1引言
廣義的城市下墊面包括市區建筑物、構筑物和地面鋪裝。城市化地區作為人口高密度聚居和高強度生產經營活動地區,造成其下墊面的特殊性質。由于城市的發展,城市下墊面原有的自然環境如農田、牧場等發生了根本的變化,建筑物、構筑物高度集中,以水泥、瀝青、磚石、陶瓦和金屬板等堅硬密實、干燥而不透水的建筑材料,代替了原來疏松和植物覆蓋的土壤或空曠的荒地,因此,城市化的重要特征之一就是原有的天然土壤植被不斷被建筑物及非透水性硬化地面所取代,從而改變了自然土壤植被及下墊層的天然可滲透屬性,這種改變是城市一系列環境問題的根源之一。透水性鋪裝的內部構造是由一系列與外部空氣相連通的多孔結構形成骨架,同時又能滿足路用強度和耐久性要求的地面鋪裝。透水性鋪裝生態環境方面的優勢包括改善城市熱、光環境、涵養地下水、水體凈化、改善鋪裝地表土壤生態環境、吸聲降噪、提高交通安全及城市防洪等生態環境效益。城市傳統不透水硬化地面鋪裝呼喚生態回歸——透水性鋪裝。針對推廣應用透水性鋪裝急需解決的難題,結合中國國情,探索切實可行的政策措施,大力促進我國透水性鋪裝推廣應用步伐,它是貫徹環境可持續發展戰略,建設和諧社會的重要方面。
2、透水性鋪裝的應用推廣工作急需解決的難題
透水性鋪裝的應用推廣工作急需解決的難題包括以下幾方面:
(1)公眾對透水性鋪裝的環境效益認識不足,缺乏足夠的了解,由于觀念的問題,建筑規劃及市政設計及管理者習慣于傳統非透水性鋪裝的設計應用,對透水性鋪裝的可行性及生態環境效益持懷疑態度。
(2)在技術層面上,雖然國內陸續有幾家透水性鋪裝的專業生產廠家生產出一些透水性鋪裝材料投放市場,與傳統非透水性鋪裝相比,透水性鋪裝可供選擇的種類以及路用性能指標均不同程度地存在著差距,透水性鋪裝的研究開發及產品質量還存在著很大的提升空間。另外,缺乏透水性鋪裝的相關設計及施工驗收規范也是目前存在的突出問題。
(3)在市場開發方面,由于透水性鋪裝的生產工藝相對較為復雜,工藝配方還處于探索和保密狀態,有些品種還處于小批量試生產,因此生產成本和施工成本相對較高,市場定價與傳統非透水性鋪裝相比缺乏競爭力,這也是制約透水性鋪裝大面積推廣的重要因素。
(4)透水性鋪裝的維護保養難度較大,需要專門的配套清洗設備,日常維護成本偏高。
上述這些均不利于透水性鋪裝的推廣應用。
3、實施透水性鋪裝改造及優化設計的原則措施
城市地面鋪裝實施透水性鋪裝改造及優化設計的原則包括:
(1)生態功能優先的原則——符合生態學原理,尊重自然規律,在生態功能優先的前提下,采用適宜的技術措施,優化地面鋪裝的材料與結構體系,充分挖掘透水性鋪裝的生態潛能和環境效益,維持包括城市地面鋪裝在內的城市自然生態系統的良性循環。
(2)因地制宜原則——城市有大小、經濟水平高低、氣候條件及地理環境差異,必須考慮城市的性質、規模、自然條件和城市環境現況,透水性地面鋪裝的制作、施工應盡可能利用當地原材料以降低成本。地面鋪裝的孔隙率及其下墊層透水體系應符合當地水文氣候條件及植被特點,只有這樣,才能建設起與城市特點相匹配的透水性鋪裝體系。
(3)整體優化原則——就是應著眼于城市生態環境整體,結合城市綠化配置、水體布局與地面鋪裝透水性改造進行優化整合,使其在實現城市生態環境可持續發展的共同目標下,將綠化配置、水體布局與地面鋪裝等要素的方綜合環境效應,發揮最佳的生態環境的功能和作用。
(4)長遠目標與近期目標結合的原則——城市地面鋪裝透水性改造及優化設計的實施,是一項復雜的系統工程,在規劃設計時必須有超前意識,立足于長遠的,高標準高起點的建設,營造和改造需要分期分批進行,合理確定城市地面鋪裝透水性改造的近期目標,使長期目標與近期目標很好地結合起來。
(5)科學性與可操作性結合的原則——城市地面鋪裝透水性改造及優化設計,應用科學的理論解決地面鋪裝建設的目標、框架結構、內容布局等原則問題。但為了提高其可操作性,對于部分重點的、近期的項目,應做到適應當前技術水平和施工條件的要求。推廣應用透水性鋪裝的依據:一是要以國家現行的法規、條例為依據。如《中華人民共和國城市規劃法》、《中華人民共和國環境保護法》、《城市市政建設條例》等;二是要與城市總體發展規劃相協調銜接;三是要與城市發展規模相適應,與區域性生態環境規劃相協調;四是要與城市生態環境現狀相協調。
透水性鋪裝的施工具有自身的特點,其特殊性集中表現在如何保證透水性鋪裝本身及其下墊層的透水性要求上,因此施工過程中一定要確保透水性鋪裝磚縫的滲透要求,不能延用水泥沙漿鉤逢形成剛性連接的傳統做法,正確的做法應該是用細砂等透水性填充材料填縫處理以保證接縫的通透。下墊面材料的選用及施工應結合當地的實際,因地制宜地選用與該鋪裝面層透水性能相適應的礫石、粗砂等材料,形成良好的下墊層透水體系。透水性鋪裝面層與下墊層也應該注意避免用水泥砂漿砌筑形成的剛性不透水連接,應采用細砂干鋪形成適于透水性要求的柔性連接。圖1所示為透水性地磚磚縫構造示例。考慮到居民區、公園和街頭廣場綠化和美化的實際需求,選用實心板材鋪路,但板材與板材之間要留出一定的泥土空隙,天然的草可在此處生長,這樣的地面可以在滿足路用要求的前提下,還有可觀的綠化面積。圖2所示為透水性鋪裝與地面綠化結合的示例。國內目前透水性鋪裝的施工質量不容樂觀,很多名為透水性鋪裝實際并不透水或透水性很差。究其原因,一方面是施工單位對于透水性鋪裝的特殊要求缺乏足夠的了解;另一方面是我國目前還沒有制定出相關的透水性鋪裝施工驗收規范,我國現行的地面鋪裝施工驗收規范中很多內容不適合透水性鋪裝的特殊要求。相關職能部門應結合我國國情,盡快制定出相應的施工驗收規范來指導透水性鋪裝的施工,滿足透水性鋪裝透水體系的特殊要求,保證透水性鋪裝的施工質量。該項工作對于充分發揮透水性鋪裝生態環境效益具有至關重要的意義。
通常透水性鋪裝的透水性能隨使用年限的增加呈遞減趨勢。為確保該構造體系的透水要求,日常維護和保養工作也很重要。通常做法是定期使用噴射水槍或強力吸塵器等對透水性鋪裝進行清理。德國、日本等發達國家結合自身特點及各自的透水性鋪裝的應用情況,已經研制出相應的維護保養專用設備及產品。我國的透水性鋪裝的維護與保養的研究及相關配套產品開發也應逐步實施。
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