透水砖铺装系统在住宅小区的应用研究

单玉川 金成 章雪峰

摘要：随着城镇建设步伐的加快，加剧了“城市热岛效应”的形成，增大了市政排水管网负担，降低了地下水补给，影响了人们的居住环境。将透水砖铺装系统应用于城市中广泛分布的住宅小区中，可有效缓解“热岛效应”，改善城市生态。本文详细阐述了该系统的工作机制，总结了设计与铺设的要点，并对透水砖的性能进行了分析，为其推广与应用提供了参考。

关键词：透水砖；铺装系统；住宅小区

0 前言

随着城镇建设步伐的加快，地表逐渐被各类建筑物和各种天然石材或混凝土所覆盖。便捷的交通、平坦的道路给人们的出行带来了极大的方便，但这些不透水的路面也给城市的生态环境带来了诸多的负面影响。由于铺筑的路面缺乏透水性和透气性，雨水不能渗入地下，导致地表植物由于严重缺水而难以正常生长；不透气的路面很难与空气进行热量和水分的交换，缺乏对城市地表温度、湿度的调节能力，产生城市“热岛效应”。此外，不透水的道路表面容易积水，降低了道路的舒适性和安全性。当短时间内集中降雨时，雨水只能通过排水设施排入河流，大大加重了排水设施的负担。

透水砖铺装系统是一种生态型透水系统，可缓解“热岛效应”，有效调节城市小气候。随着房地产业的蓬勃发展，住宅项目在我国城市中分布广泛，将透水砖铺装系统应用于住宅小区中，对缓解热岛效应、改善城市生态有着积极作用。

1 生态型透水砖系统在住宅小区中的建立

生态型路面砖透水系统中生態砖与垫层中因内部含有大量的连通空隙，在下雨或有积水时，水便顺着连通空隙逐层下渗至土壤，部分来不及下渗的暂时存储在空隙中（部分由于地下原因等不能下渗的，可以人工设立储水池进行雨水收集），在一定条件下再进行下渗或者蒸发，从而使雨水在地表与地下进行互补[1]。即在雨天，雨水透过渗透层下渗到地下或被储蓄、收集，在干燥和高气温时，再逆向透过渗透层补偿空气湿度，另外也可以用收集的雨水进行回灌喷洒，进行空气雨水循环，从而建立起一个生态型小区。城市中数个生态住宅小区的共同作用有助于解决城市积水和热岛效应两大难题。

对于有地下室的住宅小区，生态型路面砖透水系统由下至上各层结构分别为：结构层、储水池、防水层、陶粒渗透层、透水混凝土渗透层、铺贴层、生态路面砖。具体如图1所示：

在结构层上做防水层，主要防止雨水下渗到地下室。在地下室留雨水储存池，并将面上雨水集中引入池内（池内放小型离心泵，在干燥或高温天气可以用收集的雨水对路面和植被进行喷洒。下同）；渗透层铺厚度大于100mm的陶粒；陶粒层上浇筑大于150mm厚的透水混凝土基层（强度≥C20）；透水混凝土基层上用30-50mm厚1：4水泥绿豆砂浆铺贴生态路面砖。

图1 有地下室雨水集中处理的透水系统示意图

对无地下室的住宅小区，其系统由下至上各层结构分别为：储水池、塘渣回填层、防水土工布层、透水混凝土渗透层、铺贴层、生态路面砖。具体如图2所示：

先选择预留储水池；再进行塘渣回填压实找平，上面用防水土工布做防水隔离层；之上浇筑大于150mm厚透水混凝土基层（强度≥C20）；透水混凝土基层上用30-50mm厚1：4水泥绿豆砂浆铺贴生态路面砖。

图2 无地下室且有雨水集中处理的透水系统示意图

对于无雨说集中要求的的住宅小区透水系统，可将图2中的塘渣回填层换为砂石储水层，构成雨水自然渗透的透水砖铺装系统。

2 透水砖铺装系统的设计和铺设要点

采用透水性混凝土路面砖铺砌而成的路面称为透水性混凝土路面砖，路面在修筑透水性混凝土路面时应严格按如下要点设计：

1）根据所在地区的降雨量与降水强度，确定透水性混凝土路面砖的透水系数。

2）根据使用要求确定透水性路面砖的强度。

3）透水性混凝土路面砖需要配套的开放式透水性路基，路基构造及厚度应随路基的软硬和铺设使用的场所作相应的调整。根据小区道路的适用要求进行设计，较繁忙人行道厚100mm～150mm，自行车、摩托车等轻型车车行道厚150mm～200mm，轻量轿车车行道及停车场等厚为230mm～300mm，

4）缓冲层起到平托透水砖、分解压力和排水作用，以粗砂为好，厚25mm～40mm。

铺设时应注意：

1）步行道一般应将原土层夯实，表面不能凹凸不平，夯实基础应达到95%以上密实度。

2）在铺装透水性路面砖前应将砂垫层夯实并铺成一个较大平面。

3）按设计图案铺设透水性路面砖应留5mm的缝隙，用细砂填缝并用高频小振幅振平机夯平。

4）标准的施工方法基本与水泥彩砖硬化地平面施工相同，在路基层上放适量的碎石和粗砂以保证透水性能，缓冲层是防止高低不平，施工后铺设的透水性路面砖不发生松动[2]。

3 透水砖的性能要求

透水砖是生态型透水系统的主要组成部分，也是其整个系统暴露在外面与人们经常能接触的部分。透水砖具有许多优良性能[3]：

1）高透水性。由于其具有很高的孔洞率，特别是连通孔，所以可以使部分雨水渗入地下，使得地下水得以补充，克服了城市路面（混凝土路面、沥青路面、瓷质广场砖、水泥砖路面）不透水的弊端，从而减缓了城市地下水水平面下降而导致地面下降的趋势。另外，由于部分降水渗入地下，这就减轻了城市下水道排污的压力和对江河湖泊的污染，也就减少了污水处理的费用；

2）由于透水砖主要原料是工业废渣，所以透水砖的生产减轻了工业废料给环境造成的污染；

3）由于透水砖的高透水性和这种材料的装饰效果特别好，所以它的使用将逐渐取代其他类似的建筑材料；

4）由于透水砖孔隙率高，所以吸声效果好，有防止噪声污染的功能，另外，其表面摩擦系数大，行人行走轻松自如。

但目前透水砖在住宅小区中的应用仍然存在一些问题：透水砖铺装由于发挥其透水性，地骨和稳定层也同样需要使用具有渗水功能的材料和结构，这导致透水砖铺装的承重能力不如整体地面，小区内经常行驶车辆的主要道路不宜采；一些已见住宅小区中的铺装设计片面的追求铺装的色彩变化和形式多样，没有考虑透水砖路面与周围环境和景观的统一，导致其效果不理想。一些城市灰尘很大，细小的沙尘有可能将透水砖的缝隙堵塞，并可能出现泥浆，因此需要及时清除透水砖上面的杂质。针对这些问题，高强透水砖和光触媒透水砖等新型透水砖的研究和开发对推广生态透水砖铺装系统有这巨大作用。

4 结论

生态型透水系统是以后城市化建设必不可少的一部分，它可以改善我们居住的环境，是现代化城市向生态型城市转变中的亮点，透水砖路面适用于住宅小区道路，大力推广生态型透水砖铺装系统，可有效补充地下水、缓解城市热岛效应、减少城市内涝频次、改善城市人居环境，社会效益明显。对于目前生态型透水砖铺设系统的设计要点、施工方法以及存在的一些不足，亟待相关部门和学者制定配套政策，完善相关技术标准和规范，从而更好的指导其推广与应用。

参考文献：

[1]杨博，陈传飞，杨晓华等.透水砖及其生态型透水系统[J].新型建筑材料，2011，38（10）：37-39.

[2]陈瑶红，陈传剑.简述透水地面新材料的生态应用[J].低碳世界，2013，（12）：284-286.

[3]赵亮.城市透水铺装材料与结构设计研究[D].长安大学，2010.