从城市铺装设计浅谈透水性材料的应用

王延涛 覃娇芬

（广西师范大学设计学院，广西 桂林 541000）

从城市铺装设计浅谈透水性材料的应用

王延涛 覃娇芬

（广西师范大学设计学院，广西 桂林 541000）

当今社会科学技术迅猛发展,现代城市景观有了根本性的改变。材料作为景观建设的物质基础,同时也是表达设计理念的客观载体。当今城市面临着严重的生态问题，寻求一种新型环保材料迫在眉睫，透水性材料作为新兴的预制型材料在设计中得到了普遍认同。透水性铺装是指能使雨水通过,直接渗入路基的人工铺筑材料。降水可通过本身与铺装下基层相通的渗水路径渗入下部土壤。透水性材料除了具备一般园林铺装的基本功能外,更为人们所重视的是它在保护和改善城市生态环境等方面所体现出的巨大生态、经济价值。针对我国景观设计起步较晚,对新材料研究还处于起步阶段的现状，我们要深入研究国内外当代景观中透水性材料与技术的运用，探讨新材料的优势以及发展趋势，让景观可以更好的服务于人。

透水性材料；生态效用；城市铺装；应用

一、城市现状以及透水性材料发展概况

（一）城市现状

随着现代化进程的推进，城市逐步被钢筋混凝土吞噬。有资料表明，我国城市道路的覆盖率已达到7%～15%，特大城市可能超过20%。在当今堪忧的生态环境下，大面积的不透水铺装材料亦然给整个环境带来了巨大压力。

（1）不透气地面容易积水，造成参与者使用性降低；（2）空气中的热量、水分很难与地面进行交换，对空气的温度、湿度的调节能力也随之降低，从而引发“热岛现象”；（3）雨水不能下渗，造成城市地下水位下降，影响地表植物的生长；（4）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，并且雨水挟带路面的污染物注入江河造成二次污染。

（二）透水性材料的发展概况

1.国外发展概况。发达国家于20世纪70年代开始研究透水性铺装材料。透水砖起源于荷兰，之后英、美、德、日等发达国家分别对透水砖进行了改造与革新，得到了快速的普及应用。透水砖路面应用发展也很快，美国将无细集料混凝土用于停车场，法国将其运用于网球场建设和河道两侧硬质铺装，日本则对透水性材料进行了系统的研究，将其运用于公园和广场等工程。

2.国内发展概况。国内起步较晚，目前仍还在研究的初始阶段。1995年国内针对透水性材料做了深入研究，取得一定的成果。2000年清华大学通过材料革新，提高了透水性材料的抗压强度，取得了突破性进展。但是目前国内技术还不成熟，关于透水性材料的认知尚不一致。

二、我国透水透气性材料的现状分析

透水透气性材料是指能够使雨水通过，直接渗入路基的材料，具有使水还原于地下的性能。目前，我国在城市中能达到透水透气性效果的常用透水透气性材料主要分为三类：一类是材料本身具有透水透气性的材料，一类是材料本身不具有透水透气性，但其通过各种形式能达到透水透气效果的材料，还有一类如树皮、木屑等可降解材料，既环保又能达到我们所需要的透水透气性的效果。

（一）本身具有透水透气性的材料

1.透水透气性水泥混凝土。透水混凝土的特点是采用单粒极粗骨料作为骨架，水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，作为骨料颗粒之间的胶结层，形成多孔混凝土材料。

2.透水透气性沥青混合料。透水性沥青混合料的孔隙是由连续孔隙、半连续孔隙和闭孔隙组成。水流可以在透水性沥青混合料内部的连续孔隙中流动，以这种混合料作为铺筑结构就可以将其表面上的雨水渗透到铺装下面，达到减小地表积水和实现雨水对城市地下水的补给作用。同时雨水也会使沥青混合料达到饱水状态，在阳光、温度和风力的作用下使水分蒸发，由于水分蒸发会使铺装表面的温度降低，从而改善城市广场表面的热环境。

3.透水砖。透水砖是采用特殊级配集料、水泥、胶结剂和水等经特定工艺制成的。因集料级配特殊，故混凝土中含大量的连通孔隙，在下雨或路面积水时，水能顺利地渗入地下或存于路基中。透水砖按形状分，有可矩形砖、方形砖、缺角砖、嵌角砖、三角砖、菱形砖、梯形砖、互锁砖等。按材料分，有水泥型路面透水砖、树脂型路面透水砖、烧结型路面透水砖。

（二）应用形式上具有透水透气性的材料

1.嵌草砖。嵌草砖是为了达到保护地表生态和增强地面强度的双重作用研制而成的地面铺设产品，把软（植被）硬（地砖）的铺地元素结合到了一起，形成生态美观的地面效果。

2.树池箅。树池篦广泛应用于城市街道、广场、公园等的树木基部，以覆盖栽树土面。有美化环境、清洁地面、减少尘土飞扬等作用，最主要是起到透水透气性作用。

三、透水性材料在城市铺装应用中存在的问题及推广建议

（一）存在的问题

1.认知层面上的问题，一方面来自个别管理部门的领导，他们认识不到城市“不透水路面”给人们生存和生活质量带来的危害，不支持、不积极甚至阻止新材料的运用。另一方面来自工程技术人员，他们认为传统的道路设计和施工中，如果使用透水砖，必然会带来技术上和工程质量上的问题，在目前技术不很成熟和人们的环境意识没那么强的情况下，是不会考虑那么多的。

2.技术层面上的问题。我国对于透水性材料的研究处于起步阶段，还有许多急需解决的问题。与传统非透水透气性铺地相比，透水透气性铺地材料选择的种类以及路用性能指标等均存在不同程度的差距，透水透气性铺装的研究开发及产品质量也还存在着很大的提升空间。

3.标准规范上的问题。我国对透水透气性材料的性能及相关测定方法等方面标准规范还不成熟，也缺乏透水透气性铺装的相关设计及施工验收规范，这些都是目前存在的突出问题。

4.市场开发方面的问题。由于透水透气性铺地的生产工艺相对较为复杂，工艺配方还处于探索和保密状态，有些品种还处于小批量试生产，因此生产成本和施工成本相对较高，市场定价与传统非透水透气性铺地材料缺乏竞争力，这也是制约透水透气性铺地材料大面积推广的重要因素。

（二）推广建议

1.扩大宣传，充分利用各种媒介及方式宣传透水透气性材料特别是大面积的透水透气性铺装的生态环境效益，让生态城市、可持续发展真正深入到人们心中，尤其是决策者和技术管理人员，使透水性铺装广泛应用，使之在应用中不断发展、成熟。

2.建立完善相关制度和理论体系。如建立透水性混凝土材料完整的理论体系，尤其是透水混凝土的性能指标及测定方法的技术标准。生产优化，简化生产过程，降低生产成本，以便于更多的厂家参与生产，降低产品的价格。

3.对设计和施工的监管要到位，把握好质量关，设计与施工共同协作，把透水透气性材料积极推广应用，为保护和改善环境做努力。相关职能部门应结合我国国情，尽快制定出相应的施工验收规范来指导透水透气性铺装的施工，保证透水透气性铺装的施工质量，这对于充分发挥透水透气性铺装的生态效益具有至关重要的意义。

4.积极向透水透气性铺装应用推广技术发达的国家学习，结合我国的国情，积极开展透水透气性铺装新工艺、新设备的研究，提出适应我国经济技术水平的新工艺，开发出性能更佳、费用更低的新设备，降低日常维护成本，为透水透气性铺装的推广普及提供保障。

当今城市面临着日益严重的生态、生活环境恶化、水资源非常缺乏等问题。透水性铺装在近几十年来，随着人们对其作用认识的增加，己在世界范围内逐步为人们所接受并得到巨大的发展。透水性铺装施工技术的长足进步和风景园林学科的发展,为透水性铺装的大面积建设与推广创造了有利条件。

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