城市景观透水性铺面建设技术研究

赵普天，闫 慧，陈 琛，陈亚蒙

(许昌学院 城乡规划与园林学院，河南 许昌 461000)



城市景观透水性铺面建设技术研究

赵普天，闫 慧，陈 琛，陈亚蒙

(许昌学院 城乡规划与园林学院，河南 许昌 461000)

以城市景观透水性铺面建设技术为着眼点，综合分析了城市景观透水性铺面建设中常见的不合理的建设方式、重排轻蓄的现象以及透水性铺面美观性等问题，有针对性地提出了可行的解决策略，以期为城市景观透水性铺面建设提供研究提供一定的理论支撑和参考。

景观透水性铺面建设；低影响开发；降水集渗管理；城市景观

1　引言

近年来，随着城市景观的发展，城市景观透水性铺面被诸多提及。其具有良好的透水性能，可以大幅提高城市景观铺装的透水性能，对于城市集中降水时段能够明显的提升城市排水能力，透水性铺面建设亦是海绵城市建设的重要内容。因而越来越多的城市，尤其是城市景观区开始大量进行景观透水性铺面建设。但与此同时，也带来了一定的问题。如片面追求铺面透水导致的路基变软，导致景观铺装变形；在进行透水铺面建设的时候缺少全面考量排水设计，使得景观排水不畅；透水性铺面材料单一且孔隙大，大面积铺装后景观效果不佳等现象。因而研究城市景观透水性铺面建设技术，使得景观铺装整体做到排蓄结合、美观耐用十分必要。

2　目前常见的透水性铺面建设方法和问题

2.1常见透水铺面建设方式的问题

目前城市景观铺面建设中常见的材料有透水砖、透水沥青混凝土、透水性混凝土、镂空铺面等材料，一般铺设方法为满铺。透水性铺面材料均具有孔隙度较大的特点，以满足快速透水和排水的要求。因而其结构强度比不透水材料有所下降。为提高景观铺装的强度，在实际铺装中常见有采用“透水砖+粗砂+水泥砼基层”的铺装方法。这种方式采用了水泥砼基层，雨水经透水砖渗透、粗砂过滤，到了基层就无法下渗。尤其是当垫层中未安装系统排水管网的前提下，雨水不仅无法完成下渗，且无法及时排出，长期浸泡会侵蚀基层并易导致路面翻浆现象的发生。

2.2城市透水性铺面设计问题

在透水性铺面建设中，经调查重“排”轻“蓄”的现象较为普遍，其直接目的是解决城市地表径流排放问题。透水性铺面建设虽结合了系统的排水设施，能够快速的将城市雨水排入市政雨水管网，能够起到防止积水，保障通行的作用。但这种做法无法保障足量的雨水下渗补充城市地下水。同时过快的排水会大大降低城市的水蒸发量。目前城市中地表径流排水量通常占降水量的55%、而下渗量约占15%、蒸发量约占30%[1]。在晴朗高温天气下，水蒸发量不足会使得城市地表温度快速增高，使得干热的感受明显，而降低了城市景观的游憩感受。同时这种做法打破了自然的水循环链，跳过了滞水和蓄水的环节，在豪雨集中的时段必然增大城市排水压力和城市内涝风险。从而导致了城市中“水多”、“水少”、“水脏”的问题。

2.3常见透水铺面材料的美观性问题

在实地调查中发现，城市景观透水性铺面建设中的美观性问题常反映在色单一、材料单一、造型单一、大面积满铺等方面。如人行道透水铺装，常见满铺单色透水铺面材料。以常见的满铺灰色透水砖为例，这种单一材料大面积铺筑会使得景观铺装色彩单一、材料单一而缺乏美感，更难以达到城市地面造景效果。很直观的会给人带来一种“粗糙”的视觉感受，视觉感受反而不如传统的造型花砖。在城市景观步道或沿河绿道中，亦常见大粒径、大孔隙的透水沥青混凝土铺装，尤其是色彩单一的这种铺装在视觉上比传统的不透水的沙粒式沥青混凝土的效果显得简陋很多。

3　城市景观透水性铺面建设策略

3.1城市景观透水性铺面建设方式的策略

3.1.1透水材料选择策略

透水沥青混凝土应利用级配调整使粗细骨料之间的孔隙率提高至20%左右，以提高其整体透水性。其通过添加改制剂、纤维及沥青混合料等可提高其韧性及结构强度。在建设中应保障路面的10-2cm/s级的渗透系数。其可用在整体路面的大面积铺筑中。

透水性混凝土其多孔隙结构体可提供较大的透水性，一般均大于1×10-3cm/s。但其为增加透水性而牺牲了一定的结构强度，因而无法承受太大的载重，一般使用在面积较小及美观要求较为一般的区域，亦可作为透水砖铺面的底层处理。

在透水砖的使用中对景观要求一般的地段可以采用普通混凝土透水砖，但在景观要求较高的地段可选用彩石复合混凝土透水砖等材料，其面层华丽，天然色彩，有与石材一般的质感，与混凝土复合后，强度高于石材，且价格是石材地砖的1/2。

3.1.2铺面类型选择策略

在透水性铺面建设中，应结合实际需求进行具体设计。透水性铺面虽值得提倡，当其并不是放之四海而皆准的做法。在具体应用中，仍需考虑透水性铺面、一般路面和排水性路面结合设计。在需要荷载较高，机动车流量较大的路面设计中，还需首先考虑一般路面，保障通行安全和设计寿命。在人流集散密集的景观区域，需考虑排水性铺面，确保一旦出现密集降水，能够及时排净，保障人的集散需求。在景观要求较高、自然环境良好且人流量一般的区域，应首选透水性铺面，结合景观植配设计、雨水花园等，使雨水能够下渗，起到地下生态环境改善，维持局部生态环境的作用。

3.1.3建设方式策略

透水性路面各层从上向下可分为透水性面层、透水性底层、透水性基层和过滤层。既要保证雨水下渗，又要确保雨水得到一定的过滤，使其下渗后不至于形成污染。车行道由于要求荷载较高，应设透水性基层，人行道可不设基层(图1)。

图1透水性路面各层示意图(作者绘制)

雨水向地下渗透时，通常在降雨初期，由于毛细作用和吸着力，其渗透速度较快[2]。但随着降雨时间的延长，就会慢慢降低。因此透水性铺面建设应确保其各层的透水性，才能保障雨水能够及时排出或下渗入土层。结合铃木茂在其《生态工法——都市暴雨径流管理》一书中的研究，要求透水性铺面各层透水系数参考值如表1。

表1　透水性铺面各层材料透水系数值

结合该表系数，确保铺面强度和下渗能力，以透水性沥青混凝土为例。人行道马歇尔稳定度400 kg以上，各层铺设厚度建议为：面层3～4 cm，底层碎石级配10 cm，过滤砂层15 cm。车道及其他路面马歇尔稳定度500 kg以上，各层铺设厚度建议为：面层最少5 cm，底层碎石级配15 cm，基层碎石级配7 cm，过滤砂层15 cm。为使铺面能具有足够的保水渗透能力，横坡度以1.5%～2%为准，纵坡度最大不超过8%。

3.2城市景观透水性铺面建设的集渗策略

城市景观透水性铺面建设中不仅应考虑排，更应考虑集和渗。在景观透水性铺面建设中应以减慢流速、滞留雨水、净化雨水、促进下渗为目的。这其中以美国景观设计师倡导与推广的“绿色街道”(Green Streets)为代表的道路雨水管理的新方法获得极大发展，并取得了重要成果。绿色街道是指根据自然雨水循环过程，应用不同的雨水管理景观设施(如雨水花园等)，将街道雨水管理与街道景观建设结合在一起的街道形式[3]。因此，在透水性铺面建设中不应仅仅考虑通过道路和广场铺装进行街道地表雨水管理，应更加宏观的将街旁绿地、街道旁边建筑雨水管理与街道景观建设结合考虑。

在具体设计中，应首先进行详细的实地踏勘，收集与调研街道的等级、性质与功能，研究街道主要的人流、车流交通流线，结合具体的实际功能、雨水径流路径和易积水点等确定街道必须进行硬质铺装的区域、透水铺装区域及可进行集水绿色设计的区域。

接下来在前期调研的基础上，围绕上述几种区域的类型，按照雨水源头管理、雨水径流路径管理、最小化硬质铺装、最大化街道景观绿色区域的原则，形成布局以点状、线状为主，点、线、面结合的透水性景观铺面格局[4]。为实现雨水的源头管理，应注意应尽量优先考虑雨水分散滞留和收集，因而在建设中“点”是第一位的。结合实际现状增设如雨水种植池、路牙石扩展池、雨水渗透园等设施，进行雨水的点状滞留，避免快速的进行合流，从而实现从源头管理雨水。结合点状集水设施，可在道路两侧设置雨水种植沟，从实现雨水径流路径的管理，进一步提升雨水蓄集和下渗的能力。为确保雨水有效汇集入上述点和线状的集水设施，需依靠有效的透水性铺面和雨水管网的构建形成整体的景观透水性铺面系统。只有点、线、面的结合，才能有效实现城市景观透水性铺面的集渗作用。

3.3城市景观透水性铺面建设的美观性策略

城市景观透水性铺面最终为大众所接受，实现更加美观的效果是必不可少的。因而在进行城市景观透水性铺面建设中应注意以下几点。

(1)同一材料不同色彩的搭配。目前彩色透水砖、彩色透水沥青混凝土已经能够做到多种色彩，其不应仅存在少数的游乐场或收费景观区中。在城市景观道路系统建设中完全可以做不同色彩的图案搭配设计，以达到更加生动、丰富的效果。而且这种做法不仅仅只是“好看”而已，在道路铺装中亦可产生很好的指向或引导效果。如用不同颜色的透水沥青混凝土铺装区分机动车道和非机动车道、重点景观点的指引等。

(2)不同材料之间的搭配。在城市透水性铺面施工中做到兼顾不同的材料和色彩相搭配，则能形成更加丰富的图案，从而得到更好的美观效果。如透水材料和不透水材料结合使用，不透水材料的使用可以提高通行路面的整体强度和刚度。通过透水材料形成透水点、透水带、透水面可达到生态透水的目的。不仅可以创作丰富的图案效果，亦可有效提高局部铺装的整体结构强度(图2)。同时亦可结合多种不同种类的透水性材料进行构图。如用透水面砖制作图案，而透水沥青混凝土铺筑背景。中间可穿插透水砂砾网格、防腐木铺装和嵌草格形成不同的功能区。

图2透水材料与非透水材料相结合形成图案美化铺装示意(网络截图)

(3)透水性铺面材料与绿化的结合。透水性铺面材料是低影响开发和海绵城市建设的重要手段，要实现有效的城市降水集渗，须与景观绿化进行紧密的结合。经过调查，很多方案上都列举了诸如“路牙石切口”等的形式，将城市雨水直接排放入道路景观绿地或城市绿地中，便于雨水汇集下渗。但应注意这种做法若使用不当，可能造成“初雨污染”，如北方城市冬季撒放的融雪剂，如直接排入沿路的绿地中，势必会严重影响景观植物的生长，甚至导致其死亡。尤其是若沿机动车道造成大面积的面源污染，有可能会最终破坏整体铺面景观效果。

在宅旁道路、行车较少的景观路段，可做下沉绿地或生态草沟，直接汇集较干净的雨水实现下渗。但在人、车密集的景观路段，还应将沿街绿地做抬升处理，利用透水性铺面材料将路面的雨污进行快速的排放并汇入市政雨水管网，做统一净化处理。并应结合抬升的绿地区域做雨水花园处理，可选用具备一定抗污及水质净化功能的植物(如：水芹、水葱、菖蒲、灯心草等)，结合一定的过滤材料进行雨水净化处理，收集雨水，并用做旱季植物灌溉。

4　结语

透水性铺面作为一个必要而新兴的课题，只有在扎实调研分析的基础上选用适用的透水性铺面材料，科学的设计城市景观铺面中的集水和排水，使用恰当的方法和措施使透水性铺面建设与城市景观绿化美化相结合，三者共同作用才能实现城市雨水的有效集渗和排放，从而有效化解城市雨洪和道路积水，并实现生态、经济、美观、适用、长效的城市透水性铺面景观建设。从而为城市景观的低影响开发和海绵城市建设起到良性的推动作用。

[1]闫攀,车伍,赵杨,等.绿色雨水基础设施构建城市良性水文循环[J].风景园林，2013(2):32～37.

[2]林镇洋.生态工法技术参考手册[M].台北:明文书局,2004.

[3]张善峰,王剑云.绿色街道：道路雨水管理的景观学方法[J].中国园林，2012(1):25～30.

[4]胡楠,李雄,戈晓宇.因水而变：从城市绿地系统视角谈对海绵城市体系的理性认知[J].中国园林，2015(6):21～25.

2016-07-11

许昌学院2016年校级科研基金项目(编号：2016061)

赵普天(1987—)，男，硕士，助教，主要从事风景园林专业教学工作。

TU986

A

1674-9944(2016)15-0176-03