CN114517428A - 一种带热反射层的透水铺装结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带热反射层的透水铺装结构及施工方法，该透水铺装结构包括由上至下依次贴合的热反射层和透水层，透水层铺设在土基上；热反射层包括由上至下依次贴合的热反射涂层和透水砖层；透水砖层由若干个上表面齐平的通孔透水砖铺设而成；通孔透水砖上设有多个透水通孔；透水通孔由上至下向通孔透水砖中心倾斜设置；透水通孔的上端与通孔透水砖的上表面齐平并连通，下端与透水层连通；透水通孔中填充中砂填充层。该带热反射层的透水铺装结构不仅可以在湿润情况下使地表雨水快速排除、调控地表温度、减缓城市热岛效应，而且可以通过增加路面反射率的方式，有效解决普通透水混凝土在干燥情况下的无蒸发降温作用、热容小等一系列问题。

Description

一种带热反射层的透水铺装结构及施工方法

技术领域

本发明属于复合型建筑材料的技术领域，具体涉及一种带热反射层的透水铺装结构及施工方法。

背景技术

随着国民经济发展，城镇化建设加快，交通基础设施建设日益完善，城市的气候要素产生显著变化。一方面，原有的自然透水性地面及路面被建筑物及非透水性硬化地面所覆盖，城市的特殊下垫面破坏了原有的水文循环机制，使降水无法渗入土地并隔绝水汽热能交换，导致城市内涝加剧、地下水位下降、水资源匮乏及路面热量无法释放。另一方面，由于城市密集人口的生活和生产活动所排放的“人为热”及下垫面向地面近处大气层散发的热量，城市的热平衡受到破坏，热岛效应显著发生。缓解城市热岛效应、节约水资源、保护和改善城市生态环境的保水降温路面成为未来的发展趋势。

针对城市化进程中面临的上述城市气候问题，透水铺装技术得到了快速发展和大规模工程应用。透水铺装是城市改善生态环境的重要措施，也是绿色建筑节水的发展方向之一。在城市道路、广场、小区、公园等公共区域采用透水铺装，可减缓城市泄洪压力，使雨水径流充分回补地下或经处理后回补河道，还可通过水分蒸发降低地表温度，调节空气湿度，缓解热岛效应。我国相关技术领域的研究与应用，使城市建设逐步走出硬化的误区，产生了良好的社会、环境和生态效益，对于改善城市气候具有重要意义。

但现有技术中所采用的透水铺装系统由于设计结构上的不足，在缓解热岛效应方面仅侧重于湿润情况下的蒸发降温功能，对于干燥情况下的降温并未考虑。相关研究指出，当透水铺装含水量较少时，无法通过蒸发降温来达到降低地表温度的目的，且当透水铺装在干燥情况下时，由于热容较小等原因，其热表现相比于不透水地面更差。相关实测表明，水分充足状态下，透水铺装在气温19-23℃下仅可保持2天的持续降温。降雨时间间隔较短且较规律的地区可通过保水铺装在一定程度上解决上述问题，其它地区则常采用人工喷淋的方法解决无降雨情况下的水分来源问题，但该方法存在加大城市水资源压力、难以维持稳定的蒸发降温速率等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种带热反射层的透水铺装结构及施工方法。该带热反射层的透水铺装结构不仅可以在湿润情况下使地表雨水快速排除、调控地表温度、减缓城市热岛效应，而且可以通过增加路面反射率的方式，有效解决普通透水铺装在干燥情况下的无蒸发降温作用、热容小等一系列问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面公开了一种带热反射层的透水铺装结构，该透水铺装结构包括由上至下依次贴合的热反射层和透水层，所述透水层铺设在土基上；

所述热反射层包括由上至下依次贴合的热反射涂层和透水砖层；所述透水砖层由若干个通孔透水砖铺设而成，若干个所述通孔透水砖的上表面齐平；

所述通孔透水砖上设有多个透水通孔；所述透水通孔由上至下向所述通孔透水砖中心倾斜设置；所述透水通孔的上端与所述通孔透水砖的上表面齐平并连通，所述透水通孔的下端与所述透水层连通；所述透水通孔中填充中砂填充层。

透水通孔可以使砖体材料在无透水性的情况下，仍能具有良好的透水性能。雨天时，雨水通过透水通孔中的中砂填充层进入透水层，再经过透水层进入土基，可以缓解城市内涝压力，补充城市地下水；晴天时，透水层将积蓄的水分释放到中砂填充层中，再经过透水通孔进入城市环境，可以调节城市环境，缓解城市热岛效应。

进一步地，所述热反射涂层为单层热反射涂层或多层热反射涂层，所述热反射涂层通过刷涂或喷涂的方式涂覆于所述透水砖层上。热反射涂层对太阳辐射中的近红外光以及可见光反射率较高，并且能将吸收的热量以长波的形式辐射出去，可以减少太阳辐射的吸收量，抑制路面升温。

进一步地，所述透水砖层的砖缝为2-5mm；所述通孔透水砖的长度为300-500mm，宽度为150-250mm，高度为50-80mm。

进一步地，所述通孔透水砖的上表面设有弧形凹面；所述通孔透水砖的上表面的边缘设有弧形倒角。弧形凹面可以在通孔透水砖上集中雨水，防止路面整体出现大面积的积水；同时，弧形凹面和弧形倒角可以增加路面的纹路起伏，提高路面的防滑性能。

进一步地，所述中砂填充层的上端低于所述通孔透水砖的上表面10mm；所述中砂填充层的下端与所述透水层连通。中砂填充层可以较好地过滤水流中的污染物，防止透水通孔的堵塞，且在损耗后易于更新；同时，中砂填充层可以防止传统透水砖的冬季冻融问题，延长使用寿命。

进一步地，所述透水通孔的高度为50-80mm；位于所述通孔透水砖中心的所述透水通孔无倾斜，其他所述透水通孔向所述通孔透水砖中心倾斜的角度α为30度至60度。由上至下向内倾斜设置的透水通孔在水流方向上与通孔透水砖上表面的弧形凹面相同，可以较好地加快透水速率。

进一步地，所述透水层包括由上至下依次贴合的透水找平层、透水底基层和透水土工布；所述热反射层与所述透水找平层贴合。

进一步地，所述透水找平层为中砂层；所述透水找平层的厚度为40-60mm；所述透水找平层的压实度不小于95％。

进一步地，所述透水底基层上设有保水层。保水层内的多孔亲水材料保水率较高，可以延长路面蒸发降温的持续时间。

进一步地，所述透水底基层为水泥稳定碎石层；所述透水底基层的厚度为200-400mm；所述透水底基层中的碎石粒径为20、40、60mm间合理级配；所述透水底基层的水泥掺量为3％-5％；所述透水底基层的孔隙率不小于15％。

本发明另一方面公开了一种带热反射层的透水铺装结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤一，加工热反射层，包括：

1.1：制作混凝土路面砖，并进行通孔处理，制成通孔透水砖；

1.2：制作热反射涂层，并将其刷涂或喷涂在通孔透水砖上；

步骤二，加工透水层，包括：

2.1：将地基土层夯实或压平，并在地基上铺设透水土工布；

2.2：将级配碎石和水泥混合，并将混合物铺筑在透水土工布上，形成透水底基层；

2.3：在透水底基层上敷设中砂，并进行表面的平滑处理，形成透水找平层；

步骤三，将热反射层铺装在透水层上，包括：

3.1：将通孔透水砖定位并固定在透水找平层上，使相邻通孔透水砖之间形成砖缝；

3.2：在通孔透水砖的透水通孔中填充中砂，形成中砂填充层。

本发明的优点在于：在雨天情况下，热反射层中的透水砖层和透水层可以快速将地表径流下渗至路面结构中，具有较强的排水能力，可以有效避免路面积水，充分补充地下水源，起到良好的生态交换作用，解决不透水铺装的生态问题。在雨后晴天持续时间较短的情况下，透水层及下方的雨水通过通孔透水砖蒸发释出，可以有效降低地表温度，调节城市气候，抑制城市热岛现象的发生，解决不透水铺装的高温问题。在雨后晴天持续时间较长的情况下，热反射层中的热反射涂层可以提高路面的反射率，改善路面与环境之间的热量交换，减少进入路面内部的热量，可以有效抑制地表温度升高，解决普通透水铺装在干燥情况下的高温问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明一个优选实施例的一种带热反射层的透水铺装结构的结构侧视图。

图2为根据本发明一个优选实施例的一种带热反射层的透水铺装结构的结构轴测图。

图3为根据本发明一个优选实施例的一种带热反射层的透水铺装结构的通孔透水砖轴测图。

图4为根据本发明一个优选实施例的一种带热反射层的透水铺装结构的通孔透水砖俯视图。

图5为根据本发明一个优选实施例的一种带热反射层的透水铺装结构的通孔透水砖A-A向剖视图。

图6为根据本发明一个优选实施例的一种带热反射层的透水铺装结构的通孔透水砖B-B向剖视图。

图中：1-热反射涂层；2-透水砖层；2A-通孔透水砖；2B-透水通孔；2C-中砂填充层；3-透水找平层；4-透水底基层；5-透水土工布；6-土基。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

如图1-6所示，本发明实施例提供一种带热反射层的透水铺装结构，包括由上至下依次贴合的热反射层和透水层，所述透水层铺设在土基6上；

所述热反射层包括由上至下依次贴合的热反射涂层1和透水砖层2；所述透水砖层2由若干个通孔透水砖2A铺设而成，若干个所述通孔透水砖2A的上表面齐平；

所述通孔透水砖2A上设有多个透水通孔2B；所述透水通孔2B由上至下向所述通孔透水砖2A中心倾斜设置；所述透水通孔2B的上端与所述通孔透水砖2A的上表面齐平并连通，所述透水通孔2B的下端与所述透水层连通；所述透水通孔2B中填充中砂填充层2C。

透水通孔2B可以使砖体材料在无透水性的情况下，仍能具有良好的透水性能。雨天时，雨水通过透水通孔2B中的中砂填充层2C进入透水层，再经过透水层进入土基6，可以缓解城市内涝压力，补充城市地下水；晴天时，透水层将积蓄的水分释放到中砂填充层2C中，再经过透水通孔2B进入城市环境，可以调节城市环境，缓解城市热岛效应。

具体地，所述热反射涂层1为单层热反射涂层或多层热反射涂层，所述热反射涂层1通过刷涂或喷涂的方式涂覆于所述透水砖层2上。热反射涂层1对太阳辐射中的近红外光以及可见光反射率较高，并且能将吸收的热量以长波的形式辐射出去，可以减少太阳辐射的吸收量，抑制路面升温。

具体地，所述透水砖层2的砖缝为2-5mm；所述通孔透水砖2A的长度为300-500mm，宽度为150-250mm，高度为50-80mm。图3和图4为通孔透水砖2A具有三个透水通孔2B的示例。

具体地，所述通孔透水砖2A的上表面设有弧形凹面；所述通孔透水砖2A的上表面的边缘设有弧形倒角。弧形凹面可以在通孔透水砖2A上集中雨水，防止路面整体出现大面积的积水；同时，弧形凹面和弧形倒角可以增加路面的纹路起伏，提高路面的防滑性能。

具体地，所述中砂填充层2C的上端低于所述通孔透水砖2A的上表面10mm，如图5所示；所述中砂填充层2C的下端与所述透水层连通。中砂填充层2C可以较好地过滤水流中的污染物，防止透水通孔2B的堵塞，且在损耗后易于更新；同时，中砂填充层2C可以防止传统透水砖的冬季冻融问题，延长使用寿命。

具体地，所述透水通孔2B的高度为50-80mm；位于所述通孔透水砖2A中心的所述透水通孔2B无倾斜，其他所述透水通孔2B向所述通孔透水砖2A中心倾斜的角度α为30度至60度，如图6所示。由上至下向内倾斜设置的透水通孔2B在水流方向上与通孔透水砖2A上表面的弧形凹面相同，可以较好地加快透水速率。

具体地，所述透水层包括由上至下依次贴合的透水找平层3、透水底基层4和透水土工布5；所述热反射层与所述透水找平层3贴合。

具体地，所述透水找平层3为中砂层；所述透水找平层3的厚度为40-60mm；所述透水找平层3的压实度不小于95％。

具体地，所述透水底基层4上设有保水层。保水层内的多孔亲水材料保水率较高，可以延长路面蒸发降温的持续时间。

具体地，所述透水底基层4为水泥稳定碎石层；所述透水底基层4的厚度为200-400mm；所述透水底基层4中的碎石粒径为20、40、60mm间合理级配；所述透水底基层4的水泥掺量为3％-5％；所述透水底基层4的孔隙率不小于15％。

本发明实施例提供一种带热反射层的透水铺装结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤一，加工热反射层，包括：

1.1：制作混凝土路面砖，并进行通孔处理，制成通孔透水砖2A；

1.2：制作热反射涂层1，并将其刷涂或喷涂在通孔透水砖2A上；

步骤二，加工透水层，包括：

2.1：将地基土层夯实或压平，并在地基6上铺设透水土工布5；

2.2：将级配碎石和水泥混合，并将混合物铺筑在透水土工布5上，形成透水底基层4；

2.3：在透水底基层4上敷设中砂，并进行表面的平滑处理，形成透水找平层3；

步骤三，将热反射层铺装在透水层上，包括：

3.1：将通孔透水砖2A定位并固定在透水找平层3上，使相邻通孔透水砖2A之间形成砖缝；

3.2：在通孔透水砖2A的透水通孔2B中填充中砂，形成中砂填充层2C。

本发明的优点在于：在雨天情况下，热反射层中的透水砖层和透水层可以快速将地表径流下渗至路面结构中，具有较强的排水能力，可以有效避免路面积水，充分补充地下水源，起到良好的生态交换作用，解决不透水铺装的生态问题。在雨后晴天持续时间较短的情况下，透水层及下方的雨水通过通孔透水砖蒸发释出，可以有效降低地表温度，调节城市气候，抑制城市热岛现象的发生，解决不透水铺装的高温问题。在雨后晴天持续时间较长的情况下，热反射层中的热反射涂层可以提高路面的反射率，改善路面与环境之间的热量交换，减少进入路面内部的热量，可以有效抑制地表温度升高，解决普通透水铺装在干燥情况下的高温问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施用例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带热反射层的透水铺装结构，其特征在于：包括由上至下依次贴合的热反射层和透水层，所述透水层铺设在土基上；

所述热反射层包括由上至下依次贴合的热反射涂层和透水砖层；所述透水砖层由若干个通孔透水砖铺设而成，若干个所述通孔透水砖的上表面齐平；

所述通孔透水砖上设有多个透水通孔；所述透水通孔由上至下向所述通孔透水砖中心倾斜设置；所述透水通孔的上端与所述通孔透水砖的上表面齐平并连通，所述透水通孔的下端与所述透水层连通；所述透水通孔中填充中砂填充层。

2.如权利要求1所述的一种带热反射层的透水铺装结构，其特征在于：所述透水砖层的砖缝为2-5mm；所述通孔透水砖的长度为300-500mm，宽度为150-250mm，高度为50-80mm。

3.如权利要求1所述的一种带热反射层的透水铺装结构，其特征在于：所述通孔透水砖的上表面设有弧形凹面；所述通孔透水砖的上表面的边缘设有弧形倒角。

4.如权利要求1所述的一种带热反射层的透水铺装结构，其特征在于：所述中砂填充层的上端低于所述通孔透水砖的上表面10mm；所述中砂填充层的下端与所述透水层连通。

5.如权利要求1所述的一种带热反射层的透水铺装结构，其特征在于：所述透水通孔的高度为50-80mm；位于所述通孔透水砖中心的所述透水通孔无倾斜，其他所述透水通孔向所述通孔透水砖中心倾斜的角度α为30度至60度。

6.如权利要求1所述的一种带热反射层的透水铺装结构，其特征在于：所述透水层包括由上至下依次贴合的透水找平层、透水底基层和透水土工布；所述热反射层与所述透水找平层贴合。

7.如权利要求6所述的一种带热反射层的透水铺装结构，其特征在于：所述透水找平层为中砂层；所述透水找平层的厚度为40-60mm；所述透水找平层的压实度不小于95％。

8.如权利要求6所述的一种带热反射层的透水铺装结构，其特征在于：所述透水底基层上设有保水层。

9.如权利要求6所述的一种带热反射层的透水铺装结构，其特征在于：所述透水底基层为水泥稳定碎石层；所述透水底基层的厚度为200-400mm；所述透水底基层中的碎石粒径为20、40、60mm间合理级配；所述透水底基层的水泥掺量为3％-5％；所述透水底基层的孔隙率不小于15％。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的带热反射层的透水铺装结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，加工热反射层，包括：

1.1：制作混凝土路面砖，并进行通孔处理，制成通孔透水砖；

1.2：制作热反射涂层，并将其刷涂或喷涂在通孔透水砖上；

步骤二，加工透水层，包括：

2.1：将地基土层夯实或压平，并在地基上铺设透水土工布；

2.2：将级配碎石和水泥混合，并将混合物铺筑在透水土工布上，形成透水底基层；

2.3：在透水底基层上敷设中砂，并进行表面的平滑处理，形成透水找平层；

步骤三，将热反射层铺装在透水层上，包括：

3.1：将通孔透水砖定位并固定在透水找平层上，使相邻通孔透水砖之间形成砖缝；

3.2：在通孔透水砖的透水通孔中填充中砂，形成中砂填充层。

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