河北省送变电有限公司, 河北 石家庄 050051
摘要：海绵变电站利用海绵城市的思想，让水在变电站中的迁移活动更加“自然”。本文对国内常用透水材料进行调研，通过对各种透水材料的性能和应用进行分析。结合海绵城市建设特点，对相关施工技术加以研究。
关键词：海绵城市；变电站；透水材料
前言
随着我国工业的快速崛起，随之于自然就会产生对立的情况，此现象就是改造自然。而人类在高速发展的过程中，由原来的顺应自然到如今的改造自然，导致了生态环境的恶性循环，不断的遭受到破坏再进行修复，但是修复远远不及破坏带来的危害，由此进一步导致了环境的恶化。而为了改变这一现象，海绵城市便应运而生。海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市应具有像海绵一样吸纳、净化和利用雨水的功能，以及应对气候变化、极端降雨的防灾减灾、维持生态的能力。具体来说，海绵城市就是以“源头分散”和“慢排缓释为理念，优先利用场地源头设施对雨水进行渗透吸收，部分雨水用以调蓄、净化并利用。
目前，国内变电站水资源利用效果不佳，且场地均为常规处理方案，不透水、不透气、不利于生态交换。节能环保已经成为当今社会一个热门的话题，随着社会的发展，资源问题也变得日趋严重。电网的建设也不例外，电网在人们的生活中占着举足轻重的作用，要践行节能环保的这一重要举措，建设绿色变电站就显得十分有必要。建立绿色变电站的目的是节约资源，尽可能的保护环境。本研究将根据海绵城市的理念，结合变电站自身特点，大力推进建设自然积存、自然渗透、自然进化的海绵变电站，能有效的节约资源，保护变电站生态环境，实施后可提升变电站雨水回收利用，推动绿色变电站的建设。
1 透水材料分析研究
20世纪90年代我国开始引进国外的Sureblock砖体并根据特点开发出自己的产品。国家建设部在2004年公布的创建国家生态园林城市的评估办法和标准中，对城市生态环境指标的一项要求就是建成区道路广场用地中透水面积大于比重50%。2005年，国家发该委首次颁布了《透水砖》行业标准。建设部2009年颁布了《透水水泥混凝土路面技术规程》，2010年颁布了《透水混凝土路面技术规程》和《透水路面砖和透水路面板》，2012年颁布了《砂基透水砖》、《再生骨料地面砖和透水砖》、《透水砖路面技术规程》和《透水沥青路面技术规程》，2014年10月发布了《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建》，2016年颁布了《城市道路-透水人行道铺设》和《再生骨料透水混凝土应用技术规程》。
常见透水材料可以分为：混凝土系透水材料、烧结透水材料、高分子系列透水材料、固体废弃物制备低温陶瓷透水材料等。本文仅研究变电站常用的透水砖和透水混凝土材料。
1.1透水砖特点：
1）强度较高：透水砖原材料经过高频振荡，高压成型的方式生产，强度达到35MPa以上，并且可根据需求生产50MPa，60MPa特高强度，能满足不同要求。
2）颜色通透自然美观，不脱层：颜料着色力强、不分层、不褪色，耐光、耐大气性好、抗碱性能好，砖体颜色内外一致通透，色彩均匀，美观自然，抗冻及抗盐碱性能高，从不会脱层或分层。
3）防滑性及耐磨性高：透水砖因水泥含量少，经高频振荡，高压成型，使各种材料的颗粒均匀分布，表面质感强，防滑与耐磨性能高，尤其在雨雪天气更能显示出其防滑性与普通砖相比所特有的不同。垫层与砖缝易于排水，使路面不积水，吸水性好，有一定的透气性，地下水分的蒸发有利于散热降温，并保持空气的湿润性，减少环境污染。
4）自然对线性能好：模具设计制造时就已经考虑到铺设对线问题，故生产出来的透水砖四周皆有脱模棱，在铺设时只要砖与砖紧靠，就可保证整体铺设效果。
5）品种多样化：可生产长方型、荷兰型、扇型、锁型、墙体砖、路沿砖等多种异型形状，亦可根据客户的要求设计异型形状。
6）铺设成本低：在基底和砂床层上铺上互锁砖即可，施工速度快，不需要混凝土粘贴，垫层成本低，并且铺完即可交付使用。
7）环保性：具有多孔结构，自然降水能够迅速透过地表，适时补充地下水资源，消除“热岛效应”，维护城市地表生态平衡。放射性系数远远低于混凝土制品。尤其陶质地砖的材质是目前世界上最好的净化环境材料。同时能吸收车辆行驶所产生的噪音，创造安静舒适的交通环境。
8）透水性高：透水率为6.61mm/s，透气透水性好，发挥土壤调节城市的温度和湿度的优势。
9）室外铺设长期雨淋、碾压容易脱落、凹陷。
10）不适合重载要求的地面。
11）容易损坏、修理维护周期短。
1.2透水混凝土特点：
1）增加城市可透水、透气面积，加强地表与空气的热量和水分交换，调节城市气候，降低地表温度，有利于缓解城市“热岛现象”，该善地面植物和土壤微生物的生长条件和调整生态平衡。
2）充分利用雨雪降水，增大地表相对湿度，补充城区日益枯竭的地下水资源，发挥透水性路基的“储水池”功能。
3）能够减轻降雨季节道路排水系统的负担，明显降低暴雨对城市水体的污染。
4）吸收车辆行驶时产生的噪音，创造安静舒适的生活和交通环境，雨天防止路面积水和夜间反光。
5）具有良好的耐磨性和防滑性，有效地防止行人和车辆打滑，该善车辆行驶及行人的舒适性与安全性。
6）冬天不会在路面形成黑冰（由霜雾形成的一层几乎看不见的薄冰，极危险），提高了车辆、行人的通行舒适性与安全性
7)大量的空隙能吸附城市污染物粉尘，减少扬尘污染。
8)可以根据环境及功能需要设计图案，颜色，充分与周围环境相结合。空隙会被灰土和杂物堵塞，需要定期养护，真空清扫维持透水性能。
9)坍落度较低，一般在20～50mm，不适合泵送；损失较快，通常需要缓凝；强度与空隙率密切相关，一般以单位体积重量（表观容重）控制新拌透水混凝土的质量。
10)抗冻性：水泥浆依靠引气保证，整体抗冻性依靠快速排水保证。
2变电站场地铺装施工要点：
2.1透水砖性能要求：透水砖性能应满足《透水路面砖和透水路面板》、《再生骨料地面砖和透水砖》、《透水砖路面技术规程》、《砂基透水砖》中相关要求。
2.2结构设计：透水砖柔性结构透水砖地面一般由透水砖、砂垫层、级配碎石基层和夯实土壤等组成。面层到垫层的渗透系数和孔隙率依次增大，透水地面吸收降雨的能力也相应增大。垫层可以采用砂砾料、单级配砾石等；找平层可采用中、粗砂，透水混凝土等。
2.3铺装质量控制：主要是对基层、垫层、找平层、铺装的控制。基层平整后应进行人工或机械的碾压平整，原土地基应清理杂物或腐殖土并夯实至95%的压实度，并注意地下埋设的管线；垫层选用砂石垫层或三合土垫层，人行道垫层应在100-150m之间，车行道垫层应在150-200mm之间，车行道或停车场应在砂石或三合土垫层上铺一层无砂混凝土，厚度在80-150mm之间，碎石粒径在6-20mm间的合理集配，所用材料透应符合道路地面施工的规范要求，砂、石都不得有含泥的成分，碎石用水冲洗干净，不得含有石粉；找平层最好用中砂或粗砂加10%的白灰拌和后摊平，人行道用砂亦可，厚度控制在15-20mm之间；铺装应按地面施工规范进行操作，铺装时应轻轻平放，用橡胶锤捶打稳定，不得损伤砖的边角，铺装后缝与缝之间用扫帚扫入砂粒填实即可。
参考文献
[1] 宋中南, 石云兴. 透水混凝土及其应用技术[M]. 中国建筑工业出版社, 2011.
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[4]李德峰. 智能变电站的雨水综合利用分析[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2016.
[5] 再生骨料透水混凝土应用技术规程（CJJ/T 253）. 中华人民共和国住房和城乡建设部.2016
科技项目：基于海绵城市建设理念的变电站雨水应用相关施工技术研究
论文作者:张鑫
论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/5
标签：透水论文; 变电站论文; 海绵论文; 混凝土论文; 路面论文; 城市论文; 材料论文; 《中国电业》2019年第09期论文;