摘要：海绵城市＂理念作为一种重要的城市建设规划的重要手段在国外兴起，因其良好的调节作用，后续不断发展壮大，送也引起了国内外学者的广泛关注，在这样的一个生态环保的理念下，我们研究相关的理论。得出城市的大面积硬质化地面铺装也是影响整个城市未来生态发展的一个重要方面。应该采用先进的科学的新型的透水性路面设计来取代往的不太环保的硬质化地面，从而促进城市生态平衡发展。
关键词：海绵城市理念；透水砖；铺装设计
1 海绵城市概述
海绵城市的建设，是在尊重和利用自然规律的前提之下，一旦出现洪涝灾害的情况，可以快速的吸纳雨水，进行排水的工作。就像海绵体一样，这是城市建设的新理念和发展趋势。尤其是县城的规划建设，更应该依据海绵城市的理念进行规划，这是因为大多数县城管网的排水能力差，借助海绵城市的理念，可以加强县城对雨水的储存，净化，排除以及再利用。这样既能解决雨水过大给县城带来的压力问题，又能净化雨水，还能够解决新城缺水的问题，这是一举多得的好事，同时也对我国城市化建设具有重要的知道意义和作用。因此，海绵城市理念应该运用到城市建设之中。
2透水砖设计的要素
2.1倒角
绝大多数砖体块具有倒角边缘，实心的90度直角的砖体实际上是整个砖块内的弱点。如果两个相邻的块与以二者之间的界面为中心的载荷一起被压缩，则力由该上翼缘承受。施加在块内的压力不再完全是压缩力；部分力变成拉伸力，虽然混凝土是压缩中的优良材料，但是张力非常弱，导致砖体外观被破坏。小倒角的添加可有效消除拉伸力，从而增加砖体的抗压强度。
2.2肋条
砖块有各种各样的规格，但业界基本采用了一种通用的方式一一肋条，其通过砖体与肋条之间的间隔创建一个空隙，让水通过。在一些砖体上，肋条的间隔距离是比较大的，并且以一种偏移图案的方式以产生大约6mm宽度的接头。也有制造商选择“标准”3mm间隔肋条，但是它们布置在块上，使得肋条对肋条，从而创建6~宽的接头。还有将两者结合在一起的块：与补充的笔尖一起偏移的笔尖。
2.3尺度
尺度是指相对于人体空间物体大小的体现，是各种铺装设计中的一种重要度量方法。尺度设置非常重要，其关系到铺装设计的成败。用作路面铺设的透水砖块材的厚度不宜大于50毫米，同时砖块的长与厚的比值不能大于4。
3透水砖铺装设计的原则
3.1材料与生产的生态设计原则
实践表明，对污染进行末端治理已不能满足国家可持续发展的基本需求，要从根本解决工业生产给生态环境造成的影响，必须从源头开始对可能出现的污染进行预防。产品设计能有效从源头解决污染预防。生态设计原则及是保证产品在原材料加工、生产制造、运输、使用及报废处理的整个生命周期过程中对环境影响最小。这样既可以从源头上做到污染预防，又能在末端省却许多清理污染的过程，极大节约产品生产成本及资源，做到真正的可持续发展。基于这种生态设计的原则，本文采用两种方式分别从材料和生产方面降低透水砖对环境的影响。其一是利用建筑废渣作为普通地面砖的骨料，其二是采用液压干法成型混凝土砖。相较于现有的陶瓷砖在制作过程中需要燃烧大量的煤炭资源，造成的大量污染，建筑废渣与液压成型方式从材料到生产过程以生态设计原则为基准，其在源头上避免了污染，后期维护成本也大大降低。
3.2便于安装的人性化设计原则
透水砖设计是一个系统设计，在进行砖体设计时，应该考虑安装人员的作业情景、行为习惯、身体结构、心理状态及安装时的思维模式等，并结合安装人员的使用情景心理等进行分析。透水砖的安装要考虑人体力学的原则，其大小、重量都直接影响工人在安装、搬运透水砖时所耗费的时间与体力，因此设计的砖体规格既要符合一个人搬运的体力，还要保证安装时的效率。
4透水砖设计实践
4.1实践背景
内江市恒世达建材有限公司是在2001年成立的内江彩砖厂发展起来的民营企业，于2011年开始生产透水砖与透水路沿石产品，公司主要利用建筑垃圾、各种废矿、尾矿等固废材料生产市政、园林景观产品，主要有天砂砖系列，彩色压模沥青路面系列，水工护坡、干垒挡墙系列、路缘石等新型混凝土系列生态环保景观产品。公司拥有一套具有全国先进水平的全自动化免托板砖机生产线，拥有生态路面砖自主知识产权，年产生态环保景观产品30万平米以上。本次设计主要是依据对透水砖的调研，总结现有透水砖在实际应用上存在的问题，并通过对技术人员、安装运输人员、结合该公司多年的市场销售经验，以及对生产过程中存在的问题，进行完整的透水铺装系统的设计。
4.2设计分析
设计研究阶段首先将对透水砖铺装系统在功能定义和使用环境方面进行分析，这部分的研究将确定以使用者为导向的产品功能定位。其次，本研究还将透水砖的材料分析、砖形加工工艺、安装铺设情景和透水铺装的设计要素与原则中的研究结论进行整合，使研究结论更好的应用到透水砖铺装系统的设计实践中。最后，本研究将通过物理性能测试对透水铺装系统进行可行性评估分析。
4.3功能定义
透水砖铺装系统的功能是有效的环节城市的大量硬质化铺装所带来的城市问题，它有几方面的功能：首先是通过透水点有规则的排列可以将雨水回流地表径流；其次通过包围设计对砖体的强度提高使地面铺装有更佳舒适的体验感；第三通过对两种砖形的造型设计，以不同的组合形式来提高城市铺装的艺术设计感，丰富铺装多样性；最后通过该铺装系统的设计可以更好的优化产品运输包装安装的流程。通过这样的几种方式来实现对硬质化地面的解决措施。透水砖铺装系统要现有城市地面有相同的使用情境，因此透水性铺装系统的使用环境使同样的，它不但要有有效的透水性和承受高强度的压力与磨损，还要承担城市公共环境的美观化的体验感、并且还要结合现有的市场经济承受能力。
通过对透水砖对功能定义进行分析，满足透水砖铺砖系统的产品应该具有透水性、强度高、耐磨性、防滑性、铺装多样性的产品特征。在透水砖的造型设计中，必须要具备这样的产品语言，才能匹配透水铺装系统的铺装要求。
4.4设计实践方案
4.4.1砖形设计
产品的结构设计是针对产品成型性能、物理特性的设计。因此，砖形的开发设计首先是物力性能的保证，其次才是形状。设计结构是否能实现取决于砖体成型的现有工艺。在产品开发的过程中物理性能起到关键作用，也是产品开发的关键步骤。在砖形的设计中，设计者提出通过强度较高的混凝土普通铺装砖对强度等级较低透水砖形成包裹模式，用强度高的大砖包围强度低的小砖来提高现有透水砖抗压强度低的问题，确保砖体物理性能方面的优化。
方案一：砖形设计
其次通过将的混凝土砖形的设计，分别设计了两种砖形，来满足对铺装多样性上的需求，分别是“L”形与“工”形，两种砖形都使用同一种规格透水砖形。通过不同砖形的组合变换，形成不同的铺装变化，分别适用于停车场、车道和小道路人行道，车道和许多公共场所。
透水铺装的组合设计，就是要满足透水砖物理性能的优化，通过高强度的混凝土普通砖包围透水小砖能够有效的提高强度，通过组合砖的不同设计来提高铺装样式的多样性。
4.4.2铺装样式展示
结束语
海绵城市理念的提出对于解决＂城市内涝＂、＂热岛效应＂等城市病提供良好解决方案，实现海绵城市的重要课题是解决因城市大面积硬化路面所造成的地表水径流问题，透水砖作为处理地面雨水渗透最主要、最有效的方式，对海绵城市建设有着重大工程实际意义。
参考文献
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[3]应君，张青萍.海绵城市理念下城市透水性铺装的应用研究[J].现代城市研究，2016，07：41-46.
论文作者:孙来军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/15
标签：透水论文; 城市论文; 海绵论文; 肋条论文; 透水性论文; 理念论文; 产品论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;