□李兴龙 张高青
题记:海绵城市,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面,具有良好的应对“弹性”,国际上也称之为“水弹性城市”,通用术语为“低影响开发雨水系统构建”,下雨时可以吸水、蓄水、渗水、净水,需要时又可以将蓄存的水释放出来并加以利用。
近期,记者来到江苏省江阴市红豆村,再次走访了江苏晶瑞特环保新材料有限公司董事长陈俊律,听取他关于玻璃轻石在高架公路中的应用情况。同时,参加该公司承办的“江苏江阴市绿建联盟海绵城市建设专题会”,就当前新型环保玻璃轻石在海绵城市建设中的开发、利用作调研综述。
关于海绵城市建设,早在2014年住房和城乡建设部就组织编制了《海绵城市建设技术指南(低影响开发雨水系统构建)》,旨在指导各地新型城镇化建设过程中,高度重视绿色循环发展,资源再生利用,推广和应用低影响开发建设模式,加大城市径流雨水源头减排的刚性约束,优先利用自然排水系统,建设生态排水设施,充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,使城市开发建设后的水文特征接近开发前,有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境,为建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市提供重要保障。
2017年3月5日中华人民共和国第十二届全国人民代表大会第五次会议上,李克强总理政府工作报告提出,要统筹城市地上地下建设,再开工建设城市地下综合管廊2000公里以上,启动消除城区重点易涝区段三年行动,推进海绵城市建设,使城市既有“面子”,更有“里子”。
构建海绵城市,其中极为重要的一个要素,就是如何开发、利用好能适合上述“吸水、蓄水、渗水、净水”等系统物理功能的新型环保建材,而且这种新型建材对韧性城市维护同样具有可持续发展意义。
“变废为宝”,再生玻璃轻石成为海绵城市建设的“宠儿”
迈步走在广阔的屋顶,仿佛身置空中一派农田,长在”田“里的各种蔬菜绿意盎然,透发着生机。田园泥土上覆盖着密密麻麻的玻璃小轻石,与生长着的植物相得益彰。随手捧起一把精致的小轻石,几乎感觉不出有什么重量。这是近期记者在江苏晶瑞特环保新材料有限公司(简称”晶瑞特“)调研时的所见所闻。该公司董事长陈俊律指着田园说,“屋顶上的所有蔬菜、植物都是不需要人工浇灌的,全部是靠我们研发的玻璃轻石通过吸附、储存雨水后起作用的。”记者了解到,由于玻璃轻石与土壤的主要成分圴为氧化硅,所以这种特殊的技术土壤也可以理解为再生土,具有蔬松、增湿、保肥、改良土壤的作用。玻璃轻石在屋顶绿花、种植用作基质层的土壤改良和蓄排水层,与传统屋顶绿花、种植相比优势明显,效果十分突出。
在“江苏江阴市绿建联盟海绵城市专题会”上,记者从专家介绍中了解到,晶瑞特玻璃轻石属于“可再生资源的技术产品”,是把废玻璃破碎、研磨成粉末,通过添加不同助剂,使其在高温焙烧中发泡膨胀后冷却,形成一种多孔、多彩、轻质、高强度、无毒无害的环保建材,在海绵城市建设中起着“渗、滞、蓄、净、用、排”等资源再生利用功能,对当前我国大力发展海绵城市建设,包括新型园林绿化、水体生态治理、市政建筑工程、农业水利等发挥着重要作用。
一颗玻璃轻石的质量轻得几乎掂不出份量,“轻石”的名称由此而来。
与会专家充分肯定了玻璃轻石对赋能“水弹性城市”建设具有的功效。认为,它符合了当前国家关于推进建筑垃圾减量化的战略要求,是资源节约、环境保护的重要举措。资料显示,回收一吨废玻璃可以节约石英砂720公斤、纯碱250公斤、长石粉60公斤、煤炭10吨和电400度。玻璃轻石的主要特点,一是质量轻,单体密度最小0.2~1.2克/立方原米;二是多孔隙,孔隙率50~90%,比表面积大于2平方米/克;三是强度高,它的抗压强度为0.9~18MPa;其简压强度为0.1~1.3MPa;四是吸水率高,吸水率在25%~119%,体积储水量在55%~85%;五是性能稳定,具有耐腐蚀、抗风化、产品使用寿命长;六是无毒无害,不含有重金属和放射性元素。
“透水路面”,多题材诠释“会呼吸”的城镇路面景观
所谓“透水”,就是路面具有吸蓄雨水和释放雨水的功能。现代化城镇,雨水是可以再生利用的宝贵资源,但必须有吸蓄、净化、输送的载体。资料反映,小区广场、学校操场、停车场、公园等场地绿化表层,如果在其地下挖成一个蓄水池,在池的内壁铺满遮水膜,这样就可以把积存的雨水外渗防止住了。然后,再用玻璃轻石填充到蓄水池里,在其表面上铺设透水膜,透水膜的上面再回填土壤。这种载体就是一个“玻璃轻石雨水储存池”。资料显示,通常一平方米的储存池可以储存75立方米雨水,既可排除路面积水,又能为地表绿化源源不断地提供水分,实现了路面上下透水“呼吸”。
陈俊律告诉记者,目前该公司用上述技术,正在开发高架公路上的雨水处理技术。据晶瑞特科研资料显示,高架公路上的雨水,从水管流到地面,其分层处理步骤:一是通过渗透铺装材料进入玻璃轻石种植层,二是过滤后流入玻璃轻石的蓄排水层,三是再通过蓄排水层汇集到玻璃轻石雨水收集池里。雨水收集池内设置“取水井”,在“取水井”内设置雨水提升泵,可以用作冲洗路面、浇灌高架公路檐廊绿植,可以清洗车辆。玻璃轻石的体积储水率为0.70吨/立方米,蓄水池能够长期储存雨水不变质。可见,“透水路面”是构建海绵城市的鲜明特征。
“虽然这一方案还处在实验,但试验的效果是令人满意的。由于各地区海绵城市构建的实际情况不一,因此,上述方案还有待进一步实践检验,需要得到政府部门的大力支持。”陈俊律说,“玻璃轻石蓄水池原理几乎适用于所有海绵城市各地面交通基础建设领域。高架公路上的雨水利用,就是最为典型的案例:日常高架公路上的雨水不再白白流入下水道,而是流入地下玻璃轻石储水池,用时抽水,不用时蓄水,‘会呼吸’的城镇景观路面有效地缓解了城市‘热岛’效应,炎热夏季让城市路面不再发热发烫,平衡了城市绿色生态。它更多地可以成为高架公路下面绿化、植物的浇灌。”
记者从本次海绵城市建设专题会上专家演讲获悉,新型环保建材——玻璃轻石,整体上对增强城市自然功能具有的作用。
一是“透水路面”效用。玻璃轻石是最理想的透水材料,其透水铺装孔隙率为15%至25%,透水速度快,当集中降水时能减轻城市排水设施负担,防止路面积水,夜间也不会反光,自然增加了路面安全性和通行舒适性。另外,玻璃轻石有珍珠白、天空蓝、时尚黄、翠玉绿、浓茶褐、沉稳灰等多种人工色彩,可以根据需要做成创意性的城市透水路面,创意路面中增加了美观路况。
二是“管道铺设”效用。我国城镇道路有大量旧式窨井,分别用于电力、燃气、电信、热力、自来水、给排水及各种地下设施检查等,一直存在井盖松动易下沉、周围沥青路面易龟裂、养护期长、无法一次性施工等管理难题。玻璃轻石具有高强度的抗压性、耐久性,施工简单,可有效解决这一难题。
三是“植被混凝土生态护坡”效用。玻璃轻石可结合特定混凝土配方和混合植绿种子配方,对岩石边坡进行防护和绿化。生态护坡能够增强护坡强度和抗冲刷能力,快速营造植物生长的环境。植被混凝土生态防护技术不仅可以较好地解决岩质边坡防护与快速绿化问题,而且在灌草植被与基材的共同作用下,基材的抗侵蚀性会得到进一步的增强,保障植被快速成型及生态稳定性。
“绿色循环”,是城乡经济社会可持续发展的“底色”
“江苏江阴市绿建联盟海绵城市建设专题会”上,有关专家整体认为:海绵城市建设是一个庞大的系统工程,既要有一个完整的市政工程设计方案,包括储蓄水资源的地下空间系统,又要有符合城市更新可持续发展相配套的环保建材,要更加突出“绿色循环发展”“资源再生利用”这样一个充满人文关怀、体现“人民城市人民建,人民城市为人民”的新型市政发展理念。除此之外,基本没有什么其他捷径可走。
类似玻璃轻石的环保建材,不仅可广泛作为海绵城市建设的重要元素,还应该更多地服务于乡村振兴。因为,实施“十四五”,全面开启社会主义现代化国家新征程中,“绿色循环”始终是城乡经济社会可持续发展的“底色”。今年4月29日,第十三届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过的《中华人民共和国乡村振兴促进法》(以下简称《乡村振兴促进法》)自6月1日起施行。《乡村振兴促进法》第五章“生态保护”中的第三十四条明确提出,“国家健全重要生态系统保护制度和生态保护补偿机制,实施重要生态系统保护和修复工程,加强乡村生态保护和环境治理,绿化美化乡村环境,建设美丽乡村。”第三十五条提出,“各级人民政府应当采取措施加强农业面源污染防治,推进农业投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化、产业模式生态化,引导全社会形成节约适度、绿色低碳、文明健康的生产生活和消费方式。”这些要点都维系着“绿色循环”。近期,国务院发布了《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》,提出,到2025年,我国绿色产业比重显著提升,基础设施绿色化水平不断提高,清洁生产水平持续提高,生产生活方式绿色转型成效显著,能源资源配置更加合理、利用效率大幅提高。《意见》就“改善城乡人居环境”中强调,要贯彻绿色发展理念,统筹城市发展和安全,优化空间布局,合理确定开发强度,鼓励城市留白增绿。建立“美丽城市”评价体系,开展“美丽城市”建设试点。增强城市防洪排涝能力。
实践表明,玻璃轻石不仅对打造海绵城市有其特别的功效,同时,对全面提高城镇、农村绿色低碳循环可持续发展水平具有重要意义;国家出台的一些列利好政策,对城市更新、城镇老旧小区改造、乡村振兴等都具有很强的实效性。
作为玻璃轻石产业的创建人、海绵城市建设的推进者陈俊律深有感触地说,“开发、利用好玻璃轻石,我们一直在路上,从研发、实验、应用、推广、比较方面已整整走过了八个年头。在新发展时段、新发展理念、新发展格局的时下,我们将进一步加强科技攻关,实现跨界融合,完整体现出玻璃轻石在服务于经济社会、服务于市政建设、服务于民生中的价值体现,以实现人与自然和谐共生的美好生态。”