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Pavimenti permeabili

Cemento portland permeabile (PCC) in un ambiente residenziale.
Cemento portland permeabile (PCC) in un ambiente residenziale.

I marciapiedi permeabili consentono all’acqua di infiltrarsi attraverso superfici normalmente impermeabili, come l’asfalto o i parcheggi in cemento portland. (NCDENR, 2007) Pioggia e neve possono quindi ricaricare la falda freatica e l’aria può passare attraverso per nutrire le radici di erba e alberi. Precedenti trattamenti superficiali ridurre il rischio di deflusso delle acque piovane, conservando l’acqua sotto la superficie, gradualmente, si infiltra nel suolo; tenendo l’acqua piovana in più vuoti d’aria o cellule aiuta anche il controllo dell’inquinamento attraverso la degradazione di idrocarburi in anidride carbonica e acqua, e rondella di metallo nella struttura impedisce loro di falda. (Hun-Dorris, 2005)

L’evaporazione dell’acqua a o sotto la superficie produce anche il raffreddamento superficiale, in contrasto con il riscaldamento tradizionale delle aree pavimentate. Ciò è particolarmente utile nelle città che sperimentano temperature estremamente elevate in estate – le tradizionali temperature “nere” possono rendere inutilizzabili alcuni spazi pubblici nei periodi più caldi. (Hun-Dorris, 2005)

La progettazione di strutture permeabili generalmente include una superficie permeabile come asfalto o cemento portland su una base di fini, che aiutano a filtrare l’acqua, e ghiaia uniformemente classificata, che immagazzina l’acqua mentre si infiltra attraverso il terreno sotto la struttura. An uncompacted soil base is highly recommended, and construction practices which emphasize this are critical for groundwater recharge. (CRWA, 2008)

regular HMA, regular PCC, permeable PCC
From left to right: regular HMA, regular PCC, permeable PCC

Permeable PCC path
Permeable PCC path.

Permeabile marciapiedi excel nelle seguenti aree:

  • residenziale
  • commerciale
  • urbano
  • industriali
  • retrofit

Tuttavia, essi non sono raccomandati per l’:

  • autostrade
  • strade
  • potenziale fuoriuscita di siti
  • carico pesante

Queste limitazioni sono dovute al fatto che, per consentire all’acqua di passare attraverso, permeabile marciapiedi non sono progettati con le caratteristiche strutturali capacità di sostenere carichi pesanti (Pennsylvania Acque meteoriche di Gestione Manuale, 2005).

Asfalto poroso

L’asfalto poroso, sviluppato intorno al 1970, assomiglia molto all’asfalto non poroso, tranne che le multe (sabbia molto fine e polvere) sono state rimosse, lasciando vuoti d’aria aggiuntivi dove sarebbero state le multe. Questo lascia spazio per l’acqua di fluire attraverso e raccogliere. Grande aggregato viene utilizzato anche per aumentare lo spazio vuoto. L’asfalto è in genere progettato con una piccola quantità di vuoti d’aria, in genere il 4% del volume totale della miscela, al fine di consentire al legante di migrare un po’. Il legante rimane un po ‘morbido a lungo dopo la posa della pavimentazione, e un po’ si muove in questi vuoti, che si chiama migrazione. In passato c’erano problemi con l’asfalto poroso precoce, poiché il legante migrava negli spazi vuoti più alti, bloccando il percorso di viaggio dell’acqua. Questo è stato migliorato con l’uso di additivi e leganti aggiuntivi. (NCDENR, 2007; Hun-Dorris, 2005)

Gli additivi e i leganti aggiuntivi sono spesso usati per migliorare le caratteristiche dell’asfalto poroso. I polimeri impediscono al legante di migrare negli spazi vuoti. Le fibre di rinforzo del polimero aiutano con la coesione della miscela. (Hun-Dorris, 2005)

L’aspetto dell’asfalto poroso è molto simile all’asfalto non poroso.

Calcestruzzo poroso

Calcestruzzo poroso. Nota la consistenza ruvida.
Calcestruzzo poroso. Nota la consistenza ruvida.

Il calcestruzzo poroso, proprio come l’asfalto poroso, ha le multe rimosse per creare vuoti. È stato anche sviluppato negli anni ‘ 70. Il cemento Portland (PCC) è tipicamente realizzato con aggregati grossolani (ghiaia), aggregati fini (sabbia), acqua, cemento e additivi opzionali. Nel calcestruzzo permeabile, le multe sono notevolmente ridotte o completamente rimosse. si possono ottenere spazi vuoti del 15-25%, con una portata media di circa 480 in/h. (Hun-Dorris, 2005) L’aspetto del PCC poroso è generalmente più ruvido di quello non poroso.

La finitura durante il processo di costruzione può creare uno strato impermeabile sulla superficie e occorre prestare attenzione al processo per evitare che ciò accada.

Finitrici per calcestruzzo

Le finitrici per calcestruzzo permeabili sono semplici da installare e drenare bene.
Le finitrici in calcestruzzo permeabili sono semplici da installare e drenare bene.

Concrete blocks also have a pleasant appearance.
Concrete blocks also have a pleasant appearance.

A variety of permeable pavers, bricks, and non-porous HMA.
A variety of permeable pavers, bricks, and non-porous HMA.

Le finitrici per calcestruzzo, o blocchi porosi, sono unità di interblocco parzialmente permeabili. L’acqua drena attraverso le aree tra ogni blocco. Questi spazi possono essere riempiti con ghiaia o erba e offrono drenaggio e una finitura attraente. I tassi di infiltrazione tendono ad essere 13-15% dell’acqua piovana totale (Hun-Dorris, 2005)

I blocchi di pavimentazione sono tipicamente utilizzati in aree a basso traffico, come sentieri o passi carrai.

Griglia di rinforzo del tappeto erboso

La griglia di rinforzo del tappeto erboso ha molti nomi diversi, tra cui geocelle di plastica e tappeto erboso rinforzato. Indipendentemente da come si chiama, rafforzare gird offre diversi vantaggi. I fogli di celle collegate stabilizzano il terreno, tenendo la ghiaia in posizione o creando spazio per far crescere l’erba. (Pennsylvania Stormwater Management Manual, 2005)

Tappeto erboso rinforzato di solito utilizzato in passerelle pedonali, corsie di accesso di emergenza, sentieri e parcheggi ausiliari.

Altri pavimenti permeabili

Altri pavimenti permeabili includono ponti, aggregati graduati aperti e materiali di pavimentazione morbidi come il pacciame di legno.

Ponti

I ponti consentono di camminare facilmente attraverso aree paludose o sabbiose creando strutture a bassissimo impatto ambientale. Le strutture in legno sono anche naturali ed esteticamente gradevoli.

Open graded aggregate

Washed aggregate base with keys for scale.
Base aggregata lavata con tasti per la scala.

Aggregato a gradazione aperta che dimostra alti tassi di permeabilità.
Aggregato a gradazione aperta che dimostra alti tassi di permeabilità.

L’aggregato a gradazione aperta viene lavato per rimuovere le multe ed è tipicamente costituito da pezzi angolari di dimensioni singole. Ciò consente una compattazione a bassa sedimentazione e gli spazi vuoti possono costituire fino al 40% del materiale. L’aggregato a gradazione aperta è estremamente permeabile. Questo tipo di base ha una forte tendenza a segregare e le misure devono essere prese attraverso la produzione, il trasporto e il posizionamento per compensare questa tendenza. Bagnare regolarmente la pietra attraverso i processi di posa e compattazione mantiene il materiale più stabile.

Materiali di pavimentazione morbidi

I materiali di pavimentazione morbidi, come pacciame di legno e gusci frantumati, sono tipicamente utilizzati per il traffico pedonale. Gli alti spazi vuoti consentono una buona permeabilità e tali materiali tendono ad offrire grandi benefici estetici.

Tappeto erboso artificiale

Il tappeto erboso artificiale è tipicamente lo strato più in alto uno o più altri strati permeabili, come l’aggregato classificato aperto. Tappeto erboso artificiale è srotolato in fogli di grandi dimensioni (vedi foto seguenti) e appuntato al sottostrato. Le cuciture tra le lunghezze del tappeto erboso sono cucite. Tappeto erboso artificiale in genere dura da 12 a 15 anni. Nella zona di Seattle, Marymoor playfield ha una superficie in erba artificiale oltre 6 pollici di base graduata aperta e uno spesso strato di 2 pollici di corso superiore classificato aperto. Le tabelle di analisi della distribuzione di ghiaia sono tra le immagini qui sotto.

Tappeto erboso artificiale permeabile (foto del campo di gioco di Marymoor, con tasti per la scala.) Questo materiale è tipicamente posato su una base di aggregato lavato a gradazione aperta.
Tappeto erboso artificiale permeabile (foto del campo di gioco Marymoor, con tasti per la scala.) Questo materiale è tipicamente posato su una base di aggregato lavato a gradazione aperta.

Base di tappeto erboso permeabile, mostrando fori di drenaggio.
Base di tappeto erboso permeabile, mostrando fori di drenaggio.

Pietra superiore permeabile del ghiacciaio NW, prodotto #8572, composta da pietra della cava del fiume Bianco.
Permeable top stone from Glacier NW, product #8572, comprised of stone from the White River Quarry.

Permeable base stone, Glacier NW product #8554, again stone from White River.
Permeable base stone, Glacier NW product #8554, again stone from White River.

Permeable soccer field - artificial turf over open-graded aggregate.
Permeable soccer field – artificial turf over open-graded aggregate.

Benefits

Permeable pavements offer many benefits, both aesthetic and practical. These include: (CRWA, 2008)

  • Riduce il deflusso delle acque piovane, compresa la riduzione di temperatura, il volume totale di acqua, e portata
  • Tratta di deflusso delle acque
  • Aumenta l’infiltrazione delle acque sotterranee e ricarica
  • Fornisce locale di controllo di inondazione
  • Migliora la qualità della superficie locale corsi d’acqua
  • Riduce l’erosione del suolo
  • Riduce la necessità per il tradizionale acque meteoriche di infrastrutture, che possono ridurre il costo del progetto complessivo
  • Aumenta la trazione quando è bagnato
  • Riduce la splash-up in aree trafficate
  • aumenta la durata di area pavimentata in climi freddi, a causa della minore cracking e instabilità dal ciclo gelo-disgelo
  • Riduce la necessità di sale e sabbia uso durante l’inverno, a causa di poco o nessun ghiaccio nero
  • Richiede meno neve aratura
  • Riduce l’inquinamento delle acque sotterranee
  • Crea greenspace (groundcover erba, ombra da baldacchini degli alberi, ecc)
  • Offre il raffreddamento evaporativo

I pavimenti porosi riducono il volume delle acque piovane, aumentano la ricarica, controllano la velocità di picco e offrono un’elevata qualità dell’acqua in uscita. Gli inquinanti vengono rimossi: i solidi sospesi totali sono ridotti dell ‘85%, NO3 del 30% e fosforo totale dell’ 85%. (Pennsylvania Stormwater Management Manual, 2005)

Costo

Con un sistema di pavimentazione permeabile, i sistemi tradizionali di acqua piovana possono essere ridotti o bypassati completamente. Ciò potrebbe ridurre significativamente il costo del progetto. Il costo dipende dal sistema scelto e varia ampiamente. Un percorso di ghiaia aggregato lavato sarà estremamente economico e sarà permeabile al ritmo di migliaia di pollici all’ora. (Hun-Dorris, 2005) Tuttavia, l’asfalto permeabile è più costoso dell’asfalto tradizionale. Le specifiche del progetto dettano anche in modo significativo il costo e devono essere considerate individualmente. (US EPA, 2000)

Alcune considerazioni sui costi

(Pennsylvania Stormwater Management Manual, 2005)

  • L’asfalto poroso, con additivi, è generalmente dal 10% al 20% più costoso rispetto all’asfalto standard su base unitaria.
  • Il calcestruzzo poroso come materiale è generalmente più costoso dell’asfalto e richiede più lavoro ed esperienza per l’installazione a causa di specifici vincoli di materiale.
  • I blocchi porosi della finitrice variano nel costo secondo il tipo ed il produttore.

Design

Passerella in cemento portland permeabile.
Passerella in cemento portland permeabile.

La progettazione di pavimentazioni permeabili varia notevolmente a causa della posizione e dei costi. Tuttavia, tre cose devono essere considerate indipendentemente dal design considerato: considerare la posizione e le caratteristiche uniche, i codici locali, ecc.; progettare una struttura rigorosa e corretta; e costruirla correttamente, utilizzando le migliori pratiche di gestione ampiamente disponibili. (Hun-Dorris, 2005) Si noti che il terreno sotto la struttura della pavimentazione permeabile deve consentire all’acqua accumulata di defluire, compresa un’attenzione particolare per evitare la compattazione. Bisogna anche fare attenzione a garantire che i detriti si allontanino dalla struttura permeabile, in tutte le direzioni, per garantire che l’intasamento non diventi un fastidio.

gli Elementi Chiave di Design

(Pennsylvania Acque meteoriche di Gestione Manuale, 2005)

  • Superficie con notevole permeabilità (> 8” per ora)
  • Open-graded sottobase con il minimo del 40% di spazio vuoto (in genere una lavata di aggregazione)
  • Superficie e letto di pietra adatto per la progettazione di carichi di traffico
  • non compresso sub-grade
  • Caratterizzati da geotessile nontessuto
  • Livello letto fondelli
  • Generalmente non è raccomandato per il traffico di superfici con pendenza >5%.
  • Fornire positivo delle acque piovane in eccesso dalla letti
  • non posto letto inferiore su compattato riempire, riempire con la pietra, come necessario
  • Proteggere dalla sedimentazione durante i lavori di costruzione
  • Linea letto con geotessile nontessuto
  • Fornire tubo perforato rete lungo il fondo del letto per la distribuzione
  • 3 ft buffer tra il letto basso e di alta stagionali falda e 2 metri di roccia
  • Quando possibile, luogo di infiltrazione letti sull’altopiano suoli

Manutenzione

la manutenzione Regolare è raccomandato per pavimentazioni permeabili. Questo può includere ri-sodding, posa di ghiaia, e altre piccole riparazioni. Più tipicamente, manutenzione di una struttura permeabile si riferisce a vuoto spazzare, lavaggio a pressione, o aria che soffia per rimuovere i detriti. Si consiglia l’aspirazione. (Pennsylvania Stormwater Management Manual, 2005) A seconda del sito, questo potrebbe dover accadere 2-4 volte l’anno. Vuoto spazzare per un parcheggio mezzo acro può funzionare circa 4 400-500 all’anno. (CRWA, 2008)

Le preoccupazioni per il mantenimento della pavimentazione permeabile sono in genere limitate all’estetica e alla prevenzione/riparazione dell’intasamento. Una corretta progettazione può impedire l’intasamento, come la progettazione per il drenaggio lontano dalla sezione porosa della pavimentazione. Ciò manterrà i detriti da spazzare sul marciapiede, consentendo alla pioggia di infiltrarsi nel terreno sottostante.

Speciale Manutenzione Considerazioni

(Pennsylvania Acque meteoriche di Gestione Manuale, 2005)

  • Evitare l’Intasamento della Pavimentazione stradale con Sedimenti
    • Vacuum il pavimento due volte all’anno
    • Mantenere piantati nelle aree adiacenti al marciapiede
    • pulire Immediatamente eventuali sporcizia depositata sul pavimento
    • non consentire la costruzione di gestione temporanea, di suolo/strame di stoccaggio, etc. sulla superficie della pavimentazione non protetta
    • Pulire le insenature che drenano al letto sottosuolo due volte all’anno
  • Rimozione neve/ghiaccio
    • I sistemi di pavimentazione porosa generalmente funzionano meglio e richiedono meno trattamenti rispetto ai pavimenti standard
    • Non applicare abrasivi come sabbia o cenere su o adiacenti alla pavimentazione porosa
    • impostare la lama leggermente più alta del solito)
    • L’applicazione di sale è accettabile, anche se sono preferibili più deicer ecologici
  • Riparazioni
    • La superficie non deve mai essere sigillata
    • Aree danneggiate inferiori a 50 mq. piede. può essere patchato con asfalto poroso o standard
    • Aree più grandi devono essere patchate con un asfalto poroso approvato

Manutenzione invernale

La manutenzione invernale per pavimenti permeabili è più semplice di quella per pavimenti tipici. Evitare l’uso di abrasivi, come la sabbia, su o vicino al pavimento poroso. La ritenzione di calore nel letto di pietra sotto la pavimentazione tende a fornire una buona fusione della neve, portando a problemi di neve e ghiaccio ridotti. Lo spazzaneve può essere usato con cautela, impostando la lama circa un pollice più in alto del normale. Il sale può essere usato, tuttavia, sono preferiti i deicer organici non tossici, poiché l’acqua contaminata andrà direttamente alla falda freatica.

Riparazioni

La riparazione della struttura di drenaggio ha la massima priorità, al fine di mantenere il sistema funzionante come progettato. Le riparazioni strutturali della pavimentazione saranno limitate principalmente alle aree che si sono insediate su terreni morbidi. Queste aree possono essere rattoppate con pavimentazione standard o permeabile. Le buche saranno raramente un problema, a causa della mancanza di un ciclo di gelo-disgelo come nei tipici marciapiedi. I cappotti di tenuta non dovrebbero essere usati, in quanto annullerebbero il beneficio di una pavimentazione permeabile.

Note a piè di pagina (returns ritorna al testo)

  1. North Carolina Department of Environment and Natural Resources (NCDENR). (2007). NCDENR Stormwater BMP Manuale. NCDENR. Carolina del Nord. H
  2. Hun-Dorris, Tara. (2005). Progressi nella pavimentazione porosa. Acqua piovana. Charles
  3. Charles Fiume spartiacque Associazione. (2008) Scheda informativa sulle migliori pratiche di gestione a basso impatto: Pavimentazione permeabile Pennsylvania
  4. Pennsylvania. (2005). Pennsylvania Stormwater Migliori pratiche di gestione manuale.↵
  5. Agenzia per la protezione dell’ambiente degli Stati Uniti (US EPA). (2000). Valutazione sul campo di Pavimentazioni permeabili per la gestione delle acque piovane. APE degli Stati Uniti. Per saperne di più clicca qui