一种除霾净化功能的生态化路面结构的制作方法

本实用新型属于海绵城市建设技术领域，具体是一种除霾净化功能的生态化路面结构。

背景技术：

雾霾对人体健康和环境的危害人人皆知，霾离子除了来自于始发性排放以外，例如燃煤锅炉等动力设备产生的污染物，更重要的因素是因为我国北方天气干旱，粉尘多次升空沉降，空中聚集可达到雾霾指数的60％以上，遇到无风天气，在气压相对较低的天气形成重度雾霾。根据各重点城市公布的颗粒物源解析结果表明：扬尘等是城市中PM2.5颗粒物的主要来源之一。而城市中的扬尘主要来源于道路、建筑工地等处。在通行的路面上，霾离子在干旱天气时汽车通过时肉眼可以见，这些粉尘会再次升空聚集，在一定浓度情况下就会形成雾霾天气阻止人的视线。形成雾霾的主要污染物是颗粒物PM10和PM2.5，其中PM2.5颗粒由于其粒径小，表面积大，活性强，易附带有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的危害更大。因此，改善雾霾气候和空气质量的首要任务是控制PM2.5。

为了抑制城市道路、建筑工地等处的扬尘，目前城市中主要采取洒水车除尘，这种方式虽然能够起到抑尘、保湿的作用，但需要专人专车，且不能24小时不间断工作，对于漂浮在高空中的粉尘颗粒作用甚微，且不带电荷的水雾仅对直径10μm以上的粉尘有较高的降尘效率，对于PM2.5颗粒物粒这类径小的污染物，普通喷雾难以使其沉降，不能达到理想的除尘效果。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术所存在的不足，本实用新型提供了一种除霾净化功能的生态化路面结构，其能够有效改善城市道路的环境和空气质量，美化环境，对NOx、SO2等汽车尾气进行催化降解。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种除霾净化功能的生态化路面结构，包括车行道区和人行道区，还包括功能带，所述功能带和人行道区分布在车行道区的两侧，所述功能带上设置有除霾净化箱，在除霾净化箱的顶部铺设有种植绿植的土壤层，在除霾净化箱内设置有过滤净化单元和水雾净化单元，在车行道区和人行道区设置有地下雨水输送管道，水雾净化单元通过管道与地下雨水输送管道连通。通过将过滤净化和水雾净化结合并且结构优化，达到除霾净化的功能，而且合理利用雨水资源，有助于海绵城市建设。

进一步限定，所述除霾净化箱的侧面上涂覆有用于降解NOx、SO2的光催化材料层，通过光催化降解技术进行汽车尾气的处理。

进一步限定，所述过滤净化单元包括隔离通道、进风风机、出风风机以及过滤网，所述除霾净化箱的上部开设有进风口、下部开设有出风口，在进风口上设置进风风机，出风口上设置出风风机，隔离通道设置在除霾净化箱内腔，隔离通道通过进风风机和出风风机与除霾净化箱连通，所述过滤网设置在隔离通道内。

进一步限定，所述过滤网包括依次排布的粗过滤滤网和精过滤滤网，多级过滤实现精细化处理。

进一步限定，所述还包括控制器和雾霾监测器，所述进风风机、出风风机、雾霾监测器分别与控制器电连接。

进一步限定，所述水雾净化单元包括水雾喷头、增压泵、储水箱以及排液管，所述储水箱通过增压泵、排液管与水雾喷头连通，所述增压泵与控制器电连接，所述排液管延伸至除霾净化箱的外部。

进一步限定，所述储水箱设置在隔离通道的下方，所述储水箱的进水口与地下雨水输送管道连通，所述地下雨水输送管道的另一端与路面排水井连通，将收集的雨水排放至路面排水井。

进一步限定，所述储水箱通过管道与市政净水管道连通。

进一步限定，所述人行道区铺设有透水砖，所述透水砖的结构包括连接为一体的第一侧部、中间突起部以及第二侧部，第一侧部和第二侧部的上表面平齐且低于中间突起部，在中间突起部的上表面上沿长度方向开设有槽道，槽道内开设有若干透水孔，在第一侧部的上表面沿长度方向设有多个凸起，在第二侧部的上表面沿长度方向设有与第一侧部的凸起相对应的凹槽，第一侧部、中间突起部以及第二侧部的内腔均设置有与透水孔相连通的排水通道；所述排水通道与地下雨水输送管道连通，有助于收集雨水资源，以作为水雾净化的水源，实现除霾资源化利用。

进一步限定，所述车行道区的路面基层中设置有隔水层，所述隔水层整体结构为盆状，中部底、外缘高，且隔水层与地下雨水输送管道连通，延缓路面结构的温度变化。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

(1)本实用新型将喷雾除霾技术与过滤除霾技术相结合，利用收集的雨水储存过滤后作为喷雾除霾的主要水源，使资源循环利用，而且将过滤除霾和雨水过滤所得滤渣收集后作为绿植土壤的主要成分，使扬尘颗粒物形成聚集和沉降，有效改善城市道路的环境和空气质量，并且美化了环境。

(2)本实用新型采用光催化材料层涂覆技术对NOx、SO2等汽车尾气进行催化降解。

(3)本实用新型在人行道区铺设透水砖，通过透水砖的透水性能和结构的优化，大大提高了道路雨水排水性能，也为喷雾除霾收集雨水，进一步实现资源化利用。

(4)本实用新型的水雾净化单元设有收集雨水的储水箱，该储水箱中储存大量的水，一方面可以用于水雾净化的水源，实现降尘防霾，另一方面水存储在水箱中，由于水的比热容大于混凝土的比热容，储水箱的水与车行道区的路面基层中设置的隔水层相互协同，延缓路面结构的温度变化，减小路面结构的温度梯度，减少由于温度梯度过大导致的水泥混凝土路面损坏。

(5)本实用新型的覆盖范围广，使用方便，系统便于维护，可充分利用自然条件实现城市除霾净化、生态建设。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中的除霾净化箱的内部结构示意图。

图3为图1中的透水砖的剖面示意图。

图4为图1中的透水砖的俯视图。

图中：1-车行道区，2-人行道区，3-功能带，4-隔水层，5-除霾净化箱，6-土壤层，7-光催化材料层，8-过滤净化单元，81-隔离通道，82-进风风机，83-出风风机，84-过滤网，9-雾霾监测器，10-控制器，11-水雾净化单元，111-水雾喷头，112-增压泵，113-储水箱，114-排液管，12-透水砖，121-第一侧部，122-中间突起部，123-第二侧部，124-U型槽道，125-透水孔，126-排水通道，127-凸起，128-凹槽，13-地下雨水输送管道。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行进一步说明，但是本实用新型不仅限于下述的实施方式。

参见图1和2，一种除霾净化功能的生态化路面结构，其包括车行道区1、人行道区2以及功能带3。功能带3和人行道区2分布在车行道区1的两侧。

车行道区1为双向车道，车行道区1的路面基层中设置有隔水层4，隔水层4采用细石沥青混凝土的盆状结构，其沿着车行道区1长度方向中部底、外缘高，能够收集雨水，当溢满后排入设置在其下层的地下雨水输送管道13，地下雨水输送管道13与路面排水井连通，将收集的雨水排放至路面排水井，与城市地下管网连通，将过多的雨水迅速排走，而少量的停留在隔水层4内，由于水的比热容远大于碎石和水泥混凝土的比热容，水的存在能有效延缓路面结构的温度变化，减小路面结构的温度梯度，大幅减少由于温度梯度过大导致的水泥混凝土路面损坏。

功能带3设在双向车道之间，在功能带3上设有除霾净化箱5，在除霾净化箱5的顶部铺设有种植绿植的土壤层6，可以种植绿色植物。在除霾净化箱5的外侧表面上涂覆光催化材料层7，用于降解NOx、SO2，该光催化材料层7可以但是不限于用TiO2。在除霾净化箱5内每隔一定距离布置有过滤净化单元8和水雾净化单元11，或者过滤净化单元8和水雾净化单元11交替布置，用于除霾，净化空气。

过滤净化单元8包括隔离通道81、进风风机82、出风风机83以及过滤网84，除霾净化箱5的上部开设有进风口、下部开设有出风口，在进风口上安装进风风机82，出风口上安装出风风机83，隔离通道81布置在除霾净化箱5内腔，以保证过滤效率，隔离通道81通过进风风机82和出风风机83与除霾净化箱5以及外部连通，使污染空气从进风口进入隔离通道81，再经布置在隔离通道81内腔的过滤网84过滤净化后从出风口排出进入大气中，使污染空气得到深度净化。

进一步说明，过滤网84还可以分粗过滤滤网和精过滤滤网等多级过滤，过滤网84可以采用高效石墨烯过滤材料，或者也可以采用活性炭过滤网84或者是纤维过滤材料。

进一步说明，为了能够满足城市规划，并入城市污染治理的统一战略部署，在除霾净化箱5的内腔还增设有雾霾监测器9和控制器10，雾霾监测器9用于监测空气中PM2.5的浓度，也可以是监测指标更为全面的雾霾监测器9。控制器10与雾霾监测器9、进风风机82、出风风机83电连接，当雾霾监测器9监测空气中PM2.5的浓度大于预设值时，进风风机82开始工作，将污染空气吸入隔离通道81内经过滤网84过滤，后由出风风机83排出。

在除霾净化箱5的内腔隔离通道81的下方布置有水雾净化单元11，该水雾净化单元11包括水雾喷头111、增压泵112、储水箱113以及排液管114，储水箱113安装在隔离通道81的下方，储水箱113的进水口与地下雨水输送管道13连通，将收集的雨水经初滤后存储在储水箱113重复利用。为了避免旱期雨水少，空气污染严重的情况时可以正常运行，将储水箱113通过管道与市政净水管道连通，将其还可以通过控制阀门接入市政污水处理后所得净化水管路。储水箱113的出水口通过增压泵112、排液管114与水雾喷头111连通，排液管114延伸至除霾净化箱5的外部，可以向车行道区1喷洒水雾，当汽车行驶经过时，汽车的轮胎带动水体均匀湿润路面，阻止粉尘升空。同时，人行道和城市道路等路面能够保持24小时微流湿润状态，沉降霾离子，在车轮碾压作用下，经过微流水体到路边后进入排水口至雨水管道收集、治理雾霾，使路面上的粉尘不再升空，达到降低雾霾的目的。通过水气蒸发增加空气湿度90％以上，使空气中霾离子表面胀力充分吸收水分子，增加霾离子自身重量，当比重超过空气重量时达到霾离子沉降的目的，从而有效改善车行道区1周边以及城市整体的环境和空气质量。为了能够实现自动化控制，该增压泵112与控制器10电连接，控制器10根据雾霾监测器9所检测的空气污染指数数据，与预设值进行比较，启动增压泵112与进风风机82、出风风机83协同工作。预设值可以人为设定，根据各个城市道路区域的污染程度不同以及季节性变化等进行适应性调整。

进一步说明，在储水箱113内也可以添加含壳聚糖的高分子水溶液，或者红藻多糖除霾剂等。

在人行道区2铺设有透水砖12，参见图3和4，透水砖12的结构包括连接为一体的第一侧部121、中间突起部122以及第二侧部123，第一侧部121和第二侧部123的上表面平齐且低于中间突起部122，在中间突起部122的上表面上沿长度方向开设3个U型槽道124，槽道内开设有3个透水孔125；如此设计，当下雨时上表面的雨水从透水孔125流入排水通道126，在从排水通道126排出，避免了路面积水，另一因上表面上设有开口式槽道能够增大砖本体表面的粗糙度，增大摩擦力，起到防滑作用。在第一侧部121的上表面沿长度方向设有2个凸起127，在第二侧部123的上表面沿长度方向设有与第一侧部121的凸起127相对应的凹槽128，以方便两两配合过盈连接。第一侧部121、中间突起部122以及第二侧部123的内腔均设置有与透水孔125相连通的排水通道126；排水通道126与地下雨水输送管道13连通，将人行道区2收集的雨水输送至城市地下管网，可以用于绿化带灌溉也可以返回至水雾净化单元11的储水箱113，使水资源循环利用，实现节能降耗，城市资源化建设。

进一步说明，对于槽道和透水孔125以及凸起127的设置不仅限于上述的2～3个，其可以在2～6个的范围内根据实际情形进行调整，但是，同时需要考虑到转本体的结构强度，不宜过多。第一侧部121、中间突起部122以及第二侧部123的排水通道126可以连通成一体，也可以单独设立。

本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。