Vật Liệu Xanh: Gạch Thấm Nước Chống Ngập Đô Thị

Gạch thấm nước là gì

Gạch thấm nước là loại vật liệu lát nền được thiết kế đặc biệt để cho phép nước mưa thấm qua bề mặt, thay vì chảy tràn như trên bê tông hoặc nhựa đường thông thường. [1]

Khác với các bề mặt cứng truyền thống như nhựa đường hay bê tông, gạch thấm nước giúp hạn chế dòng chảy bề mặt, giảm ngập úng đô thị, đồng thời lọc bụi bẩn, kim loại nặng và các chất ô nhiễm có trong nước mưa ngay tại chỗ. Đây là một giải pháp vật liệu xanh, đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thoát nước đô thị bền vững và thân thiện với môi trường [2].

Thành phần của gạch thấm nước

Gồm 5 lớp:

1. Lớp bề mặt (Surface Layer):

• Là các viên gạch bê tông lát nền (interlocking concrete pavers).
• Có khe hở nhỏ giữa các viên gạch → cho phép nước mưa chảy xuống dưới.
• Bề mặt vẫn chịu lực tốt cho xe cộ hoặc người đi bộ.

2. Lớp cát hoặc đá mịn (Bedding Layer):

• Là lớp mỏng bên dưới gạch, thường dùng đá vụn mịn (ASTM No.8) hoặc cát sạch.
• Giúp giữ ổn định cho các viên gạch và cho phép nước tiếp tục thấm xuống dưới.

3. Lớp đá đệm (Base Layer):

• Dày hơn, làm từ đá dăm cỡ vừa (ASTM No.57 hoặc 40mm).
• Giữ vai trò lọc sơ cấp và phân phối nước mưa.

4. Lớp trữ nước và thoát nước (Subbase Reservoir):

• Là lớp đá dăm lớn (ASTM No.2 hoặc tương đương).
• Có khoảng rỗng lớn, giúp tạm trữ nước mưa và tạo điều kiện để nước thấm từ từ xuống đất hoặc chảy vào hệ thống ống thoát.

5. Màng lọc hoặc vải địa kỹ thuật (Geotextile Layer);

• Nằm giữa lớp đá và nền đất, ngăn đất trộn vào đá, đảm bảo hệ thống không bị tắc nghẽn theo thời gian. [1]

Chức năng hệ thống

Khi trời mưa, nước không bị đọng lại trên bề mặt mà sẽ thấm xuyên qua các khe hở giữa các viên gạch. Dòng nước sau đó tiếp tục đi xuống qua lớp đá lọc bên dưới, nơi đóng vai trò như một bộ lọc sơ cấp, loại bỏ bụi bẩn, rác nhỏ và kim loại nặng.

Tiếp theo, nước được lưu trữ tạm thời trong lớp đá dăm lớn, có cấu trúc rỗng giúp chứa nước hiệu quả. Từ đây, hệ thống sẽ xử lý theo hai hướng:

• Nếu nền đất bên dưới có khả năng thấm tốt, nước sẽ thấm từ từ xuống đất, góp phần bổ sung nước ngầm tự nhiên.
• Nếu đất không thấm tốt hoặc khi lượng mưa vượt quá khả năng hấp thụ, nước sẽ thoát ra ngoài qua hệ thống ống ngầm được thiết kế sẵn, đảm bảo không gây ngập úng.

Toàn bộ quá trình này giúp:

• Giảm lưu lượng dòng chảy mặt, hạn chế tình trạng ngập cục bộ.
• Lọc sạch nước mưa trước khi đưa ra môi trường hoặc trả về lòng đất.
• Giảm áp lực cho hệ thống cống thoát nước đô thị và nâng cao chất lượng môi trường sống.

Ứng dụng

1. Ứng dụng trong hạ tầng đô thị:

• Bãi đậu xe: Áp dụng tại các khu vực công cộng, trường học, công viên, trung tâm thương mại để giảm dòng chảy mặt và ngập úng.

• Đường nội bộ, lối đi bộ: Thiết kế không bị trơn trượt hay đọng nước, an toàn hơn trong điều kiện mưa hoặc băng tuyết.

• Lối vào khu dân cư hoặc nhà máy: Một số ứng dụng thành công còn cho thấy gạch có thể chịu tải trọng lớn từ xe tải khi được lắp đặt đúng kỹ thuật.

2. Ứng dụng trong công trình thân thiện môi trường (LEED):

• Đạt điểm LEED:
• Credit 6: Giảm dòng chảy nước mưa, tăng khả năng thấm hút tại chỗ, hạn chế ô nhiễm nước mưa.
• Credit 7: Giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị (nhờ màu sáng, phản xạ nhiệt tốt).
• Tái tạo nguồn nước ngầm: Cho phép nước mưa thấm xuống đất → giảm áp lực lên hệ thống thoát nước.
• Kiểm soát xói mòn và nhiệt độ dòng chảy: Được ứng dụng ở các khu vực ven sông, suối, nhằm giảm xói mòn bờ và ô nhiễm nhiệt trong dòng nước.

3. Ứng dụng ở vùng khí hậu lạnh:

• Được chứng minh hoạt động tốt ở vùng có hiện tượng đóng băng – tan băng, không bị nứt vỡ như bê tông truyền thống.
• Không tạo băng mặt đường vì nước thấm vào lớp dưới, giúp tăng an toàn khi sử dụng mùa đông.

4. Ứng dụng tiết kiệm chi phí dài hạn:

• Có thể thay thế hệ thống thoát nước mưa truyền thống, giúp tiết kiệm diện tích đất và chi phí xây dựng hạ tầng thoát nước.
• Chi phí vòng đời thấp hơn so với mặt đường nhựa hoặc bê tông – theo báo cáo, giảm từ hơn 1 triệu USD xuống còn khoảng 25.000 USD trong 25 năm [3]

Nguồn

[1] "How Permeable Pavements Work," YouTube, 2016. [Online]. Available: https://www.youtube.com/watch?v=7LHPzybDWtc

[2] K. R. and J. Ball, "A Review of the Performance of Permeable Pavers," 2004. [Online]. Available: https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/83833768/A_Review_of_the_Performance_of_Permeable20220411-14227-p1tdge.pdf. [Accessed: Jul. 2025].

[3] J. Houle, M. M. B. P., R. R. P., P. D. T., and P. B. P., "Permeable Paver Research Summary," Feb. 2003. [Online]. Available: http://americantrails.pairserver.com/files/pdf/PermPavers.PDF. [Accessed: Jul. 2025].

• Share
• Facebook
• twitter
• linkedin
• pinterest