透水混凝土路面对城市热岛效应影响评价
2017-07-07张德久
张德久
(重庆建筑科学研究院，重庆 400016)
透水混凝土路面对城市热岛效应影响评价
张德久
(重庆建筑科学研究院，重庆 400016)
文章通过运用定性与定量分析相结合的层次分析法，依据路面结构层对热岛效应影响较大的因素子，量化了透水混凝土整体路面、沥青路与水泥路面对热岛效应的影响，验证了透水混凝土对城市热岛效应影响最大，进一步证实透水混泥土路面在城市道路铺装运用中的生态效益。
热岛效应； 透水混凝土； 层次分析法
目前，世界上有许多不同规模的城市发现存在城市热岛效应现象。我国广州、厦门等城市较周边地区温度要高2℃～3℃，容易形成城市热岛效应。热岛效应形成后主要影响城市气流的运行，使城市中产生的废气聚集到热岛中心，导致大量污染物聚集，造成空气质量下降，严重危害该区域人们的身体健康，甚至生命安全。而透水混凝土作为一种环保铺装材料，具有一定的强度，又有一定的透气透水性，可以很好地缓解不透水铺装路面对环境造成的影响。
1 分析方法的确定
本文采用调查研究法确定对城市热岛效应的影响因素，随后运用层次分析法计算不同路面形式对城市热岛效应影响大小。为了能够得到更精确的分析结果，减小个人主观性对分析结果的影响，提高其准确性，本文在建立评判指标矩阵时，将每一两两比较专家打分中的最高分和最低分去掉，最后将剩余专家的打分采取求加权平均数后取整的办法取值，建立判断矩阵。
2 层次分析法的基本步骤
2.1 建立层次构造模型
确定分析的决策目标系统，将目标问题分解成若干个因素，按照因素的隶属关系不同，构造出一个阶梯层次模型。
2.2 构造判断矩阵，计算权重
根据准则层中的各影响因素在目标衡量中的重要程度不同，依照 1～9 标度法，通过决策者对每一层次各因素的相对重要程度做出评比判断，依据此判断结果建立矩阵。求解判断矩阵，计算各因素的权重系数向量。
2.3 层次排序及一致性检验
根据判断矩阵计算出本层次与之相关因素之间重要性次序的权重值，对此进行每一层次单排序并检验其一致性指标。根据其层次单排序权重值，最终计算出最底层因素对目标的权重值，得到结构层次总排序并对其进行一致性指标检验。
3 不同路面结构对城市热岛效应影响分析
3.1 影响因素的确定
通过收集相关数据分析后得出五个对城市热岛效应影响较为明显的因素，主要包括环境气温、下垫面色彩、土地利用情况、不透水面积、能源耗散。
3.2 分析不同路面对城市热岛效应的影响大小
3.2.1 建立评价模型
以不同通路面种类对城市热岛效应的影响情况作为目标层A，对城市热岛效应影响的五大因素设为准则层，分别为B1、B2、B3、B4、B5。将透水混凝土整体路面、水泥混凝土路面、沥青混凝土路面作为方案层参与层次分析法结构模型，分别为C1、C2、C3。根据城市热岛效应评价因子和不同道路路面建立递阶层次结构模型(图1)。
图1 层次分析结构模型
3.2.2 计算各层次指标权重
根据建立的路面对城市热岛效应影响情况分析层次结构模型，依据调查研究整理的数据，确定各影响因素的权重，形成路面对城市热岛效应影响情况分析各层次判断矩阵表，并根据层次分析法的计算规则得到各项评价因子的权重。
对表1中权数分配合理性进行检验。
表1 路面对城市热岛效应判断矩阵
计算判断矩阵的最大特征根λmax：
由此判断矩阵符合一致性检验，权数分配合理。
对表2中权数分配合理性进行检验。
表2 土地利用情况判断矩阵
计算判断矩阵的最大特征根λmax：
故判断矩阵符合一致性检验，权数分配合理。
对表3中权数分配合理性进行检验。
表3 不透水面积判断矩阵
计算判断矩阵的最大特征根λmax：
由此判断矩阵符合一致性检验，权数分配为合理的。
对表4中权数分配合理性进行检验。
表4 能源耗散能力判断矩阵
计算判断矩阵的最大特征根λmax：
由此判断矩阵符合一致性检验，权数分配合理。
对表5中权数分配合理性进行检验。
表5 下垫面色彩判断矩阵
计算判断矩阵的最大特征根λmax：
由此判断矩阵符合一致性检验，权数分配合理。
对表6中权数分配合理性进行检验。
表6 环境温度判断矩阵
计算判断矩阵的最大特征根λmax：
由此判断矩阵符合一致性检验，权数分配合理。
3.2.3 计算各层指标对目标层的合成权重
根据各层次指标权重的计算结果，按照层次分析法的计算规则，对各影响因素进行总排序计算，得出方案层对目标层的合成权重进行计算(表7)。
对上述目标总排序进行一致性检验，有目标总排序一致性检验公式：
表7 各层元素指标对目标层的合成权重
CR=
则：
CI=0.42×0.0089+0.25×0.02682+0.16×0.04309+0.11×0.04285+0.06×0.01904=0.0231933
CR<0.1，由此，认为目标总排序程符合一致性检验，总权数分配合理。
4 结论
根据计算结果得出结论，三种路面方案中对城市热岛效应影响程度为：透水混凝土整体路面>水泥混凝土路面>沥青混凝土路面。故透水混凝土整体路面对城市热岛效应能够产生积极影响，对于容易形成热岛效应的城市，应首选透水混凝土整体路面作为铺装路面。
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张德久(1982～)，男，大学本科，工程师，主要从事施工技术及项目管理工作。
TU992.4
A
[定稿日期]2017-04-16
