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        透水混凝土路面對城市熱島效應(yīng)影響評價

        2017-07-07 13:17:27張德久
        四川建筑 2017年3期
        關(guān)鍵詞:一致性效應(yīng)混凝土

        張德久

        (重慶建筑科學(xué)研究院,重慶 400016)

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        透水混凝土路面對城市熱島效應(yīng)影響評價

        張德久

        (重慶建筑科學(xué)研究院,重慶 400016)

        文章通過運用定性與定量分析相結(jié)合的層次分析法,依據(jù)路面結(jié)構(gòu)層對熱島效應(yīng)影響較大的因素子,量化了透水混凝土整體路面、瀝青路與水泥路面對熱島效應(yīng)的影響,驗證了透水混凝土對城市熱島效應(yīng)影響最大,進一步證實透水混泥土路面在城市道路鋪裝運用中的生態(tài)效益。

        熱島效應(yīng); 透水混凝土; 層次分析法

        目前,世界上有許多不同規(guī)模的城市發(fā)現(xiàn)存在城市熱島效應(yīng)現(xiàn)象。我國廣州、廈門等城市較周邊地區(qū)溫度要高2℃~3℃,容易形成城市熱島效應(yīng)。熱島效應(yīng)形成后主要影響城市氣流的運行,使城市中產(chǎn)生的廢氣聚集到熱島中心,導(dǎo)致大量污染物聚集,造成空氣質(zhì)量下降,嚴(yán)重危害該區(qū)域人們的身體健康,甚至生命安全。而透水混凝土作為一種環(huán)保鋪裝材料,具有一定的強度,又有一定的透氣透水性,可以很好地緩解不透水鋪裝路面對環(huán)境造成的影響。

        1 分析方法的確定

        本文采用調(diào)查研究法確定對城市熱島效應(yīng)的影響因素,隨后運用層次分析法計算不同路面形式對城市熱島效應(yīng)影響大小。為了能夠得到更精確的分析結(jié)果,減小個人主觀性對分析結(jié)果的影響,提高其準(zhǔn)確性,本文在建立評判指標(biāo)矩陣時,將每一兩兩比較專家打分中的最高分和最低分去掉,最后將剩余專家的打分采取求加權(quán)平均數(shù)后取整的辦法取值,建立判斷矩陣。

        2 層次分析法的基本步驟

        2.1 建立層次構(gòu)造模型

        確定分析的決策目標(biāo)系統(tǒng),將目標(biāo)問題分解成若干個因素,按照因素的隸屬關(guān)系不同,構(gòu)造出一個階梯層次模型。

        2.2 構(gòu)造判斷矩陣,計算權(quán)重

        根據(jù)準(zhǔn)則層中的各影響因素在目標(biāo)衡量中的重要程度不同,依照 1~9 標(biāo)度法,通過決策者對每一層次各因素的相對重要程度做出評比判斷,依據(jù)此判斷結(jié)果建立矩陣。求解判斷矩陣,計算各因素的權(quán)重系數(shù)向量。

        2.3 層次排序及一致性檢驗

        根據(jù)判斷矩陣計算出本層次與之相關(guān)因素之間重要性次序的權(quán)重值,對此進行每一層次單排序并檢驗其一致性指標(biāo)。根據(jù)其層次單排序權(quán)重值,最終計算出最底層因素對目標(biāo)的權(quán)重值,得到結(jié)構(gòu)層次總排序并對其進行一致性指標(biāo)檢驗。

        3 不同路面結(jié)構(gòu)對城市熱島效應(yīng)影響分析

        3.1 影響因素的確定

        通過收集相關(guān)數(shù)據(jù)分析后得出五個對城市熱島效應(yīng)影響較為明顯的因素,主要包括環(huán)境氣溫、下墊面色彩、土地利用情況、不透水面積、能源耗散。

        3.2 分析不同路面對城市熱島效應(yīng)的影響大小

        3.2.1 建立評價模型

        以不同通路面種類對城市熱島效應(yīng)的影響情況作為目標(biāo)層A,對城市熱島效應(yīng)影響的五大因素設(shè)為準(zhǔn)則層,分別為B1、B2、B3、B4、B5。將透水混凝土整體路面、水泥混凝土路面、瀝青混凝土路面作為方案層參與層次分析法結(jié)構(gòu)模型,分別為C1、C2、C3。根據(jù)城市熱島效應(yīng)評價因子和不同道路路面建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型(圖1)。

        圖1 層次分析結(jié)構(gòu)模型

        3.2.2 計算各層次指標(biāo)權(quán)重

        根據(jù)建立的路面對城市熱島效應(yīng)影響情況分析層次結(jié)構(gòu)模型,依據(jù)調(diào)查研究整理的數(shù)據(jù),確定各影響因素的權(quán)重,形成路面對城市熱島效應(yīng)影響情況分析各層次判斷矩陣表,并根據(jù)層次分析法的計算規(guī)則得到各項評價因子的權(quán)重。

        對表1中權(quán)數(shù)分配合理性進行檢驗。

        表1 路面對城市熱島效應(yīng)判斷矩陣

        計算判斷矩陣的最大特征根λmax:

        由此判斷矩陣符合一致性檢驗,權(quán)數(shù)分配合理。

        對表2中權(quán)數(shù)分配合理性進行檢驗。

        表2 土地利用情況判斷矩陣

        計算判斷矩陣的最大特征根λmax:

        故判斷矩陣符合一致性檢驗,權(quán)數(shù)分配合理。

        對表3中權(quán)數(shù)分配合理性進行檢驗。

        表3 不透水面積判斷矩陣

        計算判斷矩陣的最大特征根λmax:

        由此判斷矩陣符合一致性檢驗,權(quán)數(shù)分配為合理的。

        對表4中權(quán)數(shù)分配合理性進行檢驗。

        表4 能源耗散能力判斷矩陣

        計算判斷矩陣的最大特征根λmax:

        由此判斷矩陣符合一致性檢驗,權(quán)數(shù)分配合理。

        對表5中權(quán)數(shù)分配合理性進行檢驗。

        表5 下墊面色彩判斷矩陣

        計算判斷矩陣的最大特征根λmax:

        由此判斷矩陣符合一致性檢驗,權(quán)數(shù)分配合理。

        對表6中權(quán)數(shù)分配合理性進行檢驗。

        表6 環(huán)境溫度判斷矩陣

        計算判斷矩陣的最大特征根λmax:

        由此判斷矩陣符合一致性檢驗,權(quán)數(shù)分配合理。

        3.2.3 計算各層指標(biāo)對目標(biāo)層的合成權(quán)重

        根據(jù)各層次指標(biāo)權(quán)重的計算結(jié)果,按照層次分析法的計算規(guī)則,對各影響因素進行總排序計算,得出方案層對目標(biāo)層的合成權(quán)重進行計算(表7)。

        對上述目標(biāo)總排序進行一致性檢驗,有目標(biāo)總排序一致性檢驗公式:

        表7 各層元素指標(biāo)對目標(biāo)層的合成權(quán)重

        CR=

        則:

        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,認(rèn)為目標(biāo)總排序程符合一致性檢驗,總權(quán)數(shù)分配合理。

        4 結(jié)論

        根據(jù)計算結(jié)果得出結(jié)論,三種路面方案中對城市熱島效應(yīng)影響程度為:透水混凝土整體路面>水泥混凝土路面>瀝青混凝土路面。故透水混凝土整體路面對城市熱島效應(yīng)能夠產(chǎn)生積極影響,對于容易形成熱島效應(yīng)的城市,應(yīng)首選透水混凝土整體路面作為鋪裝路面。

        [1] 徐振杰.城市熱島效應(yīng)成因的研究和分析[D].大連理工大學(xué),2003.

        [2] 彭保發(fā),石憶邵.城市熱島效應(yīng)的影響機理及其作用規(guī)律——以上海市為例[J].地理學(xué)報,2013, 68(11): 146-1471.

        [3] 王從峰,劉德富.高透水性混凝土消減城市熱島效應(yīng)試驗分析研究[J].混凝土,2010(8): 9-10.

        [4] 孫永康,劉曉寒, 張艷, 等.不同鋪裝材料地面停車場的熱效應(yīng)[J].水土保持通報,2014, 34(1): 144-148.

        張德久(1982~),男,大學(xué)本科,工程師,主要從事施工技術(shù)及項目管理工作。

        TU992.4

        A

        [定稿日期]2017-04-16

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