[发明专利]一种“伞阵”式多通道热诱导路面降温结构

说明书

一种“伞阵”式多通道热诱导路面降温结构，其特征在于：所述路面降温结构是由呈矩阵分布的“伞式”单元组成的主动降温结构。“伞式”单元包括伞面和伞柄，伞面为高热阻层（3），为掺加有高热阻粉体（1）的沥青混合料，用于降低路面吸热速度，同时防止路面内积热向上回流，控制热量传递方向；伞柄为高导热棒（2），是具有高热导率的柱状体，上端连接高热阻层，下端连接路基（5），为面层内热量传输提供高速通道。该结构通过调控路面吸热、传热速度，以及路面内热流方向，使路面内的热量通过高导热通道快速地传导入热容量巨大的路基、土基中，减少面层积热，实现路面主动降温。专利对缓解沥青路面病害和城市热岛效应，提高城市居民生活舒适性、驾驶安全性，减少能耗，具有重大意义。

技术领域

本发明涉及到一种沥青路面降温结构，具体为一种“伞阵”式多通道热诱导路面主动降温结构。

背景技术

沥青路面具有施工快、易养护、无接缝、可再生、行车舒适等优点，已经成为世界上最广泛采用的高级路面。但是沥青路面也具有显著的缺点，例如，对太阳辐射的吸收极强，对温度变化的敏感度很高。同时，由于路面的热导率很低，路面吸收的太阳辐射热很容易积聚在路面内部，难以释放到路表及上方空气中。在夏季，南方部分城市道路、钢桥面的沥青路面温度甚至高达60~70℃，路面高温可迅速改变沥青混合料的粘弹性，加剧车辙等病害的产生，显著缩短沥青路面的服务寿命，进而威胁道路交通安全。此外，路面高温还会加剧城市“热岛效应”，降低城镇居民生活的舒适性，增加空调耗电量。设计具有主动降温功能的沥青路面可有效缓解这些问题。

目前，国内外主要的路面降温技术有：1）表面反射技术，即通过提高沥青路表面对太阳光的反射能力以减少进入路面的热量，以降低路面温度，主要包括浅色路面技术、热反射涂层、彩色薄沥青层、热致变色材料等；2）相变储能技术，即通过提高路面的储热能力，降低白天路表高温，延迟路面热量释放时间，例如，在沥青混合料内掺加石蜡类相变材料，或掺入高比热容材料；3）能量收集路面技术，即利用沥青路面充当太阳能采集器，用以供热、发电，例如，在沥青路面内铺设金属排水管线等；4）蒸发散热技术，即通过路面热蒸发的方式降低沥青路面的积热，实现路面降温，例如，通过设计透水路面或储水路面，将雨水存储起来，通过水分的高温蒸发将沥青路面内的热量散发出去。

虽然上述技术都具有一定的降温作用，但是也产生了不同程度的新问题。例如，表面反射技术会对可见光形成强烈的反射，导致司机眩目，影响驾驶安全性。虽然日本日铺公司开发了一种灰色涂料，能很好的弥补这一缺陷，但是对表面必须保持一定粗糙度的沥青路面来说，这种涂料对太阳光的反射主要为漫反射，增加了周围建筑物的温度。相变储能技术虽然能够延迟热量从路面向外的散发，但相变材料的掺入将显著降低路面的力学性能，且掺入量有限。能量收集路面技术则存在铺设成本高，后续养护难的问题。蒸发散热技术依赖雨水，多孔结构也容易被灰尘堵塞，且较大的空隙结构易诱发路面产生松散、坑槽等病害，后期的养护成本极高。

为使沥青路面具有主动降温功能，本发明提出一种“伞阵”式多通道热诱导路面降温结构。“伞面”为高热阻层，用于降低路面吸热速度，同时防止路面内积热向上回流，控制热量传递方向；“伞柄”为高导热棒，为面层内热量传输提供高导热通道，诱导路面内热量加速下传。通过“伞面”和“伞柄”的结构间协同作用，调控路面吸热、传热速度，以及路面内热流方向，使路面内的热量通过高导热通道快速地传导入热容量巨大的路基、土基中，减少面层积热，实现路面主动降温。本发明专利对缓解沥青路面病害，提高驾驶安全性，减少能耗，提高城市居民生活舒适性，具有重大意义。

发明内容

发明目的：为实现沥青路面主动降温，针对我国城市沥青路面车辙等病害和城市“热岛效应”加剧的问题，本发明提出了“伞阵”式多通道热诱导路面降温结构。