垂直旋转式立体车库的创新设计研究

陶 睿

(江汉大学 430056)

垂直旋转式立体车库的创新设计研究

陶 睿

(江汉大学 430056)

近年来，随着城市经济的发展，汽车数量迅速增长，停车难问题一度成为人们关注的重点问题。为了有效解决这一问题，立体车库逐渐得到发展。其中垂直旋转式立体车库是改善城市静态交通，解决城市停车难问题的首要途径。但是这种车库在应用过程中存在着承载能力弱、库容利用率低等多种问题，严重影响了其应用效率。为解决这些方面的问题，应该重新对垂直旋转式立体车库设计方案进行创新，从而设计出满足用户需求的车库。

垂直；旋转式；立体车库；创新；设计

在汽车保有量不断增强的情况下，国家将机械师立体车库分成了不同的类别，垂直旋转式立体车库就是其中的一种，其在应用过程中由于存在着承载能力弱以及库容利用率低等问题难以得到推广，需要进行创新设计以满足城市停车的需求。

一、垂直旋转式立体车库的创新设计要点分析

垂直循环式立体车库的创新设计形式应该根据停车车位数、交通情况、建筑物规模以及土地利用面积等进行选择，同时还需要满足土建、消防、照明等多方面的要求。但车辆的停车数量较大时，出入口的设置不得小于一个双车道的宽度，车辆出入口的交通信号和安全设施要不断加强完善，此外，车辆的出入口还应该设置一个等候客车的位置。对于土建的结构设计应该满足其结构设计的要求，同时还需要保证结构强度的稳定性和基础承载力。总之，停车场的设计在满足停车要求的前提下还需要考虑到其使用类型和特征，合理的确定通风系统以及排风状况，在确保车库质量的同时降低工程造价，这样既能够满足停车规范要求同时又经济实用。

二、垂直旋转式立体车库的创新设计方法分析

在垂直旋转式立体车库的设计中，运用发明问题解决理论，即TRIZ理论进行车库驱动系统的设计是一种很好的方法，这种方法的最终目的是通过解决矛盾来获得理想的方案。在这一方法的使用过程中，首先应该获取用户需求，确定具体的设计参数，可以通过市场调查分析获取用户的需求信息，利用公理设计的“之”字形映射法则对产品功能和结构域进行映射，确定产品的参数。紧接着构造设计矩阵，可以根据设计参数构造产品的设计矩阵，确定其耦合参数。然后对相互耦合的参数进行问题属性的分类，根据不同的解题模式选择解题模型。最后选择解题工具来获取方案，通过对建议方案的评价从中选择出最优的设计方案。

三、垂直旋转式立体车库设计参数的确定和设计方案的选择

（一）设计参数的确定

通过对城市停车难问题的解决方法进行市场调查和分析，将用户所需求的产品属性看作是，在解决大城市以及一些旅游景区停放车难问题的基础上又不能对周围的生态环境造成影响，将映射的功能域看作，该功能域是库容量较大，并且效率相当高的立体式停车设备，结构域所对应的设计参数为，这种参数对应的是垂直旋转式立体车库，然后按照功能域、结构域的映射进一步映射垂直旋转式立体车库的设计参数和功能需求。直至整个设计参数无法再分为止。表一为垂直旋转式立体车库功能域和结构域的映射层次表。

表一

根据功能域、结构域的映射就能够得到垂直旋转式立体车库不同层次的设计方程，从中可以确定耦合参数，得到电机和控制装置与库容面积之间存在着耦合，同时设备结构与承载以及平衡之间存在着耦合。按照TRIZ解题工具，能够得到耦合参数之间存在着冲突。

（二）建议方案的选择

在设计方案选择过程中，需要对多方面的问题进行分析，主要的有存取效率与库容率问题、车库平衡性和设备问题、载车台以及设备结构问题的分析，通过对这些方面的问题分析就能够得到有效地建议方案。对于存取效率以及库容率方面，由于立体车库中车辆的存取效率与车库库容面积之间存在一定的冲突，但提高存取车辆的效率时，车库的库容面积就会减小，因此，将这方面的参数冲突可以看作是技术冲突。

依照前文上述方法，对载车台和设备结构问题进行分析，这两者的参数问题也是技术冲突问题。其中改善的参数是 5#运动物体的面积，恶化的参数是36#系统的复杂性，从而能够找到相应的发明原理是14#曲面化原理。综上，找出车库平衡性和设备之间的原理是2#抽取原理。通过对以上三种技术冲突问题进行分析，并且根据工程的实际情况，初步选取三种原理作为解决垂直旋转式立体车库的耦合问题的工具。综合选取立体车库的建议方案为将物体的直线部分和平面部分使用曲面或者是球面的形式来代替，即立体车库的外形设计为球形，改进现有的车库固定形式；空间设计上，将相同的物体或者是相关的操作进行组合，然后从物体中抽取必要的部分和属性作为汽车存放和取用的协助部分。从而得到两种设计方案，方案一是单吊点式垂直旋转车库，方案二是双环圆形分体式垂直宣传车库。

（三）最优方案的评价

从两种方案设计情况来看，方案一的载车台采用单环单调式的设计，而方案二采用的是双环单吊点支撑式设计，方案的二的设计方式增加了立体车库的稳定性和可靠性，同时也提升了汽车存放和取用的效率。

结束语：

文章基于TRIZ理论设计了两种满足用户需求的垂直旋转式停车库，一定程度上能够解决原有车库承载能力弱、库容利用效率地、设备复杂性高等技术问题，能够有效解决城市停车难的问题，不仅增强了城市土地空间的利用效率，同时也为人们提供了更多的方便，对促进城市交通的综合发展有很大帮助。

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TU7

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1007-6344（2016）07-0073-01