多层机械式立体停车库设计

郭毓华

（珠海水务环境控股集团有限公司，广东珠海 519000）

0 引言

随着车辆数量的快速增长，许多单位都面临着停车场短缺的情况，不得不建设立体停车库来解决这突出问题。但立体停车库形式多样，各有优缺点，如何根据实际情况选择合适的类型的立体停车库是个难题。本文结合某沿海城市多台风、多暴雨、高温高湿高盐的气候特点，采用非标设计，高标准要求，建设了一座6层升降横移类高容车率大型立体停车库，在抗风强度、排水性能、钢材防腐、容车密度、智能诱导、人机交互、外观装饰、成本控制等方面都考虑周全，运行后整体评价良好。

1 项目要求

根据实际情况，该设计需满足以下要求：（1）现有停车场建设立体停车库需预留一定的地面停车位，供企业通勤大巴、特种车辆及临时办事车辆停放；（2）立体停车库仅考虑停放轿车及SUV越野车，车位数量比原2个停车场总车位数要多30%左右；（3）要尽量减少建设及运营成本，施工建设工期控制在6个月以内；（4）车库整体要美观，并与周围建筑颜色、风格类似、高度不能超过周围建筑；（5）因项目所在地是沿海城市，刚遭受过超强台风的袭击，风灾中损失严重，要求立体停车库的抗风强度要能抵御强台风。

考察了几个主要的生产厂家及其实例，了解了不同类型立体车库的优缺点，并根据场地的条件、项目的要求以及参观的实例，研究相关规范［1］，选定了建设定制式多层升降横移车库［2］方案。本方案未采用标准升降横移方案进行设计和建设，而是根据实际情况定制。车库钢结构框架按钢结构建筑设计，要求抗风强度能达到抵御12级台风。

2 车库选型

根据场地形状尺寸、车辆行驶停取路线、行业标准及管理层要求，方案确定为建设6层升降横移车库，由8个独立车库拼建而成，每个独立车库可停车位数量为31个，整体车库总停车位为8 ×31 ＝248 个［3］。

车库选型是最为关键的一步，每种车库的优缺点不一样，需要根据实际情况与总体要求去选择，涉及的因素有很多，包括建设场地情况、总车位数、预算金额、后期维护、管理难度、存取速度、建设工期等因素。

在选型过程中，淘汰了以下几个拟定方案［4］：（1）垂直升降式，其优点是停车方便，存车速度快，但容车密度低，车库高度偏高，造价高；（2）垂直循环式，其优点是结构简单，停车方便，但是抗风性能差，容车密度一般，外观简陋，车辆不防晒；（3）智能仓储式，其优点是停车方便，智能化程度高，但造价高，容车密度一般，维护管理要求高；（4）两层升降横移，其优点是结构简单，存取车速度快，但占地面积大，容车密度低，过于分散，不好管理；（5）自走式多层停车库，优点是不改变驾驶员停取车习惯，停取车速度快，也无需技术和管理人员，基本没有维护费用，结构简单，建设速度快，但是容车密度低，现场场地面积不足，建设层数多时需增加电梯供存取车人员使用。

最终选择定制式6层升降横移立体车库的主要理由是：（1）在有限地块面积的情况下可以最大化增加停车位，可保留更多的地面车位给大型车辆及临时车辆停放；（2）结构强度高，抗台风能力强，在本市某单位有实际案例，并且经历过超强台风的考验；（3）外框架方正，适合装饰成建筑物，与周围建筑的风格协调美观。本方案的主要缺点是：（1）车位偏窄，需倒车入库，对驾驶员水平要求高，存取车速度较慢；（2）属半封闭式车库，必须设专人值守；（3）定制车库需建筑设计院与生产厂家相互配合设计并由厂家定制生产，导致建设工期变长。

3 设计要求

根据实际的情况，对外框架钢结构、钢材防腐、车位尺寸、机械传动、自动控制、安全装置、停车诱导、存取车系统、设备验收等都做了高标准要求设计。

（1）地基及钢结构

按建筑设计，符合国家相关部门颁布的相关最新标准，抗风能力要求承受12级强台风；建筑外装饰采用镂空板材，减小风阻，以降低钢结构强度要求［5］，还可减少钢材使用量，节约成本；屋面采用大弧度设计，两边快速排水，以适应南方多暴雨天气；规定必须采用国内几家著名钢厂生产的钢材，保证钢材质量，设计使用年限30年。

（2）钢材防腐

由于是沿海城市，空气湿度大，氯离子含量高，腐蚀性强，原计划采用热镀锌或耐候钢材，但造价偏高，工期也无法保障，最终选用普通碳钢，采用加强型防腐措施［6］，防腐涂层由环氧富锌底漆＋环氧云铁中间漆＋氟碳面漆组成，油漆总干膜厚度大于或等于300 μm，载车板采用波浪式镀锌钢板，边梁采用烤漆工艺，保证防腐层的硬度，防止被车轮擦伤漆面。为确保车库钢材防腐涂层施工质量，规定主要防腐处理不允许在现场进行，必须在工厂内完成。

（3）车位规格

为适应越造越宽的小汽车，减小倒车入库难度，选取了相关标准规范里偏大的容车规格（地面层与第6层：长5 300 mm×宽1 900 mm×高2 050 mm；第2～5层：长5 300 mm×宽1 900 mm×高1 850 mm）；载车板采用2 100 mm宽车盘设计，载车板与地面采用零坡度设计，减小倒车入库难度；为了适应以后汽车电动化的发展趋势，载车板还预留了后续可加装充电桩的机构设计［7］；地面车位底部中间设计了快速排水槽，提高暴雨天气时车库的正常运行率。

（4）机械传动

因为车库层数多，为了减少停车及取车等待时间，对机械传动也做了一些要求：必须采用一机一板形式，不允许一个电机带几个载车板的形式；必须采用机械传动，不允许采用液压传动；指定选用几个著名电机品牌，升降电机全部采用3.7 kW大功率电机，加快运行速度；车库的平均存取车时间小于1 min。

（5）电气自控要求

车库为室外机械设备，为了保证车库的稳定运行，PLC及电气元件指定选用品牌范围为罗克韦尔AB、西门子或施耐德品牌，其他为国内一线品牌；电气柜、控制柜的防水等级为IP54。

（6）安全装置

必须配备多种安全装置，包括防坠落装置、防脱链装置、紧急停机装置、车门防误开检测装置、车辆超高超长检测装置、断电制动装置、电力过负荷保护装置、声光报警装置、视频监控装置、应急备用电源线路等。

（7）诱导系统

由于本立体车库用于单位职工上下班停放私人汽车，故上班时间段的等待存车的车辆数是最多的，为了加快存车速度，对停车诱导系统做了如下要求：入口处设置日光型LED显示大屏幕，显示8个库车位剩余情况，并提示和引导车辆到准备就绪的车库停放，每个小库设置一块小显示屏和一个红绿灯，显示本库车位情况及运行状态，让驾驶员可快速判断并作出停车决定；每个车库具有语音提示及声光报警设备，自动提醒停车人员车辆停放状况及其他注意事项。

（8）存取车系统

存取车系统有很多种，价格有较大区别，为方便车主存取车，本方案要求提供多种存取车方式，包括人脸、指纹、智能卡、车牌输入、车载板输入等方式；自控系统采用停车优先模式，以减少高峰期间停车等候时间；建立车辆数据库，每个独立车库的软件系统要有跨库找车功能，可提示记忆错误的车主的车存放于哪个独立车库，减少找车时间［8］。

（9）行车路线规划

采用环绕式行车路径，确保能快速疏散车辆；车库前道路宽度预留充分，减小车辆出入库操作难度。

（10）设备验收

所有系统与设备需符合相关规范质量要求；主要受力构件，如立柱、横梁等构件的对接焊缝应提供无损探伤检测合格报告；立体停车库安装完成后达到特种设备检测研究院的验收要求并取得验收合格证书。

4 结束语

该项目建设完成后，经过半年的运行，在抗风强度、排水性能、钢材防腐、容车密度、智能诱导、人机交互、行车线路规划、外观装饰、成本控制等方面得到较高的评价。在此总结了以下经验供同行参考。

（1）立体停车库的存取车速度是最为重要的指标，而车位运行速度、停取车线路合理规划、降低停车难度是加快存取车速度的关键。

（2）该项目由于整体高度有限制，降低了2～5层的车位空间高度，导致2～5层无法停放大型越野车，增加了自控系统检测及车库人员管理难度；建议无高度限制的车库每层都按能停放大型野越车的尺寸设计。

（3）机械立体横移类车库的存取车速度较慢，停放在高层的车存取车时间偏长，建议设计规划此类车库时，在满足停车位数量的前提下尽量减少停放层数，最好控制在3层以内。

（4）该项目存取车系统的人脸及指纹识别在准确率和稳定性方面不够好，故障率偏高，建议采用刷卡形式比较稳定。

（5）该项目由于钢结构框架按建筑要求设计，防火要求严格，部分ALC防火板占用了车库空间，对车库靠边的车辆停放及人员进出造成不便，设计时应提前考虑优化。

（6）建议在第一层的每个停车位前增加自动控制栏杆，以保证第二层及以上的车载板运行时第一层所有车位不能存取车辆，确保车库的运行安全及减少车库紧急停机概率。

（7）设计时考虑台风天气钢结构的强度，取消了车库固定雨棚，给下雨天气时人员存取车时带来不便。建议设计安装可伸缩类雨棚，平时打开使用，台风天气收起不用，不影响车库抗风强度要求。