立体停车库的研究现状与思考

徐文龙 褚 园 曹志臻 冯国庆 李魁夺

(黄山学院机电工程学院 安徽·黄山 245021)

0 引言

由于城市规模的不断扩大，居民的生活水平快速提高，汽车数量的大量增加对城市交通网络造成极大负担。根据国家发改委的相关数据显示，我国较发达城市中车辆数目与车位数的平均比例约为1:0.8，而中小城市仅仅约在1:0.5左右，与其他发达国家的城市1:1.3的比例相比，我国车位比例严重偏低，停车位缺口超5000万个。国内城市的停车系统的问题主要表现在停车位总量严重不足，停车位缺口很大，供需矛盾紧张；如己有建筑物配建停车数目稀少，远少于规范要求，将极大压力转移给公共停车设施；公共停车设施规划不科学、设置不合理，导致路边停车比例过高、停车场出入口拥挤、服务半径过大等问题，严重影响城市动态交通。近年来，因为机械式立体车库的独特优势，大部分企业都开始研发和制造立体车库，由此带来了一系列问题，立体车库的质量参差不齐，主要集中在车库类型，存车取车的效率、自动化集成水平、安全装置设计以及后期的维护管理，所以，机械式立体车库的创新型设计与研发工作已经迫在眉睫。

目前许多立体车库仅仅设置了一个存取口，对于拥有50至60以上的立体停车库来说，在多个车辆进行存取时所花费的时间要多至一小时左右，这对于繁华的商业圈来说浪费时间所带来的损失是巨大的，所以立体停车库的存取效率是不可忽视的问题。为了有效的解决这一问题，需要对立体停车位的机械结构进行设计和改进。本文将通过对立体停车位的发展现状、立体停车位机械结构进行概述，并提出一种新的设计思路。

1 立体车库发展趋势

立体车库未来的发展趋势主要为解决当今我国车辆存放的问题，立体车库的设计不仅要满足存放车辆的数目较大，而且车库的所占的空间要小，效率的高低意味着存取车辆所耗时间的多少，快速停车能够缓解交通压力，车库内部进行优化设计，提高车库的安全保障。

1.1 大力发展立体车库，增加有限面积内的停车数量

停车难问题往往发生在发达程度较高的大中城市，根据其城市的土地使用情况，大面积停车库严重阻碍城区发展，应大力发展立体车库，减少城市占地面积，将机械式立体车库延伸至地下可以有效的利用地面以下的空间，大大增加了在有限面积上的停车数量。立体车库建造在地下不仅可以避免地面以上空间的浪费，合理的布局结构也可减少地下空间的使用。

1.2 完善车库内环境设计，提高存取车效率

针对多车辆存放的立体车库，需要对机械的结构进行设计，通过改善升降横移机构加快移动平台对存取车辆的运输速度，但这仅仅只满足单个人存取车花费时间减少，无法满足同时多人存取车的情况下所花的时间，因此在车库的布局上，可设计多存取口，能够提高多人存取效率。

1.3 提高车库安全措施，保障存放车辆安全

地下车库特别需要注意的是防水和防潮。不同使用要求的各类地下车库，除施作防水混凝土衬砌外，还可采用各种类别的防水材料，包括在衬砌背后注浆防水，设置嵌缝材料和敷设外贴式或其他油毡类防水层等。对于钢结构有很多防潮方法，如钢结构涂层法、钢结构阴极保护法、钢结构耐候钢、钢结构热浸锌和钢结构热喷铝(锌)复合涂层目前最长效防腐蚀的方法是热喷铝(锌)复合涂层。在夏季室外温、湿度较高的地区，为避免地下建筑物内部墙面结露和仪表设备等受潮锈蚀，以及保护内部车辆的安全，要求从材料、设备、土建和温、湿度控制等多方面进行综合的防潮去湿处理。此外，地下建筑物内部环境的整治，如消毒、减噪、控制有害气体浓度和适宜的人工照明等，均应作周密考虑。

2 一种新的立体停车位设计

该种地下立体停车库主要建造于大型场所地下，来往的人群数量较大，特别是上班及下班的高峰期，接二连三的人需要进行存取车辆，而上述两种环形地下立体车库都只具有一个升降装置，在多人同时需要进行存取时，后至的人所等待的时间较长，严重时可能导致交通拥堵，这时的预停车位就可以很好的解决此类问题，并且大大提高了存取效率。

2.1 预停车位的结构设计

预停车位的设计可以让立体停车库同时进行多辆汽车存取，使想要一同进出场地的停车者提供了方便。预停车位可根据所在商圈的大小来设置个数，他的个数决定了存取效率的大小。整个立体停车库分为两个结构上面几层作为预停车结构，下面的多层作为停放车辆的结构，这里主要介绍预停车机械结构，下层的结构为上述两种地下停车库所示。预停车位一般设置地下两至三层，当地下停车位车辆存放满后，预停车位也可作为现有的停车位继续停放车辆。根据车辆的大小，布局结构为每层各八个车位以圆心为中心呈放射状分布，这最大限度的利用了空间。预停车位分为预存车位和预取车位两部分，两者间隔分布即八个方向都可进行车辆的进出，地面层的最上方停放着本立体车库的所有停车板，具体结构如下图1所示。

图1：预停车位钢架结构模型

2.2 地下立体车库的工作原理

当有车辆需要存放时，先将车辆停放在地面的预存车位上，在链条9的驱动下将其下降至地下预存车位2位置，与此同时上方的停车板存放处10下降一个停车板至地面预存车位上，不影响后面需要存车的车辆，之后由中间的升降机构，将地下预存车位2上的车辆运输至地下停车位7上，原理图如下2所示。升降机构采用拽引式，由原理图中的1调整螺母、3拽引轮、4动滑轮、5配重块、6提升动力源组成，钢丝绳一端绕经曳引轮与抬升架相连，一端连接对重装置，曳引电机经减速后带动曳引轮转动，从而驱动钢丝绳拖动负载及对重装置沿导轨作相对升降运动，能够针对不同载荷进行升降，有较好的调速性和平稳性。当升降平台下降至与目标停车位平层时，通过旋转机构将车头转向正对停车位方向，旋转机构如下图3所示。最后通过液压夹紧机构将停车板推至指定停车位，完成存车。取车流程相反，每取出一辆车，停车板会上升至停车板存放处以至于不影响下面的取车操作。车主只需将车辆停至地面预停车位后即可离开，车辆会迅速下降，后面的车主所等待的时间仅仅一分钟左右。中间升降机构自第一辆车存取时开始不断地运行，直至预停车位上无车辆，这大大节省去人们在多人同时存取车时等待的时间。

图2：车库工作原理图

图3：旋转机构图

3 结语

现今汽车保有量不断增长，立体车库的出现缓解了停车的压力，通过对国内外现有的立体车库的分析，我国的立体车库的未来发展还具有很大一部分空间。立体车库的种类很多，可根据不同的需要进行挑选，为适应大多场地的需求，本文选定地下垂直升降类立体停车库进行设计，主要解决的是空间利用率问题以及汽车存取效率问题，占地面积小且可停放大量汽车，在较多人进行取车时，需要等待的时间减少。根据调查了解大部分小汽车的长宽高，以此来设定车库的尺寸参数，经过计算得出圆面内设计八个停车位呈放射状时面积占用率最高。考虑到多人同时存取车，即设计多个存取口并采用预停车的方式来解决，将等待的时间转化到其它有价值的地方。当然立体车库的本身仍具有一些问题，比如车库钢结构的选型和布置问题，驾驶员适应问题，还应该考虑车辆是否会在停车过程中出现损伤等问题。