陶 睿

(江漢大學 430056)

垂直旋轉式立體車庫的創(chuàng)新設計研究

陶 睿

(江漢大學 430056)

近年來，隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展，汽車數(shù)量迅速增長，停車難問題一度成為人們關注的重點問題。為了有效解決這一問題，立體車庫逐漸得到發(fā)展。其中垂直旋轉式立體車庫是改善城市靜態(tài)交通，解決城市停車難問題的首要途徑。但是這種車庫在應用過程中存在著承載能力弱、庫容利用率低等多種問題，嚴重影響了其應用效率。為解決這些方面的問題，應該重新對垂直旋轉式立體車庫設計方案進行創(chuàng)新，從而設計出滿足用戶需求的車庫。

垂直；旋轉式；立體車庫；創(chuàng)新；設計

在汽車保有量不斷增強的情況下，國家將機械師立體車庫分成了不同的類別，垂直旋轉式立體車庫就是其中的一種，其在應用過程中由于存在著承載能力弱以及庫容利用率低等問題難以得到推廣，需要進行創(chuàng)新設計以滿足城市停車的需求。

一、垂直旋轉式立體車庫的創(chuàng)新設計要點分析

垂直循環(huán)式立體車庫的創(chuàng)新設計形式應該根據(jù)停車車位數(shù)、交通情況、建筑物規(guī)模以及土地利用面積等進行選擇，同時還需要滿足土建、消防、照明等多方面的要求。但車輛的停車數(shù)量較大時，出入口的設置不得小于一個雙車道的寬度，車輛出入口的交通信號和安全設施要不斷加強完善，此外，車輛的出入口還應該設置一個等候客車的位置。對于土建的結構設計應該滿足其結構設計的要求，同時還需要保證結構強度的穩(wěn)定性和基礎承載力。總之，停車場的設計在滿足停車要求的前提下還需要考慮到其使用類型和特征，合理的確定通風系統(tǒng)以及排風狀況，在確保車庫質量的同時降低工程造價，這樣既能夠滿足停車規(guī)范要求同時又經(jīng)濟實用。

二、垂直旋轉式立體車庫的創(chuàng)新設計方法分析

在垂直旋轉式立體車庫的設計中，運用發(fā)明問題解決理論，即TRIZ理論進行車庫驅動系統(tǒng)的設計是一種很好的方法，這種方法的最終目的是通過解決矛盾來獲得理想的方案。在這一方法的使用過程中，首先應該獲取用戶需求，確定具體的設計參數(shù)，可以通過市場調查分析獲取用戶的需求信息，利用公理設計的“之”字形映射法則對產(chǎn)品功能和結構域進行映射，確定產(chǎn)品的參數(shù)。緊接著構造設計矩陣，可以根據(jù)設計參數(shù)構造產(chǎn)品的設計矩陣，確定其耦合參數(shù)。然后對相互耦合的參數(shù)進行問題屬性的分類，根據(jù)不同的解題模式選擇解題模型。最后選擇解題工具來獲取方案，通過對建議方案的評價從中選擇出最優(yōu)的設計方案。

三、垂直旋轉式立體車庫設計參數(shù)的確定和設計方案的選擇

（一）設計參數(shù)的確定

通過對城市停車難問題的解決方法進行市場調查和分析，將用戶所需求的產(chǎn)品屬性看作是，在解決大城市以及一些旅游景區(qū)停放車難問題的基礎上又不能對周圍的生態(tài)環(huán)境造成影響，將映射的功能域看作，該功能域是庫容量較大，并且效率相當高的立體式停車設備，結構域所對應的設計參數(shù)為，這種參數(shù)對應的是垂直旋轉式立體車庫，然后按照功能域、結構域的映射進一步映射垂直旋轉式立體車庫的設計參數(shù)和功能需求。直至整個設計參數(shù)無法再分為止。表一為垂直旋轉式立體車庫功能域和結構域的映射層次表。

表一

根據(jù)功能域、結構域的映射就能夠得到垂直旋轉式立體車庫不同層次的設計方程，從中可以確定耦合參數(shù)，得到電機和控制裝置與庫容面積之間存在著耦合，同時設備結構與承載以及平衡之間存在著耦合。按照TRIZ解題工具，能夠得到耦合參數(shù)之間存在著沖突。

（二）建議方案的選擇

在設計方案選擇過程中，需要對多方面的問題進行分析，主要的有存取效率與庫容率問題、車庫平衡性和設備問題、載車臺以及設備結構問題的分析，通過對這些方面的問題分析就能夠得到有效地建議方案。對于存取效率以及庫容率方面，由于立體車庫中車輛的存取效率與車庫庫容面積之間存在一定的沖突，但提高存取車輛的效率時，車庫的庫容面積就會減小，因此，將這方面的參數(shù)沖突可以看作是技術沖突。

依照前文上述方法，對載車臺和設備結構問題進行分析，這兩者的參數(shù)問題也是技術沖突問題。其中改善的參數(shù)是 5#運動物體的面積，惡化的參數(shù)是36#系統(tǒng)的復雜性，從而能夠找到相應的發(fā)明原理是14#曲面化原理。綜上，找出車庫平衡性和設備之間的原理是2#抽取原理。通過對以上三種技術沖突問題進行分析，并且根據(jù)工程的實際情況，初步選取三種原理作為解決垂直旋轉式立體車庫的耦合問題的工具。綜合選取立體車庫的建議方案為將物體的直線部分和平面部分使用曲面或者是球面的形式來代替，即立體車庫的外形設計為球形，改進現(xiàn)有的車庫固定形式；空間設計上，將相同的物體或者是相關的操作進行組合，然后從物體中抽取必要的部分和屬性作為汽車存放和取用的協(xié)助部分。從而得到兩種設計方案，方案一是單吊點式垂直旋轉車庫，方案二是雙環(huán)圓形分體式垂直宣傳車庫。

（三）最優(yōu)方案的評價

從兩種方案設計情況來看，方案一的載車臺采用單環(huán)單調式的設計，而方案二采用的是雙環(huán)單吊點支撐式設計，方案的二的設計方式增加了立體車庫的穩(wěn)定性和可靠性，同時也提升了汽車存放和取用的效率。

結束語：

文章基于TRIZ理論設計了兩種滿足用戶需求的垂直旋轉式停車庫，一定程度上能夠解決原有車庫承載能力弱、庫容利用效率地、設備復雜性高等技術問題，能夠有效解決城市停車難的問題，不僅增強了城市土地空間的利用效率，同時也為人們提供了更多的方便，對促進城市交通的綜合發(fā)展有很大幫助。

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1007-6344（2016）07-0073-01