垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫的創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

陶 睿

(江漢大學(xué) 430056)

垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫的創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

陶 睿

(江漢大學(xué) 430056)

近年來，隨著城市經(jīng)濟(jì)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(guān)注的重點(diǎn)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(zhuǎn)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(yīng)用過程中存在著承載能力弱、庫容利用率低等多種問題，嚴(yán)重影響了其應(yīng)用效率。為解決這些方面的問題，應(yīng)該重新對垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫設(shè)計(jì)方案進(jìn)行創(chuàng)新，從而設(shè)計(jì)出滿足用戶需求的車庫。

垂直；旋轉(zhuǎn)式；立體車庫；創(chuàng)新；設(shè)計(jì)

在汽車保有量不斷增強(qiáng)的情況下，國家將機(jī)械師立體車庫分成了不同的類別，垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫就是其中的一種，其在應(yīng)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(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)以滿足城市停車的需求。

一、垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫的創(chuàng)新設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

垂直循環(huán)式立體車庫的創(chuàng)新設(shè)計(jì)形式應(yīng)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(jìn)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(shè)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(shè)施要不斷加強(qiáng)完善，此外，車輛的出入口還應(yīng)該設(shè)置一個等候客車的位置。對于土建的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，同時還需要保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的穩(wěn)定性和基礎(chǔ)承載力?？傊?，停車場的設(shè)計(jì)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(fēng)系統(tǒng)以及排風(fēng)狀況，在確保車庫質(zhì)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(jì)實(shí)用。

二、垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法分析

在垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫的設(shè)計(jì)中，運(yùn)用發(fā)明問題解決理論，即TRIZ理論進(jìn)行車庫驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(yīng)該獲取用戶需求，確定具體的設(shè)計(jì)參數(shù)，可以通過市場調(diào)查分析獲取用戶的需求信息，利用公理設(shè)計(jì)的“之”字形映射法則對產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)域進(jìn)行映射，確定產(chǎn)品的參數(shù)。緊接著構(gòu)造設(shè)計(jì)矩陣，可以根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)構(gòu)造產(chǎn)品的設(shè)計(jì)矩陣，確定其耦合參數(shù)。然后對相互耦合的參數(shù)進(jìn)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(shè)計(jì)方案。

三、垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫設(shè)計(jì)參數(shù)的確定和設(shè)計(jì)方案的選擇

（一）設(shè)計(jì)參數(shù)的確定

通過對城市停車難問題的解決方法進(jìn)行市場調(diào)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(chǔ)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(dāng)高的立體式停車設(shè)備，結(jié)構(gòu)域所對應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)為，這種參數(shù)對應(yīng)的是垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫，然后按照功能域、結(jié)構(gòu)域的映射進(jìn)一步映射垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫的設(shè)計(jì)參數(shù)和功能需求。直至整個設(shè)計(jì)參數(shù)無法再分為止。表一為垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫功能域和結(jié)構(gòu)域的映射層次表。

表一

根據(jù)功能域、結(jié)構(gòu)域的映射就能夠得到垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫不同層次的設(shè)計(jì)方程，從中可以確定耦合參數(shù)，得到電機(jī)和控制裝置與庫容面積之間存在著耦合，同時設(shè)備結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)方案選擇過程中，需要對多方面的問題進(jìn)行分析，主要的有存取效率與庫容率問題、車庫平衡性和設(shè)備問題、載車臺以及設(shè)備結(jié)構(gòu)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(shù)沖突。

依照前文上述方法，對載車臺和設(shè)備結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行分析，這兩者的參數(shù)問題也是技術(shù)沖突問題。其中改善的參數(shù)是 5#運(yùn)動物體的面積，惡化的參數(shù)是36#系統(tǒng)的復(fù)雜性，從而能夠找到相應(yīng)的發(fā)明原理是14#曲面化原理。綜上，找出車庫平衡性和設(shè)備之間的原理是2#抽取原理。通過對以上三種技術(shù)沖突問題進(jìn)行分析，并且根據(jù)工程的實(shí)際情況，初步選取三種原理作為解決垂直旋轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)為球形，改進(jìn)現(xiàn)有的車庫固定形式；空間設(shè)計(jì)上，將相同的物體或者是相關(guān)的操作進(jìn)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(shè)計(jì)方案，方案一是單吊點(diǎn)式垂直旋轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)情況來看，方案一的載車臺采用單環(huán)單調(diào)式的設(shè)計(jì)，而方案二采用的是雙環(huán)單吊點(diǎn)支撐式設(shè)計(jì)，方案的二的設(shè)計(jì)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(jié)束語：

文章基于TRIZ理論設(shè)計(jì)了兩種滿足用戶需求的垂直旋轉(zhuǎn)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(shè)備復(fù)雜性高等技術(shù)問題，能夠有效解決城市停車難的問題，不僅增強(qiáng)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(jìn)城市交通的綜合發(fā)展有很大幫助。

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TU7

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1007-6344（2016）07-0073-01