機械式立體停車庫的選型

王御棋

（中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司，蘭州 730000）

1 引言

進入新世紀后，我國經(jīng)濟進入了飛速發(fā)展階段，我國汽車保有量逐年增加，截至2021 年，全國道路總長度達528.07 萬km[1]，全國機動車總保有量達3.95 億輛。全國各大、中型城市的停車位越來越緊張，在城市中尤為突出。而立體機械車庫的出現(xiàn)，成為解決這一矛盾的捷徑。若能夠?qū)⒘Ⅲw機械車庫與建筑空間合理結(jié)合，能夠極大地提高城市土地與空間的利用率，緩解城市用地緊張，解決停車難的問題，有效改善城市環(huán)境質(zhì)量。

2 目前主要機械停車設(shè)備類型簡介

2.1 機械式停車庫相關(guān)技術(shù)參數(shù)

機械式停車庫主要停放車輛類型為小型車及輕型車，主要適停車型的外輪廓尺寸和質(zhì)量可以參見表1[2]。

表1 適停車型外廓尺寸及重量

機械式停車庫停車設(shè)備不同類型停車時間不同，一般可以按照單車最大進出時間比較，可以參見表2。

2.2 不同類型機械停車設(shè)備簡述

2.2.1 升降橫移類

升降橫移類停車設(shè)備是通過載車板升降至預(yù)定樓層后再用推拉設(shè)備橫移至空閑車位存取車輛。一般為準無人方式。

該類設(shè)備形式較多，按布置形式分為全地上式、地坑式和重列式；層數(shù)一般為2 層或4 層，少數(shù)可達6 層。此類設(shè)備獨立于建筑結(jié)構(gòu)之外，對場地要求低，布置靈活，拆裝方便。經(jīng)過長時間發(fā)展，目前升降橫移類設(shè)備技術(shù)已經(jīng)十分成熟，使用普遍，成本很低，可在已有自走式停車場的基礎(chǔ)上進行升級改造，因此在停車設(shè)備的市場份額中占到70%。

但該類設(shè)備也存在效率較低、安全性欠佳等問題。適停車輛受長寬高幾何尺寸與車庫空間的限制，操作時需要具備一定的安全知識和專業(yè)操作能力[3]。

2.2.2 簡易升降類

簡易升降類停車設(shè)備一般只有兩層，借助升降機構(gòu)或俯仰機構(gòu)存取車輛，構(gòu)造比升降橫移類設(shè)備更加簡單，通過電機與提升鏈條直接將載車板舉升至2 層，1 層停放自走車輛，無載車板。

該類設(shè)備為準無人存取，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，多用于私人住宅、地下室等空間較小，對停車位需求量較小的區(qū)域。但也存在結(jié)構(gòu)合理性欠缺的問題。該類設(shè)備受自身結(jié)構(gòu)設(shè)計的限制，兩側(cè)載車板防墜落裝置易發(fā)生故障。此外，該設(shè)備在長時間受載荷后局部受力較大，設(shè)備上的提升掛鉤與載車板部件之間易出現(xiàn)較大的機械摩擦力，引起提升掛鉤在收回的一瞬間與載車板部件出現(xiàn)機械卡阻，導(dǎo)致一側(cè)裝置掛鉤沒有回收到位，存在安全隱患。同時該類型設(shè)備沒有配置松繩（鏈）檢測裝置或載車板傾斜檢測裝置、繩（鏈）端力矩檢測裝置，用于補償監(jiān)測載車板水平狀態(tài)[4]。

2.2.3 垂直循環(huán)類

機械式立體停車庫可將多個車輛停放在同一停車平臺上而不占用過多空間的停車場設(shè)備，通常由升降平臺和垂直循環(huán)兩部分組成。機械式立體停車庫按循環(huán)方式分為順行循環(huán)和逆行循環(huán)。順行循環(huán)又分為順逆兩種。因此，在選擇立體停車庫時要根據(jù)具體的設(shè)計要求來選擇，這樣才能確保所選的立體停車庫能達到較高的性能指標。垂直循環(huán)類停車設(shè)備通過傳動機械，驅(qū)使以垂直方式排列的各置車板做連續(xù)環(huán)形運動。車輛出入口位于設(shè)備下方的稱為下出入口式；位于中間的稱為中出入口式；位于上方的稱為上出入口式，可為封閉式高塔或敞開式低塔。

該類設(shè)備設(shè)置在地上或地下均可，獨立于建筑主體結(jié)構(gòu)，由于該類設(shè)備不需要強制通風(fēng)與大規(guī)模照明，因此節(jié)省能源，耗電量僅為普通地下車庫的35%。可多臺組合，占地面積小，停車效率極高，可最大化利用土地，適用于醫(yī)院、商業(yè)、辦公地產(chǎn)等出入車頻繁集中的場所，設(shè)備可整體搬遷、移位。

2.2.4 平面移動類

平面移動類停車設(shè)備通過在同一層上用搬運或起重機平面移動車輛或泊車板平面橫移存取車輛，也可搬運機和升降機配合，把車輛自動移動到布置成多層平面的停車區(qū)域，實現(xiàn)多層平面移動存取車輛。

該類設(shè)備為全自動車庫，成本較低，容車密度大，存取車便捷，一般設(shè)置在地下，地面只需要一個小房間作為入口，但地下部分用地面積很大，適用于大型住宅、機場、車站、商業(yè)中心區(qū)、體育館、辦公樓等區(qū)域的地下。地上可設(shè)置地面停車場或景觀綠地，最大化利用空間。

2.2.5 垂直升降類

垂直升降類停車設(shè)備也稱塔式立體停車設(shè)備，通過提升機的升降和裝在提升機上的橫移機構(gòu)，將車輛或載車板橫移，實現(xiàn)存取車輛的目的。目前該類設(shè)備有常見的3 種形式分別為縱列式、橫列式和圓周式。適用于大型商場地下停車場的汽車立體庫，多層機械式停車庫等建設(shè)項目的配套機械。在立體停車庫設(shè)計中，應(yīng)充分考慮與建筑空間的協(xié)調(diào)性，通過多種形式實現(xiàn)空間利用率的最大化。機械式立體停車庫在機械結(jié)構(gòu)上有多種形式，如懸臂式、升降圓盤式、雙立柱旋轉(zhuǎn)式等方式。

2.2.6 巷道堆垛類

巷道堆垛類停車設(shè)備是一種技術(shù)含量與智能化程度都較高的設(shè)備類型，是集機、電、光、自動控制為一體的全自動化立體停車設(shè)備，具有全封閉、存取車安全等特點。堆垛機能夠在車庫的巷道中穿梭運行，將位于巷道口的車輛存入指定位置，或取出指定位置的車輛運送到巷道口。多層巷道式立體車庫進行存取車操作在每個巷道內(nèi)存取車過程是相同的，其具體工作過程如下：存取車輛時，PLC 控制變頻調(diào)速裝置[5]，驅(qū)動巷道堆垛機行進到某層（列）處停下，指揮小車到達指定車位，存取車輛，完成任務(wù)后，回到堆垛機平臺停下，巷道堆垛機接收任務(wù)完成報告，原地待命或回到初始位置。

3 不同機械停車設(shè)備適用性分析

3.1 空間利用

根據(jù)第一章的分析對比，可得出以下結(jié)論。

1）升降橫移類和簡易升降類停車設(shè)備效率低，占用空間大，因此，不適用于新建停車庫；但這兩類停車設(shè)備價格低廉，安裝與拆卸簡便，因此，自走式停車場在進行提升改造時，可使用這兩類停車設(shè)備。

2）平面移動類、水平循環(huán)類和多層循環(huán)類停車設(shè)備有停車效率高、存取速度快的優(yōu)點，但占地面積往往較大，不適用于地面建筑。一般在辦公、商業(yè)、綠地等無法在地面停車的公共建筑的地下專門開辟地下車庫時，使用這幾類停車設(shè)備可達到停車位最大化與存取車輛最快的目的。

3）垂直循環(huán)類、垂直升降類和巷道堆垛類停車設(shè)備的單位停車數(shù)量最高，占地面積最小，當(dāng)停車庫的高度、總建筑面積無特殊要求時，這幾類停車設(shè)備是新建機械車庫中效率最高、停車數(shù)量最多的停車方式。其中垂直循環(huán)類停車設(shè)備性質(zhì)與升降橫移類停車設(shè)備相似，均為可獨立于建筑主體布置的設(shè)備。垂直升降類和巷道堆垛類停車設(shè)備智能化程度高，一般與建筑主體相結(jié)合，全封閉建造，由電腦全自動控制車輛存取，非常適用于用地緊張的城市中心地帶。

3.2 交通組織

停車場地的交通組織需要考慮場地周邊環(huán)境、市政道路、場地高差等情況，合理設(shè)置出入口，并根據(jù)規(guī)范預(yù)留足夠的消防車道。當(dāng)條件有限時，可借用周邊道路。

升降橫移類、簡易升降類和垂直循環(huán)類停車設(shè)備屬于獨立設(shè)備，建筑主體僅起到圍護作用，如無特殊設(shè)計，一般不起支承作用。因此，當(dāng)用地緊張時，這幾類停車設(shè)備出口可直接對外。對于升降橫移類與簡易升降類停車設(shè)備，如設(shè)在已建成自走式停車場內(nèi)，則沿用已有停車場交通流線。

平面移動類、水平循環(huán)類和多層循環(huán)類停車設(shè)備一般設(shè)在地下，因此地面僅需與市政道路直接連通的地下出入口。根據(jù)JGJ 100—2015《車庫建筑設(shè)計規(guī)范》第4.2.11 項，車位數(shù)＞25個時，應(yīng)布置不少于兩個出入口，出口與入口應(yīng)分開布置。規(guī)范并未要求出入口與市政道路間距，因此，可直接臨街沿建筑控制線布置。

3.3 消防疏散

機械車庫根據(jù)疏散性質(zhì)分為有人員停留和無人員停留兩種類型，而無人員停留又可分為需要檢修通道和不需要檢修通道兩種類型。有人員停留機械車庫有升降橫移類與簡易升降類停車設(shè)備兩種，這幾類設(shè)備本質(zhì)上依然屬于自走式停車場，因此建筑內(nèi)部總是有人員停留出入。對于這兩種停車設(shè)備所在建筑，需設(shè)置可供人員逃生的樓梯間與出入口，并設(shè)計防排煙與自動噴淋滅火設(shè)施。若設(shè)備布置在地上且無圍護結(jié)構(gòu)，則不考慮消防疏散。

3.4 豎向設(shè)計

機械停車設(shè)備總體來講在豎向上需要滿足道路平整，場地高差小的要求。根據(jù)JGJ 100—2015《車庫建筑設(shè)計規(guī)范》，停車場地道路縱向坡度不應(yīng)大于3%。對于升降橫移類與簡易升降類停車設(shè)備，由于需要自走車道，因此需要平整的道路，對場地豎向設(shè)計要求較高。其余停車設(shè)備有升降機或載車臺，當(dāng)場地高差較大時，可利用布置在入口的機械設(shè)備運載車輛，形成地下車庫或地上舉升。因此，對場地豎向設(shè)計要求較低，僅需滿足進場車輛道路坡度與建筑本身標高。

3.5 建設(shè)成本

不同停車設(shè)備的技術(shù)復(fù)雜程度、單位停車量、材料、建設(shè)安裝人工費、廠家報價等參數(shù)不同，其需要的成本也不同。

根據(jù)停車場建設(shè)項目的特點及有關(guān)經(jīng)濟分析的統(tǒng)計，投資此類項目的綜合成本主要包括土地費用（含征地、拆遷）、土建工程（建筑與結(jié)構(gòu)）費用、設(shè)計咨詢費用、設(shè)備費用和運行費用、維護保養(yǎng)費用、管理費用、設(shè)施折舊、運營收入稅金等，這些成本費用要素可歸納為投資建設(shè)成本和運營成本兩部分[6]。

4 成果與總結(jié)

隨著我國機動車保有量不斷增加，未來停車位缺口將十分巨大，普通的自走式停車場很快就會無法滿足城市內(nèi)的停車需求，機械停車場的普及與發(fā)展將是大勢所趨。本文借鑒國內(nèi)已有的研究成果，分析不同類型的機械停車設(shè)備，對機械車庫的空間布局、交通流線、消防疏散、豎向設(shè)計、建設(shè)成本進行論述與探討，從適用性、經(jīng)濟效益、布局合理性角度為城市機械停車場的選址、建設(shè)與設(shè)備選型提供參考。