立體停車庫的研究現狀與思考

徐文龍 褚 園 曹志臻 馮國慶 李魁奪

(黃山學院機電工程學院 安徽·黃山 245021)

0 引言

由于城市規模的不斷擴大，居民的生活水平快速提高，汽車數量的大量增加對城市交通網絡造成極大負擔。根據國家發改委的相關數據顯示，我國較發達城市中車輛數目與車位數的平均比例約為1:0.8，而中小城市僅僅約在1:0.5左右，與其他發達國家的城市1:1.3的比例相比，我國車位比例嚴重偏低，停車位缺口超5000萬個。國內城市的停車系統的問題主要表現在停車位總量嚴重不足，停車位缺口很大，供需矛盾緊張；如己有建筑物配建停車數目稀少，遠少于規范要求，將極大壓力轉移給公共停車設施；公共停車設施規劃不科學、設置不合理，導致路邊停車比例過高、停車場出入口擁擠、服務半徑過大等問題，嚴重影響城市動態交通。近年來，因為機械式立體車庫的獨特優勢，大部分企業都開始研發和制造立體車庫，由此帶來了一系列問題，立體車庫的質量參差不齊，主要集中在車庫類型，存車取車的效率、自動化集成水平、安全裝置設計以及后期的維護管理，所以，機械式立體車庫的創新型設計與研發工作已經迫在眉睫。

目前許多立體車庫僅僅設置了一個存取口，對于擁有50至60以上的立體停車庫來說，在多個車輛進行存取時所花費的時間要多至一小時左右，這對于繁華的商業圈來說浪費時間所帶來的損失是巨大的，所以立體停車庫的存取效率是不可忽視的問題。為了有效的解決這一問題，需要對立體停車位的機械結構進行設計和改進。本文將通過對立體停車位的發展現狀、立體停車位機械結構進行概述，并提出一種新的設計思路。

1 立體車庫發展趨勢

立體車庫未來的發展趨勢主要為解決當今我國車輛存放的問題，立體車庫的設計不僅要滿足存放車輛的數目較大，而且車庫的所占的空間要小，效率的高低意味著存取車輛所耗時間的多少，快速停車能夠緩解交通壓力，車庫內部進行優化設計，提高車庫的安全保障。

1.1 大力發展立體車庫，增加有限面積內的停車數量

停車難問題往往發生在發達程度較高的大中城市，根據其城市的土地使用情況，大面積停車庫嚴重阻礙城區發展，應大力發展立體車庫，減少城市占地面積，將機械式立體車庫延伸至地下可以有效的利用地面以下的空間，大大增加了在有限面積上的停車數量。立體車庫建造在地下不僅可以避免地面以上空間的浪費，合理的布局結構也可減少地下空間的使用。

1.2 完善車庫內環境設計，提高存取車效率

針對多車輛存放的立體車庫，需要對機械的結構進行設計，通過改善升降橫移機構加快移動平臺對存取車輛的運輸速度，但這僅僅只滿足單個人存取車花費時間減少，無法滿足同時多人存取車的情況下所花的時間，因此在車庫的布局上，可設計多存取口，能夠提高多人存取效率。

1.3 提高車庫安全措施，保障存放車輛安全

地下車庫特別需要注意的是防水和防潮。不同使用要求的各類地下車庫，除施作防水混凝土襯砌外，還可采用各種類別的防水材料，包括在襯砌背后注漿防水，設置嵌縫材料和敷設外貼式或其他油氈類防水層等。對于鋼結構有很多防潮方法，如鋼結構涂層法、鋼結構陰極保護法、鋼結構耐候鋼、鋼結構熱浸鋅和鋼結構熱噴鋁(鋅)復合涂層目前最長效防腐蝕的方法是熱噴鋁(鋅)復合涂層。在夏季室外溫、濕度較高的地區，為避免地下建筑物內部墻面結露和儀表設備等受潮銹蝕，以及保護內部車輛的安全，要求從材料、設備、土建和溫、濕度控制等多方面進行綜合的防潮去濕處理。此外，地下建筑物內部環境的整治，如消毒、減噪、控制有害氣體濃度和適宜的人工照明等，均應作周密考慮。

2 一種新的立體停車位設計

該種地下立體停車庫主要建造于大型場所地下，來往的人群數量較大，特別是上班及下班的高峰期，接二連三的人需要進行存取車輛，而上述兩種環形地下立體車庫都只具有一個升降裝置，在多人同時需要進行存取時，后至的人所等待的時間較長，嚴重時可能導致交通擁堵，這時的預停車位就可以很好的解決此類問題，并且大大提高了存取效率。

2.1 預停車位的結構設計

預停車位的設計可以讓立體停車庫同時進行多輛汽車存取，使想要一同進出場地的停車者提供了方便。預停車位可根據所在商圈的大小來設置個數，他的個數決定了存取效率的大小。整個立體停車庫分為兩個結構上面幾層作為預停車結構，下面的多層作為停放車輛的結構，這里主要介紹預停車機械結構，下層的結構為上述兩種地下停車庫所示。預停車位一般設置地下兩至三層，當地下停車位車輛存放滿后，預停車位也可作為現有的停車位繼續停放車輛。根據車輛的大小，布局結構為每層各八個車位以圓心為中心呈放射狀分布，這最大限度的利用了空間。預停車位分為預存車位和預取車位兩部分，兩者間隔分布即八個方向都可進行車輛的進出，地面層的最上方停放著本立體車庫的所有停車板，具體結構如下圖1所示。

圖1：預停車位鋼架結構模型

2.2 地下立體車庫的工作原理

當有車輛需要存放時，先將車輛停放在地面的預存車位上，在鏈條9的驅動下將其下降至地下預存車位2位置，與此同時上方的停車板存放處10下降一個停車板至地面預存車位上，不影響后面需要存車的車輛，之后由中間的升降機構，將地下預存車位2上的車輛運輸至地下停車位7上，原理圖如下2所示。升降機構采用拽引式，由原理圖中的1調整螺母、3拽引輪、4動滑輪、5配重塊、6提升動力源組成，鋼絲繩一端繞經曳引輪與抬升架相連，一端連接對重裝置，曳引電機經減速后帶動曳引輪轉動，從而驅動鋼絲繩拖動負載及對重裝置沿導軌作相對升降運動，能夠針對不同載荷進行升降，有較好的調速性和平穩性。當升降平臺下降至與目標停車位平層時，通過旋轉機構將車頭轉向正對停車位方向，旋轉機構如下圖3所示。最后通過液壓夾緊機構將停車板推至指定停車位，完成存車。取車流程相反，每取出一輛車，停車板會上升至停車板存放處以至于不影響下面的取車操作。車主只需將車輛停至地面預停車位后即可離開，車輛會迅速下降，后面的車主所等待的時間僅僅一分鐘左右。中間升降機構自第一輛車存取時開始不斷地運行，直至預停車位上無車輛，這大大節省去人們在多人同時存取車時等待的時間。

圖2：車庫工作原理圖

圖3：旋轉機構圖

3 結語

現今汽車保有量不斷增長，立體車庫的出現緩解了停車的壓力，通過對國內外現有的立體車庫的分析，我國的立體車庫的未來發展還具有很大一部分空間。立體車庫的種類很多，可根據不同的需要進行挑選，為適應大多場地的需求，本文選定地下垂直升降類立體停車庫進行設計，主要解決的是空間利用率問題以及汽車存取效率問題，占地面積小且可停放大量汽車，在較多人進行取車時，需要等待的時間減少。根據調查了解大部分小汽車的長寬高，以此來設定車庫的尺寸參數，經過計算得出圓面內設計八個停車位呈放射狀時面積占用率最高。考慮到多人同時存取車，即設計多個存取口并采用預停車的方式來解決，將等待的時間轉化到其它有價值的地方。當然立體車庫的本身仍具有一些問題，比如車庫鋼結構的選型和布置問題，駕駛員適應問題，還應該考慮車輛是否會在停車過程中出現損傷等問題。