基于TRIZ理論的停車場(chǎng)發(fā)展分析

基于TRIZ理論的停車場(chǎng)發(fā)展分析 一、引言隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，城市人均擁有汽車的比例也在不斷增大。近年來(lái)汽車保有量持續(xù)增長(zhǎng)，然而停車場(chǎng)面積卻日益緊張?！巴＼囯y”已經(jīng)成為了重要的社會(huì)問(wèn)題。為了盡快解決停車難的問(wèn)題，就要對(duì)當(dāng)前停車難現(xiàn)象進(jìn)行分析，因此合理地規(guī)劃和建設(shè)停車場(chǎng)就顯得尤為重要。本文嘗試應(yīng)用TRIZ理論來(lái)分析現(xiàn)階段停車難問(wèn)題，找出可能存在的合理解決方案，并且預(yù)測(cè)未來(lái)停車場(chǎng)的發(fā)展方向。二、停車場(chǎng)的發(fā)展史從廣義上講，一切為人類代步的工具無(wú)論是動(dòng)物還是工業(yè)產(chǎn)品都可以算是交通工具。那么停放這些交通工具的場(chǎng)所就可以名義上稱為停車場(chǎng)。因此可以說(shuō)最早的“停車場(chǎng)”應(yīng)該是古代的馬廄了，至于后來(lái)那些停放轎子和馬車的場(chǎng)所也可叫作古代的“停車場(chǎng)”。然而真正現(xiàn)代意義上的停車場(chǎng)應(yīng)該從卡爾?本茨造出了世界上第一輛汽車開(kāi)始，因?yàn)橛辛爽F(xiàn)代汽車才會(huì)出現(xiàn)存放汽車的停車場(chǎng)。在第二次世界大戰(zhàn)前的一段時(shí)間里，汽車工業(yè)還是處于方興未艾的階段，車輛的增多帶給城市的交通壓力還不大，私人小汽車尚未成為主要的交通工具。這一時(shí)期城市停車設(shè)施的供求矛盾沒(méi)有顯現(xiàn)，主要的停車方式是沿街免費(fèi)停車。雖說(shuō)當(dāng)時(shí)的停車方式是隨處停放，然而第一座真正為汽車設(shè)計(jì)的停車場(chǎng)也正是在這一時(shí)期完成的。1907年一位叫作艾瑪?馬丁的別墅主人購(gòu)買了一輛汽車，請(qǐng)來(lái)了原別墅建設(shè)者賴特，讓他在別墅有限的占地空間內(nèi)新建一座車庫(kù)。以前一般將停放四輪馬車的車庫(kù)設(shè)置在別墅后面，與之形成強(qiáng)烈反差的是，賴特專門為車庫(kù)設(shè)計(jì)了一座時(shí)髦的微縮版“鄉(xiāng)村別墅”，并將其沿街放置。這樣一來(lái)車庫(kù)被賦予了與別墅相同的地位，使其以一種富有美感的方式矗立在別墅旁?？梢哉f(shuō)這是私家車庫(kù)的首例，也是現(xiàn)代停車設(shè)施的鼻祖（見(jiàn)圖1a）。這之后各大汽車生廠商在生產(chǎn)自己汽車時(shí)，都建設(shè)了屬于自己公司的停車設(shè)施，但這還不能算是停車場(chǎng)，因?yàn)樗麄兘ㄔO(shè)的停放汽車的大樓，主要是為了存放自己生產(chǎn)的汽車，并作為自己公司存車倉(cāng)庫(kù)?？傮w來(lái)說(shuō)當(dāng)時(shí)社會(huì)主要的停車方式還是以路面免費(fèi)停車為主，畢竟汽車擁有量還是很低的。在二戰(zhàn)結(jié)束后到上個(gè)世紀(jì)60年代，隨著各國(guó)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、城市人口增多，汽車的數(shù)量也在增多，對(duì)停車設(shè)施需求也越來(lái)越大。原來(lái)那種免費(fèi)停車的方式被地面停車場(chǎng)和沿街投幣式停車位所取代（見(jiàn)圖1b），這是現(xiàn)代公共停車場(chǎng)的最原始表現(xiàn)。20世紀(jì)70、80年代，美國(guó)和歐洲城市經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，人口迅速增長(zhǎng)，大型室內(nèi)購(gòu)物中心和高層辦公大樓成為這一時(shí)期歐美城市中心區(qū)的主要發(fā)展內(nèi)容，汽車擁有量在這一時(shí)期也突飛猛進(jìn)的發(fā)展。簡(jiǎn)單的單層地上停車場(chǎng)不能滿足人們對(duì)于車位的需求。停車場(chǎng)進(jìn)而向大型多層地上停車場(chǎng)邁進(jìn)，這時(shí)的停車場(chǎng)有的是專門一棟大樓，有的則是與其他建筑結(jié)合在一起（見(jiàn)圖2a）。例如由保羅?施耐德?艾斯勒本設(shè)計(jì)的位于德國(guó)杜塞爾東部的漢尼爾停車場(chǎng)，就是典型的例子。漢尼爾停車場(chǎng)是一棟獨(dú)立的四層停車場(chǎng)，它采用了大跨度混凝土結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)緩慢上升且來(lái)回?cái)[動(dòng)，停車場(chǎng)外部則采用了玻璃幕墻。整座建筑可以被看成是一種對(duì)代表性需求建筑的回應(yīng)，并且當(dāng)時(shí)就可以容納500輛汽車。還有位于芝加哥的瑪麗娜城的停車場(chǎng)，這座高聳入云的圓柱形建筑底部20層為停車場(chǎng)，可容納863個(gè)停車位;而上面的40個(gè)樓層則分布著450套公寓，供那些收入較高者居住。這就是典型的停車場(chǎng)與居住建筑相融合的形式。另外歐美幾大早期城市，甚至在中心區(qū)廣場(chǎng)和公園地下建立了停車場(chǎng)。例如美國(guó)舊金山聯(lián)合廣場(chǎng)的地下停車場(chǎng)，該聯(lián)合廣場(chǎng)本身與Stockton街、Post街和Powell街相連，其周邊就是舊金山商業(yè)地帶。這個(gè)停車場(chǎng)是世界上第一個(gè)地下停車場(chǎng)，該停車場(chǎng)共有4層，一共可以停放985輛汽車。到了20世紀(jì)80年代后期，隨著汽車擁有量的爆炸式增長(zhǎng)，歐美各地對(duì)停車場(chǎng)的需求越來(lái)越大。社會(huì)上需要一個(gè)更有效的方式來(lái)解決停車難的問(wèn)題，機(jī)械式停車場(chǎng)的應(yīng)用就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題（見(jiàn)圖2b）。機(jī)械停車裝備系統(tǒng)在世界各地的發(fā)展是極不均衡的，德國(guó)開(kāi)發(fā)最早，技術(shù)居于領(lǐng)先地位，在二層及多層平面式立體機(jī)械停車庫(kù)系列中，它已發(fā)展了H形、U形和V形。日本由于國(guó)土面積小而應(yīng)用最廣，在1953年就引進(jìn)了機(jī)械停車系統(tǒng)，但應(yīng)用還不是十分廣泛。直到20世紀(jì)80年代人們意識(shí)到對(duì)停車位的需求將越來(lái)越大，立體機(jī)械停車技術(shù)應(yīng)用也就更加廣泛，緊接著立體停車場(chǎng)隨之興起。隨著科技的不斷發(fā)展，立體機(jī)械停車場(chǎng)停車技術(shù)也在不斷發(fā)展，它由原來(lái)的司機(jī)將車停到固定的軌道上面，然后手動(dòng)操作機(jī)械結(jié)構(gòu)送到指定位置，發(fā)展到現(xiàn)代自動(dòng)化一體輸送，只需將車停在傳板上就可以由電子系統(tǒng)完成全部傳輸停放操作。例如德國(guó)沃爾夫斯堡大眾汽車城的立體車庫(kù)，它被譽(yù)為世界上最酷的立體停車場(chǎng)，它是由兩個(gè)圓柱體組成的，名為“CarTower”。整個(gè)車庫(kù)共23層，可存放800輛車，是當(dāng)時(shí)世界最大的汽車交付中心。汽車通過(guò)傳送帶進(jìn)入停車場(chǎng)的地下室，借助一條環(huán)繞中梁旋轉(zhuǎn)的機(jī)械臂，以每秒2米的速度運(yùn)到指定位置。雙塔與橢圓形的顧客中心相連接，每隔40秒就有一輛車被取走（見(jiàn)圖2c）。隨著科技與時(shí)代的進(jìn)步，人們對(duì)停車場(chǎng)的理解也在潛移默化地發(fā)生著改變。在保證停車位足夠的前提下，社會(huì)正朝著節(jié)能和環(huán)保的方向發(fā)展。例如莫尼卡市中心的2.92萬(wàn)平方米停車場(chǎng)，是美國(guó)第一座通過(guò)LEED認(rèn)證的車庫(kù)（見(jiàn)圖3a）。它是節(jié)能和環(huán)保方面的一個(gè)成功典范。該建筑由太陽(yáng)能電池板提供能量，利用發(fā)光二極管照明，用可持續(xù)材料建成。并且該車庫(kù)節(jié)能與環(huán)保的特點(diǎn)也經(jīng)常被作為該城市的形象特征向外界展示。到了21世紀(jì)，各種各樣的概念停車場(chǎng)應(yīng)運(yùn)而生。停車場(chǎng)變得更加新穎、富有創(chuàng)造力，而且更加美觀并獨(dú)具特色。例如芬蘭HenrikAmberba設(shè)計(jì)的“彩虹停車場(chǎng)”就是將原來(lái)散亂的停車場(chǎng)變成按顏色分區(qū)。紅橙黃綠青藍(lán)紫黑白，如同彩虹一般，車是什么顏色就停放在什么顏色區(qū)，停車場(chǎng)整體看起來(lái)更加美觀而且更方便司機(jī)找到自己的愛(ài)車。還有JulienBilodea研發(fā)的一種名為Mulitipier概念車（可移動(dòng)的立體大型停車設(shè)施），該車車頭后面連接著停車系統(tǒng)（即車身）。當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地后，停車系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)變成臨時(shí)停車場(chǎng)，這樣便解決了音樂(lè)會(huì)、體育賽事等大型活動(dòng)臨時(shí)停車難的問(wèn)題（見(jiàn)圖3b）。三、停車場(chǎng)的發(fā)展與TRIZ理論的應(yīng)用經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展，停車場(chǎng)也在發(fā)生著日新月異的變化。在停車場(chǎng)的發(fā)展過(guò)程中，設(shè)計(jì)師為了改善現(xiàn)有的停車場(chǎng)，達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，應(yīng)用了許多TRIZ理論中的發(fā)明創(chuàng)造原理，使得停車場(chǎng)發(fā)生了很大改變。在停車場(chǎng)的空間方面上，停車場(chǎng)應(yīng)用了維數(shù)變化原理、等勢(shì)原理、復(fù)合材料原理來(lái)解決問(wèn)題。停車場(chǎng)由最開(kāi)始的單層地面停車發(fā)展成多層空間停車，建立了不同高度、不同類型的停車場(chǎng)。這期間還出現(xiàn)了“構(gòu)筑地勢(shì)高差斜向泊車系統(tǒng)”、90°旋轉(zhuǎn)立體停車等等一系列新穎的停車方式。從歷史的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，要想從根本上解決停車難問(wèn)題，需要兩點(diǎn)：一是要多建設(shè)停車場(chǎng);二是要合理利用停車場(chǎng)空間。例如在寧波市海曙區(qū)有這樣一個(gè)停車場(chǎng)，之前，這塊地上只能停放十二三輛汽車。但是應(yīng)用了“構(gòu)筑地勢(shì)高差斜向泊車系統(tǒng)”，現(xiàn)在同樣一塊地，可停放25輛車。所謂的構(gòu)筑地勢(shì)高差斜向泊車系統(tǒng)，其實(shí)是一個(gè)利用地勢(shì)高差所建的兩層停車庫(kù)：第一層斜著插入地面之下，最深處與地面高差約1.2米;上面平行的一層，則斜著挑出地面;兩層之間有環(huán)形的單向通道聯(lián)系，通道外側(cè)的平地還可以停放車輛。隨著機(jī)械式立體停車場(chǎng)的出現(xiàn)，在相同空間內(nèi)可以停放更多的汽車，這樣就會(huì)更加有效利用了停車場(chǎng)內(nèi)的空間。這些方案都更好地說(shuō)明了只有合理有效地利用停車場(chǎng)空間，才能從根本上解決停車難的問(wèn)題。另外隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，利用等勢(shì)原理及復(fù)合材料原理將地上的停車場(chǎng)改建成地下停車場(chǎng)，將地表以上的空間更好地釋放給人類，這也是停車場(chǎng)建設(shè)的主流方向。在停車方式上，停車場(chǎng)應(yīng)用了等勢(shì)原理、反饋原理、自服務(wù)原理。不難想象早期停車方式肯定是最簡(jiǎn)單的人工停車。而現(xiàn)代由于停車位較少，車與車之間的距離較近，再加上有些人停車技術(shù)的不嫻熟，難免會(huì)出現(xiàn)不必要的刮碰，給自己和他人都帶來(lái)安全隱患。隨著立體機(jī)械式停車場(chǎng)的出現(xiàn)，停車方式也發(fā)生著改變―由手動(dòng)操作發(fā)展為全自動(dòng)的一體化停車。像“CarTower”停車場(chǎng)，你只需要將車停到入口的升降板上，輕輕一按開(kāi)關(guān)，汽車就會(huì)完全自動(dòng)化地停放到最近的空余位置。全自動(dòng)的一體化停車技術(shù)完全可以避免人工停車帶來(lái)的麻煩，而且方便、快捷、人性化。這才是未來(lái)停車場(chǎng)停車方式的發(fā)展方向。隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，停車場(chǎng)應(yīng)用功能技術(shù)方面也發(fā)生著巨大變化。太陽(yáng)能技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越普遍，利用太陽(yáng)能資源為停車場(chǎng)提供電能以及給汽車充電體現(xiàn)了TRIZ中自服務(wù)原理。移動(dòng)停車場(chǎng)的誕生很好地解決了局部時(shí)間、局部地點(diǎn)大量停車難的問(wèn)題，體現(xiàn)了TRIZ理論中的時(shí)間分離原理。另外，TRIZ理論中的曲面化原理、改變顏色原理、復(fù)合材料原理和組合原理在停車場(chǎng)中已被應(yīng)用得越來(lái)越廣泛，停車場(chǎng)由原來(lái)的單一顏色、單一材料、形式簡(jiǎn)單發(fā)展到色彩豐富、材質(zhì)復(fù)雜且多形態(tài)的高科技停車場(chǎng)。TRIZ原理在停車場(chǎng)發(fā)展中的應(yīng)用見(jiàn)圖4。四、停車場(chǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，汽車持有量將繼續(xù)增長(zhǎng)，所以對(duì)停車場(chǎng)的需求還是會(huì)繼續(xù)增大，因此停車場(chǎng)建設(shè)的合理性就顯得尤為重要。未來(lái)停車場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)（見(jiàn)圖5）將會(huì)有以下幾點(diǎn)。首先，從空間方面來(lái)說(shuō)，未來(lái)停車場(chǎng)將定義為地下多層建筑。我們知道在土地資源日趨緊張的今天，合理開(kāi)發(fā)地下資源已經(jīng)成為了一種勢(shì)不可擋的趨勢(shì)。地表以上留給人類建設(shè)更好的服務(wù)性公共設(shè)施，地下部分則用于停車場(chǎng)建設(shè)。另外還可以將地下停車場(chǎng)之間進(jìn)行連接，構(gòu)成全城地下停車體系。其次，停車方式一定是全自動(dòng)化的形式。物流管理系統(tǒng)在這方面就是典型的例子，它利用現(xiàn)代信息技術(shù)和設(shè)備，將物品從供應(yīng)地向接受地準(zhǔn)確、安全、保質(zhì)保量地送到。所以在未來(lái)的停車場(chǎng)中就可以將物流管理系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)來(lái)。停車時(shí)你只需將汽車停放在傳送板上，電腦就會(huì)為你自動(dòng)存入地下停車場(chǎng)，而且取車的地點(diǎn)不再局限于你停車的那個(gè)入口，你只需到任意一個(gè)停車場(chǎng)入口處（進(jìn)出口為一個(gè)通道），就可以將車取出來(lái)了。全自動(dòng)的停車服務(wù)更加方便快捷，而且耗時(shí)較短，不耽誤停車人的時(shí)間。再次，就是停車場(chǎng)的自服務(wù)功能。電腦控制的一體化自動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)以及停車場(chǎng)內(nèi)的照明供電設(shè)施，都需要電能，這就需要停車場(chǎng)本身能提供一套完整的發(fā)電設(shè)施。隨著太陽(yáng)能技術(shù)的不斷完善，它被應(yīng)用在停車領(lǐng)域的時(shí)日已經(jīng)近在咫尺。五、結(jié)論停車場(chǎng)的發(fā)展將朝著方便、快捷、存放效率高、占地面積小、全自動(dòng)現(xiàn)代化方向發(fā)展，所以設(shè)計(jì)師就必須弄清楚未來(lái)停車場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，合理地規(guī)劃和建設(shè)停車場(chǎng)以從根本上解決停車難的現(xiàn)象。1.根據(jù)TRIZ理論的維數(shù)變化原理和等勢(shì)原理，地下停車場(chǎng)為首選。2.根據(jù)TRIZ理論的等勢(shì)原理和反饋原理，自動(dòng)化停車系統(tǒng)將成為未來(lái)停車場(chǎng)停車設(shè)備的主流趨勢(shì)。3.根據(jù)TRIZ理論的改變顏色原理、復(fù)合材料原理、自服務(wù)原理，未來(lái)停車場(chǎng)必然是材料復(fù)雜、形式新穎、自身一體化的高科技停車場(chǎng)。因此，一體化全自動(dòng)、自服務(wù)的地下停車場(chǎng)將是未來(lái)的發(fā)展方向。它不僅具有良好的空間利用率，而且兼具形式美法則。相信未來(lái)的停車場(chǎng)不僅僅是存放汽車這么簡(jiǎn)單，它更是一項(xiàng)具有生命意義的藝術(shù)品，它將會(huì)更好地服務(wù)于人類。