基于TRIZ理論的停車場發(fā)展分析

基于TRIZ理論的停車場發(fā)展分析 一、引言隨著世界經濟的快速發(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。近年來汽車保有量持續(xù)增長，然而停車場面積卻日益緊張?！巴＼囯y”已經成為了重要的社會問題。為了盡快解決停車難的問題，就要對當前停車難現象進行分析，因此合理地規(guī)劃和建設停車場就顯得尤為重要。本文嘗試應用TRIZ理論來分析現階段停車難問題，找出可能存在的合理解決方案，并且預測未來停車場的發(fā)展方向。二、停車場的發(fā)展史從廣義上講，一切為人類代步的工具無論是動物還是工業(yè)產品都可以算是交通工具。那么停放這些交通工具的場所就可以名義上稱為停車場。因此可以說最早的“停車場”應該是古代的馬廄了，至于后來那些停放轎子和馬車的場所也可叫作古代的“停車場”。然而真正現代意義上的停車場應該從卡爾?本茨造出了世界上第一輛汽車開始，因為有了現代汽車才會出現存放汽車的停車場。在第二次世界大戰(zhàn)前的一段時間里，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。這一時期城市停車設施的供求矛盾沒有顯現，主要的停車方式是沿街免費停車。雖說當時的停車方式是隨處停放，然而第一座真正為汽車設計的停車場也正是在這一時期完成的。1907年一位叫作艾瑪?馬丁的別墅主人購買了一輛汽車，請來了原別墅建設者賴特，讓他在別墅有限的占地空間內新建一座車庫。以前一般將停放四輪馬車的車庫設置在別墅后面，與之形成強烈反差的是，賴特專門為車庫設計了一座時髦的微縮版“鄉(xiāng)村別墅”，并將其沿街放置。這樣一來車庫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這是私家車庫的首例，也是現代停車設施的鼻祖（見圖1a）。這之后各大汽車生廠商在生產自己汽車時，都建設了屬于自己公司的停車設施，但這還不能算是停車場，因為他們建設的停放汽車的大樓，主要是為了存放自己生產的汽車，并作為自己公司存車倉庫?？傮w來說當時社會主要的停車方式還是以路面免費停車為主，畢竟汽車擁有量還是很低的。在二戰(zhàn)結束后到上個世紀60年代，隨著各國經濟復蘇、城市人口增多，汽車的數量也在增多，對停車設施需求也越來越大。原來那種免費停車的方式被地面停車場和沿街投幣式停車位所取代（見圖1b），這是現代公共停車場的最原始表現。20世紀70、80年代，美國和歐洲城市經濟蓬勃發(fā)展，人口迅速增長，大型室內購物中心和高層辦公大樓成為這一時期歐美城市中心區(qū)的主要發(fā)展內容，汽車擁有量在這一時期也突飛猛進的發(fā)展。簡單的單層地上停車場不能滿足人們對于車位的需求。停車場進而向大型多層地上停車場邁進，這時的停車場有的是專門一棟大樓，有的則是與其他建筑結合在一起（見圖2a）。例如由保羅?施耐德?艾斯勒本設計的位于德國杜塞爾東部的漢尼爾停車場，就是典型的例子。漢尼爾停車場是一棟獨立的四層停車場，它采用了大跨度混凝土結構，該結構緩慢上升且來回擺動，停車場外部則采用了玻璃幕墻。整座建筑可以被看成是一種對代表性需求建筑的回應，并且當時就可以容納500輛汽車。還有位于芝加哥的瑪麗娜城的停車場，這座高聳入云的圓柱形建筑底部20層為停車場，可容納863個停車位;而上面的40個樓層則分布著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)廣場和公園地下建立了停車場。例如美國舊金山聯合廣場的地下停車場，該聯合廣場本身與Stockton街、Post街和Powell街相連，其周邊就是舊金山商業(yè)地帶。這個停車場是世界上第一個地下停車場，該停車場共有4層，一共可以停放985輛汽車。到了20世紀80年代后期，隨著汽車擁有量的爆炸式增長，歐美各地對停車場的需求越來越大。社會上需要一個更有效的方式來解決停車難的問題，機械式停車場的應用就很好地解決了這個問題（見圖2b）。機械停車裝備系統在世界各地的發(fā)展是極不均衡的，德國開發(fā)最早，技術居于領先地位，在二層及多層平面式立體機械停車庫系列中，它已發(fā)展了H形、U形和V形。日本由于國土面積小而應用最廣，在1953年就引進了機械停車系統，但應用還不是十分廣泛。直到20世紀80年代人們意識到對停車位的需求將越來越大，立體機械停車技術應用也就更加廣泛，緊接著立體停車場隨之興起。隨著科技的不斷發(fā)展，立體機械停車場停車技術也在不斷發(fā)展，它由原來的司機將車停到固定的軌道上面，然后手動操作機械結構送到指定位置，發(fā)展到現代自動化一體輸送，只需將車停在傳板上就可以由電子系統完成全部傳輸停放操作。例如德國沃爾夫斯堡大眾汽車城的立體車庫，它被譽為世界上最酷的立體停車場，它是由兩個圓柱體組成的，名為“CarTower”。整個車庫共23層，可存放800輛車，是當時世界最大的汽車交付中心。汽車通過傳送帶進入停車場的地下室，借助一條環(huán)繞中梁旋轉的機械臂，以每秒2米的速度運到指定位置。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（見圖2c）。隨著科技與時代的進步，人們對停車場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2.92萬平方米停車場，是美國第一座通過LEED認證的車庫（見圖3a）。它是節(jié)能和環(huán)保方面的一個成功典范。該建筑由太陽能電池板提供能量，利用發(fā)光二極管照明，用可持續(xù)材料建成。并且該車庫節(jié)能與環(huán)保的特點也經常被作為該城市的形象特征向外界展示。到了21世紀，各種各樣的概念停車場應運而生。停車場變得更加新穎、富有創(chuàng)造力，而且更加美觀并獨具特色。例如芬蘭HenrikAmberba設計的“彩虹停車場”就是將原來散亂的停車場變成按顏色分區(qū)。紅橙黃綠青藍紫黑白，如同彩虹一般，車是什么顏色就停放在什么顏色區(qū)，停車場整體看起來更加美觀而且更方便司機找到自己的愛車。還有JulienBilodea研發(fā)的一種名為Mulitipier概念車（可移動的立體大型停車設施），該車車頭后面連接著停車系統（即車身）。當到達目的地后，停車系統就會啟動變成臨時停車場，這樣便解決了音樂會、體育賽事等大型活動臨時停車難的問題（見圖3b）。三、停車場的發(fā)展與TRIZ理論的應用經過近幾十年的發(fā)展，停車場也在發(fā)生著日新月異的變化。在停車場的發(fā)展過程中，設計師為了改善現有的停車場，達到預期的目標，應用了許多TRIZ理論中的發(fā)明創(chuàng)造原理，使得停車場發(fā)生了很大改變。在停車場的空間方面上，停車場應用了維數變化原理、等勢原理、復合材料原理來解決問題。停車場由最開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。這期間還出現了“構筑地勢高差斜向泊車系統”、90°旋轉立體停車等等一系列新穎的停車方式。從歷史的經驗來看，要想從根本上解決停車難問題，需要兩點：一是要多建設停車場;二是要合理利用停車場空間。例如在寧波市海曙區(qū)有這樣一個停車場，之前，這塊地上只能停放十二三輛汽車。但是應用了“構筑地勢高差斜向泊車系統”，現在同樣一塊地，可停放25輛車。所謂的構筑地勢高差斜向泊車系統，其實是一個利用地勢高差所建的兩層停車庫：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)形的單向通道聯系，通道外側的平地還可以停放車輛。隨著機械式立體停車場的出現，在相同空間內可以停放更多的汽車，這樣就會更加有效利用了停車場內的空間。這些方案都更好地說明了只有合理有效地利用停車場空間，才能從根本上解決停車難的問題。另外隨著科學技術的進步，利用等勢原理及復合材料原理將地上的停車場改建成地下停車場，將地表以上的空間更好地釋放給人類，這也是停車場建設的主流方向。在停車方式上，停車場應用了等勢原理、反饋原理、自服務原理。不難想象早期停車方式肯定是最簡單的人工停車。而現代由于停車位較少，車與車之間的距離較近，再加上有些人停車技術的不嫻熟，難免會出現不必要的刮碰，給自己和他人都帶來安全隱患。隨著立體機械式停車場的出現，停車方式也發(fā)生著改變―由手動操作發(fā)展為全自動的一體化停車。像“CarTower”停車場，你只需要將車停到入口的升降板上，輕輕一按開關，汽車就會完全自動化地停放到最近的空余位置。全自動的一體化停車技術完全可以避免人工停車帶來的麻煩，而且方便、快捷、人性化。這才是未來停車場停車方式的發(fā)展方向。隨著科技的進步和經濟快速發(fā)展，停車場應用功能技術方面也發(fā)生著巨大變化。太陽能技術已經越來越普遍，利用太陽能資源為停車場提供電能以及給汽車充電體現了TRIZ中自服務原理。移動停車場的誕生很好地解決了局部時間、局部地點大量停車難的問題，體現了TRIZ理論中的時間分離原理。另外，TRIZ理論中的曲面化原理、改變顏色原理、復合材料原理和組合原理在停車場中已被應用得越來越廣泛，停車場由原來的單一顏色、單一材料、形式簡單發(fā)展到色彩豐富、材質復雜且多形態(tài)的高科技停車場。TRIZ原理在停車場發(fā)展中的應用見圖4。四、停車場未來發(fā)展趨勢分析隨著經濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，汽車持有量將繼續(xù)增長，所以對停車場的需求還是會繼續(xù)增大，因此停車場建設的合理性就顯得尤為重要。未來停車場的發(fā)展趨勢（見圖5）將會有以下幾點。首先，從空間方面來說，未來停車場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，合理開發(fā)地下資源已經成為了一種勢不可擋的趨勢。地表以上留給人類建設更好的服務性公共設施，地下部分則用于停車場建設。另外還可以將地下停車場之間進行連接，構成全城地下停車體系。其次，停車方式一定是全自動化的形式。物流管理系統在這方面就是典型的例子，它利用現代信息技術和設備，將物品從供應地向接受地準確、安全、保質保量地送到。所以在未來的停車場中就可以將物流管理系統應用進來。停車時你只需將汽車停放在傳送板上，電腦就會為你自動存入地下停車場，而且取車的地點不再局限于你停車的那個入口，你只需到任意一個停車場入口處（進出口為一個通道），就可以將車取出來了。全自動的停車服務更加方便快捷，而且耗時較短，不耽誤停車人的時間。再次，就是停車場的自服務功能。電腦控制的一體化自動服務系統以及停車場內的照明供電設施，都需要電能，這就需要停車場本身能提供一套完整的發(fā)電設施。隨著太陽能技術的不斷完善，它被應用在停車領域的時日已經近在咫尺。五、結論停車場的發(fā)展將朝著方便、快捷、存放效率高、占地面積小、全自動現代化方向發(fā)展，所以設計師就必須弄清楚未來停車場的發(fā)展趨勢，合理地規(guī)劃和建設停車場以從根本上解決停車難的現象。1.根據TRIZ理論的維數變化原理和等勢原理，地下停車場為首選。2.根據TRIZ理論的等勢原理和反饋原理，自動化停車系統將成為未來停車場停車設備的主流趨勢。3.根據TRIZ理論的改變顏色原理、復合材料原理、自服務原理，未來停車場必然是材料復雜、形式新穎、自身一體化的高科技停車場。因此，一體化全自動、自服務的地下停車場將是未來的發(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。相信未來的停車場不僅僅是存放汽車這么簡單，它更是一項具有生命意義的藝術品，它將會更好地服務于人類。