基于TRIZ理论的停车场发展分析

基于TRIZ理论的停车场发展分析 一、引言随着世界经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，城市人均拥有汽车的比例也在不断增大。近年来汽车保有量持续增长，然而停车场面积却日益紧张。“停车难”已经成为了重要的社会问题。为了尽快解决停车难的问题，就要对当前停车难现象进行分析，因此合理地规划和建设停车场就显得尤为重要。本文尝试应用TRIZ理论来分析现阶段停车难问题，找出可能存在的合理解决方案，并且预测未来停车场的发展方向。二、停车场的发展史从广义上讲，一切为人类代步的工具无论是动物还是工业产品都可以算是交通工具。那么停放这些交通工具的场所就可以名义上称为停车场。因此可以说最早的“停车场”应该是古代的马厩了，至于后来那些停放轿子和马车的场所也可叫作古代的“停车场”。然而真正现代意义上的停车场应该从卡尔・本茨造出了世界上第一辆汽车开始，因为有了现代汽车才会出现存放汽车的停车场。在第二次世界大战前的一段时间里，汽车工业还是处于方兴未艾的阶段，车辆的增多带给城市的交通压力还不大，私人小汽车尚未成为主要的交通工具。这一时期城市停车设施的供求矛盾没有显现，主要的停车方式是沿街免费停车。虽说当时的停车方式是随处停放，然而第一座真正为汽车设计的停车场也正是在这一时期完成的。1907年一位叫作艾玛・马丁的别墅主人购买了一辆汽车，请来了原别墅建设者赖特，让他在别墅有限的占地空间内新建一座车库。以前一般将停放四轮马车的车库设置在别墅后面，与之形成强烈反差的是，赖特专门为车库设计了一座时髦的微缩版“乡村别墅”，并将其沿街放置。这样一来车库被赋予了与别墅相同的地位，使其以一种富有美感的方式矗立在别墅旁。可以说这是私家车库的首例，也是现代停车设施的鼻祖（见图1a）。这之后各大汽车生厂商在生产自己汽车时，都建设了属于自己公司的停车设施，但这还不能算是停车场，因为他们建设的停放汽车的大楼，主要是为了存放自己生产的汽车，并作为自己公司存车仓库。总体来说当时社会主要的停车方式还是以路面免费停车为主，毕竟汽车拥有量还是很低的。在二战结束后到上个世纪60年代，随着各国经济复苏、城市人口增多，汽车的数量也在增多，对停车设施需求也越来越大。原来那种免费停车的方式被地面停车场和沿街投币式停车位所取代（见图1b），这是现代公共停车场的最原始表现。20世纪70、80年代，美国和欧洲城市经济蓬勃发展，人口迅速增长，大型室内购物中心和高层办公大楼成为这一时期欧美城市中心区的主要发展内容，汽车拥有量在这一时期也突飞猛进的发展。简单的单层地上停车场不能满足人们对于车位的需求。停车场进而向大型多层地上停车场迈进，这时的停车场有的是专门一栋大楼，有的则是与其他建筑结合在一起（见图2a）。例如由保罗・施耐德・艾斯勒本设计的位于德国杜塞尔东部的汉尼尔停车场，就是典型的例子。汉尼尔停车场是一栋独立的四层停车场，它采用了大跨度混凝土结构，该结构缓慢上升且来回摆动，停车场外部则采用了玻璃幕墙。整座建筑可以被看成是一种对代表性需求建筑的回应，并且当时就可以容纳500辆汽车。还有位于芝加哥的玛丽娜城的停车场，这座高耸入云的圆柱形建筑底部20层为停车场，可容纳863个停车位;而上面的40个楼层则分布着450套公寓，供那些收入较高者居住。这就是典型的停车场与居住建筑相融合的形式。另外欧美几大早期城市，甚至在中心区广场和公园地下建立了停车场。例如美国旧金山联合广场的地下停车场，该联合广场本身与Stockton街、Post街和Powell街相连，其周边就是旧金山商业地带。这个停车场是世界上第一个地下停车场，该停车场共有4层，一共可以停放985辆汽车。到了20世纪80年代后期，随着汽车拥有量的爆炸式增长，欧美各地对停车场的需求越来越大。社会上需要一个更有效的方式来解决停车难的问题，机械式停车场的应用就很好地解决了这个问题（见图2b）。机械停车装备系统在世界各地的发展是极不均衡的，德国开发最早，技术居于领先地位，在二层及多层平面式立体机械停车库系列中，它已发展了H形、U形和V形。日本由于国土面积小而应用最广，在1953年就引进了机械停车系统，但应用还不是十分广泛。直到20世纪80年代人们意识到对停车位的需求将越来越大，立体机械停车技术应用也就更加广泛，紧接着立体停车场随之兴起。随着科技的不断发展，立体机械停车场停车技术也在不断发展，它由原来的司机将车停到固定的轨道上面，然后手动操作机械结构送到指定位置，发展到现代自动化一体输送，只需将车停在传板上就可以由电子系统完成全部传输停放操作。例如德国沃尔夫斯堡大众汽车城的立体车库，它被誉为世界上最酷的立体停车场，它是由两个圆柱体组成的，名为“CarTower”。整个车库共23层，可存放800辆车，是当时世界最大的汽车交付中心。汽车通过传送带进入停车场的地下室，借助一条环绕中梁旋转的机械臂，以每秒2米的速度运到指定位置。双塔与椭圆形的顾客中心相连接，每隔40秒就有一辆车被取走（见图2c）。随着科技与时代的进步，人们对停车场的理解也在潜移默化地发生着改变。在保证停车位足够的前提下，社会正朝着节能和环保的方向发展。例如莫尼卡市中心的2.92万平方米停车场，是美国第一座通过LEED认证的车库（见图3a）。它是节能和环保方面的一个成功典范。该建筑由太阳能电池板提供能量，利用发光二极管照明，用可持续材料建成。并且该车库节能与环保的特点也经常被作为该城市的形象特征向外界展示。到了21世纪，各种各样的概念停车场应运而生。停车场变得更加新颖、富有创造力，而且更加美观并独具特色。例如芬兰HenrikAmberba设计的“彩虹停车场”就是将原来散乱的停车场变成按颜色分区。红橙黄绿青蓝紫黑白，如同彩虹一般，车是什么颜色就停放在什么颜色区，停车场整体看起来更加美观而且更方便司机找到自己的爱车。还有JulienBilodea研发的一种名为Mulitipier概念车（可移动的立体大型停车设施），该车车头后面连接着停车系统（即车身）。当到达目的地后，停车系统就会启动变成临时停车场，这样便解决了音乐会、体育赛事等大型活动临时停车难的问题（见图3b）。三、停车场的发展与TRIZ理论的应用经过近几十年的发展，停车场也在发生着日新月异的变化。在停车场的发展过程中，设计师为了改善现有的停车场，达到预期的目标，应用了许多TRIZ理论中的发明创造原理，使得停车场发生了很大改变。在停车场的空间方面上，停车场应用了维数变化原理、等势原理、复合材料原理来解决问题。停车场由最开始的单层地面停车发展成多层空间停车，建立了不同高度、不同类型的停车场。这期间还出现了“构筑地势高差斜向泊车系统”、90°旋转立体停车等等一系列新颖的停车方式。从历史的经验来看，要想从根本上解决停车难问题，需要两点：一是要多建设停车场;二是要合理利用停车场空间。例如在宁波市海曙区有这样一个停车场，之前，这块地上只能停放十二三辆汽车。但是应用了“构筑地势高差斜向泊车系统”，现在同样一块地，可停放25辆车。所谓的构筑地势高差斜向泊车系统，其实是一个利用地势高差所建的两层停车库：第一层斜着插入地面之下，最深处与地面高差约1.2米;上面平行的一层，则斜着挑出地面;两层之间有环形的单向通道联系，通道外侧的平地还可以停放车辆。随着机械式立体停车场的出现，在相同空间内可以停放更多的汽车，这样就会更加有效利用了停车场内的空间。这些方案都更好地说明了只有合理有效地利用停车场空间，才能从根本上解决停车难的问题。另外随着科学技术的进步，利用等势原理及复合材料原理将地上的停车场改建成地下停车场，将地表以上的空间更好地释放给人类，这也是停车场建设的主流方向。在停车方式上，停车场应用了等势原理、反馈原理、自服务原理。不难想象早期停车方式肯定是最简单的人工停车。而现代由于停车位较少，车与车之间的距离较近，再加上有些人停车技术的不娴熟，难免会出现不必要的刮碰，给自己和他人都带来安全隐患。随着立体机械式停车场的出现，停车方式也发生着改变―由手动操作发展为全自动的一体化停车。像“CarTower”停车场，你只需要将车停到入口的升降板上，轻轻一按开关，汽车就会完全自动化地停放到最近的空余位置。全自动的一体化停车技术完全可以避免人工停车带来的麻烦，而且方便、快捷、人性化。这才是未来停车场停车方式的发展方向。随着科技的进步和经济快速发展，停车场应用功能技术方面也发生着巨大变化。太阳能技术已经越来越普遍，利用太阳能资源为停车场提供电能以及给汽车充电体现了TRIZ中自服务原理。移动停车场的诞生很好地解决了局部时间、局部地点大量停车难的问题，体现了TRIZ理论中的时间分离原理。另外，TRIZ理论中的曲面化原理、改变颜色原理、复合材料原理和组合原理在停车场中已被应用得越来越广泛，停车场由原来的单一颜色、单一材料、形式简单发展到色彩丰富、材质复杂且多形态的高科技停车场。TRIZ原理在停车场发展中的应用见图4。四、停车场未来发展趋势分析随着经济的发展，人民生活水平的提高，汽车持有量将继续增长，所以对停车场的需求还是会继续增大，因此停车场建设的合理性就显得尤为重要。未来停车场的发展趋势（见图5）将会有以下几点。首先，从空间方面来说，未来停车场将定义为地下多层建筑。我们知道在土地资源日趋紧张的今天，合理开发地下资源已经成为了一种势不可挡的趋势。地表以上留给人类建设更好的服务性公共设施，地下部分则用于停车场建设。另外还可以将地下停车场之间进行连接，构成全城地下停车体系。其次，停车方式一定是全自动化的形式。物流管理系统在这方面就是典型的例子，它利用现代信息技术和设备，将物品从供应地向接受地准确、安全、保质保量地送到。所以在未来的停车场中就可以将物流管理系统应用进来。停车时你只需将汽车停放在传送板上，电脑就会为你自动存入地下停车场，而且取车的地点不再局限于你停车的那个入口，你只需到任意一个停车场入口处（进出口为一个通道），就可以将车取出来了。全自动的停车服务更加方便快捷，而且耗时较短，不耽误停车人的时间。再次，就是停车场的自服务功能。电脑控制的一体化自动服务系统以及停车场内的照明供电设施，都需要电能，这就需要停车场本身能提供一套完整的发电设施。随着太阳能技术的不断完善，它被应用在停车领域的时日已经近在咫尺。五、结论停车场的发展将朝着方便、快捷、存放效率高、占地面积小、全自动现代化方向发展，所以设计师就必须弄清楚未来停车场的发展趋势，合理地规划和建设停车场以从根本上解决停车难的现象。1.根据TRIZ理论的维数变化原理和等势原理，地下停车场为首选。2.根据TRIZ理论的等势原理和反馈原理，自动化停车系统将成为未来停车场停车设备的主流趋势。3.根据TRIZ理论的改变颜色原理、复合材料原理、自服务原理，未来停车场必然是材料复杂、形式新颖、自身一体化的高科技停车场。因此，一体化全自动、自服务的地下停车场将是未来的发展方向。它不仅具有良好的空间利用率，而且兼具形式美法则。相信未来的停车场不仅仅是存放汽车这么简单，它更是一项具有生命意义的艺术品，它将会更好地服务于人类。