張佳鵬+趙新軍
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。近年來汽車保有量持續(xù)增長,然而停車場面積卻日益緊張。“停車難”已經(jīng)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(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)停車場就顯得尤為重要。本文嘗試應(yīng)用TRIZ理論來分析現(xiàn)階段停車難問題,找出可能存在的合理解決方案,并且預(yù)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(chǎn)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(yīng)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(xiàn)代意義上的停車場應(yīng)該從卡爾·本茨造出了世界上第一輛汽車開始,因為有了現(xiàn)代汽車才會出現(xiàn)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(shè)施的供求矛盾沒有顯現(xiàn),主要的停車方式是沿街免費停車。雖說當(dāng)時的停車方式是隨處停放,然而第一座真正為汽車設(shè)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(shè)者賴特,讓他在別墅有限的占地空間內(nèi)新建一座車庫。以前一般將停放四輪馬車的車庫設(shè)置在別墅后面,與之形成強(qiáng)烈反差的是,賴特專門為車庫設(shè)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(xiàn)代停車設(shè)施的鼻祖(見圖1a) 。這之后各大汽車生廠商在生產(chǎn)自己汽車時,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,因為他們建設(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庫。總體來說當(dāng)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(jié)束后到上個世紀(jì)60年代,隨著各國經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、城市人口增多,汽車的數(shù)量也在增多,對停車設(shè)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(xiàn)代公共停車場的最原始表現(xiàn)。
20世紀(jì)70、80年代,美國和歐洲城市經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展,人口迅速增長,大型室內(nèi)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(nèi)容,汽車擁有量在這一時期也突飛猛進(jìn)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(jìn)而向大型多層地上停車場邁進(jìn),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(jié)合在一起(見圖2a)。例如由保羅·施耐德·艾斯勒本設(shè)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(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)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(yīng),并且當(dāng)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(lián)合廣場的地下停車場,該聯(lián)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(jì)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(jī)械式停車場的應(yīng)用就很好地解決了這個問題(見圖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,德國開發(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(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年代人們意識到對停車位的需求將越來越大,立體機(jī)械停車技術(shù)應(yīng)用也就更加廣泛,緊接著立體停車場隨之興起。隨著科技的不斷發(fā)展,立體機(jī)械停車場停車技術(shù)也在不斷發(fā)展,它由原來的司機(jī)將車停到固定的軌道上面,然后手動操作機(jī)械結(jié)構(gòu)送到指定位置,發(fā)展到現(xiàn)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(tǒng)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(yù)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“Car Tower”。整個車庫共23層,可存放800輛車,是當(dāng)時世界最大的汽車交付中心。汽車通過傳送帶進(jìn)入停車場的地下室,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(jìn)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(rèn)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(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應(yīng)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Henrik Amberba設(shè)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(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),停車場整體看起來更加美觀而且更方便司機(jī)找到自己的愛車。還有Julien Bilodea研發(fā)的一種名為Mulitipier概念車(可移動的立體大型停車設(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(yīng)用
經(jīng)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(shè)計師為了改善現(xiàn)有的停車場,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,使得停車場發(fā)生了很大改變。
在停車場的空間方面上,停車場應(yīng)用了維數(shù)變化原理、等勢原理、復(fù)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(xiàn)了“構(gòu)筑地勢高差斜向泊車系統(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(shè)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(yīng)用了“構(gòu)筑地勢高差斜向泊車系統(tǒng)”,現(xiàn)在同樣一塊地,可停放25輛車。所謂的構(gòu)筑地勢高差斜向泊車系統(tǒng),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(lián)系,通道外側(cè)的平地還可以停放車輛。隨著機(jī)械式立體停車場的出現(xiàn),在相同空間內(nèi)可以停放更多的汽車,這樣就會更加有效利用了停車場內(nèi)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(xué)技術(shù)的進(jìn)步,利用等勢原理及復(fù)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(shè)的主流方向。
在停車方式上,停車場應(yīng)用了等勢原理、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,難免會出現(xiàn)不必要的刮碰,給自己和他人都帶來安全隱患。隨著立體機(jī)械式停車場的出現(xiàn),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“Car Tower”停車場,你只需要將車停到入口的升降板上,輕輕一按開關(guān),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(shù)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(jìn)步和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,停車場應(yīng)用功能技術(shù)方面也發(fā)生著巨大變化。太陽能技術(shù)已經(jīng)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(xiàn)了TRIZ中自服務(wù)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(xiàn)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(fù)合材料原理和組合原理在停車場中已被應(yīng)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(zhì)復(fù)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(yīng)用見圖4。
四、停車場未來發(fā)展趨勢分析
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,所以對停車場的需求還是會繼續(xù)增大,因此停車場建設(shè)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(jīng)成為了一種勢不可擋的趨勢。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建設(shè)。另外還可以將地下停車場之間進(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。所以在未來的停車場中就可以將物流管理系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)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(jìn)出口為一個通道),就可以將車取出來了。全自動的停車服務(wù)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(wù)功能。電腦控制的一體化自動服務(wù)系統(tǒng)以及停車場內(nèi)的照明供電設(shè)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(shè)施。隨著太陽能技術(shù)的不斷完善,它被應(yīng)用在停車領(lǐng)域的時日已經(jīng)近在咫尺。
五、結(jié)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(xiàn)代化方向發(fā)展,所以設(shè)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(shè)停車場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)變化原理和等勢原理,地下停車場為首選。
2.根據(jù)TRIZ理論的等勢原理和反饋原理,自動化停車系統(tǒng)將成為未來停車場停車設(shè)備的主流趨勢。
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,未來停車場必然是材料復(fù)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(wù)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(shù)品,它將會更好地服務(wù)于人類。 ? ? ? ? ? ? 責(zé)編/劉紅偉
參考文獻(xiàn)
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[5] 數(shù)據(jù)參考:
中國停車網(wǎng)http://www.chinaparking.org/
中國百科網(wǎng):http://www.chinabaike.com/
新浪博客:http://blog.sina.com.cn/
百度:http://www.baidu.com/