立体停车的建筑设计 第一章地下车库 机械式汽车库，是指使用机械设备作为运送或运送且停放汽车的汽车库。为了高效停放车辆，了解机械车架的构成与原理,强调一些设计要点对整个建筑设计工作的开展十分必要。 1、1 机械式停车库含义及原理 机械式停车库，是利用机械来存、取停放车辆的整个设施，以立体化存放的机械式停车库叫做机械式立体停车库。按停放形式的不同可分为机械立体停车库和复式停车库。随着电脑智能化管理和自动化仓储技术的发展，机械设备类型愈来愈多样化，具体如升降横移类、简单升降类、垂直升降类(塔式停车)、平面移动类、巷道堆垛类、多层水平循环类、垂直循环类等类型。在地下停车库设计中，由于地下空间的限制，多选用复式停车库，机械设备选用双层停车及三层停车的升降横移类型。此类设备以载车板升降或横移存取车辆，每个车位均有载车板，上层载车板只做升降运行，地面层载车板只做横移运行。地面层留有一个空位，空位可随着载车板的横移而左右变换。使对应于下层空位的上层载车板下降至地面。从而使车辆驶入或驶出停车位，对于下层载车板，车辆可直接驶入或驶出停车位。 1、2 机械式停车库特点 具体特点如： (1)形式多种多样，规模可大可小，对场地的适应性强,有效地节省土地与空间； (2)造价低，机械式停车设备每个车位投资约2-12万元，而筑自走式停车库每个车位造价约为10 多万元以上； (3)操作简单,存取车辆快捷； (4)减少了因路边停车而引起的交通事故； (5)增加了汽车的防盗性和防护性； (6)改善了市容环境。 2、地下停车库设计中应注意的几个方面 地下停车库的建筑设计中，要考虑的方面众多,如适停车辆的尺寸及质量，车架的构架形式,地下室的柱网与层高的关系处理，如何利用地形巧妙组合不同的车架,机房的合理布置及风管的走向，喷淋管线如何保护车架上的每一辆汽车等等。 2、1停车库最大存容量的设计 设计停车库应按最大存容量设计存容量，存容量越多越好，但应确保停车库顺畅而安全地运行. 那么柱网尺寸如何把握就成为首要议题。一般，停车设备的占用空间尺寸是确定独立停车库柱网的主导因素。必须根据所采用的停车设备、所需的安全间隔、车道布置方式，遵循占用建筑面积最小以及柱网采用同一尺寸等原则，选定结构最合理、最经济的停车区柱网。在选定柱网时，应首先确定柱网的单元尺寸、停车位以及停车道所需的合理跨度。占用空间尺寸（长、宽、高）是指停车设备的最大外形尺寸。首先从停车设备制造厂取得实际采用的停车设备的有关资料后进行停车库的设计工作。不同厂家对车架的要求不尽相同，但所遵循的国家标准是一致的，因此大体上可以分为如下几种柱网设计思路(统一设计地下室顶板梁高900mm,柱子600mmX600mm，地面层车架高1900mm，每向上加一层车架需要增加高度1700mm，向下加一层车架需要增加高度2000mm.): 2、1、1 车辆在一个柱跨内循环，柱网可定8100mmX5400mm.双层车位这样停放，上层3 辆下层2 辆，共5 辆. 此种停放方式占地面积小,存取车快,但梁下净高3600mm,层高必须高达4500mm，且只能做一个柱跨的小循环,如图示一： 2、1、2 车辆在一个柱跨内侧向循环或在多个柱跨内侧向循环，柱网可定8100mmX6400mm。每一个柱跨内双层车位这样停放,上层3辆下层2辆.这种停放的优点是，车架设于顶板梁的范围之外，梁的高度并不影响车架的安装,只要板下去除设备(主要指喷淋管)后净高3600mm即可，反推层高只需设计为4200mm,并且可以组合多个柱跨内为一个车架大循环。例如2个柱跨为一大循环,上层可停放6辆,下层5 辆，共11 辆,若多个柱跨联动，可以明显提高停车效率，且每个 地面层设计车位均可出车，存取车快。如图示二： 2、1、3 多个柱跨内前后向循环, 柱网可定8100mmX5400mm, 层高4500mm.此种停放方式可以减少车道,增加停车面积,从而达到提高停车效率的目的, 缺点是远离车道的后排停车位必须机械传送至前排方可出车,存取车时间稍长. 2、1、4 多个柱跨内前后, 侧向循环,柱网可定8100mmX6400mm,层高4200mm.此种停放方式让同等条件下的停车库效率最大化. 2、1、5 还有一种设计形式是采用车位地坑式, 但柱网相对要大,为8100mmX6600mm,坑深2000mm.适合坡道短,而又要求做机械车位的地下室. 2、1、6 以上设计并非一成不变，既可以采用二层机械车架，还可 以采用三层机械车架，既可以地面三层，也可以地坑一层地面二层， 或地坑一层地面一层的方式，总之要具体结合地形、层高、建筑形体 以及车辆数目要求等灵活组合设计。 2、2机械停车库的消防设计 停车库的消防设施一般设置自动喷水灭火系统, 复式汽车防火 分区面积最大不超2600 平方米, 机械式立体汽车库每50 辆要划分 一个防火隔墙,地下停车库的耐火等级应为一级。 2、3机械车架的结构组成 机械车架由钢结构，载车板，传动系统，控制系统，安全防护系统 组成。 2、4其他方面的设计 （1）停车库的楼地面应采用强度大、易清洁、易冲洗的不燃烧体 材料，应具有耐磨、耐水、耐油和防滑的功能，地坪应有不小于1的 排水坡度，并有相应的排水系统。应在停车库内最低处设一个集水 坑，通过水泵或地漏将积水排出。应有排水措施以防止停车库底坑和 通道积水，停车库出入口应能防止雨水流入停车库。（2）通风机房位 置设计合理，风管出机房后应在车道上方设计行走,不可占用机械车位空间。 3、结语 城市机动车保有量的持续增长，“停车难”问题日益凸现，而数量 不够是“停车难”问题的主要矛盾，机械式停车库的研究与建设是解 决该问题的途径之一。因此,了解了机械车架的原理和特点之后,建筑 设计也应当因地制宜,巧妙构思,才能极大化地提高停车效率。 第二章立体车库 目前，立体车库主要有以下几种形式：立体车库，现有种类 一: 升降横移类机械式停车设备：采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备。 特点：由于型式比较多，规模可大可小，对地的适应性较强，因此使用十分普遍。钢结构部分、载车板部分、链条传动系统、控制系统、安全防护措施等。在停车设备的市场份额约占70%。 不足点：每组设备必须留有至少一个空车位；为链条牵动运行过程不具有防止倾斜坠落功能。 2、垂直循环类机械式停车设备：采用垂直方向做循环运动来存取车辆的机械式停车设备。 特点：省地,在 58m2的地方建起大型垂直循环类机械停车库，可容纳 34 辆轿车，可省去购置土地的大量费用。在停车设备的市场份额约占3-5%。 不足点：设备结构复杂，没有完善的闭锁和监测系统，采用足够的安全措施和消防系统，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始拆除。 3、水平循环类机械式停车设备：采用一个水平循环运动的车位系统来存取停放车辆的机械式停车设备。 特点：可以省去进出车道，提建于狭长地形的地方，降低拉通风装置的费用，若多层重叠可为大型停车场。但因一般只有一个出入口，所以存取车时间较长。在停车设备的市场份额约占3-5%。 不足点：但因一般只有一个出入口，所以存取车时间较长，最远车位一般一次取车需 2 分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第 20 辆约需 30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。 4、多层循环类机械式停车设备：采用通过使载车板作上下循环运动而实现车辆多层存放的机械式停车设备。 特点：无需坡道，节省占地，自动存取，建于地形细长且地面只允许设置一个出入口的场所。在停车设备的市场份额约占1-2%。 不足点：设备结构复杂，相对比较故障率高。 最远车位一般一次取车需 2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。 5、平面移动类机械式停车设备：在同一层上用搬运或起重机平面移动车辆或泊车板平面横移存取车辆，亦可搬运机和升降机配合实现多层平面移动存取车辆的机械式停车设备。 特点：一般设置在地上或半地下，准无人方式，地平面层为自走式，不仅降低建立立体车库投资费用，而且地平面层可停放大尺寸车辆。在停车设备的市场份额约占2-3%。 不足点：设备结构复杂，相对比较故障率高。 存车超过20辆时，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差。 6、堆垛类机械式停车设备：以巷道堆垛机或桥式起重机将进到搬运器的车辆水平且垂直移动到存车位，并用存取机构存取车辆的机械式停车设备。 特点：巷道堆垛类立体停车库设备是20世纪60年代后欧洲根据自动化立体仓库原理设计的一种专门用于停放小型汽车的立体停车设备。是一种集机、光、电、自动控制为一体的全自动化立体停车设备，它的出现解决了人们希望解决的大型自动化停车难题；全封闭车库，存车安全等特点。该类车库主要适用于大型密集式存车。在停车设备的市场份额约占3-5%。 不足点：设备结构复杂，设有完善的闭锁和监测系统，采用足够的安全措施和消防系统，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。 7、垂直升降类机械式停车设备：垂直升降类汽车停车设备亦可称为塔式立体停车设备，通过提升机的升降和装在提升机上的横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆的机械式停车设备。 特点：整个存车库可多达2025层，即可停放4050辆车，占地面积不到50m2 ，空间利用率最高。适宜建筑在高度繁华的城市中心区域以及车辆集中停放的集聚点。在停车设备的市场份额约占3-4%。 不足点：设备结构复杂，设有完善的闭锁和监测系统，采用足够的安全措施和消防系统，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。 8、简易升降类机械式停车设备：车位分成上、下二层或二层以上，借助升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出的简易机械式停车设备叫做简易升降类机械式停车设备。简易升降类机械式停车设备一般为准无人方式，即人离开后移动汽车的方式。 特点：这类停车设备的结构简单、操作容易，多用于私人住宅、企事业单位、地下室等。该类停车设备可充分利用地下室空间场所，在面积一定时将至少增加二倍以上的停车位。在停车设备的市场份额约占5-8%。 不足点：整体结构设计不科学，力学结构不合理，二层以下可以，三上升降运行时摆动幅度过大，风力过大时发生摇晃，连设计人员自己都担心，留有巨大的安全隐患，是停车设备需要技术改进的产品，否则将被淘汰。 9、汽车专用升降机：汽车专用升降机是专门用作不同平面的汽车搬运的升降机，它只起搬运作用，无直接存取的作用。 特点：可以代替汽车进出车库的斜坡道，大大节省空间，提高车库利用率，汽车专用升降机常用于地下或楼层、屋顶或建筑内自走式车库存取汽车的搬运。 在对国内外各种同类产品进行分析的基础上，再结合造价、技术难度以及用户需求等各个方面的因素，可以发现升降横移式立体车库形式比较多，规模可大可小，而且对场地的适应性较强，同时采用这类设备的车库十分普遍。因此，最终确定研究对象为升降横移式立体车库。 2.1.1工作目标： （1）升降横移式立体停车设备总体结构的设计与研究； 确定垂直升降式立体停车设备的总体布局、运行方式，然后进行存取车方式、提升系统、钢结构等各个组成部分的总体设计。 （2）升降横移式立体停车设备的存取机构设计； 在分析比较的基础上，确定车库的存取车形式，然后由此详细设计停车位、载车板和存取机构。 （3）升降横移式立体停车设备的升降驱动机构研究； 首先通过比较，选定曳引驱动方式作为整个车库的升降方式。然后设计升降平台、安全机构等。并计算升降系统电机所需要的曳引能力、平衡配重的重量等。 2.1.2 升降横移类 这是立体停车设备最普遍的一种结构类型。（右侧的照片为应用于日本的升降横移