基于TRIZ理論的停車場發展分析 一、引言隨著世界經濟的快速發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展方向。二、停車場的發展史從廣義上講，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。在第二次世界大戰前的一段時間里，汽車工業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。總體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的主要發展內容，汽車擁有量在這一時期也突飛猛進的發展。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展是極不均衡的，德國開發最早，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。隨著科技的不斷發展，立體機械停車場停車技術也在不斷發展，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生著改變。在保證停車位足夠的前提下，社會正朝著節能和環保的方向發展。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）。它是節能和環保方面的一個成功典范。該建筑由太陽能電池板提供能量，利用發光二極管照明，用可持續材料建成。并且該車庫節能與環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。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，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、停車場的發展與TRIZ理論的應用經過近幾十年的發展，停車場也在發生著日新月異的變化。在停車場的發展過程中，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理論中的發明創造原理，使得停車場發生了很大改變。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，停車方式也發生著改變―由手動操作發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展方向。隨著科技的進步和經濟快速發展，停車場應用功能技術方面也發生著巨大變化。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、形式簡單發展到色彩豐富、材質復雜且多形態的高科技停車場。TRIZ原理在停車場發展中的應用見圖4。四、停車場未來發展趨勢分析隨著經濟的發展，人民生活水平的提高，汽車持有量將繼續增長，所以對停車場的需求還是會繼續增大，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展，所以設計師就必須弄清楚未來停車場的發展趨勢，合理地規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。