2022年度高等学校钢结构创新竞赛
获奖作品展示
(资料图片仅供参考)
第一期：竞赛特等奖作品（一）
本期作品简介
获奖作品名称
X-PARK 立体停车库
参赛学校
华南理工大学
参赛学生
刘德铭、郑彦君、胡正涛、乔冠宇、何海东、陈建铭、肖羽林、郑瑞达、解兵林
指导教师
王湛、潘建荣、胡方鑫
作品展示
天河体育中心是广州最大的体育场地，位于广州市商业中心地带，经常承办大型演唱会、体育赛事等活动。X-PARK立体停车库项目选址在天河北路，距离体育中心不远，周边商业广场、居民小区高楼林立。该项目旨在为周边人群提供便捷的停车服务，并缓解体育中心活动期间的停车压力。
项目设计方案包括永久结构与临时结构（如图1所示），永久结构采用外伸端板连接半刚性钢框架结构体系，临时结构为以车辆单体为单位的框架结构体系，二者均为升降横移式机械立体停车库，能实现全装配式施工要求。永久车库共八层168车位，可实现90秒内单车出库，3小时内清库需求；临时车库共550车位，可实现80秒内单车出库，80分钟内清库的需求，二者停车效率均远高于规范要求的240秒。
图1 方案整体鸟瞰图
在永久结构设计过程中，本参赛队自主编写了基于遗传算法的结构优化程序以及结构计算程序，能在短时间内稳定得到最优结构设计方案，大幅提高了设计效率与质量。
临时结构设计过程中，以停车单体作为基本模块，同样采用升降横移式作为停车方案。该方案能在短时间内根据不同的场地条件，迅速拼装出不同形态的停车设施，具有高度的场地适应性（如图2所示），对于临时结构，还提出了一种可折叠的装配式临时停车单体设计方案，并对相应节点进行了设计，极大提高了车库的运输、储存和安装效率（如图3、图4所示）。
图2 适应场地的模块化设计
图3 可折叠的临时车位单体及3D打印缩尺模型
图4 现场全装配施工
维护体系上，方案利用屋面、立面作为建筑产能的部位，设置大面积的光伏板进行供电（如图5所示）。永久停车楼屋顶上与立面上大面积的光伏板不仅能为其自身的传动设施供电，同时也能为停车楼中的新能源电动汽车充电。临时停车楼顶部的围护结构采用可快速拆装的模块化的单晶硅光伏板，不仅充当了遮阳挡雨的角色，也为临时传动设施源源不断地提供能源。
图5 BIPV（建筑光伏一体化）
综上，X-PARK立体停车库设计方案具有以下四个特点：（1）适应不同地形的模块化建筑方案；（2）智能算法与结构设计有机结合，实现结构优化和计算；（3）可折叠临时车位单体能提高运输、储存和安装效率；（4）太阳能辅助发电与现场全装配施工。设计团队以国家倡导的绿色循环经济发展观念作为设计方案的出发点，结合智能算法辅助、高效装配式等设计理念，探索并论证了建筑结构设计方法创新和建筑业转型升级的可行性。
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关键词：
