基于空間句法的街道空間規(guī)劃設(shè)計研究——以都江堰同樂村民俗風(fēng)情街規(guī)劃設(shè)計為例

鄭 偉，陳大乾

(西南交通大學(xué)建筑學(xué)院，四川成都610031)

目前，我國已經(jīng)進(jìn)入城鄉(xiāng)一體化的關(guān)鍵時期，城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、新農(nóng)村建設(shè)等政策促使我國小城鎮(zhèn)的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)入了一個新的歷史階段。而小城鎮(zhèn)街區(qū)規(guī)劃一個重要的特點就是街巷空間的規(guī)劃設(shè)計，街巷空間是小城鎮(zhèn)街區(qū)中的骨架與血液，承載著交通、經(jīng)濟(jì)和文化等多種功能，其地位的重要性不言而喻。然而對小城鎮(zhèn)街巷規(guī)劃設(shè)計，規(guī)劃師往往停留在傳統(tǒng)的節(jié)點、便捷性、彎曲等傳統(tǒng)的交通分析層面上，本論文引入空間句法概念，試圖從新的角度輔助傳統(tǒng)的街巷空間規(guī)劃設(shè)計，以理性的思維輔助傳統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計方法，使街巷空間規(guī)劃更加理性和具有說服力。

1 空間句法理論認(rèn)知

1.1 空間句法概念

空間句法(Space Syntax)理論是指一種通過對包括建筑、聚落、城市甚至景觀在內(nèi)的人居空間結(jié)構(gòu)的量化描述，來研究空間組織與人類社會之間關(guān)系的理論和方法(Bafna，2003)。它產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代末，是由倫敦大學(xué)巴利特學(xué)院的比爾·希列爾(Bill Hillier)、朱利安妮·漢森(Julienne Hanson)等人提出的［1］。

空間句法研究的重點是回歸空間的本身，把空間作為獨立的元素進(jìn)行研究，并據(jù)此進(jìn)一步研究其與建筑、社會、認(rèn)知等領(lǐng)域之間的關(guān)系。也可理解通過對空間的相關(guān)變量(比如空間的通達(dá)性、空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等等)進(jìn)行定量的分析與描述，達(dá)到對空間的結(jié)構(gòu)組織、空間與人的認(rèn)知關(guān)系、空間與社會關(guān)系的重新理解和解釋。目前空間句法多用于古城鎮(zhèn)街巷空間的保護(hù)及改造研究，也可視為一種設(shè)計方法，輔助規(guī)劃師、建筑師城鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計的一種有效手段。

1.2 空間句法遵循的基本原則

空間句法理論認(rèn)為:任何一個城市系統(tǒng)都是由空間物體和自由空間兩部分組成?？臻g物體主要是建筑物，而自由空間是指由空間物體隔開的、人可以在其中自由活動的空間。自由空間具有連續(xù)性特征，即從任何一點可以到達(dá)空間的任何其它點;自由空間是一個非常重要的概念，有時又叫開空間，空間句法著眼于自由空間的表示［2］。

空間分割是空間句法的基本原則，根據(jù)城市自由空間的情況，空間分割有3種基本方法:軸線法、凸多邊形法、視區(qū)分割法。軸線法一般用于建筑或建筑群較為密集的城鎮(zhèn)街巷空間等;凸多邊形法一般用于建筑內(nèi)部房間或者走廊空間等;視區(qū)分割法一般用于微觀層面上的廣場、街道空間或建筑空間等等。

1.3 空間句法變量

城鎮(zhèn)的街巷空間的句法分析主要有以下變量:連接值Ci、控制值 Ctrli、平均深度值 MDi、集成度 RAi，其中集成度又分為整體集成度和局部集成度。

1.3.1 連接值(Connectivity Value)

某節(jié)點連接值是指與該節(jié)點相鄰接的節(jié)點個數(shù)，Ci就是表示與第i個節(jié)點相鄰接的節(jié)點數(shù)，其計算公式:Ci=k (k指與第i個節(jié)點直接相連接的節(jié)點總數(shù))空間的連接值越高，則表明這個空間的滲透性就越強(qiáng)。

1.3.2 控制值(Control Value)

某節(jié)點的控制值，假設(shè)系統(tǒng)中每個節(jié)點的權(quán)重都為1，那么節(jié)點a從與之相鄰的節(jié)點b分配到的權(quán)重為［1/(b的連接值)］，那么與a節(jié)點直接相連接的所有節(jié)點的連接值的倒數(shù)之和便是a節(jié)點的控制值，其計算公式:

(k含義同上;Cj是指第j個節(jié)點的控制值;j(1、2、…k)表示與第i個節(jié)點直接相連接的節(jié)點數(shù)目)

控制值表示一個空間對與之相交的周圍空間的影響程度。

1.3.3 平均深度值(Mean Depth Value)

深度值是指在空間系統(tǒng)中某節(jié)點到其它所有節(jié)點的最短距離，是計算空間形態(tài)形態(tài)集成度的中間變量，在實際應(yīng)用中常用平均深度。平均深度值是指空間系統(tǒng)中某節(jié)點到其它所有節(jié)點的最短距離之和的平均值，其計算公式:

(Dij表示連接空間系統(tǒng)中任意兩個節(jié)點之間的最短距n離，∑j=1αij表示空間系統(tǒng)內(nèi)的總深度)

在空間系統(tǒng)中，平均深度值越小，表明該空間的可達(dá)性和便捷性就越強(qiáng)，反之，則越弱。

1.3.4 集成度(Integration Value)

在一個空間系統(tǒng)中，集成度反映了一個單元空間與其它空間的聚集或離散的程度。集成度值越大，表示該空間在系統(tǒng)中的便捷性卻強(qiáng)，反之，該空間的便捷性就越弱，其計算公式如下:

(MD i為平均深度值，n是空間數(shù)目)

根據(jù)集成度的區(qū)域范圍，又可分為全局集成度和局部集成度。全局集程度反映了在整個空間系統(tǒng)中，某一空間相對其它空間而表現(xiàn)出的中心性;而局部集成度則主要用來進(jìn)行空進(jìn)的人流量分析。

根據(jù)實際情況，集成度RA i與平均深度值MD i成線性反比關(guān)系，即某街道空間的平均深度值越小，該空間的便捷性、可達(dá)性就越高，集成度也就越高。然而根據(jù)傳統(tǒng)推導(dǎo)公式，顯示的是深度值越小的節(jié)點其集成度也越小，與事實情況不相符合，故采用其倒數(shù)RA'i的指標(biāo)值來表述更符合實際情況和人們的習(xí)慣［3］。(RAi為集成度推導(dǎo)公式值，MD i為平均深度值)

1.3.5 可理解度(intelligibilily)

可理解度是用來描述局部變量與整體變量之間的關(guān)系，是用來從一個空間所看到的局部空間是否有助于建立起整個空間的系統(tǒng)圖景。即能否作為看不到的空間結(jié)構(gòu)的引導(dǎo)。在同一個空間系統(tǒng)中，當(dāng)某空間的整體變量值與局部變量值成正比例變化時(增高而增高或降低而降低)，那么這個空間的可理解度就高;反之，這個空間的可理解度就低，容易傳遞給人們以錯誤的信息。

可理解度在空間句法中是通過全局變量與局部集成度的散點圖來進(jìn)行的［4］。

2 空間句法的案例研究

2.1 項目概述

本項目是成都市城鄉(xiāng)一體化過程中的小城鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計的一部分，都江堰同樂村民俗風(fēng)情街規(guī)劃設(shè)計，通過街區(qū)和安置房的規(guī)劃設(shè)計提高村民生活居住水平，是全國城鎮(zhèn)化的一個縮影。筆者通過空間句法的集成度、平均深度值等參數(shù)研究其在方案設(shè)計中的輔助作用，從理性的角度分析，使方案規(guī)劃設(shè)計更加合理、舒適和人性化，為我國小城鎮(zhèn)(主要是指村鎮(zhèn))的規(guī)劃設(shè)計提供參考。

項目位于都江堰柳街鎮(zhèn)同樂村，地處都江堰最南端，距成都市市區(qū)約41 km，距都江堰市區(qū)約27 km，是都江堰市唯一直接融入成都市“半小時經(jīng)濟(jì)圈”的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是成都市集鎮(zhèn)規(guī)劃發(fā)展試點鎮(zhèn)之一。且緊鄰成青旅游快速通道約0.7 km;西靠黑石河，河岸線1.2 km，地理位置優(yōu)越，交通便利，是都江堰對外連接的南大門，其區(qū)位如圖1。

圖1 項目區(qū)位分析

2.2 空間句法變量的輔助街區(qū)規(guī)劃設(shè)計

根據(jù)“民俗風(fēng)情街”項目的定位、基地紅線范圍(如圖2)及周邊環(huán)境分析，本項目由青年旅社、商店、特色商業(yè)、村民住居、特色餐飲、休閑購物等部分組成。商業(yè)街規(guī)劃繼承中國傳統(tǒng)的川西民族文化，小尺度步行街巷為主，四合院的大坡屋頂?shù)鹊?。根?jù)地形、節(jié)點、開放空間等傳統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計手法規(guī)劃街巷道路，再結(jié)合空間句法理論的參數(shù)輔助設(shè)計，以下是根據(jù)地形規(guī)劃的3個街區(qū)草圖方案。

本案例是用空間句法(Axwomens軟件)的軸線分析對街巷空間進(jìn)行分析，再結(jié)合建筑規(guī)劃學(xué)知識從而對三個方案的優(yōu)劣性進(jìn)行綜合判斷，最后得出最佳街區(qū)規(guī)劃圖，圖4是對3個草圖方案進(jìn)行的軸線矢量化。

圖2 基地紅線范圍

圖3 同樂村街區(qū)規(guī)劃設(shè)計草圖方案

圖4 三個草圖方案軸線

2.2.1 集成度分析

這里用集成度對三個方案的街巷街規(guī)劃進(jìn)行分析比較。街巷集成度越高表明其與其它街巷的連接程度就越高，街巷的人流量就越大，反之則越低。圖5、圖7、圖9分別是對方案1、方案2、方案3的集成度分析平面圖，顏色由淡黃色逐漸過渡到深棕褐色表示集成度由低到高，淡黃色集成度最低，反之深棕褐色集成度最高;圖6、圖8、圖10則分別是對方案1、方案2、方案3的柱狀分析圖，以理性的數(shù)據(jù)統(tǒng)計各個街道集成度的大小，使方案更具說服力，下面分別分析。

圖5 方案一集成度平面

圖6 方案一集成度柱狀

(1)方案1:從圖5(同時結(jié)合圖6)中可以看出，街道15的顏色最深，其集成度最高，街道3、4、9集成度次之，集成度較高，而街道3、4、9才是最主要的商業(yè)街，其集成度因是最高，街道15有一半街道處于水中，是觀賞道路，因而其集成度應(yīng)該次之，再者街巷5、6顏色為淡黃色，這里街巷集成度最低，難以形成商業(yè)活力。但是從圖形整體分布來看，集成度最高四條街均勻分布主要區(qū)域，大體基本合理。圖6是圖5集成度的可視化柱狀圖，橫坐標(biāo)從左至右依次是道路編號1—15，縱坐標(biāo)是集成度數(shù)值。從柱狀圖的高低可以很明顯的看出各個街道集成度的大小，以理性的數(shù)據(jù)顯示出各個街道集成度的大小，例如最后柱狀圖的數(shù)值最大，是街道15，有助于輔助圖5的讀圖及分析。

(2)方案2:從圖7(同時結(jié)合圖8)中可以看出，街道4、5顏色最深，集成度最高，其商業(yè)活力最強(qiáng)，而處于西南方向的街道12、16顏色最淡，街道8的顏色濃度也處于中間的棕色位置，可見西南方向的街巷集成度偏低，難以形成商業(yè)活力。就集成度分析整個街區(qū)的商業(yè)活力分布而言，主要集中在東北區(qū)域，西南區(qū)域的難以聚集人流，規(guī)劃不怎么合理，沒有方案一規(guī)劃合理。圖8是圖7的各個街道的柱狀圖，有助于圖7的讀圖及分析。

圖7 方案二集成度平面

圖8 方案二集成度柱狀

(3)方案3:從圖9(同時結(jié)合圖10)中可以看出，顏色較深的街道依次是4、2、5等，街道6、1、18等次之，集成度高的街道(也就是商業(yè)活力強(qiáng)的街巷)較為均勻的分布于整個街區(qū)，再配合其它次要街道，整個街巷道路規(guī)劃較為合理。圖10是圖9街道對應(yīng)的柱狀圖，作用跟圖6、圖8相同，不再贅述。

圖9 方案三集成度平面

圖10 方案三集成度柱狀

通過3個方案的集成度的分析比較，方案3的街區(qū)規(guī)劃最為合理，方案1次之，方案2規(guī)劃不合理，應(yīng)舍去。再結(jié)合規(guī)劃草圖，從建筑規(guī)劃學(xué)知識的節(jié)點、開放空間、交通流線等傳統(tǒng)方法分析，方案3比方案2規(guī)劃合理。下面再從空間句法的平局深度值比較三個方案。

2.2.2 平均深度值分析

從上面的變量分析中，平均深度值反映的是自由空間在拓?fù)湟饬x上的可達(dá)性，即節(jié)點在空間系統(tǒng)中的便捷度。它主要只是空間的轉(zhuǎn)換次數(shù)，而不是實際距離。街巷空間的平均深度值越小，表明街巷的可達(dá)性、便捷性就越強(qiáng)(其值含義剛好跟集成度相反)，相應(yīng)的街巷商業(yè)活動就越活躍，反之則就越差。

通過空間句法軟件分析，可分別得出3個方案的平均深度值分析圖，深度值由小到大分別由淺黃色逐漸過渡到深棕褐色表示，其中顏色最淺的黃色表示街巷的可達(dá)性、便捷性及商業(yè)活動最強(qiáng)，反之深棕褐色則表示最差(含義跟集成度相反)。圖11、12、13分別是方案 1、2、3的街區(qū)規(guī)劃的平均深度值分析圖。

圖11 方案一平均深度值平面

圖12 方案二平均深度值平面

圖13 方案三平均深度值平面

從圖11、12、13中可以直觀看出，同時結(jié)合其相對應(yīng)的柱狀分析圖(由于篇幅限制，這里圖省略)，顏色最淺的街巷(商業(yè)活力最強(qiáng)的街巷)，方案1和方案3的分布較為合理，平均分布于整個街區(qū)。而方案1中，街道5、6顏色最深，表示這里很難形成商業(yè)街，跟其它商業(yè)街區(qū)難以形成一片，只能作為生活街巷。方案2的平均深度值分布不合理，顏色淺的街巷集中在東北區(qū)域，而西南街區(qū)的商業(yè)活力很弱，整個街區(qū)規(guī)劃不合理。

僅僅從街區(qū)的平均深度值分析，街區(qū)規(guī)劃中，方案3最好，方案1次之，方案2不合理，應(yīng)舍去，這跟街巷的集成度的分析結(jié)果是一致的。再結(jié)合傳統(tǒng)的建筑學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)等的街道規(guī)劃設(shè)計，例如節(jié)點、開放空間、主要街道和次要街道關(guān)系設(shè)計等，因此，方案3是街區(qū)規(guī)劃的最佳方案。

前面已經(jīng)從空間句法參數(shù)的集成度、平均深度值方面分析了街區(qū)規(guī)劃的優(yōu)劣，其實再從街巷空間的連接值分析，其結(jié)果也是一致的，這里就不再贅述。用空間句法的參數(shù)變量輔助城市規(guī)劃設(shè)計，使規(guī)劃師從理性的角度認(rèn)知城市規(guī)劃的優(yōu)劣，再結(jié)合本專業(yè)的規(guī)劃學(xué)知識，從而使城市規(guī)劃更加合理。圖14是根據(jù)方案草圖3而規(guī)劃新建村鎮(zhèn)街區(qū)的總平面圖。

圖14 民俗風(fēng)情街總平面規(guī)劃圖

3 結(jié)論與展望

本論文是從新的角度解析城鎮(zhèn)街區(qū)規(guī)劃設(shè)計，即詳細(xì)探討了空間句法變量(集成度、平均深度值等)在街區(qū)規(guī)劃設(shè)計中的輔助作用，變革傳統(tǒng)的規(guī)劃方法，從理性的角度認(rèn)識城市規(guī)劃設(shè)計。目前空間句法多用于古城鎮(zhèn)街區(qū)的改造與保護(hù)，城市的交通道路形態(tài)分析等，而作為一種輔助的設(shè)計方法則較少，此論文就作為拋磚引玉，探討其在城鎮(zhèn)街區(qū)規(guī)劃設(shè)計中的輔助作用，以饗讀者。

當(dāng)前我國正進(jìn)入了快速的城鎮(zhèn)化進(jìn)程，城鄉(xiāng)一體化、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展以及新農(nóng)村建設(shè)等都促進(jìn)了小城鎮(zhèn)的發(fā)展，因而空間句法在小城鎮(zhèn)的城市規(guī)劃中的巨大作用必將受到越來越多的建筑師和規(guī)劃師重視，其應(yīng)用前景必將越來越廣。

［1］ 張愚，王建國．再論“空間句法”［J］．建筑師，2004(3)

［2］ 江斌，黃波，陸鋒．GIS環(huán)境下的空間分析和地學(xué)視覺化［M］．北京:高等教育出版社，2002:1－52

［3］ 吳成鵬．基于空間句法的城市空間形態(tài)定量分析［J］．山西建筑，2010(9)

［4］ 葉君放．建筑空間結(jié)構(gòu)的分析與評價－基于空間句法可達(dá)性與可理解性［D］．重慶大學(xué)，2007