空間句法是20 世紀(jì)70 年代英國倫敦大學(xué)建筑學(xué)院比爾·希列爾(Bill Hillier)首先提出的,用于定量研究空間拓?fù)潢P(guān)系的一種方法?,F(xiàn)在已形成完整的理論體系和方法論,用于空間句法分析的軟件發(fā)展的也很多,有Depthmap、基于Arcgis 的axwoman 和confeego 等。
空間句法分析空間的主要思想,是擺脫空間本身的內(nèi)容,專注于研究系統(tǒng)內(nèi)各空間元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。其基本做法是把空間按照一定的規(guī)則進(jìn)行分割,形成相互連接的凸空間,再用軸線概括凸空間,借助分析軸線圖來研究凸空間之間復(fù)雜的關(guān)系。這種空間分析的運用,小至建筑內(nèi)部,大到一個城市甚至整個區(qū)域。本文以桂林市褚村為研究對象,利用空間句法軟件Depthmap,進(jìn)行褚村空間形態(tài)的分析。
在空間句法中,為了方便研究各空間之間的拓?fù)潢P(guān)系,最普遍的辦法是,把空間按照一定規(guī)則抽象成凸空間并用直線概括成軸線圖,再進(jìn)行它們之間拓?fù)潢P(guān)系的研究。根據(jù)Bill Hillier 的說法,數(shù)學(xué)上已經(jīng)證明,用直線來代替凸空間的思路,在數(shù)學(xué)上具有唯一性[1]。因此,軸線法能窮盡空間之間連接關(guān)系的所有可能性,且軸線圖較為吻合人流自然運動的軌跡。所以,通過研究軸線圖的拓?fù)潢P(guān)系能較準(zhǔn)確地判斷村落空間形態(tài)的肌理特征??臻g句法軸線法繪制軸線地圖有一定要求,即把村落中的街巷抽象成凸空間,再以最長且最少的原則用軸線圖概括凸空間,因此,軸線圖較準(zhǔn)確地反映了人用視線來判斷周圍空間形態(tài)的行為。
街巷作為村落最主要的基礎(chǔ)設(shè)施,最重要的功能是提供了最為便利和無處不在的公共空間,支持各種文化、經(jīng)濟(jì)、政治和社會活動[2]。因此,本文以街巷出發(fā)研究褚村空間形態(tài)特征,利用Depthmap 軟件將褚村街巷空間概括成軸線地圖(圖1),用軸線地圖代表的街巷空間更易定量圖示空間之間的拓?fù)潢P(guān)系,也直觀地表達(dá)了褚村街巷空間形態(tài)的肌理變化。如,新村區(qū)域街巷為明顯的直線形態(tài),而老村部分街巷則曲折多變。原因是,新村部分房屋多呈現(xiàn)行列式布局,街巷齊整密度低;而老村部分建筑布置,因地制宜,隨地形就山勢,道路網(wǎng)隨之復(fù)雜而密集。但是,軸線地圖僅能分析這些空間關(guān)系,并不能對其中蘊含的具體原因進(jìn)行揭示。筆者利用空間句法研究街巷空間的目的在于,科學(xué)定量地分析褚村傳統(tǒng)村落街巷空間的形態(tài),探究人流如何受到公共空間的影響,以及公共空間起到怎樣的塑造人流作用。
圖1 褚村軸線地圖
空間句法中集成度體現(xiàn)某一空間對其他空間的中心性,描述的是一個街巷元素在其研究區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的“通達(dá)能力”。全局集成度反映不同高低集成度的街巷分布位置信息。高集成度的街巷有較強匯聚人流的能力,是系統(tǒng)中的中心位置,地理位置好,較適合分布公共服務(wù)中心、村委會和便利店等公共服務(wù)設(shè)施。但高集成度意味著喧鬧嘈雜,人流多就意味著危險因素多,受到侵染的可能性大。而低集成度的街巷較隱蔽安靜,空間流量小,環(huán)境較安全,適合村民居住。
首先,對褚村老村進(jìn)行集成度分析(圖2),圖中由紅色到藍(lán)色代表了街巷從高到低的集成度。容易看出,褚村總體的集成度中心最高,集成度最高的街巷穿過老村中心古井、雙龍橋和雙龍橋廣場(圖2 上紅線部分),形成“集成核”(按照Bill Hillier 空間句法中的定義,元素集成度從高到低加總,達(dá)到總集成度10%的這些街巷組成集成核),這些街巷具有較高集成度的原因明顯,古井是村中主要水源,雙龍橋是村中榮譽的象征,雙龍橋廣場則是老村唯一比較寬敞的集會休閑場所,最重要的原因是,褚村傳統(tǒng)村落都是農(nóng)耕時期自給自足的生活方式,形成的一種以自我為核心發(fā)展的空間形態(tài),從這集成核向外擴散的其他街巷,隨著拓?fù)渚嚯x的增大,集成度逐漸減弱,這也是不安定社會年代村落的一種自我保護(hù)。
圖2 褚村老村集成度分析圖
圖中藍(lán)色區(qū)域分南北兩個部分,這是較低集成度的街巷,通過現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn),北部區(qū)域建在獅子山腳的山坡上,這些街巷因地制宜、曲折起伏,容易迷路,且距離村子入口最遠(yuǎn),因此行人通過率很低,集成度便也很低。但是在村落南部,傳統(tǒng)時期的褚村只有此一處入口,村民出入村子都要經(jīng)過此處街巷,集成度應(yīng)該很高,但事實卻不是如此,此處集成度反而是老村整體集成度最低的兩部分之一。除了上文所述,褚村是以自我為核心自我發(fā)展的原因外,防御方面的考量也是其另外一個影響因素。對村口低集成度的防御性進(jìn)行分析,首先,褚村老村有寨墻圍合,寨門寬度只有1.5 m左右,寨門附近街巷的寬度都隨著寨門的寬度進(jìn)行建設(shè),有些街巷稍寬,但也寬的有限,村民都以步行作為生活的行動方式,所以在當(dāng)時并沒有主次路的概念。街巷四通八達(dá),村民遵循自然運動的原則,回家選擇近路,不會匯集到一條路上。其次,如果有小規(guī)模盜匪進(jìn)入村落陌生的環(huán)境中,比較難深入到村落內(nèi)部,再考慮到村落建筑街巷尺度、規(guī)模、建材等的相似度,使村落具有較高的防御性。如遇到大規(guī)模敵人來襲,則村口處低集成度能夠非常有效地緩解敵人入侵速度,給居民組織抵抗或者撤離提供寶貴時間。
圖3 褚村全局集成度分析圖
在老村集成度系統(tǒng)中加入新村部分街巷軸線圖,進(jìn)行全局集成度分析(圖3),對比發(fā)現(xiàn),隨著新村擴建,老村入口處集成度大幅提高,村落幾乎失去老村村口低集成度的拓?fù)潢P(guān)系,隨之丟失的是低集成度承載的安全環(huán)境。按圖所示,褚村老村村口應(yīng)該成為局部集成核才對,事實上隨著老村入口道路的拓寬,該處集成度確實有所提高,但卻沒有達(dá)到圖示中,幾乎與新村路集成度不相上下的地步。造成此現(xiàn)象有幾個原因:①本文所研究的褚村老村部分是傳統(tǒng)村落,且村落格局保存良好,小尺度街巷只能步行,車輛難以通過也不允許通過。②新村路寬闊,現(xiàn)代化交通工具方便行動,且新村路是通往臨近兩江鎮(zhèn)的近路,居民外出趕集主要從此處通行。③有了新村路以后,最北部的居住片區(qū)村民出行不再穿越老村曲折復(fù)雜街巷,而是直接走新村路到達(dá)村落內(nèi)部。因此,老村村口主要集成老村南部居住片區(qū)的人流,依舊保持較低的集成度。全局集成度核心隨著新村建設(shè)整體向右下移動,伴隨著村里蔬菜水果的種植,對外經(jīng)濟(jì)活動頻繁,村落開始對外發(fā)展;新建村落公共中心、廣場和便利店等公共設(shè)施布置在老村外空曠場地上,吸引了人流;村子整體規(guī)模的擴大,核心必定有所偏移。但是,這個現(xiàn)象在便利了交通的同時,高集成度核心對村外暴露,導(dǎo)致陌生人流的自然運動更容易深入到村落深處,村落的整體安全性下降。
控制值表示某一空間對與之相連空間的控制程度[3]。對每個街巷元素在全系統(tǒng)中有直接連接的其他元素的值進(jìn)行加總,得到的值即為整個系統(tǒng)的控制值(圖4、5)。控制值高的地方與之連接的街巷多,反之控制值低的街巷與之相連的街巷少,在褚村老村控制值圖中容易看出,控制值最低的街巷(圖中藍(lán)色部分)都是村子周邊短小的斷頭路,這些街巷對其他街巷沒有控制力。具有較高控制力的街巷零散分布在整個村落中,這些街巷的高控制度是因為有很多支巷與之相連,但它們都沒有較高的集成度。
圖4 褚村老村控制值圖
圖5 褚村全局控制值圖
在集成度分析章節(jié)得出褚村老村古井、雙龍橋和小廣場部分街巷集成度最高,組成了全村的集成核心,對比褚村老村控制值圖發(fā)現(xiàn),這個集成核所包含的街巷卻不是控制度最高的幾條街巷。正常非防御性村落的控制度一般都與集成度成正相關(guān)性,集成度高的街巷較少,并且連接村內(nèi)較多支巷,導(dǎo)致控制值隨之升高。而褚村的獨特之處在于街巷密度大,一排并列的支巷同時有好幾條街巷對其進(jìn)行串聯(lián),隨之降低了某幾條街巷的控制度,這種現(xiàn)象在村落中普遍存在,因此,褚村全局控制度分布比較均勻。
拓?fù)渖疃却磉@個元素在整個研究區(qū)中的“深度”,是一個負(fù)向指標(biāo),值越大,說明這個元素在研究區(qū)網(wǎng)絡(luò)中埋得越深。計算方法是,從中心空間出發(fā),窮盡了系統(tǒng)中所有的其他元素和可能性以后,把每種情況的拓?fù)洳綌?shù)都加在一起,這個數(shù)值反饋回來,記在中心空間上,就是這個中心空間的全局拓?fù)渖疃攘薣4](圖6、7)。圖中從紅色到藍(lán)色,代表了軸線深度值的從高到低分布,反應(yīng)的是軸線不同高低的可達(dá)性。
通過對褚村老村深度值圖的觀察,發(fā)現(xiàn)褚村老村的深度值除了極少數(shù)幾處外,整體都呈現(xiàn)較高的狀態(tài),這些街道在整個系統(tǒng)中都處于較深的位置,對于外界或者村內(nèi)來說,都比較復(fù)雜且難以到達(dá)。在傳統(tǒng)時期面對入侵時,深度值越高的地方,敵人越不容易到達(dá),且難以快速地對整個村落進(jìn)行搜索,便于村落居民組織抵抗和逃生。深度值高,對于進(jìn)行自然運動的游客來說,這些地域性的街巷有別于線性交通的無趣和大尺度空間的空曠感,又不容易馬上穿越出來,具有較高的探索性和可玩性。
新村部分的深度值較低,具有比較高的可達(dá)性,街道呈現(xiàn)線性十字交叉,這種格局便利了交通,也易溶解老村中深度值較高區(qū)域的人流,并通過這個系統(tǒng)進(jìn)入到其他區(qū)域。新村道路的建設(shè)對老村北部的深度值有所改變,呈現(xiàn)直接連接的部分深度值下降,間接連接的部分深度值不變。這個現(xiàn)象表明,新村路在一定程度上對老村的交通有所改善,且對老村居住區(qū)的私密性沒有破壞。
圖6 褚村老村深度值圖
圖7 褚村全局深度值圖
可理解度是用于反映系統(tǒng)中的局部變量和全局變量相關(guān)程度的變量值。換言之,可理解度表示人從某一個空間所獲取的信息是否有助于構(gòu)建起整個系統(tǒng)的圖景[5]。在一個空間系統(tǒng)內(nèi),若空間的局部變量與整體變量有較高的正相關(guān)性,那么系統(tǒng)就有較高的可理解度。此處筆者選取褚村局部集成度、全局集成度,句法量化生成相關(guān)性散點圖,通過其相關(guān)性來分析褚村街巷空間的可理解度。
圖8 褚村全局集成度與局部集成度相關(guān)性圖
集成度散點圖是以兩種不同拓?fù)洳綌?shù)為半徑計算出的集成度,分別做為橫軸和縱軸的值生成一個坐標(biāo)系,每個散點都是一個拓?fù)淇臻g以這兩個值為參數(shù)計算生成的。此處以不同拓?fù)洳綌?shù)的集成度Rn和R3分別為X 值Y 值,構(gòu)建褚村全局集成度與局部集成度相關(guān)性圖(圖8)。能夠容易發(fā)現(xiàn):二者散點分布整體上呈現(xiàn)正相關(guān)性,說明褚村街巷整體上有著較高的可理解度。這些街巷主要位于褚村新村路和老村集成核,這與我們上文集成度的研究相符。圖中最下一列散點的局部集成度未隨全局集成度的升高而升高,呈現(xiàn)無相關(guān)性,說明這部分街巷理解度較低。選紅色虛線框內(nèi)的八個散點進(jìn)一步分析,生成樣點參量比對(表1)。發(fā)現(xiàn),這些街巷的全局集成度上升時,局部集成度并不隨之提高,主要影響因素是這些街巷的深度值高,可達(dá)性低,造成街巷可理解度低的現(xiàn)象。
表1 樣點參量表
通過空間句法軟件Depthmap,分析得到褚村街巷空間的句法4 大主要變量,結(jié)合褚村實地調(diào)研,發(fā)現(xiàn)褚村老村部分和新村部分的句法分析變量值都有較大不同。原因在于,傳統(tǒng)時期歷史社會背景下和現(xiàn)代化新農(nóng)村建設(shè)時期對村落的建設(shè)需求不同。該方法可以科學(xué)地分析街巷空間,有更強的說服力。定量的研究方法也能用數(shù)據(jù)來說明空間的運轉(zhuǎn)規(guī)律。
由于空間句法的算法只考慮空間之間的拓?fù)潢P(guān)系,忽略了空間內(nèi)在的社會因素和文化因素等其他影響因素,因此,得出的結(jié)果與實際情況有所偏差,需要結(jié)合實地調(diào)研修改權(quán)重的方式來調(diào)整研究的精確度。