空間句法理論及其在現(xiàn)代住宅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

賈曉昱

（山西鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院交通工程系，山西 太原 030013）

1 空間理論的發(fā)展

人們所生活的大都市中處處體現(xiàn)著空間，比如說車站的車棚空間、室內(nèi)的居住空間、橋下的雨篷空間、入口的挑板空間等。建筑作為最早也是最原始的人類棲息之地，在人類出現(xiàn)之時(shí)就有各種建筑雛形，譬如“穴居”的發(fā)展（見圖 1）、“巢居”的發(fā)展（見圖 2），“穴”與“巢”的本質(zhì)其實(shí)都是空間。而中國(guó)幾千年的建筑發(fā)展歷史，創(chuàng)造出獨(dú)樹一幟的以院落圍合的獨(dú)特空間體系——庭院空間、廊園空間、檐下空間等。

圖1 “穴居”的發(fā)展

圖2 “巢居”的發(fā)展

國(guó)外現(xiàn)代建筑開宗立派的幾位大師，如格羅皮烏斯、密斯·凡德羅、柯布西耶等都是空間應(yīng)用的大師，這也使建筑空間的理論得到了前所未有的發(fā)展，使空間成為真正的建筑主角?，F(xiàn)代建筑師應(yīng)當(dāng)將空間理論發(fā)展成為一種可以供后人操作的構(gòu)成分析方法。雖然不能像數(shù)學(xué)那樣精準(zhǔn)到絲毫不差，但也應(yīng)當(dāng)有據(jù)可循，這樣方可以在各地城市化的過程中，避免走彎路，營(yíng)造出使人們感覺熟悉又舒適且具有多重性質(zhì)的空間場(chǎng)所，這也是空間構(gòu)成分析的意義所在。

2 空間句法理論

在眾多的建筑空間中，使用最頻繁、最廣泛的當(dāng)屬住宅建筑，其也是人們賴以生存的家園內(nèi)最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。建筑大師柯布西耶曾說過“住宅是居住的機(jī)器”，他把住宅當(dāng)成像機(jī)器一樣復(fù)雜，如同眾多機(jī)器零件構(gòu)成的一個(gè)精細(xì)化功能體。這個(gè)理論剛提出時(shí)，很多人不理解，他們認(rèn)為建筑空間設(shè)計(jì)應(yīng)該更多地從感性和人文出發(fā)，而不是生硬地去套用某些定理和公式等。但是，隨著城市化的加劇，越來越多的設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)要設(shè)計(jì)成片的住宅小區(qū)、棚戶區(qū)、工礦區(qū)等容納大體量人群居住的場(chǎng)所空間，僅僅通過個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和主觀認(rèn)識(shí)是無法滿足大多數(shù)居民的日常居住要求。

2.1 概況

空間句法（space syntax）理論應(yīng)運(yùn)而生。它是包括對(duì)于建筑聚落城市空間景觀造景等諸多人居環(huán)境量化設(shè)計(jì)的一種方法。這是比爾·希列爾（Bill Hillier）在20世紀(jì)70年代初期提出的，當(dāng)時(shí)其任職于英國(guó)倫敦大學(xué)巴特萊特建筑學(xué)院?？臻g句法用來較為定量地尋找建筑、城市空間設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)等某種潛在空間法則。未來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展，使得希列爾的空間句法理論得以真正實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)軟件可以模擬不同形狀、功能、大小的空間，以及在人流量動(dòng)態(tài)變化下，不同空間之間的緊密聯(lián)系性等問題。1999，2001年在巴西利亞和亞特蘭大舉行的空間句法研究討論會(huì)，更是將空間句法理論提升到了應(yīng)用和商業(yè)開發(fā)的程度。

在空間句法中，發(fā)展出5種定量指標(biāo)的拓?fù)湫螒B(tài)變量，即連接值、控制值、深度值、集成值和可理解度值，這種對(duì)空間的描述類似于文章中的句法、語(yǔ)法，故其名曰空間句法?？臻g句法就是從建筑、聚落、城市乃至景觀等方面對(duì)居住空間的結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量描述，從而探討空間組織與人類社會(huì)的聯(lián)系?？臻g句法是一種有關(guān)空間和社會(huì)的理論與技術(shù)。建立空間句法的目標(biāo)是描述建筑設(shè)計(jì)中選擇不同的實(shí)體和空間構(gòu)造可能帶來的視覺和行為影響，其應(yīng)用于城市空間結(jié)構(gòu)及空間中行人活動(dòng)模式問題時(shí)顯示出強(qiáng)大的分析力，是對(duì)建筑和城市空間的一種新描述，空間與空間的相互拓?fù)潢P(guān)系，將空間的圖構(gòu)理論對(duì)軸線等導(dǎo)出一系列形態(tài)分析變量。

2.2 基本組成元素——構(gòu)形

由建筑物實(shí)體構(gòu)成的“實(shí)”形和建筑與建筑之間形成的“虛”形，再由形與形之間排列組合，這就是構(gòu)形的實(shí)質(zhì)。希列爾對(duì)構(gòu)形所表達(dá)的各種空間形態(tài)進(jìn)行有規(guī)律的總結(jié)和歸納。因此任意變化系統(tǒng)中的某一元素，就會(huì)改變其他元素甚至整個(gè)系統(tǒng)，即拓?fù)鋵W(xué)所研究的變量與整體的關(guān)系。

通過計(jì)算機(jī)軟件對(duì)構(gòu)形元素進(jìn)行分析，我們可以提前在房屋未建成之前，模擬分析出不同形態(tài)下的居住使用感受。這是基于希列爾的空間句法理論計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)達(dá)到的一種超前預(yù)判的效果，使得住宅區(qū)之內(nèi)的樓盤、樓間距、小區(qū)道路、小區(qū)的服務(wù)設(shè)施等方面設(shè)計(jì)都有章可循，最大限度地服務(wù)于業(yè)主，盡可能創(chuàng)造出理想化的居住空間。

2.3 圖解表示構(gòu)形——圖構(gòu)

空間句法理論最經(jīng)典的案例如圖3所示，最左側(cè)第一列3個(gè)構(gòu)筑物的平面看似沒有大的區(qū)別，實(shí)則其內(nèi)部墻體的開門位置不同，使用起來的效果也截然不同。

圖3 空間句法的圖構(gòu)

在研究其空間構(gòu)形方面，對(duì)其進(jìn)行“底與圖”的反轉(zhuǎn)研究，得到了中間一列圖像，用黑色凸顯研究的空間主體。用圓圈（節(jié)點(diǎn)）來表示活動(dòng)空間，用線段來表示連接關(guān)系，以此得到最右邊的空間句法結(jié)構(gòu)圖解。

通過希列爾的空間句法關(guān)系圖解可以清晰地看出：不同圍合關(guān)系下的空間構(gòu)形對(duì)人流的空間引導(dǎo)是截然不同的，為設(shè)計(jì)師更好地創(chuàng)造人性化空間提供了可行的方法。建筑設(shè)計(jì)師可以參考由計(jì)算機(jī)根據(jù)拓?fù)鋵W(xué)理論生成的關(guān)于空間構(gòu)成的若干種構(gòu)形，從而挑選出一種最適合于表達(dá)設(shè)計(jì)的空間形態(tài)。

3 空間句法理論在太原市十二院城住宅小區(qū)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

太原市十二院城住宅小區(qū)設(shè)計(jì)較為成功地應(yīng)用了空間句法理論，小區(qū)位于太原市萬(wàn)柏林區(qū)，街道劃分在和平南路與南內(nèi)環(huán)西街交界口西南角100m處，占地約為 345 000m2，總建筑面積 887 000m2，容積率 2.89，綠地率38%（見圖4）。以12個(gè)獨(dú)特空間形態(tài)的院城來探討更高層次人居方向，實(shí)踐“新東方主義”“集成式家居”理念，向人文地產(chǎn)的新高度前進(jìn)。

圖4 太原市十二院城總平面

建筑精度源自空間句法理論的應(yīng)用，十二院城是設(shè)計(jì)師基于城市歷史文脈和東方傳統(tǒng)建筑文化，大膽采用空間句法理論進(jìn)行的方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師精心推敲，采用連接值、控制值、深度值等理論公式設(shè)計(jì)交往空間，從而縮短人和景觀、人和人、人和各項(xiàng)配套設(shè)施之間的距離，讓中國(guó)特有睦鄰關(guān)系和傳統(tǒng)人居之美得以傳承，使整個(gè)小區(qū)更舒適且更具歸屬感。

十二院城包括桃院、梅院、蘭院、馥院和芍院等，其均從空間句法理論中發(fā)展而來，以街、曲、府、坊、市、瓦子打造“十二品”景觀節(jié)點(diǎn)，規(guī)劃社區(qū)網(wǎng)絡(luò)體系符合空間句法中的集成值，將項(xiàng)目劃分為12個(gè)組團(tuán)，遵循“小組團(tuán)、大社區(qū)”的規(guī)劃理念，保留“三晉院落”，小區(qū)內(nèi)共有338畝成品園林，打造日晷、玲瓏沁、中式門廊等“十二品”景觀節(jié)點(diǎn)，涵蓋綠植、水景等景觀。便捷路網(wǎng)交通通達(dá)性高，緊鄰太原地鐵3號(hào)線，周邊多條快速路，構(gòu)建立體交通路網(wǎng)，交通便利，通達(dá)全城。結(jié)合國(guó)際化設(shè)計(jì)元素，打造出以紅色為主調(diào)的新東方主義風(fēng)格建筑。

值得一提的是，由空間句法理論設(shè)計(jì)出的獨(dú)特的“四街五曲”布局，使十二院城各組團(tuán)友好共生，并與盛唐古韻暗合。同時(shí)融入山西太原的地域文化特質(zhì)，將三晉院落建筑文化演繹到現(xiàn)代人居住尺度中來，在組團(tuán)內(nèi)部形成層次豐富的院落空間。其內(nèi)部樓盤的組織方式和造型高低錯(cuò)落，使中央6個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的景觀中心道路交叉點(diǎn)成為人流活動(dòng)的集中處，形成較好的圍透劃分和序列導(dǎo)向。其中的馥院和芍院的特點(diǎn)是半包圍結(jié)構(gòu)，但是其入口空間東西巷的設(shè)置比南北向更有利于空間的滲透和深入性的研究。

十二院城深諳晉地院落文化精髓，采取以人為本的新東方主義設(shè)計(jì)理念和空間句法理論的集成值和可理解度值，構(gòu)建三層遞進(jìn)式院落貫穿景觀體系。從小區(qū)大院落、各組團(tuán)院落到空中花園，下沉院落和抬高院落等層層蕩滌歸家的心情。設(shè)計(jì)師基于空間句法中5個(gè)量值，提出了“90+900+9000”創(chuàng)新房住概念，假定住房面積為90m2、會(huì)所面積為900m2、小區(qū)大環(huán)境面積為9 000m2，以3個(gè)不同面積的概念空間組成新時(shí)代居住模式和生活方法，將兼容多重功效的會(huì)所視為家庭空間的外部延伸，將公共景觀視為共享私人花園，為業(yè)主提供更為貼心的生活載體。

十二院城在計(jì)劃項(xiàng)目中的關(guān)鍵類型是一般住宅、別墅、花園洋房、高層、小高層等，上述不同體量和空間形態(tài)的建筑均來源于空間句法理論的推演。小區(qū)呈矩形，一邊為高層及小高層，另一邊為花園洋房、一般住宅及別墅，還有大部分綠化及設(shè)施，均暗合空間句法理論。在高層住宅的環(huán)境設(shè)計(jì)中加入了“湖”元素，在綠地基礎(chǔ)上加入“水”元素，變化豐富，能很好地調(diào)整環(huán)境。小區(qū)內(nèi)設(shè)置有幼兒園、小學(xué)，作為服務(wù)于整個(gè)小區(qū)，套型全部配有1個(gè)獨(dú)立使用小型“空中花園”，增添了套型活力和親切感和舒適度。當(dāng)中有套型還配有躍層，讓住戶擁有更多空間，體驗(yàn)到豎向空間的綜合利用。

十二院城是太原市利用空間句法理論建造的大體量居民居住區(qū)的典型案例，之所以名字叫作十二院城，是因其由12個(gè)體塊組成。小區(qū)這12個(gè)體塊之間的關(guān)系，正是模擬了空間句法理論所提倡的軸線、節(jié)點(diǎn)、綠化道路等不同的元素，進(jìn)行有機(jī)的排列組合，使之達(dá)到便利性、可達(dá)性、外部效應(yīng)、內(nèi)部效應(yīng)等效果。

4 結(jié)語(yǔ)

空間句法理論可實(shí)現(xiàn)對(duì)于空間的定量描述，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬人流、車流等得出最佳方案，使得空間的圍透劃分更加有章可依。無論是宏觀層面的設(shè)計(jì)，還是微觀層面的設(shè)計(jì)，空間句法理論都是一種行之有效的研究工具。

隨著現(xiàn)代數(shù)學(xué)領(lǐng)域中拓?fù)鋵W(xué)的不斷發(fā)展，空間句法理論可更加準(zhǔn)確地描述和表達(dá)設(shè)計(jì)師的靈感，如太原市萬(wàn)柏林區(qū)十二院城住區(qū)的案例，設(shè)計(jì)師運(yùn)用空間句法理論使得設(shè)計(jì)在城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化和環(huán)境方面都達(dá)到一定高度，被譽(yù)為“并州龍城第一住區(qū)”。

在未來的城市建筑空間設(shè)計(jì)中，越來越多的建筑師會(huì)更加自覺地采用空間句法理論進(jìn)行初期的方案設(shè)計(jì)和建成后的檢驗(yàn)，這都?xì)w功于希列爾團(tuán)隊(duì)的理論貢獻(xiàn)?？臻g句法是對(duì)空間本身的本質(zhì)性研究，這種客觀分析和實(shí)際操作，將有利于建筑師卓有成效地創(chuàng)造出更多更好的作品。