摘 要:山地城市具有山地引起的垂直地貌特征,并形成独特的分台聚居和垂直分异的人居空间环境。本文通过对山地城市的内涵,空间结构、道路交通、景观、建筑形态、天际线设计的分析与总结,提出了对山地城市设计的建议。
关键词:山地;山地城市;设计系统
中图分类号: 文献标识码: A
1 山地城市的内涵
土地的地形地貌可分为平原、丘陵、高原和山地等四种基本形态。山地的定义是:泛指具有较高的海拔高度与地形起伏的地貌,包括自然地理学上的山地、丘陵和崎岖不平的高原等。山地应具有两方面的地理学特征:有一定的绝对高度;有一定的相对高度。只有绝对高度大于500m、相对高度为200m以上的地形才能被归纳为山地。狭义的山地包括低山、中山、高山、极高山;广义的山地包括山地、丘陵与高原。山地是指地势相对高起,表面起伏很大的山区,由山岭与其间的谷地组成,是陆地地貌中分布最广泛的地貌类型,一般多位于运动和外力作用活跃的地区,地质构造复杂。山地是许多山的统称,由山岭和山谷组成。其特点是具有较大的绝对高度与相对高度,切割密度大、切割深。山地是泛指具有较高的海拔高度与地形起伏的地貌,包括自然地理学上的山地、丘陵和崎岖不平的高原等。
山地城市(Mountain cities)是泛指城市选址和建设在山地地域上的城市,形成与平原城市不同的空间形态和环境特征。狭义的山地城市是指城市选址并修建于山坡和丘陵的复杂地形之上,城市发展的地形环境内断面坡度≥5%,垂直分割深度(2X2km计算面积相对高差)≧25M的城镇,其各项使用功能用地是在起伏不平的地形上来组织和形成的,并构成了与平原城市不同的城市空间形态和环境特征。广义的山地城市,更强调山体山形与城市格局的构成关系,虽然城市的建成区是在相对平坦的用地上,但整个城市却因山体、水域地形的存在而形成独特的城市格局,从而对城市的形态和特征产生较大的影响,形成以山体为城市用地组成部分或背景的城市,也应属于山地城市范畴。
山地城市按地貌分类可以分为:丘陵山地城市;河谷山地城市;沟壑山地城市。按城市职能分类包括:区域交通枢纽型山地城市;风景旅游或宗教崇拜山地城市;纪念性山地城市;口岸山地城市;资源开发型山地城市;综合型山地城市。
2 山地城市设计的原则
(1)整体性(系统性)原则:山地城市设计应把空间作为一个整体,对城市整体空间环境进行综合分析,使城市空间的结构、功能和布局与城市整体环境相一致,最终达到城市空间的整体性;
(2)因地制宜原则:山地城市设计差异性明显,造成山地城市的地表复杂多样,形成不同的土地形态。要因地制宜,充分体现山地城市的内在生态特征;挖掘山地的景观价值,充分体现山地城市的景观特征。凸显城市个性,强化城市特色;
(3)安全原则:山地城市安全体现在城市建筑设计与建设、灾害防治与市政工程设施组织等方面,是山地城市设计的最基本要求;
(4)有机分散与紧凑集中原则:协调快速城镇化进程中城市人口扩张与土地资源短缺的矛盾和高密度的人口集聚与生态环境承载力的矛盾,重构城市发展与自然演进的动态平衡机制;
(5)文化继承与多样性原则:中国千姿百态的自然山水,孕育了深厚的地域文化与多民族文化。山地城市的生物多样性、文化多样性与景观多样性原则,有利于形成人与自然、历史与现状、人和生物、新城与旧城共生共荣、充满生机活力的景观格局;
(6)生态可持续发展原则:应遵循生态规律,优先考虑生态环境,强调自然的演进过程,保证生态系统在城市的发展中发挥有效作用。可持续发展要求规划过程中以一种友好的态度对待山地城市的自然环境。
3 山地城市空间结构设计
山地城市空间设计从物质形态角度出发,同时考虑人的知觉、心理、行为,对山地城市空间环境构成也分成以下五要素:道路;节点;轴线;边界;标志。山地城市空间是由两部分组成:人工部分和自然部分。山地城市的三维簇群集约形态和有机疏散,分片集中的山地城市空间布局。山地城市成了一个独特的空间形态。这使山地城市在空间上与平原城市有着不同特征包括:有机性(因势就利)特征;聚集性特征;向心性特征;历时性特征。(见表1)
城市空间结构是指物质要素和活动要素的空间分布模式,城市空间被划分成静态活动空间与动态活动空间。城市空间结构包括三个要素:城市形态、城市内在相互作用、组织原则。城市是城市空间扩展和城市土地集约利用变化的结果。城市空间形态的发展与演化概括为以下五个阶段:城市雏形期;城市轴线生长期;城市轴间填充期;城市蔓延期;城市跳跃式扩展。
山地城市空间结构的基本发展模式有:组团发展模式、串联发展模式、环绿心发展模式、网络发展模式。城市空间结构是城市社会、经济、政治、生态与文化的物质载体,山地城市主要有以下几种物质空间结构模式:组团型结构模式;环绿心型模式;夹层型模式;指掌型模式;星座型模式;藤蔓型模式(长藤结瓜式);集中紧凑型结构;带型结构;糖葫芦型结构(串珠式、带状组团式发展结构);放射型结构(树枝形);散点型结构;城乡融合型结构。城市空间结构形态演化是历史性与连续性的统一。城市空间结构不是一成不变的,而是一个动态的发展变化过程。城市不同发展阶段是单一演化模式作用或多种演化模式共同作用。山地城市空间结构演化模式分为以下四种:(见图1)
4 山地城市道路交通设计
受城市地形的影响,山地城市的路网多为自由式。自由式路网以结合地形为主,道路弯曲无一定的几何图形。自由式路网的优点是节约用地,充分利用地形,保护自然山体,避免大挖大填,城市道路依山傍水、蜿蜒曲折,可更好地体现城市风貌。自由式路网也造就了山地城市道路系统的独有的特点:道路交叉口多为丁形交叉,错位交叉多;道路路幅较窄,且断头路多,横向联系道路少,技术标准低;非机动车辆较少,步行系统比重大;立体化交通较多。
山地道路城市设计的原则包括:因地制宜的确定道路网形式;合理确定山地道路网密度;尽可能的组织步行交通,减少机动车交通流量;优先发展城市公交系统;组织多种类型的交通设施。
山地道路的城市设计方法:
(1)道路结构设计:山地城市道路规划应根据山地的地形特色来因地制宜的进行设计,不同的地形有不同的道路结构包括:单坡地形、指状地形、团状地形、枝状地形、梯道。
(2)道路线型设计:道路的线型设计也要与山地的地形相结合。山地城市应尽量使道路沿等高线布置,沿等高线布置道路一般有以下几种线型:在坡度较大而场地又较小时,道路线型需要设置回头线,回头曲线必须满足转弯半径及加宽要求;坡度不大时可以均匀的蛇形上爬;如果建筑布局及场地允许的话,道路可以均匀坡度地上爬或绕山上爬。山地城市道路的纵坡不宜太大,坡长也不宜太长。
(3)道路横断面设计:山地车行道路的横截面有路堤、路堑和半挖半填、架空、局部悬挑或隧道等式方式。为了减少车行交通对建筑物或步行交通的影响,可以结合地形,将人行道和车行道置于不同的水平面上,形成阶梯式布置。
(4)步行系统设计:步行街道是城市空间中一个充满活力的组成部分。步行的街道就提供了这样一个交往场所。架空人行通道将散布于各处的过街天桥串联成一个有机的整体,形成系统化的架空步道体系。
5 山地城市景观设计
城市景观环境是人们的主观意愿的物化表现,凝聚着人类的智慧、情感、想象力和情感追求。山地城市景观构成因素可以分三大类:自然因素(地形、水体、植物与气候)、人工因素(山地建筑、构筑物)与社会因素(法律、经济、技术)。山地景观区别于平地景观最明显的特征在于地形起伏赋予的种种独特性。山地景观特色为:原真性;生态的脆弱性;景观层次多样性;景观布局的分散性。山地景观设计理念应该注意以下几方面:
(1)组织借山用水的城市景观序列:城市空间应变化有序、层次清晰的空间序列;城市设计中应充分的借山用水,丰富景观的异质度,从而达到良好的视觉效果。景观序列的组织要充分考虑景观的可达性、安全性,驻留等要求,把最佳的视角位置让给观赏者。
(2)利用山地地形,强化重点景观:城市所居山地环境中,自然地势、地貌所形成的制高点、控制点、景点以及空间上相互联系的景观视廊,应在其景观体系建构中予以强化。
(3)建立显山露水的视觉景观:城市设计应尽可能保证城市空间与自然山体的联系,组织一系列景观空间视域、视廊、视点,建立起显山露水的视觉景观。把天赋的自然景观引入城市重点地段,使城市与山地自然山体相融共生。山体本身就是城市的天然轮廓,景观建设应突出城市的轮廓形象。
6 山地城市建筑形态设计
城市空间在很大程度上是有建筑空间所构成,城市空间所具有的意义通常也是在建筑空间的使用过程中被赋予的或被实现的。建筑作为城市中的一个元素,无论多么重要,也要与城市空间取得协调;建筑个体由于其特殊的要求又要有自身的个性,设计得通过满足使用者各方面需求(物质、精神)的过程中自然地体现出建筑的特殊性。建筑有机地与周围环境和内部功能相联系,既有个性又与环境相统一。山地环境对建筑的影响因素,主要表现为地质、地形(山体坡度对山地建筑形态的影响)(见表2)、气候及水文等。
山地建筑设计要因地制宜,结合地形,做到节地、节能、节约资源的效果。山地建筑设计主要方式为地表式、架空式、覆土式。
(1)地表式:地表式建筑是一种在山地环境中被应用的最为广泛的接地形态。其主要特征即在于建筑底面与山体地表直接发生接触。为了减少对倾斜地形的改变,人们可以对山地地形作很小的修整,采取提高勒脚的方式,使勒脚高度变化,让建筑与倾斜的地表直接接触;也可以对建筑的底面加以调节,如使建筑形成掉层、错层、跌落或错叠。
(2)架空式:架空式建筑其底面与基地表面完全或局部脱开,以柱子或建筑局部支撑建筑的荷载。根据建筑底面的架空程度,架空式又可分为架空和吊脚两种类型。架空的建筑,其底面与基地表面完全脱开,完全用柱子支撑;而吊脚的建筑,其底面局部坐落于地表,局部位于架空的柱子之上。
(3)覆土式:覆土式建筑形态的主要特征是建筑空间全部或部分地掩盖与地表之下,具有保持原有地形地貌、肌理组成以及保持区域原有环境轮廓线等优点。
7 山地城市天际线设计
天际线为建筑物、树木、山峦等以天空为背景所显现的轮廓,这是一个宽泛的定义。城市天际线对城市特征的表现起着重要的作用。它是城市总体空间的一个表现方面,是城市在竖向度的空间形态。一个形态完整,结构清晰的城市天际线有着很强的意象识别性,起到加强城市整体意象的作用。天际线的构成包括:建筑单体;建筑群体关系;地景特征;其他构筑物。
山地城市有两个明显的边界一是由山体形成的山际边沿,二是由水体形成的滨水岸线边,沿这两个边沿给人的视觉形象比一般平坦用地的城市更为明确和突出,是山地城市形态的重要构成部分。山地城市天际线具有以下几个个显著的特征:山地城市的天际线是城市建筑和山体共同构成;天际轮廓线富于层次性;滨水的山地城市,天际线底部具有多方位的视角的视觉边界——水面。
山地城市天际线设计原则注意以下几点:生态原则:注重山地城市的生态环境,充分注重山体、植被等生态因素,使城市的人工环境和自然环境相融合;因地制宜原则:合理确定建筑群高度分区、组合方式等,建筑布局讲求顺应自然、结合地形、由低到高、分层次地展开,并在轮廓线起伏上呼应山形,加强山地的意象,从而对城市轮廓线的丰富变化和山体延续性进行控制和引导;连续性原则:城市天际线的设计也是一个连续、动态的过程,要用发展的眼光设计城市天际线。
8 结论与建议
山地城市的设计中应用的系统关系对于整个设计来说,类似于人体的骨骼,它架构出设计的基本结构、形态以及组织原则,它决定其它部分形成、发展、衰变、置换的方式和方向。山地城市的设计应该注意以下几方面:
(1)脊柱构建——集中型间隙式空间发展模式;
(2)脉络搭建——公共道路系统优化;
(3)组织填充——生态建筑系统控制;
(4)肌肤完善——多位立体景观系统塑造;
(5)亲水——构成城市景观或形成山地城市特有的山水格局;
(6)择坡——山地城市的用地选址适宜、总体规划布局合理;
(7)择高——三维的城市空间;
(8)留顶——发挥良好的生态服务功能;
(9)多维集约——城市空间集约化的效果。
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(本文审稿 黄明)