单元化动物庇护装置及投放场景模拟设计

任震，周觅

（山东建筑大学建筑城规学院，山东济南250101）

单元化动物庇护装置及投放场景模拟设计

任震，周觅

（山东建筑大学建筑城规学院，山东济南250101）

城市野化家养动物与人的和谐相处对创建生态友好城市具有保护生态系统、提高生态文明的重要意义。单元化动物庇护装置设计及其投放消极空间场景模拟研究以寻求改善野化家养动物生存环境与减少其对人类生活干扰的平衡点为目标，不仅是协调人与野化家养动物关系的关键，而且是增加城市空间利用效率和景观质量的基础。文章围绕提升野化家养动物生存环境与城市消极空间活力等问题，提出了单元化的人工临时动物庇护装置的设计构想；研究了其实现思路和手段以及装置单元生成、组合形式等要点；以城市消极空间为载体，结合建筑中介空间、滨河驳岸空间、居住小区绿地角落空间3类典型的消极空间模拟了装置投放场景；阐述了单元化动物庇护装置设计及其投放消极空间使用的实践操作方法，增进人类、动物生存环境以及城市空间活力的总体利益，促进城市中人与动物友好共处。

动物庇护装置；单元化；野化家养动物；场景模拟；消极空间

Abstract：Urban wild domestic animals living in harmony with human has great significance such as protection of ecosystems and promotion of ecological civilization for building an eco-friendly city.With the goal of seeking for balance between the increase of animals’habitat and reduce disturbance of human，unitized animal shelter design and its scene simulation are not only the key to coordinate human-animal relationship but also the foundation of increasing utilization efficiency and landscape quality.This article pays attention to the issues including the promotion of wild domesticated animal habitat and urban awkward space vitality，discusses the unitized animal shelter design and its scene simulation and puts forward the design concept of impermanent artificial unitized shelter.Moreover，it studies the implementation method，generation and composition of the shelter and simulates the usage sceneswith three kinds of typical urban awkward spacewhich are building intermediary space，waterfront space and green area of residential quarter.The study on the shelter design and its practical operation method will enhance the general interest of human benefits，animals’habitat and urban awkward space vitality and improve amicable relation between human and animals.

Key words：animal shelter；unitization；wild domesticated animals；scene simulation；awkward space

0 引言

城市野化家养动物指的是生活在城市中已野化的驯化动物，是家养动物被人抛弃后形成的特殊群体，属于城市野生动物的范畴［1-2］。如今野化家养动物与城市环境和人类之间互动频繁，得到人们的喜爱与认可，其多变的行为是增加场所事件丰富程度、带来城市空间活力的有效方式［3］，但同时由于缺乏适当的人为干预也容易产生动物权益、公共卫生方面的隐患。城市野化家养动物与人的和谐相处不仅提升动物生存环境质量，更对创建生态友好城市具有保护生态系统、提高生态文明的重要意义。对于城市中野化家养动物客观存在的现象，国内外城市居民均有响应——在心理上认可野化家养动物融入城市的可行性与必要性，在行为上避免对野化家养动物产生干扰，或给予初步帮扶。随着生态观念日益成为社会共识，城市中自然生境的数量和质量均有改善，然而生活中却鲜有与环境紧密结合的提升动物生存环境的方法。人工临时性庇护装置作为具体扶助措施，通过引导栖息范围促进城市野生动物管理，为城市人居环境的活力提升发挥作用。根据相关学者的研究表明，影响城市中野化家养动物生存质量的问题主要是适宜生境和安置方法的匮乏：（1）城市缺少适合动物生存的高质量生境；（2）季节性的低温少食导致动物温饱困难；（3）动物对人类亲近与抵触并存的态度增大扶助的难度。

城市消极空间是分布、穿插于城市角落中，易忽略、难处理的小型空间的统称，包括建筑中介空间、道桥间的边角空间、用途不明的废弃空间、未经设计的冗余空间等［4-5］，给城市环境带来公共空间浪费、景观质量下降等负面影响，同时也是环卫死角和治安问题的多发点［6］。在当下城市空间发展模式逐渐由“增量扩张”向“存量优化”转型的趋势下，以赋予城市消极空间合理功能为思路的空间再利用方式可提升城市景观品质，实现城市空间的可持续开发利用，是挖掘空间潜力、推进“紧凑型”城市建设的有效途径，成为城市景观创新的契机［5，7］。现有对城市消极空间的处理手段主要为缺乏针对性的景观“填充”，为改善这类状况，可增加对空间功能赋予的思考，通过提高利用效率的方式，将空间从弃置浪费的状态转变为具有使用和景观价值的场所。

单元化动物庇护装置设计及其投放场景模拟研究以寻求改善动物生存环境与减少其对人类生活干扰的平衡点为目标，不仅是协调人与野化家养动物关系的关键，而且是增加城市空间利用效率和景观质量的基础。野化家养动物庇护装置的设计、投放场景模拟研究和城市消极空间的再利用问题本质上都是对人、自然、城市之间关系的处理。以满足提升动物生存条件和空间活力的现实需求为直接目的，发掘问题的内在联系，尝试将城市消极空间作为动物扶助装置的投放场所，通过赋予城市消极空间功能和注入活力来建立两问题间的连结点。探讨装置单元生成、组合形式等设计与投放使用的实践操作手段，在改善动物生存环境的同时提升城市空间景观质量，增进人类、动物生存环境以及城市空间活力的总体利益，促进城市中人与动物的友好共处。

1 单元化的动物庇护装置设计

1.1 装置设计原则

基于城市消极空间再利用的装置设计应同时从动物和城市2个角度出发考虑，形成具有灵活高效、适应性强、生态友好等特点的设计成果。据此提出以下4点设计原则：

（1）尊重动物的需求和习性 以动物心理学、行为学等相关理论基础为指导进行设计研究。

（2）与城市消极空间有机结合 把握各类城市消极空间的典型特征，在解读场地的基础上进行因地制宜的设计；兼顾隐蔽性和景观价值，对动物友好且避免困扰公众生活，或形成景观环境中的视觉亮点［8］。

（3）具有实用性和舒适性特征 提供遮蔽、防寒和投喂水食的功能，提高动物生存机率；满足通风、采光、清洁等舒适性功能，保障动物权益。

（4）遵循环保生态要求 使用可再生能源并减少人工养护，在实际应用中践行绿色节能理念。

1.2 单元的内涵

单元是重复的、较小的形体，是重复组合中最为基本的组成元素［7］，常应用于住宅、学校、医院等多种类型的建筑之中，具有灵活性、适应性、拓展性等特征，利用高效、生态的拼接方式减少建构成本，以单元间的易调节性来适应外部环境［9-10］。为野化家养动物设计的装置可视为动物的“临时性建筑”，将单元化理念引入装置设计中，用以探索与丰富城市消极空间。在实际操作中，单元化设计凭借灵活的开放性组合模式，利用多个装置模块组合成型，因地制宜地嵌补修复城市个性空间，提升空间活力，营造城市景观新节点。

1.3 单元化动物庇护装置设计思路

1.3.1 庇护装置的主体模块设计

野化家养动物主要是指无主的犬类和猫类［11］，以常见野化家养动物的平均体型数据为参考标准设计装置的内部空间尺寸，如图1所示。建筑中的基本单元空间多以规则几何形构成的三维形体作为原型［9］，其中正方体适用于装置体块形态设计，具有易于利用内部空间、拼接简便、稳定性好等优势。

图1 高度比较示意图

基本单元设计为方形的“框架+围护”结构体系，结构部分以金属管搭建，围护部分以半透明高强度PVC（聚氯乙烯，Polyvinyl Chloride）板材围合。单元的长、宽、高尺寸均为600mm，内部最低高度取为480 mm，围护界面厚度为20 mm，如图2所示。

遮蔽、防寒是装置的主要功能，同时考虑装置材料的防水性和触感。利用金属管搭建单元框架、PVC板材进行围合的方式，不仅使装置自身轻巧且具有一定强度，以抵御自然和人为损坏，同时具有可回收性；PVC板材作为大面积使用的界面材料，其导热系数低的特点为动物提供温和的触感，提高装置在冬季的使用效率。框架结构具有易组装拆卸、材料可回收利用等优点，体现了可循环发展的设计理念。提供水食是庇护装置的次要功能，保持水食的干净卫生并以动物易取的方式投喂，结合雨水收集功能的拆卸投喂模块为饮用水的补充提供有效帮助。

图2 庇护装置的基本单元设计图

1.3.2 庇护装置的绿色节能设计

单元化动物庇护装置的绿色节能设计包含太阳能供电系统、雨水收集和装置自洁系统以及通风采光及排水设计三部分。

（1）太阳能供电系统 装置周期性自我清洁所需的电能，由顶界面上的太阳能系统供应。装置采用不对称的内向双坡屋顶，在接近入口的面层安装太阳能光电板，通过调整装置的摆放位置取得南向朝向，以保证发电效率。

（2）雨水收集和装置自洁系统 雨水收集用于补充装置内饮水和清洁底界面。装置在双坡屋顶交接处留有空隙，雨水沿此流入侧界面夹层，经过滤储存到容器中供日常饮用。周期性清洁工作则利用电能控制储水容器底面开启，以重力带动水流对底界面进行冲刷，如图3所示。

图3 庇护装置雨水收集系统剖面示意图

（3）通风采光及排水设计 与建筑类似，装置的舒适性需要满足通风、采光和排水要求。侧面上的横向开口既有通风采光功能，又能起到观察外界环境的作用。底界面采用单坡排水方式（坡度为3%），水流汇集到底面边缘，通过框架与板材间的缝隙排到外界。

1.3.3 庇护装置的景观效果设计

为适应城市中各种类型的消极空间，装置在视觉上应同时具有消隐和美观两种特性，根据环境的具体要求在隐藏形体和吸引视线的状态之间切换。装置侧界面的浅色半透明板材易融于背景环境之中，适用于投放在避免游人注目的消极空间。对于需要借装置提升景观审美价值的空间而言，位于装置内部顶界面上的太阳能灯带（3 W暖光）使装置在黑暗中成为点光源，远观富有星光散落于城市的诗画意境，近看则是动物剪影投在侧界面上的景象，使景观要素与灯光结合，营造出新颖、独特的夜景效果［12］。凭借自身的消隐表皮和灯光设计，单元化装置除能满足实用功能外，还能改善城市消极空间的景观效果，形成吸引游人的趣味景观［13］，实现动物扶助与城市景观提升的有机结合，如图4所示。

图4 庇护装置夜景效果图

1.4 单元化庇护装置的组合模式

当装置由多个单元构成时，单元之间需要牢固有效并可进行快速组装和拆卸的连接。在叠加、并列、串联、田字排列等模式中选择：（1）两个单元采用叠加（垂直方向）、并列（水平方向）组合的单一维度连接模式，如图5（a）所示；（2）三个单元采用叠加或串联（水平方向）组合，或四个单元田字排列（水平和垂直方向）的局部组合模式，如图5（b）所示；（3）四个单元采用叠加、串联组合，或田字排列组合模式，如图5（c）所示。

根据环境中的实际需要，可使用移位和旋转的方式对单元基本组合方式进行局部调整。移位调整的适用范围广，用于单一维度或多维度上的同时变化。旋转调整有局限性，为获得方便使用的水平基底，通常仅有沿水平面旋转的情况有应用价值，如图5（d）、（e）、（f）所示。另外，垂直方向上的组合会使下方单元无法实现顶界面上的太阳能发电、雨水收集功能，应在布置时予以考虑。

1.5 装置维护与回收

单元化设计的装置易于分解和重组，每个装置可用相似的工厂装配化流程完成，减少工序疏漏和原料浪费以节省成本。成品单元经组合后投放到不同环境中，启用后结合实际效能以改变单元数量或位置等方式来调整维护。装置终止使用后，将再次被拆卸为个体单元或更小的单元组件，经回收用于新单元和装置的生成，是符合可持续发展的绿色生态设计实践，如图6所示。

2 装置投放典型的消极空间场景模拟设计

选取城市中广泛存在的建筑中介空间、滨河驳岸空间和居住小区绿地角落空间3种典型消极空间进行场景模拟。分析潜在视点位置，利用植物等遮蔽物规划视线通廊营造适宜动物生存、休憩，且具观赏价值的环境空间，将单元化装置组合投放在其空间，形成适宜的投放布局与组合形态。

图5 单元组合模式与调整示意图

图6 运作流程示意图

2.1 建筑中介空间

建筑中介空间是建筑与其他性质实体之间的过渡领域［9］，包括建筑与室外场地、相邻建筑和街道之间的连接空间，即小尺度阴角空间、室外防火楼梯下方等难以使用的空间。建筑中介空间具有明显的人工塑造和活动痕迹，位于相对繁华的城市区域，人流量较大，植被以整形灌木和地被、人工搭配的植物群落为主。

由于建筑中介空间与人们工作、休闲空间关系密切，具有独特的社会属性，在空间再利用的过程中需避免建筑环境与动物生存环境相互干扰，不仅要维护现代建筑表皮的整体视觉印象，而且要注重庇护装置的隐蔽性能。在灌木丛竖向遮挡、栏杆隔离等人类可达性差的消极空间中，选取能接收阳光和雨水的位置，结合空间具体形态，以少量、多点的方式分散投放装置，使动物安全栖息，避免因人们接近而受到干扰，如图7（a）、（d）所示。

2.2 滨河驳岸空间

滨河驳岸空间生态环境较好，易于成为城市中动物喜爱的栖息地。部分城市中的滨河空间包含沿河道路或配备健步小径的带状公园绿地，与人们日常生活息息相关，人流来往频繁，但难以引人驻足、交流和参与。通过合理的视线引导，使游人驻足和欣赏驳岸景观，聚集滨河空间人气并注入空间活力。

滨河驳岸空间的再利用应在保证动物安全的前提下强调视觉效果，利用滨水区域的复合生态特征给予野化家养动物天然的生存空间。由于河流和驳岸的阻隔本身具有限制观赏距离的作用，相对于其他消极空间类型更适于表现装置的夜景效果。充分考虑人在河岸两侧的视线范围和方向，在河流最高水位线之上选取地势平坦区域或人工开辟小面积平台进行装置单元的散点投放，以大分散、小聚集的模式，点、线结合地布置具体投放点，营造注重韵律感和流动性的趣味滨河景观［14］，如图 7（b）、（e）所示。

2.3 居住小区绿地角落空间

居住小区内通风采光差、居民难以进入的绿地角落空间是未被利用的废弃或冗余空间，部分居民素有投喂野化家养动物的习惯，在减少装置对环境视觉影响的前提下，尝试在居住小区消极空间中投放装置。小区是居民重要的游憩活动空间，生活氛围浓厚［15］，老年人和儿童白天进行游赏活动，易与动物产生交流互动。小区内的景观营造常以整形灌木和种植池限定居民的行走路线，同时留出侧界面上乔木层与灌木层间的空隙构成视线通廊，重点打造一至两个内容丰富的景观视觉焦点，引发居民游赏兴趣。

以居住小区绿地角落为主体的消极空间再利用，应避开视觉中心所在地，选取有植被阻隔进入的墙角、多层次植物群落后部贴近地面的位置等不易引发探寻兴趣的绿地；同时，综合运用竖向上乔灌层之间的视线通道，减少人类靠近，避免对动物的干扰，起到视线可达且人迹免至的效果。在装置的组装阶段，为降低其高度，采用独立单元或两单元并列的形式，将装置点状分散到各个绿地角落空间，如图7（c）、（f）所示。

图7 典型的消极空间场景模拟示意图

3 结语

单元化动物庇护装置设计将城市消极空间作为载体，从空间功能赋予和活力注入两方面出发，通过解读典型消极空间的环境特征，针对性地指导设计方向，利用装置实现动物生存环境和城市消极空间活力的提升。在对装置设计和投放场景模拟研究的过程中，同时包含着对城市、社会、生态等多方面可持续发展问题的整体思考。另外，在实际操作过程中可能出现动物防疫卫生等尚未完全解决的现实问题，需要得到城市动物防疫与管理相关专业的协调配合。综上所述，动物庇护装置设计及投放场景模拟研究是改善野化家养动物生存环境的可行方案，既有学科交融互通的理论意义，又为装置构想由理论到实践过渡的工作及今后相关问题的解决提供了有益参考。

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（学科责编：康文凤）

Unitized animal's shelter design and its scene simulation

Ren Zhen，Zhou Mi
（School of Architecture and Urban Planning，Shandong Jianzhu University，Jinan 250101，China）

TU986.4

A

1673-7644（2017）04-0373-06

2017-07-03

任震（1975-），男，副教授，硕士，主要从事城市设计与公共空间景观等方面的研究.E-mail：arcren＠163.com