从理性规划的视角看城市设计发展的四代范型

王建国

2015年12月中央城市工作会议召开以来，“城市设计”已经在中国逐渐成为一门“显学”。据“谷歌学者”（Google Scholar）研究，发现国际间城市设计的关注热潮是在1970至1990年代，而中国则在1990年代中逐渐崛起，并在今天成为全国的热点。从知网论文统计数据可以看出，到2016年跟城市设计有关的论文达到478篇。同样从中国现代城市设计发展历程也可以看到中国城市设计发展工作在住建部的引领下有序前行，中国城市规划学会也在其中发挥重要的作用。

中国城市设计的最新发展与近期中央一系列重大决策密切相关，如北京副中心规划建设、雄安新区建设等都是首先开展的城市设计的国际方案征集和工作营，所重点讨论的“国际视野”、“高点定位”、“百年大计”、“千年城市”，以及住建部正在开展的“城市设计”、“城市双修”等试点工作均聚焦于“理性规划、持续发展”。“理性规划”和“持续发展”作为一个整体勾勒出今天我们城乡规划及城市设计发展的关键战略和工作要点。

城市设计内涵和价值的再认识

美好、富有特色和充满文化内涵的城市形态塑造是一个永恒的主题，即使是在当下全球化和信息化时代依然如此。与城市形态塑造最相关的专业领域无疑就是城市设计。在一些城市，如伦敦码头区、汉堡码头区、毕尔巴鄂滨水区、德国鲁尔区、香港九龙、上海浦东、南京河西、广州天河等通过恰当的空间营造和环境提升，克服了城市技术升级、产业转型、人口老化等因素所导致的衰退，迎来了城市的强劲复苏，其中城市设计的贡献功不可没。

对于城市设计的概念内涵，很多学者提出过学术见解：“建筑物的布局及其相互之间的关系与连接”（Cerda，1867）；“城市设计是指为达到人类的社会、经济、审美或者技术等目标在形体方面所做的构思。它涉及城市环境可能采取的形体。”（不列颠百科全书）；“城市设计是一种真实生活的问题”（Barnett，1974）；“城市设计的关键在于如何从空间安排上保证城市各种活动的交织”（Lynch，1981）；“城市设计涉及建成环境及其空间组织的维度。城市设计作为城市规划的组成部分，主要任务是构想建筑空间布局，并确定其目标，同时对建设行为进行协调与调控”（D.Frick，2011）；“城市设计实质上是一种道德上的努力，它受到公共艺术和建筑学视角的启发，也因工程学科而得以具体化”（Donald Watson，2003）。

在中国大百科全书第三版中，给出了城市设计的当代概念和定义：“城市设计主要研究城市空间形态的建构机理和场所营造，是对包括人、自然、社会、文化、空间形态等因素在内的城市人居环境所进行的设计研究、工程实践和实施管理活动”（王建国，2015）。城市设计关键点是研究城市空间形态的建构机理和场所营造。

城市设计的四代范型

城市设计作为一种对城市形态演进人为的专业干预方式和实践活动，不同的社会历史发展阶段和专业实操背景存在相对公允和共识性的指导思想和专业价值系统，这就是称之为城市设计发展及专业知识增长的范型命题，亦即传统城市设计、现代主义城市设计、绿色城市设计和数字化城市设计。

这一命题提出源自我多年对城市设计发展的观察和研究，也受惠于已有的相关研究成果：包括哲学家Kuhn的《科学革命的结构》、诺奖获得者Simon的《人工科学》、Alexander教授的《俄勒冈实验》《城市设计新理论》、Kostof，Shane，Hillier，Alan Penn关于城市设计发展的一些观点、吴良镛院士的《广义建筑学》、齐康院士的《城市建筑》、王建国本人撰写的《现代城市设计理论和方法》等。

第一代范型：传统城市设计

这是被历史一再证明是公众广为接受也很有效的城市设计范型。从时间维度看，19世纪末之前的城市设计基本可以纳入第一代范型。

这一类城市设计面广量大，影响了前工业时代大部分的城市设计活动。其主要特征是依据建筑学视觉有序的价值取向和古典美学的原则、对较大版图范围内的城市形态进行三度形体和几何法则的控制。例如在19世纪末，欧洲一些城市通过美学角度来构建和发展城市公共空间系统。并通过空间美学问题来整合技术、卫生和经济成果，以此解决城市发展无序问题（Anthony Suteliffe，1994）。

1860年前后的欧洲，影响城市设计的主要是工程师和行政官员，如Hobrecht负责的柏林规划、奥斯曼主持的巴黎规划等。到19世纪末，城市设计工作则更多由建筑师负责，到1910年，欧洲城市设计学科逐渐建立起来。

第二代范型：现代主义城市设计

工业革命所伴随的快速城市化和工业化的发展进程，使现代城市发展面临一系列新功能、新问题和新挑战。此时，以综合性主导的城市规划就与形态主导的城市设计发生学科分野。在特定的社会需求背景下，经过科学技术发展和现代艺术发展的双重催化，基于功能、效率和技术美学的现代主义城市设计范型便应运而生。现代主义城市设计满足了城市发展建设中显见的现实需要，通过大量实践探索，解决了城市卫生、交通和功能效率等重要问题，为现代主义全球滥觞立下汗马功劳。

1933年夏天，CIAM4大会最终在地中海的“巴黎II号”游轮上召开。这场会议成为了具有决定性意义的事件。这场会议的讨论结果被称为CIAM 4 Concolusion刊登在1933年11月希腊科技协会的杂志上，成为后来1943年勒·柯布西耶在巴黎发表的“雅典宪章”的基础。在它的影响下，很多城市用了现代主义来规划城市，很多资本主义、社会主义国家都这样规划建设。

基于现代主义城市设计理念，巴西利亚堪称是第二代范型最完整的实践杰作。历史上，巴西曾先后在萨尔瓦多和里约热内卢两个海滨城市建都。1891年巴西宪法规定迁都内陆。1956年，巴西政府决定在戈亚斯州海拔1 100米的高原上建设新都，定名为巴西利亚；选取巴西建筑师L.科斯塔设计的新都规划方案，规划人口50万，规划用地152平方公里。1957年巴西利亚开始建设，由O.尼迈耶担任总建筑师。至1960年，建设初具规模，正式从里约热内卢迁都新址。

1956-1959年后的反思和修正：社会性和历史文化被重新关注。1956年学术界开始用Urban Design取代Civic Design，城市设计逐渐关注自下而上的公共场所营造、市民社区空间和历史文化保护，自身不断完善。1959年，CIAM解体，凡·艾克提出“奥特洛圈”，强调了人类社会与人工世界的关系。相关实例包括纽约原高架货运铁路线华丽变身为当今的“高线公园”、菊儿胡同四合院改造工程、西安钟楼广场、成都宽窄巷子等。

第三代范型：绿色城市设计

现代城市发展日益关注人类社会自身规律而忽视自然规律是一个不争事实。而绿色城市设计把城市看作一个与自然系统共生的地球生命有机体，关注城市的可持续性（sustainability）和韧性（re原silience）。

与绿色城市设计密切相关的是“有机城市”学说。林奇曾经将有机城市作为与宇宙城市、机器城市并列的三大城市原型之一，其关注的社区、连续性、健康、安全、平衡、互动均为当代城市描述中极具正面性的概念。霍华德、马什、盖迪斯、道萨迪亚斯以及后来的卡逊、麦克哈格、林奇、荷夫对城乡关系、城市发展的生态过程及其重要性进行了阐述。

对绿色城市设计工程性的广泛关注开始于1970年代。沃森（D Watson，2003）认为“城市设计师正面临着挑战，即不仅要为市民的健康而设计，也要为全球环境的健康而设计”。1997年，王建国发表在《建筑学报》的论文“生态原则和绿色城市设计”提出“整体优先”和“生态优先”的准则。主张人工系统建设必须基于自然系统来建构组织。

近来，用于微气候分析及热岛评估的FLU原ENT、CFX、CFD、Envi-met等软件在城市设计中得到广泛运用，提升了城市设计在生态和环境可持续性方面的合理性。北京副中心和雄安新区建设中将“构建生态文明”作为基本的建设发展准则，表明可持续发展已经成为我国城市规划和城市设计关注的核心内容。

第四代范型：基于人机互动的数字化城市设计

千百年来，城市设计一直关注空间形态建构机理和场所营造的基本概念。但是城市设计依托的理论和技术方法却一直与时俱进。

近20年来，在“数字地球”、“智慧城市”、移动互联网乃至人工智能的日益发展背景下，城市设计的技术理念、方法和技术获得了全新的发展。数字技术正在深刻改变我们城市设计的专业认识、作业程序和实操方法。

伦敦大学学院教授Alen Penn在2016年的一次访谈中也谈到，城市设计发展将有一场大的变革发生，变革涉及大数据、数据科学、机器学习及计算机的创造性等多个方面。如果顺势而为，积极、适时而恰当地运用数字技术理论和方法，那未来的建筑设计和城市设计将可能会产生革命性的跃升，也就是我们近十多年来一直在思考并尝试探讨的“基于人机互动的数字化城市设计”的范型建构。

数字化城市设计中，常用的数字技术有数据获取、分析以及可视化技术。基于这些技术，传统数据也相应过渡到新数据（互联网自媒体等），采样数据发展到全体数据（种类多+每种的数据全），以及宏观外部观察与统计数据发展到微观个体感知和体验数据（街景、网络热度、微博等）。

数字化城市设计有三大特征

一是多重尺度的设计对象，在数字化技术集成的支撑下，可以对大尺度空间形态属性进行快速而较为准确的认知，城市设计走向大尺度成为可能。同时快速城市化进程中，城市各片区发展协同、联动，区域间边界模糊，跳出空间界限看待空间成为大势所趋。

二是数字量化的设计方法，数字技术日新月异已经使城市设计技术创新成为可能。数字技术深刻改变了我们看待世界物质形态和社会构架的认知和看法，某种意义上是一种全新的世界认知、知识体系和方法建构。

三是人机互动的设计过程，强调价值观和设计创意与多源大数据量化集成有机结合，具有包容发展变化和持续优化纠错的属性，通过设置有一定值域“容错”进而实现系统的正常运转。

数字化城市设计的创新价值：针对多重尺度、特别是大尺度的城市空间对象，数字化城市设计范型及所包含的技术方法不完全是既有城市设计技术方法的渐进和完善，可能是一种根本性和迭代性的“颠覆式技术”的拓展。

创新价值一：数字技术（可视化）深刻改变了我们看待世界物质形态和社会构架的认知和看法，某种意义上是一种全新的世界认知、知识体系和方法建构。例如：基于夜间灯光亮度和密度分布而看到的世界城市化整体图景（比先前表述更加整体直观）；基于交通时间可达性而形成的世界地图（不再是以往仅仅以物理空间及其城市之间的距离为依据）；空间句法分析的城市结构；根据相关历史信息绘制数字化历史全息地图等。在今天国内外不少城市的规划管理部门已经有了不同精度的三维立体的城市空间信息的数据库，为城市建设提供了很好的帮助。柏林、格拉斯哥、赫尔辛基、洛杉矶等城市已经初步实现了寻路、导览和虚拟旅游等互动式的数字城市的功能。我国的数字城市和智慧城市发展也后来居上。

创新价值二：数字技术改变了我们传统的公众参与和调研方式。通过百度数据公众偏好度和基于谷歌地图、由游客、居民、专业人员或者政府机构参与完成的Panoramio或Flickr城市意象，采集汇总形成城市设计所需要的数字化城市意象偏好度信息。这些信息不仅具有实时性的优点，而且可以不断增加数据量、完善优化数据精度，方便即时性变更等，这些都是以往问卷或者访谈方式所不能实现的。此外，常用的还有百度地图和高德地图对于实时交通和基于POI的城市公共设施信息、以及无人机延时摄影、重要场地连续摄像等城镇空间环境和人群活动集聚度的数据采集方法。城市设计可以在海量信息整体采集和田野调研之间做到有机结合，把控好这二者关系的度，可以更加有效地完成对关键现场信息的调研。

创新价值三：数字技术改变了城市设计成果的呈现和内涵，数据库成为大尺度城市设计全新的成果形式。数据库成果可以直接植入到当下以信息电子化为特征的规划管理中，同时可以通过整体关联联动的方式，实现动态更新和完善，符合城市形态导控这样的复杂系统，并与法定城市规划工作做到实质性的有效衔接。

创新价值四：数字化城市设计是真正能结合法定规划付诸实施的城市设计。数字化成果明确了城市形态健康生长及其城市设计的把控底线和有限选择，摒弃了传统的因信息依据不完备而导致的缺乏边际、因人而异的主观选择空间。

创新价值五：重新理解更具整体性意义的“公平、效率”准则。未来我们如果不能全局整体地把握各种与空间、资源、人的活动等方面的信息及其与城市规划和设计相关的意义，就可能根本无法实现原来的公平和效率原则。

四代城市设计范型之关系

从四代城市设计范型的基本理念和历史价值来看，传统城市设计解决了城市空间组织中人的动线、尺度及视觉美学感受问题，是一个主要关注城市空间物质结构、广场街道和建筑纪念物安排的设计；现代主义城市设计关注到城市空间的品质应该以功能合理、满足现代城市集聚效能为前提，后期也延伸到对于人和社会的设计关注；绿色城市设计重视“生态优先”原则，再次提出和强调人、社会和自然关系的整体性重建和代际伦理的问题；数字化城市设计则是一种以工具方法革命为基础、进而导致城市设计能效跃升的范型，数据库第一次成为城市设计的基本成果形式，并可建构与城市规划共享的数据平台从而可更有效地进入后续设计管理和实操。

因设计研究对象是城市复杂巨系统，涉及社会人文科学属性，所以不同城市设计范型之间并非完全不可通约，不同范型的迭代或者叠合可能是常态，最终形成实际应用中的城市设计范型的“合体”。

从城市设计学理角度看，传统城市设计主要关注场所的形态赋形（form-given）；现代主义城市设计主要关注城市功能、土地分配合理性及场所意义的空间形态揭示；绿色城市设计强调“伦理之善”和“和谐之美”，揭示了空间形态塑造需要遵循的自然之理；数字化城市设计通过多源数据集取分析、模型建构和综合运用，试图较为科学地建构起计划和市场作用结合的城市空间属性，揭示出更深层和复杂的城市形态作用机制。

绿色城市设计、数字化城市设计意味着一种底线思维的理性。前者意味着生态底线，并与城乡规划、建筑学和风景园林学等学科所共有。后者则关注基于多源信息支撑的空间形态质性变化的临界阈值，是城市设计特有的。先前基于建筑学的传统城市设计范型、现代主义城市设计范型由于当时的城市层面发展资源丰裕度高，都是基于城市增量的、不属于底线思维的范型。

城市设计范型对“理性规划”的意义和价值

经过六十多年的发展，中国城市规划帮助国家实现了快速城市化和总体上健康的发展目标。但也应该看到，在此进程中，我们还没有很好解决超越规模和增量的特色风貌、环境品质和文化内涵问题。主要表现在以下两个方面：

一是城市设计在现行法定城市规划编制和管理体系内长时间的缺位、以及规划在对较大尺度城市区块实施的基于“同一性”和管理简化的“无差别化”指标设定和管理。

二是经济优先思路则导致了规划权威性遭受挑战并一再向资本和市场让步，以及部分建筑师行为失范导致城市形态整体失控。由此可以看出基于刚性量化指标的形态管控与本质上是新陈代谢的城市形态始终存在内在的深刻矛盾。

城市设计最突出的特点就在于对“城市多重尺度的全链空间体验性把握”。中央城市工作会议公报提到的“空间立体性、平面协调性、风貌整体性、文脉延续性”均与此密切相关。这一属性可以弥补和支撑城市规划编制和实施，直接助力突破“特色风貌”“理性规划”之难题。

城市规划应该放下“高举高打”的身段，而采取合作、协同乃至部分放任的方式，让城市历史上曾经具有的建立在“在地性”基础上的自组织生长机制重新发挥作用。“规划是龙头”，也需要龙身、龙尾的协同和配合。城市发展中应当包含一定程度的“容错、反馈、修补、完善”机制，保证城市自发性活力的生存空间。数字化城市设计恰可在空间形态建构机理揭示和场所营造方面为城市规划提供强有力的科学支撑。

近十多年来，中国城市设计发展因拥有世界最迫切的理论方法探索和工程实践的需求而在世界独领风骚，其中与规划结合为主要目标的大尺度城市设计已经走在世界学科发展前沿。从国际视野看，中国城市设计学科和专业已经从“跟跑”、“并跑”发展到今天部分的“领跑”。众多研究和实践案例成果表明，既然我们面对的是一个可以部分通过数字技术计量分析并优化的城市空间形态，那么面对城市这样一个复杂巨系统，认知本质和趋近真理的途径是实存而明晰的，而这正是“理性规划”在城市设计领域的应有内涵。

总之，将原先分属社会、文化、经济和自然不同系统的城市基础信息整合处理在共享的数字平台上，并结合“全链空间体验性把握”的设计创意，城市设计就可以克服以往的主观决断和实施失效的危机，更好地体现当代系统协同的优势，并将步入一个城市设计学科通过协作而获得力量的全新发展时代，实现城市设计的跨越式发展。