基于空间句法的杭州东站高架层与换乘层内部空间研究

■冯温然 Feng Wenran

(浙江理工大学建筑工程学院，浙江杭州 310018）

大型高铁站在我国的城市建设过程中逐渐向功能复杂化、体量巨大化的建筑综合体发展，却出现“重线路建设，轻枢纽设计”的现状。随着高铁的不断提速，人们在高铁上所花的时间越来越少，却不可避免的在前往高铁站以及在高铁站逗留的过程中花费大量可避免的时间。高铁站内部空间布局将直接影响到人们在其中对空间的认知和判断。出于对空间认知的不同，建筑空间总是被感性化，人们更多的利用定性手法来判断空间布局的好坏和使用效率的高低。而“空间句法”理论为空间研究揭开新篇章，揭示空间的内在逻辑，并能对空间组织形态用更明确精准的定量分析来展现人的行为活动与空间形态的关联性关系。

1 杭州东站概况

杭州东站作为汇聚高铁、公交、地铁等多种交通方式的综合性交通枢纽中心，加上其庞大的体量规模，被称为“亚洲最大的交通枢纽之一”。同时杭州东站站内基础设施较为完善，基本流线符合典型大型高铁站的设计。杭州东站的地下二层是地铁站台；地下一层是旅客到达与换乘其他交通工具的空间；地面层是广场与铁路站台；二层高架层则是出发层（图1）。其中高架层与换乘层作为高铁站人员流动最密集的核心楼层，对各个流线分区的作用更为明显。研究选择其作为对象，便于发现空间组织的优缺点，以期望发现符合国家规范要求的大型高铁站在高架层、换乘层的空间组织上存在的问题与设计优化的方法。

2 空间句法理论

2.1 “空间句法”理论概述

比尔·希列尔（Bill Hillier）教授于20世纪60-70年代提出了一种空间形态构成分析技术，即“空间句法”理论[1]。运用数学计算的方式计算空间与空间的通达性。它不仅是一种理论，也是一个能以定量数据来表达人们空间体验的研究方法。空间句法理论通过运用相关软件的分析，能得到空间深层的句法特征值，用于评估空间布局的合理性[2]。

2.2 空间句法形态变量

空间句法的应用范围一般在城市规划和建筑设计中，也依据对象尺度的差异，被应用在单体建筑乃至一片区域的规划中。通过Depthmap软件对杭州东站换乘层、高架层内部空间进行运算，可以运用空间句法的构型关系对空间做以下的步骤来分析其空间元素（图2）：①将平面的空间以尺度划分，形成一定视觉范围，分割为小尺度空间；②以小尺度空间之间的连接关系绘制连接图；③量化并分析形态变量[3-5]。

而大型高铁站作为功能、流线和空间组织复杂的建筑综合体，建筑师在设计时往往只能依靠自身经验与过往的案例，依照规范来设计，从而不可避免的出现复杂空间设计时的弊端。而空间句法对于此类大型高铁站空间而言能够以量化的方法通过形态变量来诠释空间的可达性与可视程度，从而展现人与空间的认知和理解程度。以下就文章中所涉及到的主要形态变量有：

①连接值：将系统中的每一个空间抽象为一个节点，一个节点连接的所有其他节点个数；②集成度：反映一个空间节点与系统中其他空间的集聚或离散程度。集成度越高则空间布局越紧密，公共性越强，它可以通过颜色来表达，颜色越深则集成度越高[6]。

■图1 杭州东站进出站示意图

■图2 空间句法分析流程示意图

■图3 换乘层轴线分析图表

2.3 空间句法主要方法

空间句法理论常用轴线、凸空间、可见视域及像素点的基本元素来进行空间的抽象[7-8]。

2.3.1 轴线分析

将空间进行轴线归纳，在道路中绘制最少数量的到达连接线，每条轴线都是一维平面上的空间由近及远的延伸，与人在空间中的运动模式相对应[9]。

2.3.2 全视线图分析

将空间概念转为无数视线的矩阵空间暗含了各种结构可能性，不同的空间结构代表了空间系统中主要视线及人流运动结构，其中连接值、集成度的高数值段偏红，低数值段偏蓝[10]。

2.3.3 视域网格分析

使用视域分析法，即指将平面空间用规则的细小网格来表示，每一个格子代表一个视点，运用软件得到每个视点的视域，并分析其视域特性及视点间的关系，并赋予不同色彩来体现视点的不同度量关系。其中连接值、集成度的高数值段偏红，低数值段偏蓝[11-12]。

3 杭州东站内部空间量化分析

针对杭州东站的高架层、换乘层站房部分进行分析：①简化换乘、高架层平面图，取墙体与空间的图底关系；②站内空间流线复杂，以轴线分析法划分空间尺度；③以视域网格图更全面直观的反映空间可达性和可视性；④依据数据图表结合实地调研、访谈和行为实验进行分析。

3.1 换乘层内部空间分析

通过轴线、全视线图、视域网格三种方法的研究分析，结合针对杭州东站的实地调研可以发现换乘层内部空间的几个特征及其可达性和可视性较薄弱的区域。

3.1.1 主干道空间明确，可达性强

在轴线分析中（图3），换乘层平面被划分为27条轴线，其中轴线0,1,6,10的连接值和集成度最高（大于3），这些轴线即为贯穿整个大厅的基本空间，是出站旅客前往换乘所要经过的核心区域，即主干道，空间渗透性最强。

在全视线图中（图4），可知换乘层的连接值高峰集中在东西方向的中轴线上，呈交叉状。出站的旅客大部分会进入换乘大厅，因而东西轴线为人流最密集地方，同时为了旅客能快捷方便地到达其他空间，这个部分需要较高的交通可达性，因此连接值最高符合现实的空间功能和尺度。

3.1.2 次入口设置相对分散，分流人群

视域网格分析中（图5），换乘层连接值的分布有其特性，主要的长方形走道部分（开放区域）连接值高，相对封闭的出站口空间（封闭区域）连接值低，冷暖的对比明显。而处于中间开放部分的主要通道连接值色彩中呈现红橙黄绿4种颜色，并从中间向外侧分布，其中红色连接值最高，橙黄绿依次递减。相对的，较为封闭的出站口空间以及其他相关的辅助通道（辅助区域）都是冷色调的蓝色系列，且有从内而外由浅至深的趋势。可知南北方向出入口较东西向主干道的可达性更低。

轴线分析图（图3）中，连接值与集成度仅次于主干道的是5,7,8,9,13,14等轴线，数值相对较低（2-3之间），这些轴线主要位于出站口、扶梯口和乘客前往换乘出租的通道上，是到达旅客在南北方向上的主要走向，虽然也是人流出入较大的区域，却由于南北方向入口分散的设置，起到一定的分流作用。虽然可达性与可视性都略低于主干道轴线，但很好的疏散了人流，也符合实际空间尺度和地位的排布。

3.1.3 换乘层主要垂直交通被遮挡

对于从换乘层出发前往高架层的出发旅客而言，垂直交通在流线中起着承接换乘层与高架层的作用，几乎是所有地铁到达乘客的必要经过的空间。而在实践调研中发现杭州东站换乘层的人群在前往高架层的寻路过程中容易发生针对垂直交通的寻路困难现象。

从全视线图（图4）与视域分析图（图5）中的连接值分析看，杭州东站两侧自动扶梯位于尽端凹陷处，主要垂直交通空间部分相对比较闭塞，相对于外部开敞广阔的主干道空间，垂直交通空间显得过于隐蔽。无论是全视线图还是视域网格的连接值，主要垂直交通处的空间色调明显呈现冷色调，而与外部空间的暖色调形成鲜明对比。其中全视线图更反映了到达主要垂直交通空间的线条相对稀疏，可达性不强。同时，在视域网格分析中可见垂直交通区域边缘划分出两侧强烈对比的冷暖色调，而垂直交通处于人们不容易发现和可视的空间。

因而作为一个主要垂直交通的存在，其空间效果与本应达到的空间尺度与地位有所出入，使得主要垂直交通存在被遮挡、难以被发现等问题。

3.2 高架层内部空间分析

3.2.1 核心空间分析

从轴线分析上（图6）看，二层高架层为出发层，共被划分为69条轴线，高架层整体空间的连接值与集成度呈现由内部向南北和东西两侧递减的趋势。其中轴线3贯穿整个候车大厅，直达东西两个出入口，连接值和集成度最高（集成度大于4），作为主干道在空间中可达性最高并且最易进行空间认知。作为旅客进站候车的核心空间，人流量巨大，其空间由中心向两侧均匀渗透的，旅客所在位置容易寻找和到达自己对应的检票口。这个结果符合东西两个主入口贯穿整个车站候车厅，作为一个主要的交通轴线，连接各个节点。

■图5 杭州东站换乘层视域网格图(连接值)

■图6 杭州东站高架层轴线分析图表

■图7 杭州东站高架层全视线图(a1连接值，b1集成度)

■图8 杭州东站高架层视域网格图(a2连接值，b2集成度)

3.2.2 高架层南北方向入口不显著

轴线分析（图7），连接车站大厅的南北（轴线65，66）和东西两侧（轴线8，13，23，29，30，46-58）的交通空间的连接值和集成度也出现了较高值（集成度在3-4之间），仅次于轴线3。但就高架层主入口而言，对应南北主入口的轴线52，53相较于对应东西主入口的3轴线而言连接值与集成度都偏低，实际上南北主入口吸引人流的潜力也远不及东西向。

从全视线图（图7）和视域网格图（图8）中看，南北主入口的连接值要远远小于东西主入口的连接值，即南北向的流线并不如东西向那么便捷且可视性较弱。这一现象主要是由于南北两侧均匀排布的检票口，将空间分割成小块，缺少大的主要的通道来吸引人流，反而将人流分散开来，所以导致了连接值降低。以检票口的边界为界限分隔了高集成度和低集成度区域，即检票口阻隔了高集成度的延伸。南北对称轴附近的轴线集成度略高于南北两侧的服务性空间，却远远小于中间候车大厅的集成度，作为南北两个入口的交通节点，集成度偏小，所处入口位置与其他部分空间认知和联系不如东西向，使得所处在这一入口的旅客难以直接理解自己所处空间与走向，需要额外引导完成寻路。

3.2.3 高架层商业遮挡

从高架层的全视线图（图7）和视域网格（图8）中的中心区域看，候车区域的商业分布形成许多低连接值、低集成度小范围区域打破了完整的大空间，对人流进行一定程度的阻隔。在实际的实地调研过程中发现，杭州东站高架层的中心候车空间虽然是一个开敞明亮的大空间，却由于其中商业的布置遮挡与检票口人群队伍的排出，遮挡了主干道和视线，旅客在此的流线多发生路线迂回，行走中断的情况。在视域分析中，中间开放部分由于代表商店和服务中心的黑色小点存在，整个高架层的连接值受到了一定的影响，继而出现绿色甚至极少部分出现蓝色，使得局部可达性与可视性较差。

4 结语

换乘层的空间功能更丰富，也是多个交通换乘和出站的空间，人流交汇于此。这个空间更要求人流线的清晰和空间的明了。在上述分析过程中可以发现换乘层空间中存在许多有利于空间认知的空间组织：主干道明显，空间明确单一且开敞；次入口设置相对分散，起到分流效果，不需长距离行走到达；地铁出站口分散分布，呈现点状，可达性强等等。而换乘层与高架层的重要流线部分——主要垂直交通，作为大股人流的必经之路之一，没有符合预期的成为一个容易认知的空间，出现被周围建筑设施遮挡、形成相对闭塞隐蔽的空间差的情况使得可达性、视域等属性较差的情况发生，影响了大型高铁站内部使用效率。而高架层中，中心商业空间的位置破坏了原本可达性、可视性良好的大空间。同时，南北主入口的设置较东西主入口而言可达性更低，同为主入口没有起到同样的分担作用。

对于大型高铁站设计，不应仅仅停留在满足功能与结构，而更应通过设计手法完成高铁站枢纽内部效率的提升，其中最基本的手法便是空间布局与形态组织。通过空间句法量化组织空间不仅仅在于设计之初，也可以作为后期检验、使用评估与设计优化的一项参考，以求获得更快捷方便的城市交通枢纽空间。

（责任编辑：张 杨）

[1]陶伟丁,传标.家的解码:空间句法对家空间研究的内容与方法[J].地理科学,2015,(11):1364-1371.

[2]比尔·希利尔.空间是机器——建筑组构理论[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[3]李哲,石磊,高视之.高速铁路客运站内空间组织优化设计研究[J].中外建筑,2014,(09):119-126.

[4]周群,马林兵,陈凯,etal.一种改进的基于空间句法的地铁可达性演变研究——以广佛地铁为例[J].经济地理,2015,(03):100-107.

[5]阚壮,袁哲.居住空间功能布局再设计的方法探析[J].家具与室内装饰,2016,(09):116-117.

[6]胡斌,倪振杰,吕元.基于Depthmap的地铁站换乘空间导向性优化设计[J].都市快轨交通,2016,(01):30-34.

[7]王建璞,徐波,王林.基于空间句法的既有工业建筑改造空间形态分析[J].城市住宅,2017,(04):31-34.

[8]刘遨洋,杨毅,刘敬东.论室内设计中的功能与形式[J].家具与室内装饰,2016,(10):72-73

[9]董玉香,崔淦,刘刚.基于空间句法的轨道交通枢纽综合体连接空间整合度初探——以北京西直门交通枢纽为例[J].华中建筑,2016,(06):128-132.

[10]齐飞.空间的组构——以上海美术馆为例[J].黑龙江科技信息,2009,(21):309.

[11]刘英姿,宗跃光.基于空间句法视角的南京城市广场空间探讨[J].规划师,2010,(02):22-27.

[12]李然,张云冲,张乘风.造型构成美的设计表现[J].家具与室内装饰,2016,(04):48-49.