青岛中德未来城——循律鼎新 致爱家园

吴志强 韩 婧 滕雨薇 黄与舟 甘 惟 / WU Zhiqiang, HAN Jing, TENG Yuwei, HUANG Yuzhou, GAN Wei

DIE DEUTSCH-CHINESISCHE ZUKUNFTSSTADT IN QINGDAO

GESETZE UND INNOVATIONEN IM EINKLANG - DER HEIMAT ZULIEBE

QINGDAO SINO-GERMAN FUTURE CITY:ABSORPTION OF INNOVATIVE CONCEPTS IN LINE WITH LAWS AND DEVOTION TO HOMELAND CONTRIBUTION

1 引言

1.1 对于未来城市的辨析及思考

“未来”是一个时间概念，意指“将要到来的光景”，而“城市规划”的定义为“确定将来一段时间内城市的发展目标及实现这一目标的路径”，从这个意义上说，城市规划就是对未来的规划。

人对城市的美好憧憬是持续存在的。哲学家柏拉图认为世界是不完美的，现实世界之外还存在另一个完美的理想世界原型，真实世界从中脱胎而生，但仅仅是其不完整的投影。该思想为“未来城市”提供了一种解释：人类对未来城市的持续探索，正反映了人类坚信自己有能力理解世界的“原型”，并通过逐渐改造城市，使其无限接近理想中的“完美和谐”。

因此，人类对未来城市的想象从根本上取决于认知水平的高低。这种认知既包含人类对于发展目标的理解，即对所谓完美世界终极形态的想象，也包含对当下所处境遇的判断，即人类的发展阶段和发展需求。人类对未来城市的不懈追求与想象，其本质就是人类认知世界（城市人居环境）和认知自我（城市居民）的过程。

1.2 未来的形成机制

纵观历史上人们对于未来美好城市生活的孜孜追求、探索和实践，可以构建出有关城市未来发展方案形成与发展机制的理论解释框架。根据该框架，人类所有关于未来城市的愿景形成与方案建构，均是城市生命规律导向（Follow the Rule of Life of the Cities）、问题导向（Problem－oriented）、理想导向（Ideal－oriented）三大主导力量共同作用的产物（图1），其中，问题导向和理想导向与人类对世界和自身的认知水平有关，前者从当下出发，后者放眼于未来。

1.2.1 理想驱动

理想，无论是其英语词源“ideal”还是拉丁语词源“idealis”，都是指穷极一切想象和希望所能达到的、无法再提升的完美状态，是人们在实践过程中形成的、有实现可能性的、对未来发展的向往与追求。理想是比现实更高远、更美好的目标，激发人们去追求、奋斗，指导现实社会的运行和发展，对人们的行动产生巨大的鼓舞作用。对理想的不懈追求，是未来社会、城市形成的原始动力和混源泉。在漫长的人类发展史上，不同时代、不同国度的人们根据其向往构建了一个又一个理想社会。正是出于对理想居所和生活的渴盼与期待，亦即城市理想，人类才有动力去营造和实现一座又一座的城市、去勾勒和规划一朝又一朝的未来。

1.2.2 问题驱动

理想属于社会意识，是社会存在的客观反映，因此，从唯物辩证法角度来看，一切理想均源于现实，是一定的社会历史条件和社会经济关系的产物，不可能脱离当时的客观条件凭空产生。由此可见，城市理想始终伴随着城市现实而产生，所有关于城市未来的设计与建构，始终以破除当前城市所面临的严重问题为出发点，围绕为现实社会的困境寻求解决途径和终极出路而展开。对现实城市的不满、抨击与超越，是未来城市产生的前提条件；对现实问题的思考、处理和克服，是指向未来、寻求未知新世界的根本动力。

1.2.3 规律发展

自1967年建筑师埃罗·萨里宁（Eero Saarinen）提出“城市是个有机体”这一理念以来，人们经常把城市与生物有机体进行类比，并通过一些生命体的基本特征来诠释城市现象。城市现象与生命现象有很多相似之处，城市的内部组织运转、对外界刺激的反应等现象，在不断拉近城市与生命两个概念的距离（朱勍，2007）。人类作为一种生命体，首先必然要遵循生老病死的生命规律和吃喝拉撒睡的生活规律，在此基础上，后天习得的知识、价值观等共同作用，才能塑造出一个个独一无二的个体。与之相通，城市作为一种生命体，同样需要遵守类似的规则：首先按照特定的、客观的生命规律向前发展，其次在问题导向、理想导向两股力量的驱动下不断变化和成长。

图1 未来城市形成与发展机制

图2 中德未来城的交通区位和规划范围

2 中德未来城总体定位与设计原则

中德未来城是青岛中德生态园的核心功能区块，位于青岛市西海岸新区北部，北至环胶州湾高速公路，南至抓马山路（抓马山生态通道北侧），西至青兰高速－昆仑山路－规划生态园21号线－规划生态园48号线连线，东至青岛九中新校区地块边界，总面积约6.0km2（图2）。规划居住人口6万人，拟为所在地区及周边提供10万个就业岗位。

2.1 总体定位

中德未来城的总体定位是创建“绿色创新的世界典范”，实现从“学”到“超”的历史转折。过去数十年，我国的规划行业从业者纷纷以国外经济发达地区为标杆，以西方城市发展经验作为制定规划方案的依据、理由和准绳，努力向生产力和文化水平先进的城市看齐。而如今，随着我国城市规划和建设水平的逐步提高，以可持续发展理念为指引的城镇化建设正以前所未有的速度发展，并逐渐跻身全球先进城市行列。中德未来城以未来为导向、以未来为特色，以合致胜，彰显卓越，势必完成对德国乃至全球发达国家城市的超越，成为引领全球绿色创新发展的城市实践典范。

2.2 设计原则

青岛中德未来城以中德两国联合打造代表未来的新城为使命。根据未来城市的形成机制，城市生命规律是三大主导力量中起决定性作用的因素。因而，科学循律、理性决策是指引城市走向光明未来的规划手段。中德未来城的规划设计，借鉴其他城市的发展经验，总结城市发展的客观规律，依托大智移云的技术开发和应用，最终实现依律而定、面向未来的美好家园。

3 “循律鼎新”的规划设计路径

3.1 城市智能模型技术的创新应用

在青岛中德生态园的规划设计中，创新性地应用了城市智能模型（City Intelligent Model，CIM）技术，通过构建一个数字化的智能计算平台（图3），应用大量智能分析工具来优化设计方案。城市智能模型是在BIM（Building Information Model，建筑信息模型）基础上演化而来的，并进一步提出了智能（Intelligent）的目标，其内涵不仅是指城市模型中海量数据的收集、储存和处理，更强调基于多维模型解决城市发展过程中的问题，是城市规划从传统方法向智能方法转型的重要体现。

CIM不仅是信息管理的平台，更是从信息积累处理转变为数据响应分析的平台；不是简单停留在数据技术应用上，而是以智能的方式实现信息与人的互动，体现人们的主观选择和城市智能体的整体协调（吴志强 等，2018）。

在中德未来城项目中，CIM平台完成了以下工作：（1）对城市水文地理、气候环境、建设项目、市政工程等数据的时空集成；（2）基于计算机算法完成多项关键问题的智能实时响应，提供城市规划设计的优化策略；（3）及时发现并处理设计方案中存在的诸多问题；（4）通过大数据的模拟、迭代，产生更优的解决方案，进而有效提高城市规划设计的精准性（图3）。

图3 中德未来城CIM模型处理界面

图4 中德未来城用地布局推演的前置条件

3.2 构建基于CIM的规划诊断与推演系统

以城市用地布局为例，作为城市空间规划的关键问题，也是城市规划重要的公共政策手段，用地的功能布局对于城市发展具有深远影响。目前国内外关于城市土地利用的研究，大多以基于数理统计学的城市土地规模预测和结合GIS（Geographic Information System，地理信息系统）技术的城市土地结构布局模拟为主，忽略了城市内部生长动力的本质规律，存在较大的局限性，因而寻找科学预测城市用地规模增长、合理配置城市用地功能的方法对解决人地矛盾具有重要意义（吴志强，2018）。在青岛中德未来城的CIM平台中导入包括现状地形、道路、水系、基础设施以及已经批复的建设项目等大量约束条件（Restrict Condition），在此基础上构建多元计算机博弈模型，进而推演城市发展动力（图4）。

在博弈模型中，政府、规划师、开发商、市民作为推动城市发展的4股力量，其诉求各不相同：政府作为城市管理的重要职能部门，更多关注城市的总体发展效果，并对城市关键地区进行开发控制和引导；规划师主要关注城市功能之间的空间分布和容量关系，站在公共利益的视角配置资源；开发商关注具体项目的投入－产出平衡，以近期的个体利益为导向；市民关注生活需求的满足，考虑所居住地区的长期价值（表1）。

在4类主体的博弈作用下，CIM平台全自动完成城市用地推演过程：在计算过程中，用地选址自动回避不适宜建设的区域，并且在各方诉求的驱动下逐步推演出城市6种主要功能（就业、居住、医疗、教育、休闲、商业）的布局结果（图5）。该结果很好地映射了城市发展过程中不同角色的相互关系，例如，政府税收、政府引导公共土地开发、投资商与政府完成土地交易、政府对市民进行拆迁补偿、政府参考公众意见等，因此具有极高的逻辑性和可操作性。由计算机迭代出若干结果后，在其中一个推演结果基础上进一步完善，最终形成城市规划布局方案（图6）。这是人工智能的计算机博弈算法应用于城市规划领域的一项重要突破，中德未来城则是智能推演城市发展的第一个真正意义上的试点。

在CIM系统的辅助下，将中德未来城规划范围所涵盖的6个片区的空间与功能进行合理有效地组织，最终确定了“一轴三核，绿脉渗透，六区联动，环路串联”的总体结构（图7），即以团结路为主轴，贯穿轨交核、生态核、休闲核3个功能核心，在保留场地原有沟壑水系的基础上，将其改造为景观廊道，渗透到各个地块，并以一条鲜花大道串联所有片区，促进各区互动。目前，团结路以北的C1、C2两大组团已基本建设完成。

图5 中德生态园用地布局推演的过程

图6 中德生态园用地布局推演结果（左）及最终规划设计用地布局（右）

图7 中德未来城的总体空间结构

表1 城市规划决策主体的价值观设定

4 方案落实——三大和谐打造致爱家园

“未来城市”的本质是人类在自身发展需求和对世界认知水平的共同作用下，对将来一定时间范围内的生活方式及其所依托的外部环境的设想。因此，对“未来城市”的建构，既包含对自然和人造空间的保护、更新与创造，也包含社会、经济和技术的传承与变革。寄托了人类梦想的城市应该是注重生态环境的城市，还应该是信息技术和生物技术革命的城市，更应该是不同的文化背景、不同信仰、不同性别、不同年龄、不同职业的城市居民共同和谐生活的城市。只有实现了人与自然和谐、人与社会和谐、历史与未来和谐这三大和谐的城市，才有可能、有能力使人们的生活更美好（吴志强 等，2005）。

4.1 人与自然的生态和谐

4.1.1 梳山理水，兼顾节能与景观

在能源利用模式上，中德未来城规划提出“MW利用曲线”（图8）。由于城市发电厂在一天中各个时刻输出的电能基本保持稳定，而居民用电量会随时间变化呈现M型的消耗曲线，即在早晨和晚上分别出现用电高峰，因此会产生W型的能源浪费曲线，也就是输送总电量与居民用电量的差值电能。针对这种传统供电方式造成的能源浪费问题，规划采用“削峰填谷”策略，提出“夜间泵水上山、日间流水造景”的节能举措（图9），利用现状场地的地形高差，实现势能和电能在天水地池间的昼夜持续转化，在供给园区照明①的同时，创造溪水瀑布层层跌落的自然美景。

4.1.2 搭建依托“智能绿塔”的能源总控平台

中德未来城的能源管理方案注重对区域总耗能的控制、对传统能源的高效利用和智能引导、对可再生能源的开发利用，以及减少远距离能量输送。因此，规划提出“能源总控”的管理模式：通过成立未来城能源总公司，统筹园区内能源利用系统，调节能源消耗与供应，采用“削峰填谷”策略为电网“减负”。改变传统生态城市仅关注单体建筑能耗优化的低效改善方式，从群落的角度对城市能源的生产与使用进行管理，充分发挥制度优越性并加强行政管控力度，大面积引导和推广被动式建筑，提高能源利用效率，整合清洁能源产能，提高太阳能、风能、地热能等清洁能源的比例，建设正能源城市，通过“能源总控”，实现从“智能建筑”到“智能园区”再到“智能城市”的根本转变。

4.1.3 设置“绿强”分区，创建奖励机制

通过研究国内外城市立体绿化推行办法，规划团队设计出一项新的绿化考量指标——绿强度，将立体绿化计算到绿化指标中（图10）。具体计算方法为：屋面和墙面高度≤24m时，平均覆土厚度≥1m的以乔木为基调的屋顶绿化、精细化墙体垂直绿化、攀援植物墙体垂直绿化的折算系数分别为100%、100%和30%；屋面和墙面为24～50m时，上述3种绿化方式的折算系数分别为80%、80%和20%；屋面高度>50m、墙面高度>100m时，上述3种绿化方式的折算系数分别为30%、40%和5%。经折算后的各项绿化总面积即为绿强度。对于绿强度达到相应等级规模的开发建设单位，中德生态园管委会将给予开发面积或资金方面的奖励，以此促进立体绿化的建设。同时管委会联合国际建筑大师在园区进行创新实践，打造绿意盎然的城市垂直森林，营造一个家家有绿的生态社区。

图8 MW利用曲线

图9 天水地池——夜间泵水上山、日间流水造景

图10 绿强度计算方法示意

4.2 人与社会的生活和谐

4.2.1 体验田园生活的篱畔空间

对舒适惬意的田园生活的追求，曾多次出现在人类关于未来城市的构想方案中。未来城的规划设计特意在基地中布置了能够满足居民对话自然、体验耕耘之乐的田园篱畔空间（图11），包括都市农场与社区农园。都市农场建立在原有农田肌理之上，经过地块的改造和划分，打造成集种植、销售、教育、观光、休闲、亲子等功能于一体的综合性都市农业休闲场所；社区农园布置于都市空间的街坊之间，在建筑围合而成的中庭绿地、街角街头绿地内耕种农作物。田园篱畔空间将增加未来城的景观魅力，并激发城中有趣而多样的生活方式，既促进社区围绕农事和园艺开展各种公共活动，又为社区居民提供了安全可靠的食物来源。

都市农场和社区农园的日常维护和管理由专业公司负责，每个家庭可通过租赁的方式参与种植、打理相关事务并获得经济收益。布局都市农场的用意还在于它能够激活大面积闲置绿地，降低管理方的绿地维护成本，在提高居民参与社区环境建设积极性的同时，消除安全隐患，提升社区夜间的安全水平。

4.2.2 构建“多向驱动”的人才网络

作为一个全新的人才吸纳器，中德未来城需要吸引多层次的人才，并为其提供相应的工作、生活场所，富有创意的青年人来此创新创业，院士专家在此进行新型研究，企业来此地挖掘人才。最终打造一个留住外来人才、“进化”本地人才的人才加工坊。

规划针对各方面人才的不同需求，设计出多样的生活空间：为青年人打造的未来SOHO（Small Office/Home Office，小型办公室/家庭办公室）位于D1组团轨道交通换乘枢纽南侧，具有居住、商务办公、商业服务等复合功能，营造了一个交通便捷且充满活力的街区；为行业领军人才专门打造的中德院士未来建筑创新园项目位于南侧E5组团中部，靠山面海、引绿衔水、流脉汇智、俯瞰全区，可为中德两国院士专家提供科研试验、会议交流、节能展示的各类设施和活动场所。

图11 篱畔空间效果

4.3 历史与未来的发展和谐

4.3.1 里院文化与围合街区的融合再生

“里院”是青岛西部老城区的一种建筑形式独特的传统房屋，既是东西方文化融合的体现，也是当地城市文化和城市历史的反映。然而随着现代社会的不断发展和城市发展重心的转移，传统的里院建筑日渐衰落、几近消失。

中德未来城的前街后院片区采用了青岛传统里院和欧洲城市街道的围合形式，以道路为边界和依据，通过建筑沿街围合布局，形成多个封闭式街坊。临街一侧开设商业店铺，朝内一侧打造四季皆宜的中庭花园，创造出界面连续、动静相宜、内外分明的理想生活居所，既延承了中式文化传统，又富含德式空间韵味（图12）。

4.3.2 重塑智能时代的邻里生活

为了实现未来邻里生活的智能化、便捷化、人性化，中德未来城建构了智区中枢、智慧安保、智慧医疗和智慧教育四大板块。

智区中枢是居民“交往与服务”无缝衔接的社区智能中心，将智能货柜、垃圾收集站、图书室、幼托室、咖啡馆等社区服务设施就近组合布置，位于社区主要出入口附近，鼓励居民面对面交往和参与运动；智慧安保通过人脸识别技术100%覆盖社区，对外来人员进行快速识别，营建安全的社区环境；智慧医疗借助智能手环实时监控技术，构建3分钟生命守护圈，保障居民的生命健康；智慧教育整合并共享教育资源，利用社区妈妈联盟、家教小组、夜间课堂等方式，实现需求、场地、知识的高效利用。

4.3.3 “密路舒行”，回归以人为本的慢行环境

在道路交通规划上采取“密路舒行”的策略，除将地形陡峭区域预留为生态养护和都市农业景观区之外，其余坡度允许区域均尽可能加密城市路网，营造出小尺度、小地块、密路网的交通体系。通过全面提倡新能源公共交通系统，引进新能源交通基础设施，如无人公交车、智能充电桩、共享汽车及电动自行车等，实现人车分流，打造便捷、绿色、安全的社区。

5 结语

几千年来，对未来城市的美好想象是人们共有的情感和渴求。从前人对未来城市的种种传颂和构想中，我们汲取了继续创造美好生活的能量。中德生态园未来城的建设以打造“绿色创新的世界典范”为目标，遵循城市发展的客观规律，应用城市智能模型技术，追寻“三大和谐”的理想，以城市为载体，寻求人与人、人与自然、过去与未来和谐的路径。在新时代背景下，中德未来城将实现人工环境和自然环境在空间上的和谐，各社会集团之间在生活上的和谐，历史环境、现实环境与未来环境在时间上的和谐。在和谐发展理念的引导下，中德未来城必将遵循城市发展的规律，打造更美好的人类家园。

图12 前街后院模式设计意向

注释

① 经测算，中德未来城的南部地形高差达54m，河洛埠水库总容量为165万m3，整个园区内景观水容量为36万m3，按势能转换率65%计算，一次可发电3.4万kWh，可供整个园区路灯照明48天。

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