空间句法下城市形态的可持续发展研究

文/黄梓栋 中央财经大学管理科学与工程学院 北京 102200

“城市形态”是城市发展内生因素的外在空间体现，是城市居住区内在政治、经济、社会结构和文化传统在城市居民点、城市平面形式、内部组织、建筑和建筑群体布局等方面的反映。“城市形态”是时间和空间的结晶，形态是城市聚落演化中最持久的遗存。在城市规划和发展的漫长历史中，只有一些城市形态的部分结构元素能够被继承和延续。“城市形态”也是城市规划、建筑、地理、景观等方面的热点领域。不同学科的研究者从宏观、中观、微观、建筑、空间、环境、生态的多重空间层次、学科视角解读城市形态。

1、城市形态定义及内容研究

1.1 概念界定

“城市形态”在不同学科语境中具有不同的空间尺度、概念外延和内涵。当前对城市形态的理解可分为“城市布局形态”、“城市结构形态”和“城市肌理形态”三类。

1.1.1 城市布局形态

伯恩和威廉姆斯指出，“城市布局形态”是指城市各要素的空间形式和布局，是城市的物质空间布局和发展模式。大部分的研究人员希望通过回归“紧凑型城市”实现可持续发展的经济,社会和环境,倡导绿色出行方式，使用紧凑的城市形式,改善公共交通,提高资源使用效率,维护社会正义、公共设施服务水平,促进当地经济的发展。

1.1.2 城市结构形态

从地理学的角度来看，城市形态是各种空间理念和活动所形成的空间结构的外在体现。城市形态包括城市空间形态、人类活动和土地利用的空间组织、城市景观描述和类型学分类体系等。同时，城市形态的演变也被认为是各种内部因素影响的结果。

1.1.3 城市肌理形态

城市肌理在国内研究中仍存在诸多空白。与前两种类型不同，“城市肌理形态”更注重形态元素的中观和微观层面。城市肌理形态一方面是不同尺度下建筑环境的组合；另一方面也受到文化背景和制度条件、历史进程等影响。

1.2 城市形态研究进展

中国对于城市形态的研究大致可分为三个历史阶段：1990年前、1990年至2002年、2003年至今。

2003年以来，城市形态研究技术和方法的探索取得了很大的进展。城市形态分析技术和方法的应用主要集中在“结构分形”、“空间句法”和“微观模型”三个领域。大多数研究者通过城市边界分形分析来计算和比较不同城市的边界维度，以评价城市发展及其演变的紧凑性和分散性。空间句法方法的应用是近年来国内外城市形态分析研究的热点。

2、空间句法下的城市形态研究

目前，许多研究成果中提出了紧凑、密度、多样化、混合用地和绿色交通的概念，或将城市形态划分为地带性城市、网格化城市、不规则城市、单中心或多中心模式。然而，对于可持续的城市形态仍然没有达成共识。不言而喻，空间句法的理论和方法对城市可持续发展形态的研究具有重要意义。空间组构概念与形态、功能密切相关，是界定可持续发展城市形态的关键因素之一。

2.1 空间句法技术

在城市空间形态的定量分析中，主要的定量指标有：(1)连接值(2)控制值(3)深度值(4)融合度(5)智力值。实践证明，几何描述方法最简单，分形理论则较为复杂，空间句法内涵复杂，技术简单。广泛的理论和方法都以空间句法作为基础,它是以空间整体和局部形态为基点的科学分析方法,研究城市空间的社会逻辑形态和城市社会形态的逻辑形式,然后从网络空间的角度来看,有机分析,评价并设计土地使用、交通、经济收入、犯罪、密度等因素与城市空间形态的互动作用。

2.2 空间句法的运用

在分析城市形态分析中的空间句法功能时，可以从空间句法推导出相应的连接图，并从连接图推导出一系列的形态分析变量。主要量化指标有：(1)连接值(2)控制值(3)深度值(4)集成度(5)可理解度。

空间句法在城市形态分析中得到了广泛的应用。首先，在城市系统中使用空间句法。例如，集成度值可以用来预测人流的空间分布，也可以用来分析犯罪。其次空间句法在城市交通网络分析中的应用。例如，通过对句法变量的分析，揭示了城市空间形态演化的内在机理，评价了城市交通网络的合理性。

2.3 可持续城市形态

在上世纪末，可持续发展的概念被提出。虽然概念不是特别清晰，解释也有很多，但它进一步促进了城市形态学的扩展。什么是可持续的城市形态?人们再次反思城市形态与其功能的关系。在设计上，紧凑、较高密度、多元化、混合用地、绿色交通模式等概念或口号被重新解读为“可持续的城市形态”。

当前，可持续城市形态所阐述的引导性原则：紧凑、高密度、多元化、混合用地、绿色交通等，这些都是对超低密度扩张、功能单一“死城”，严重依赖私家车等城市问题的回应。紧凑的城市形态是可持续的，这一观点在很大程度上得到了认同。随着城市形态变得紧凑，它将减少人们的出行距离，减少产品、能源、材料和水等的运输距离，减少环境污染，促进人们的交流，增加城市的活力。它体现在限制城市扩张，提高发展强度和密度。因此，较高密度是评价城市形态的另一个重要指标，它包括人口密度和建筑密度。

空间句法理论和方法是根据人们的活动空间,如空间布局,连接城市空间形态的角度等,提出了空间网络结构在很大程度上决定和影响人车流分布,从而影响土地使用、建筑环境、犯罪活动,社会活动,交通尾气污染因素的空间分布,这些因素反过来又影响着人车流的分布，进而改变空间，使城市形态适应社会经济因素。

在解决这个问题的过程中，Bill Hillier提出两点：首先，空间是由物质形式定义的，人的生命是在空间中，即“空间”是物质形式和功能的“媒介”;其次，在活动的过程中，人们会尝试去构建或理解一个空间的肌理，即每个空间之间的整体关系。虽然这种关系非常复杂，但它并不一定是被精确地或有意识地感知到的。第二点也意味着空间本身具有功能和形式。人的活动受空间肌理的影响，人的活动产生空间肌理。所以，形式和功能是不可分割的。

空间句法利用“空间”来连接城市的物质形态和功能。经过30多年的研究和实践，物质形态和功能在一定程度上是通过空间相互关联的。“空间”与物理学中的“场”相似。“场”把物质形态的力量传递给人，形成城市的功能。其中，需要平衡的关系是空间和交通。在空间建模的过程中,空间结构隐含形态因素,如长度、宽度和角度不同的街道,它与交通空间几何分布和程度将描述交通之间的关系,将直接关系到城市形态设计和交通规划,并将有助于评估和支持可持续交通的城市形态的设计。

结论：

在可持续城市形态的探索中，空间句法的理论和方法认为形态与功能是不可分割的。城市空间的组织结构既体现形态又体现功能，能够揭示形式与功能的互动关系。城市形态虽然在不断的演变,但并不是说某个特定的城市形态就是可持续发展，然而,空间组构可以从整个网络的角度衡量每一个特定的城市形态,不同尺度的空间网络,尤其是其组构方式揭示了旅游和不同的人在不同规模城市中心交通服务半径,使我们能够有效、准确地测量混合用地、紧凑密度和绿色交通原则，弥合城市设计与交通规划之间的差距。毋庸置疑，这是一种评价和设计可持续城市形态的新方法。