基于空间句法的高校校园空间活力提升研究

马辉　白贝尔

关键词：空间句法;活力分析;空间优化

中图分类号：TU984.14 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2022）06-0085-03

高校的良好建设是保证校园生活质量的前提，根据教育部提出的《教育部直属高校基本建设管理办法（2017年修订）》，高校校园环境的合理建设是必不可少的。“活力”开始出现于生物学领域，后被引入城市规划领域当中，是衡量空间质量的重要标准之一。活力塑造的影响因素有空间形态、功能、人群密度等。目前，多数空间活力研究围绕着地下商业街、轨道交通进行，高校校园与地下空间均有面积固定不变的属性，通过实践调研及建模分析能够合理地分析出校园的建筑布局和校园师生的行为流线，进而揭示各类要素对空间活力的影响，进行校园空间活力提升的研究。文章基于空间句法理论和Depthmap软件，以吉林建筑大学校园为研究对象，用百度卫星地图和人工实测，建立校园路网的轴线模型、线段模型及Agent模型，进行高校校园建设的综合分析。通过实际调研进行校园空间中的师生行为分析，探究高校校园建设对师生日常生活的影响。根据横向对比分析结果进行校园空间活力的探究，并提出活力提升策略，以提升校园空间的使用率，合理配置教育设施资源，减少校园闲置空间。

1空间句法概述

空间句法是一种通过数学方法分析人类活动和空间影响的方法，它将人类行为、空间形态及空间功能三者相互联系，从而进行城市结构分析，空间句法理论已被广泛运用于城市更新等规划相关的问题中，提出建筑构成会对人在空间中的行为产生直接影响，人的行为活动也会反作用于空间中的建筑构成[1]。空间句法理论强调以自然出行为前提，自然出行可以理解为不受空间功能限制的出行。在这种出行状态下，空间对人们出行的影响大于空间功能对人流的影响，能更加直观地分析空间本身。

同时，用这种方法也能揭露出空间与空间之间的关系，为空间活力提升研究提供了新思路。空间句法中所出现的凸空间法、轴线模型分析法、线段模型分析法都是基于空间分割，使用数学上的拓扑方法将大空间分割成若干的小空间，然后使用数学微积分中极限的方法，在不同角度的研究中给切割出的小空间赋值。如深度值、连接值、控制值等定量参数，让人们用一种全新的角度去认识空间。

此外，空间句法还提出，在特定的文化背景下，人们在空间中的活动会具备某种特定的文化意义，并在该文化意义下改造成空间。因此，空间形式一方面影响了空间功能，另一方面，在特定的文化背景下，活动也会对空间产生影响。

2吉林建筑大学校园空间现状

吉林建筑大学位于长春市净月国家高新技术产业开发区，学校校园占地面积948000平方米，总建筑面积454000平方米（如图1），全日制在校生约16000人。因位于长春市新开发区域，周边生活生产设施还处于建设当中，较近的多功能商圈已超过学校周边3公里的距离，所以校园需满足日常的生活需求。

吉林建筑大学校园主要包含以下四个区域：宿舍、活动场所、食堂、教学楼（如图2），宿舍楼主要集中在东北区域，两所食堂分别位于宿舍楼分布的两个点位附近，教学楼主要分布在中、西部，根据实际调研，教学楼和宿舍楼都能达到正常的使用率。如图2可知，吉林建筑大学校园西南区域有大部分面积没有进行校园建筑的规划建设，造成了大片区域的闲置。

宿舍楼是多数行为活动发生的起始点，其布点位置在校园空间中有着较高权重，同时会影响其他功能类型建筑的布点位置选择;教学楼是校园空间中功能性最为重要的建筑，宿舍和教学楼很大程度上决定了学校的整体空间活力度;活动场所包含图书馆、运动场、浴池及综合商贸楼，综合商贸楼中包含一层的超市、通讯服务商户，二层的干洗店、打印社、理发店、水果店、文具店，用来提供除正常上课吃饭休息之外的日常行为活动需求。

3吉林建筑大学校园的空间句法分析

3.1轴线模型分析

该研究以师生日常行为活动为基础，通过轴线模型的建立分析，直观地反映出校园空间中各条道路的连接情况、整合度高低、校园各个空间之间的相互关系（如图3）。

轴线模型整合度表示每条道路的聚集性，整合度是空间句法中最重要的参数之一，若整合度大于1，说明该空间节点与其他空间节点的相关性较高，也就是空间聚集性强;当整合度的数值介于0.4到0.6之间，则该空间节点与其他空间节点的相互状态为离散型。

从图4中可以看出，在长直的道路上多数会有街道与之相连，经过轴线模型分析后，得出的整合度便会越高，同时说明此条道路的可达性越高。吉林建筑大学校园道路整合度最高的两条路分别为：商贸楼途经篮球场、实验教学楼、一二公寓，以及一二食堂的道路;二食堂途经公共教学馆、图书馆，以及逸夫楼的道路。两条路的整合度值都达到了1.9—2.1，有很强的聚集力，第二食堂到南边的道路，虽然没有较高的连接值，但却有着很高的整合度，但该道路西侧的空间并没有功能性建筑，导致空间活力大幅降低。

3.2线段模型分析

轴线模型是将道路抽象为长直线，如果抛开尺度进行路径分析，那么研究就会忽视掉一些人为行动的影响。线段模型中包含很多定量参数，该研究主要分析线段模型的整合度（如图5）。吉林建筑大学校园道路线段模型将空間尺度划入考量范围，如图可知，将距离考虑进影响道路的因素之后，整合度相对于轴线模型发生了一些变化。逸夫楼、土木楼的建筑庭院部分，可达性最低。

线段模型下，也就是考虑米制单位情况下的模型，两条长直路的整合度发生了细小的改变，整合度从道路起始到结束，呈现不等距的“低—高—低”的趋势，也就说明因为道路长度过长的原因，从宿舍到教学楼的可达性降低了，选择该道路出行会增加步行时间，这会直接影响师生的生活效率。

3.3视线模型分析

一般情况下提及视线分析时，我们想到的都是宏观的建筑物对视线的影响，而空间句法是需要将空间进行极限化去分析相关问题。视线分析时如使用极限的理念则需要将视线进行“极限化”，视线分析所建立的视域空间与前两个模型有所不同，视域空间的建立是要将研究对象转译为无限细分的方格网。发现视点之间存在的相互联系及视点可能拥有的相关属性。最后利用函数值的大小来表现视点每个因素的依赖关系及他们所占有的比重[2]。

经过绘制计算，得到吉林建筑大学校园视线分析图（如图6），视线分析的数据处理与其他分析的数据处理模式相同，通过颜色表明视线深度的高低变化。

从图6中可以看出，更加开阔的空间会拥有更高的可视度，人们不需要视线的转移就能观察到空间内的基本情况，图6中呈现大面积可视度较高的区域，可进行校园户外活动的开设。实际调研下，只有西北方向的土木楼区域与二食堂西侧广场有活动安排，西南方向可视度最高且面积最大的空间并没有活动开设。除距离宿舍楼距离较远的客观原因之外，还因为该区域周围没有补给等必要的功能性设施建设，导致大面积区域闲置，影响校园活力度。

3.4Agent模型分析

Agent分析也叫智能体分析，是在视线分析的基础上，通过Depthmap中的程序实现的，Agent分析相比于传统视域分析更加直观，它能生成若干个模拟人，根据现有空间的视域分析结果，模拟人类在模型中的运动，并生成运动轨迹。同时，从高到低的道路，用红色到蓝色表示出来[3]。

通过空间句法的Agent模型，将若干模拟人均匀地投放在校園空间中，让他们在空间中根据校园空间的视域分析进行运动，经过一段时间后，空间中的运动轨迹覆盖量，从低到高分别用从蓝到红的色块表示，得到最后的Agent分析模型图（如图7）。

如图7所示，将虚拟人随机投放在高校校园，经过一段时间后，虚拟人流根据校园内的视域进行模拟运动。在没有建筑物功能的影响下，在道路的选择上会与实际调研情况有些许不同。除去校园外环的长直路是作为人车分流的功能使用之外，可以看出篮球场门口呈三角形的空地区域，一二公寓交界处、商贸楼，以及三、四公寓之间的道路，会更多的作为自然运动下的路径被选择。

4基于空间句法的吉林建筑大学校园空间活力提升策略

空间句法作为测量空间组织特征的重要理论和量化方法，是从空间组织层面展现使用者行为与空间之间的对应关系[4]。该研究所阐述的内容有限，经过筛选，使用了更为重要的几个参数，最后通过上述模型分析，对校园空间活力提升提出相应的优化策略。

4.1优化空间结构形态

根据吉林建筑大学校园空间轴线模型进行分析，整合度最高的为长直路，分别将三栋主要教学楼与学生宿舍相连接，能够合理地进行日常出行。但线段模型下，也就是考虑米制单位的情况下的模型，两条长直路的整合度从道路起始到结束呈现“低—高—低”走势，导致部分出行会产生时间过长的问题。

在吉林建筑大学校园规划布局中，将图书馆、公共教学馆、实验楼及行政楼围绕着一片绿地建成。其中公共教学馆和图书馆是学生使用率最高的两个建筑，而之间的通行道路，需要经过环形路线，先到达实验楼或行政楼才能到达目的地。位于建筑中的圆形绿地并没有铺装便于通行的直线道路，部分同学在选择路径时，会直接选择中间圆形绿化坡路的区域，该区域并未铺设人行路，不仅在雨雪天有很大危险，也会对校园环境建设造成了一些影响。

所以进行校园规划时，需考虑将三类支持日常生活的功能性建筑建设在整合度更高的道路上，提升连接此类建筑道路的整合度。可以理解为提高主要道路与其他道路的连接性，或减少主要功能性建筑之间道路的长度，加强路网之间的衔接[5]，以此优化空间结构形态，增强校园空间活力。

4.2提升校园空间使用率

根据教育部对我国高校建设的管理办法，高校校园建筑规划面积应符合地方规定，并正确处理近期建设和远期发展问题，在有限的面积中进行校园规划时，应充分地利用校园空间。

通过Agent模型分析可以看出，当模拟人流被随机投放在校园中的各条道路上时，根据视域分析的原则，行人会选择视线没有遮挡的道路行走，模型显示外环道路的选择度更高，但校园外环路作为人车分流的主要道路，不能作为首要考虑的道路因素。除外环分流道路之外，可以看出篮球场正南侧的三角形区域达到了交通流量的最高值。在吉林建筑大学的实际规划中这里为停车场。但根据早晚停车实际情况，该区域停车率并不高，该区域更适合作为活动空间使用。在线段模型分析中，多数教学楼的内庭院整合度较低，可在区域内合理规划停车场，以此提升区域使用率。

4.3提升功能区域覆盖率

吉林建筑大学的功能性活动场所包含食堂、图书馆、体育场、超市及快递站等。根据线段模型和轴线模型分析可知，提升校园主体建筑间道路的整合度可以提高师生在校园生活的效率。同时通过两个模型的显示结果可以看出，校园空间中仍有大面积空间因整合度低、建筑设施的必要性低，造成长时间的闲置浪费。

逸夫楼南侧的大片绿地，在高可视度的前提下，因其中没有相应的道路铺装，没有配套建筑设施，至使此片区域没有被合理利用，导致长时间闲置。针对校园整合度低、又有较大面积的空间，可以通过道路铺装或增添建筑设施设施，来提升该空间活力度，减少空间浪费。

空间中功能的混合程度和空间活力成正相关，校园空间中商业空间近年来越来越丰富。一些高校在校园中进行CBD建设，包括泳池、影院、书店、各类餐饮等，建设良好的校园商业区，能提升校园空间活力，同时在校园封闭管理期间，丰富师生的生活内容，提升生活质量。

5结语

文章基于空间句法进行高校校园空间的活力提升研究，以理性的数据分析为研究基础，以空间句法理论为指导，同时结合实地调研法，对吉林建筑大学校园空间进行了建模分析，分别用轴线模型、线段模型和视线分析模型，以及其中的一些定量参数来解读校园空间活力度，并分析影响空间活力的因素。通过模型建立得出的结论证实了空间活力同时受多种情况影响。最后，从空间结构优化、空间使用率提升，以及功能区覆盖三方面对校园空间活力提升提出优化策略。