轨交上盖地块基面公共空间适宜密度规模研究*

言 语，徐磊青，刘 珩，夏正伟

1 公共空间密度、规模的值域优化

在我国城市总体收缩而超大城市续人口流入的情况下[1]，“二十大”提出“高质量发展”、“增量提质”。相应地，超大城市TOD 核心区域又密又好的要求，应具体落实为面积、密度与容积率等形式指标对公共空间的密度导控。一些学者提出基于 “效率-公平”理念优化规模配置，如刘泉[2]提出TOD中心区应设最低密度与容积率，避免浪费土地和守住效率底线；赵芳兰、尹稚[3]提出亚洲高密度用地条件不允许其中心区域过于水平地发展公共空间。也有学者提出控制密度在最适宜范围[4]的（图1）、“最佳规模”的“阈限控制”的[5]，有提出用“规模配置”协调“大而集中与小而分散”[6]的，有提出相对居住面积来值域化容积率而获得规划控制弹性与优化的[7]。城市理论有林奇（K Lynch）对城市各部分系统协调性设计的重视[8]、简雅各布斯曲线[9]（图2）、最佳规模（Capello R et al，2000）理论[5]等，都关乎偏向公平与偏向效率的两类指标（如图1 与图2 中x、y 轴）的协调问题。“又好又密”问题涉及效率与公平这种“刚刚好”的状态。

图1 城市密度与城市综合效益的关系

图2 简·雅各布斯曲线

2 指标计算文献分析

不少城市设计与建筑学学者在此TOD 地块层面城市设计管控领域有所讨论（表1）[10-18]，主要分为规模指标、比率指标（如容积率）。

表1 城市设计、建筑层面公共空间指标统计计算

经总结，文献有以下3 个讨论重点。

2.1 基面公共空间的定义

轨交上盖基面公共空间以多层地形接驳为核心横贯室内外，包括中庭、下沉广场、室内外步道等。其定义来源于卢济威、王海松《山地建筑设计》[19]，以“入口层或大面积室外公共空间连接的空间层面”定义的“城市基面”，体现了立体化地形统筹的基面概念。后卢济威、王一[20]所新提出的城市基面中确有包括室内的中庭、地下广场等，也强调了“多地面”的“立体地面”特性。其他研究学者多有类似定义，如多基面接驳的“多首层”概念[21，22]、“地形基面”[23]等等。上述审计分类中必然因多地面接驳，而考虑叠加计算室内外公共空间面积，分母中出现了建筑面积、室内基面面积、地块面积、多层基面的面积加总等（表1）。

2.2 优化值域

针对兼有作为导流网络和承载公共活动功能的基面公共空间面积，徐磊青等[24]提出以公共空间品质检验公共空间供应问题以追求质与量的兼顾。而供应与比率指标需要有基于曲线估计的验证，才能应对优化区间问题。

2.3 总结性、拓展性验证

如图3，采用表1 的方式计算公共空间，尝试将分子和分母互换组合以供验证筛选如表2。地块作为导控单元。除传统地块指标（AB 行），因立体多基面公共空间贯穿于室内外，并与不同标高衔接、形成于轨交站、天桥、中庭与地下步行街共同形成的系统中，有立体室内外基面公共空间规模统筹的需求（C行），故它们之间可以互除，成为比率指标[15]（D 行）。而作为相对值的拓展考虑和建筑面积、商业面积的相对比率至少可拓展出容积比率系数与反之亦然的容积压力系数等指标（E/F/H 行）。在新指标中，D 类密度指标和建筑密度对活动空间的支持与保障有关；E 类比率指标则在D 类基础上将分母换成商业面积和总建筑面积来考察公共空间配套比例；F 类逻辑上与E 类是倒数关系，将建筑面积和商业面积看公共空间的压力来源；G 类则将中庭规模看作配套公共资源来匹配地块面积和开发强度；H 类指标则考察室内化的平衡性。

表2 地块传统指标、公共空间供应及供应系数指标的假设、分类及计算方式

图3 基面公共空间供应系数的计算思路

虽然以地块为统计验证单元，存在验证内容超出地块范围的匹配问题，但导控涉及基面串联的多个地块的综合导控，连接后成为多个地块上的一组建筑，可凭借实证，以单独地块作为分析对象并将研究推广到多个地块的弹性导控区间组合。

3 实验设计

3.1 站域地块取样

研究案例按客流覆盖取样于上海日均客流量3～17 万站域中的11 个站域与其500m 半径内的33 个站城一体开发地块，同时包含了轻轨与地铁多线多站接驳案例。如图4，按地块层面（33个，如图中编号所示）展开基面公共空间及其相关功能规模面积统计分析。

图4 33 个轨交站域站城一体开发地块及其立体公共空间系统（红色：中庭体积；浅灰色：室外基面公共空间；渐变灰色：建筑体量）1）

3.2 行为调研取样

综合公共空间活力验证研究结合公共空间行为与活力的经典理论，行为分类按照公共空间活力研究著名学者杨盖尔[25]的《交往与空间》中的行为快照（snapshots）调研[26]，当场记录具体行为和位置，标记在基面公共空间地图中（mapping）。研究可以从活动类型、人的运动、空间中的分布等方面判定空间特点。相比截面人流法，快照法更能应对本题面域空间的研究。

采用言语、徐磊青的杨盖尔式方法调研[17,25]：为避免人流波动影响造成偶然的数据记录，数据收集在控制在11 月相同气候条件下，以2 日（平日、双休日）共16 轮的频次，按如图5 所示分类的快照法行为调研。其中穿行人流属于杨盖尔调研分类中的必要性通勤行为，商业停留属于必要性停留行为。其余3 种皆属于非商业的选择性停留（optional）而彰显空间的品质。卢济威&王一[20]指出立体城市不仅指城市空间，也指城市组织层面上公共活动的立体化（图5）。

图5 黄陂南路站公共空间中的现场行为学数据的立体mapping 示例

3.3 验证模型

公共空间有诸多验证模型，有许多学者进行了充分总结[17，24，27，28]。考虑到以高密度地区协调发展的价值观来判定目标，针对性地选用先期研究中的效率与公平协调模型[17]。该文献已经基于高低阶指标（Y1 可达性、Y2 功能可见性、Y3 连续性）的曲线拟合进行了初步的值域验证，以主成分方式降维从文献归纳总结得到的效率（EF）因子与公平（EQ）因子，如表3 所示。Y1-Y3 的主成分权重分别为0.443、0.319 和0.238。如图6a，Y1-Y3 主成分下，其特征根计算后行为学指标中偏向效率与偏向公平的因子权重分别如图6b。3 个主成分的坐标系中的自动聚类为EQ、EF 效率两类证明了3 个主成分和文献中主观分类的效率与公平之间的理论关系，即可达性Y1、功能可见性Y2与连续性Y3 是从基础层次效率过渡到高级层次公平的不同层次指标，分别代表效率发展、品质发展、可持续发展的3 个按金字塔模式递进、从效率往公平渐倾的层级，如图7模型所示：1）可达性（Y1，accessibility）：公共空间作为导流，代表轨交发展必需的流量，更偏向效率；2）功能可见性（Y2，affordance）：空间承载公共活动与使用，与公共空间品质及偶发停留行为密切相关，更偏向公平；3）连续性（Y3，continuity）：带动整体发展：抵抗室内化孤岛、倡导轨交边际效益溢出，更偏向公平。该模型提供了前述图1 与图2 中构建优化值域曲线拟合的坐标系基础，可对3个主成分判定下曲线拟合的最优区间交集进行分析（图7）。

图6 模型的2 个指标聚类在三个主成分坐标系中的位置及其权重组成

4 相关性与值域验证

4.1 相关性验证

公共空间供应指标、供应系数与“效率-公平”模型各维度指标相关性表格如表2 右侧所示，可发现：1）传统密度与开发强度指标较为失效；2）规模指标对比中，室内基面公共空间面积相比传统规模指标有更高的相关性数值；3）密度指标对比中，室内基面公共空间密度（D3）、公共空间室内外比（H1）、中庭容积率与中庭容积强度都比建筑密度和开发强度更优；4）高相关性的基面公共空间供应指标（A1-3、C1-4）随着开发规模的增加，来访空间并加以使用和停留的人却不一定相应增加，需要借助曲线值域估计来判断；5）将公共空间作为分母的容积压力指标中，大多拟合效果不好，不过室外基面商业容积压力（F4）和连续性（Y3）产生了相关性（0.345＊），说明商业高密度发展需求边际效益可溢出至室外城市空间。

4.2 验证值域结论

将公共空间供应与供应系数指标输入SPSS 中以Y1/Y2/Y3 为因变量进行曲线估计，满足显著性要求拟合结果与相应指标如图8 的A-P 所示（都满足显著性＜0.05，其R2如图注所示），可发展出以下（表4）公共空间供应与供应系数据曲线可视化参考及峰值的导控优化值域区间。

表4 地块公共空间供应与供应系数的导控优化值域

图8 A-P 公共空间供应与供应系数相关指标分别与Y1/Y2/Y3 进行曲线估计的结果

（1）地块面积

46000～51000m2较为优化，边长214～225m（图8 A）：

地块面积超过此值会因增加过长的步行距离。尺度不人性化和过于稀释，导致Y1 可达性、Y2 功能可见性受损。陆家嘴站域地铁站位于尽端而非中心，而超大地块案例散点国金中心（图5 地块15）及环球金融中心（图5 地块17）位于在曲线下降区段中最右下方（如图9，三次函数R2=0.456）。在TOD 语境下探讨的规模与尺度的阈限下，意味着2 个案例不仅低于拟合平均水平线，还成为最为低效大地块的代表（图10）。而远高于拟合线的右上角（图9）的打浦桥（图5 地块8）与万达广场（图5 地块28）2个超大地块案例要么比邻地铁站或为地铁上盖，其内部有室外步行街或者广场将大街区化整为零变为多个体量。对比以窄密路网闻名的纽约地块尺度（14400m2左右，240m×60m），地块长边如果过长说明无论天桥与地道怎么连，尺度限制仍在立体导控中有意义。

图9 可达性与地块面积的三次函数拟合曲线（R2=456）

图10 陆家嘴基面公共空间日常的冷清状态

（2）总商业面积

160000～190000m2较为优化（图8 B）：不可超过，否则形成商业的过度活力虹吸使得室内公共空间形成孤岛[29]，带来负面效应（Y2、Y3），商业边际效益不溢出于城市空间。

（3）建筑面积

570000～720000m2较为优化（图8 C）：值得注意的是建筑面积的增加并不会带来连续性的显著下降，但超过570000m2后会带来对Y2 功能可见性的负面影响。

（4）地块室外基面公共空间面积

约30000m2左右较为优化（图8 D）：Y3 拟合没有显著性故未绘出。顶点后Y1 可达性下降速度是超过Y2功能可见性的，比较下意味着地块室外基面公共空间面积这一指标受到Y1 效率的严格限定。与1）中地块面积指标讨论同理，过大规模将导致步行距离增加，减效高密度开发的土地利用。

（5）地块室内基面公共空间面积

19000～26000m2较为优化（图8 E）：曲线反应了“低了供流不足，高了规模不合理”的状况。因开发效率先导、室内化而盲目扩大接驳规模，会降低连续性和功能可见性，其界限为14000m2（Y3），Y1 展现出无限增长趋势之余Y2 和Y3 都分别于19000m2和14000m2处进入增长瓶颈并在26000m2处被Y1 反超。结合调研观察，该现象可解释为其高差过渡设计若处理不善，多基面连接容易适得其反，如高架、宽马路、步行上穿下行导致的冰冷巨构、巨型尺度、通勤不便、嘈杂噪音。

（6）总公共空间面积

42500～44000m2较为优化（图8 F）：与室内类似，总公共空间面积在Y1/Y2/Y3 作为指示剂判定下，其峰值取值都会取值在43000m2左右。观察曲线下降部分，相比Y2 而言，Y1 和Y3 下降较快，综合考虑大开敞空间、大室内基面空间造成的内外割裂、活力与城市空间的割裂，可达性、连续性无法提升。

（7）建筑密度与开敞公共空间密度

如图（图8 G、H），建筑密度比开发强度更有效（完全没有显著性），和且连续性更相关。此处线性的拟合结果导致“适宜密度”的区间并未出现，可说明所选取上海TOD 样本并未出现建筑密度这一指标过度的情况。

（8）室内基面公共空间密度在0.6 左右较为均衡（图8 I）：对比开敞公共空间密度的负相关，室内基面公共空间密度至少是正相关，能够助益连续性和功能可见性的整体性提高。

（9）室外基面公共空间商业容积压力

15左右较为优化（图8 N）：商业体比室外基面公共空间的面积比例在15 左右为佳，都能取到连续性和可达性的最大值。

（10）公共空间室内外比与室内外公共空间面积乘积

公共空间室内外比在1.450 左右较为优化（图8 O、P）：室内外比越高室内越大室外越小。在TOD 语境下，多层接驳（室内大）并位处于高密度（室外小）城区的案例必然被这一指标筛选出来。在1.4 左右出现了Y1可达性的峰值，但对于Y2 和Y3 来说增长都不会下降。相比之下，作为均衡与规模的考察，室内外公共空间面积乘积的Y1/Y2/Y3 曲线拟合都有峰值，但Y2 的峰值来的最早，Y3 次之，Y1 最后。这从侧面印证了前几节讨论中，规模尺度的空间品质增益会随着可达性的增加到达瓶颈。

（11）中庭体积、中庭容积率、中庭容积强度

中庭体积在73000～85000m2较为优化，另需避开160000m2左右的瓶颈区间（图8 J、K、L）：中庭体积和中庭容积率都呈现出其他拟合中少见的，先增后减然后突破瓶颈后再增的曲线形态。对应到形态类型的取值区间[30]考虑，很可能是因一个或单组集中中庭裂解为多个或多组分散中庭，即类型演变导致瓶颈区间。中庭体积峰值在75000m2左右达到，但在160000m2左右复增前仍处低谷。中庭容积强度峰值、低谷则出现在130 和300 处（数值经过均一化）。

5 结论与讨论

5.1 公共空间供应与供应系数验证

在公共空间供应检验中，总公共空间面积（r=0.614，r=0.648，r=0.417）、室内基面公共空间面积（r=0.829，r=0.691，r=0.524），中庭体积（r=0.644，r=0.576，r=0.470）被验证为较为有效（如表4 右侧）。证明了公共空间供应规模本身的有效性。

在公共空间供应系数检验中，和建筑密度同为以地块面积为分母的室内基面公共空间密度被检验为有效（r=0.551，r=0.426，r=0.372），而公共空间面积容积率相关指标普遍失效。充满城市活力的室内基面公共空间的指标凸显了指标进一步立体化的必要性，对传统指标有补足。

5.2 公共空间供应与供应系数优化值域

首先不建议过大地块尺度或者过多室外空间供应来稀释密度，也不建议过小地块或过小商业规模造成对人流量的活力转化率低。在立体接驳的条件下仍应提倡中小尺度的窄密路网、人性界面、高差过渡导控，应限制、化整为零超大地块，或者连接中小地块进行规模整合，向优化值域靠拢。地块指标在46000m2左右达到最优阈值（Y1-Y3），过后就会下降；室内基面公共空间面积分别在14000 m2（Y3）与19000 m2（Y2）左右不再增长或进入瓶颈期；室外基面公共空间方面，Y2 和Y1 都较为一致地将开敞公共空间面积限定在30000m2以内；总公共空间方面，优化值域在43000m2左右。

5.3 讨论：地块面积配比、值域参考表

如表4 与图8，从函数同步与否入手，得以分析指标值域的交叠与错开，从而达到对开发增量走势 “冲突-协调”上的判断，帮助“刚刚好”的适宜规模与优化配置的导控。推荐加强针对连续性、功能可见性的外部公共空间环境导控，如结合绿化维持界面柔和、结合可坐靠台阶以进行高差过渡等。密度与规模过度发展之下的封闭，是效率与公平矛盾的体现，表现为高差设计不利则越接驳越阻滞。高密度城市的碎片化、孤岛化由此而生——这成为亚洲形式的“交通邻近开发”[31]（TAD，Transit Adjacent Development）的反面典型，指开发未得交通便利而反受其害。

致谢：衷心感谢张晓萌女士对图8 中计算与绘制的大力帮助。

图、表来源

图1：引自参考文献[4]；

图2：引自参考文献[9]；

图3：作者基于对参考文献[14,15,17]的信息，结合研究假设进行绘制；

图4、5：引自参考文献[29]；

图6、7、表3：引自参考文献[17]；

表1：作者基于对参考文献[10-18]的信息进行整理绘制；

表2：表头为作者基于对参考文献[14，15，17]的信息信息进行整理绘制，相关性为自行计算；

其余图、表均由作者拍摄或绘制。

注释

1）如图绘制了11 个轨交站域的30 个有接入地铁的站城一体开发地块及其编号，3 号地块1788 广场（静安寺站）、4 号地块会德丰国际广场（静安寺站）、13 号地块力宝广场（黄陂南路站）因未接入地铁系统而未绘出。