理性的城市设计新策略 ——“空间句法”的英国城市实践
最近一期全国注册建筑师继续教育的主题是城市设计,选用的教材是王建国院士的《城市设计》(2010,第3版)。在这本专著中,有一个小节是“空间句法分析技术”,其中引用了戴晓玲老师在2005年发表于《城市建筑》杂志的一篇文章,讲述这种技术在英国城市设计实践中的运用,分别列举了新城开发与旧城更新的两个经典案例。
想知道案例的详细内容吗?本公号的第三篇将提供这篇旧文的2016年更新版(补充了当时因为版面有限所删去的配图与文字,并对文字做局部修改。)
摘要                             
本文以两个英国的项目为例——新城区大规模开发与旧城更新,阐释空间句法理论在城市设计中的实践。空间句法基于对空间结构与社会活动本质联系的理解,对原设计方案进行理性的分析,最终提出了截然不同的空间结构布局。通过对西方案例的设计背景、方案评价及修改过程的描述,为我国城市设计提供运作机制上的借鉴。
 
关键词
空间句法  城市设计  空间结构  社会逻辑
 
 
1.引子:空间句法理论及其应用
 
三十年前,空间句法理论由比尔·希列尔Bill Hillier教授和同事在伦敦大学学院开始孕育。其要旨可以被希列尔教授第一本书的书名很好的概括–“空间的社会逻辑”。他认为空间并不是社会活动的中性背景,而有其社会逻辑。这个研究实际上开启了一个全新的建筑学研究方向。“空间句法”的方法论基于计算机的强大模拟功能,对城市空间环境进行拓扑学的分析,以定量的方式表达出不同的空间结构所具有的不同性质,从而揭示空间结构对人类活动的潜在作用力。空间句法咨询公司于1992年成立,它的前身是伦敦大学的空间句法研究室。它的建立从一方面说是为了更好的将理论应用于实践,从另一方面说,实践本身为日趋成熟的空间句法分析技术也做出了必不可少的贡献。
 
空间句法理论的核心问题是“空间和社会存在着怎样的联系”。这其实也是建筑师和规划师们试图解决的难题。这个抽象的理论问题提醒我们,建筑与规划设计蕴含着对人的深层含义。抛开形形色色的表皮,新创造出来的空间对现有的城市活动会有怎样的影响?空间的布局有那么多种的可能性,被实施的方案对城市和使用者而言是最优的吗?比如,这个市民广场的位置和形态是否仅局限于象征意义的表达?它是否会以其特定的空间设计促进市民相互之间的交往?又比如,那个新城的开发能不能聚到足够的人气,它的商业,办公,居住的用地分布是否合理,最后的开发能否成功?空间句法理论的实践能帮助我们寻求这些看似难以回答问题的答案。
 
在体量和表皮之外,建筑和城市设计的灵魂在于空间,而空间是流动的、难以捕捉的对象。传统的设计训练告诉我们,要想拥有创造好的空间的能力,需要去“悟”, 需要长期的经验积累。然而,经验仍属主观的范畴。不同个体的经验积累会对同一设计产生不同的判断。尴尬的是,这些相互区别的判断缺乏理性讨论的基础。有没有可能用一种客观科学的方式对方案进行分析和评估,以此形成一个辩论的平台,从而协助专家们达成一致的判断呢?下文选取的两个城市设计案例便是空间句法理论在这个方面的成功实践,分别为东伦敦斯特拉特福城的开发设计(大规模新城区开发)和考彻斯特市圣博托夫区都市更新计划(旧城更新)。
 
 
2.案例一:东伦敦斯特拉特福城的开发(Stratford City)
斯特拉特福城项目位于东伦敦的纽汉区(Newham),基地是一块面积达73公顷的铁路用地。此处西望伦敦内城金融区,南看金丝雀码头CBD,车程到两个中心区仅10 分钟,有着非常便利的区位条件。随着伦敦的全球化进程和社会经济重构,其城市性质也逐渐调整,金融服务成为城市的主导产业,而为传统工业服务的铁路站场用地被大量荒弃。在这种大背景下,以欧洲之星(Eurostar)在斯特拉特福国际铁路站的建设为契机,2001年,由伦敦及欧洲大陆铁路公司,Chelsfield公司和Stanhope公司组成的发展伙伴组织,计划了一个投资达30亿英镑的超级发展项目,考虑把这块废弃的铁路用地更新建设为一个东伦敦的地区级主要商业服务中心。
 
斯特拉特福城的土地利用规划设定包括十五万平方米的商业零售空间,四十万平方米的办公面积,四千个住宅单位和两千间客房的旅馆面积。从基地的特性上说,这是一片由多条铁路围绕起来的产业废弃用地。因为地形的缘故,在欧洲之星铁路通过的基地中心将有一条长达1 公里的东西走向的凹槽,用于下吊开挖的机器设备以及今后的消防疏散。而工程开挖的泥土将就近堆放,因此,场地的标高将在现有基础上增加7米(图1)。另外,为了降低对环境的影响,基地及附近的自然排水将留在场地内,因此总图的设计要包括一个新的人工湖。2001年,斯特拉特福城发展伙伴组织在委托ARUP事务所完成了初步的总图规划之后,要求空间句法公司对其总图进行测试和分析,并提出必要的变动建议。
 
如图2所示,ARUP的方案以平行于大凹槽的走向布置正南北的网格,以中心十字大道控制形态,以小范围的曲线丰富形态,达到了一个饱满的构图。因为本方案的场地基本是一片空地,对设计师的制约少,总图的几何构成感非常强。但是,如果从空间使用的人性化视角看,这是否是一个成功的设计呢?
 
空间句法公司首先以伦敦市的轴线模型对现有基地的空间性质进行了宏观角度的分析和总结(注释1)。如图3所示,尽管基地离伦敦中心牛津街的直线距离尚可(图的东北角),但其可达性较弱(整体呈冷色)。模型显示,在基地东南与其隔铁路相望的斯塔福斯特拉特福老镇中心是空间可达性较强的部分(显示为橙色)。而在现实中,此处有两条地铁线在此交汇,并有一个大型的公交中转站,是斯特拉特福的交通换乘枢纽。因为大量铁路基础设施的缘故,附近社区相互之间的连接性差,彼此孤立隔绝,整体城市环境处于衰败的状态。
接下来,空间句法公司把ARUP的设计案放入大环境的轴线模型内进行分析,模拟此方案下可能产生的人流状态(图4)。结果显示,尽管方案自成一个完整的系统,但是,以更大范围的城市角度看,该城市设计忽略了与周边区域的联系,尤其是与位于东南边老镇中心的空间联系。方案中心的十字大道被铁路路轨终止,不能有效加强与老城的联系并引入有效人流。引用空间句法公司主管Biljana Savic的话说,如果实现ARUP的设计,基地也许能成为一个小型的高档商业办公综合体,但是,那将是一个以小汽车为主要出行方式的综合体,它的繁荣将于周边衰退的环境没有任何交集。但是,如果如此大的一个超级发展项目对相对贫穷社区的发展无所贡献,那将是非常可惜的。在英国,这也意味着项目可能在巨大的政治压力下得不到审批许可。
 
空间句法公司在对原有方案做出评估之后,又提出了一系列可能的候选方案。这些方案都被进一步放入轴线模型内进行测试,模拟候选方案对现有人流分布状态的干涉可能性。例如,延伸某些道路以建立新的长轴线使基地更好地融于大环境,重新布局另一些次要道路以增强总图的可理解性。2002年,空间句法公司提出了阶段性的优化方案(图5,6)。该设计强调了“都市脊椎”主轴线的塑造,这条城市主轴始于西南方的斯特拉特福老镇的中心,通过交通换乘枢纽,进入新城的商业中心,连接到国际铁路站,最后收于北部的人工湖和城市绿地(LeeValley)。它有效的联系了国际铁路站以及老镇中心的往来人流,加上两者中间大型商业区对人流的吸引力,保证了一个生气勃勃的区域中心的诞生。

空间句法公司的理性分析说服了整个项目设计团队(注释2),“都市脊椎”的概念以及公司提出的总图设计三原则被用来发展新的设计布局。这三个原则分别是:步行系统优先(基于英国的现有规划体系对可持续发展的强调);创造与伦敦的城市空间相融合的核心轴线结构;增强整体布局的可达性和可理解性。在接下来的日子里,空间句法公司作为整个项目设计团队的一份子,通过草图设计、人流预测、三维表达推敲和多次工作会议,作了多轮方案的修改。2004 年,伦敦纽汉区政府发展控制和准许的委员会批准了最后的斯特拉特福城发展方案,使之成为东伦敦大型都市更新计划之一。工程预计将于2006开始,需要20 年全部完成。可以预见,工程的建设完成将极大的改善和扩大区域的公共城市空间和交通网络,把定位于国际标准的新建综合开发和已有的社区设施有机地联系起来,从而大大优化了项目本身以及其对城市的贡献。
 
项目发展伙伴组织的成员之一,Stanhope公司的主席斯图亚特.利普顿(Stuart Lipton)爵士说,空间句法公司的工作帮助我们理解、量化、观察这难以形容的空间,并把系统的理论分析转换为成功的城市设计,使我们对设计方案更具有信心。
 
3.  案例二:考彻斯特市圣博托夫区都市更新计划(St Botolph’s Quarter, Colchester)
考彻斯特市是英格兰东部的历史古城。市政府2020年战略性规划的主要目标是对古城中心区进行以可持续方针为指导的复兴计划。圣博托夫区位于中心区东部,是四个更新计划区之一。2002 春,市政府理事会委托以空间句法公司为核心的设计团队(注释4)对圣博托夫区进行总图规划设计。这个案例的特殊性在于它是对历史古城的更新计划,设计的场地内有大量保护建筑,包括一段罗马时期的古城墙。因此历史保护是设计中十分重要而又敏感的因素,英格兰历史遗产委员会会(English Heritage)将对设计提案进行评审。而在另一方面,引进资金,产生更多的就业机会,从而激发城市活力也是城市更新计划的主要目的之一。于是,总图规划设计的核心便是解答一系列的问题:如何发展,引入何种性质的用地,如何平衡本区与整个城市的关系,如何平衡历史保护和发展的关系等。
图7,8分别是圣博托夫区规划范围图和周边环境用地分布图。圣博托夫区规划范围的用地现状主要是公交中转站和停车场。根据步行人流现场调查图显示,繁华热闹的老城中心到东边便迅速萧条起来。空间句法公司对基地进行了轴线模型的分析,结果如图9。很明显,模型所显示的空间的可达性和实际人流的分布有很强相关性。因此,如果能改善场地的可达性程度并配以相关的土地利用,萧条的老城东部也应该能随之振兴。
 
在规划设计开始之前,已有发展商准备在公交中转站的区域建设一个大型的商业综合体,土地收购已经完成,处于把方案上报给市议会的阶段。在空间句法公司接受委托,对基地作了详尽的分析之后,对开发公司的发展方案深表忧虑。如图10所示,现有商业核东西长约500米,南北长约250米,从城市形态上这已经是一个偏扁的模式。如果按发展商的意愿再向东边延伸商业,最可能的结果就是太长的线性发展的就实际使用而言会使商业空间分成为两段。与新老商业相互补充的初衷相反,两者反而会竞争起顾客的来源。考虑到考彻斯特市的南边有很多新的居住发展用地,空间句法公司提出了一个大胆的构想。它建议发展商把已经购买的土地和政府所有的另一块位于现有商业区南边的土地进行互换。这样,对发展商而言,因为新的用地位于大量居民往来市中心的必行之路,而使之占有了更有利的位置。对城市而言,土地利用的布局将更加合理。同时,由于圣博托夫区规划范围的土地拥有权更加清晰(大部分土地属于政府),规划的积极引导作用也就更明显了。当然,在实际操作中,土地互换建议被采纳的过程是十分复杂和艰难的。然而,该建议的基础是严密的空间理性分析与实证调查。最后,几方代表皆大欢喜地采纳了这项建议。



 
土地互换之后,尽管空间句法公司的工作看似是常规的总图规划,不同的是,新的总图草案可以通过轴线模型分析进行理性的空间评价。当然除了空间分析之外,历史城镇的规划工作牵涉的要点还有很多。工作的一项重点就是把合理的公共参与结果反映到方案中去。方案的公共参与会信息会被送到所有的利益相关群体,其中包括土地所有者、开发商、政府顾问(譬如英国遗产委员会English Heritage,CABE,高速公路当局the Highway Authority)、城市更新合作伙伴等等。图11/12是2003 年6月的第一正式草案的总图与模型,图13是与之对应的轴线模型。设计表达了空间句法公司设计一直遵循的原则—— 优化步行系统以提高城市的可持续性;增强整体布局的可达性和可理解性;以可达性强弱特性指导土地利用的战略性布局,把对人流量有较高要求的功能(如商业)布置在可达性好的街道两侧,把要求安静的居住功能布置在可达性较弱的街道两侧。在2004年七月最终修改稿之后,最终核准的提案将作为考彻斯特市圣博托夫区的补充规划文件 (SupplementaryPlanning Document) 而具有法律效力。这个城市复兴项目预计将吸引1亿英镑的外来投资。同时,由于公共交通网络和步行网络的改善,众多的历史景点将更容易被游客所接近。市理事会估计这将年均吸引额外的50万访客,增加考彻斯特市的旅游竞争力。


4.思考和结论
 
从上述两个案例中,可以理解空间句法公司的工作程序。首先是进行详尽的场地调查核实,接着是通过计算机模型对方案的空间结构进行分析和推敲,最后提出优化方案。大型的城市开发项目耗资巨大,一旦建设成型, 将给相关地区的使用带来巨大的影响。在实践中,这种城市的空间结构和关系的设计往往基于建筑师规划师个人的职业素质与良好意愿,但意愿中所假设的群体行为是否会真正实现吗? 什么是城市空间的内在逻辑?如何处理城市整体与局部的空间关系?怎样才能减少大型开发项目在城市设计阶段上的失败?这些疑惑是所有开发者和地方政府都非常关切的问题。
 
空间句法公司的贡献便是通过理性的城市空间分析,给城市设计提供了理论上的依据。它能在设计前期对基地的性质做出客观地评价,发掘基地潜力;在设计的中期对方案的可能后果做出预测,判断人们使用空间的可能方式,判断用地布局是否合理。因此,空间句法的分析工具降低了项目风险,加强了单个项目与城市环境的整体关系,能促进更好城市空间结构的形成。
 
空间句法公司有一句格言是 “好的空间创造价值”。这种价值不仅是对开发商而言的,更是对城市整体与所有使用者而言的。在理性空间分析协助下产生的城市设计,将不仅仅有利于开发项目本身的成功,还会对项目周边城市公共空间的活力提升做出有益的贡献。
 
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注释1:轴线模型英文名为Axial Map. 是空间句法理论中重要的计算机数字化分析模型。计算的结果以由红到蓝色彩表达,颜色越暖表示可达性越强,颜色越冷表示可达性越弱。一个特别的提醒是:分析的结果需要研究人员根据第一手的观察资料进行谨慎的诠释,并不像一些对空间句法理论的批评所言,以计算机软件的运算代替了一切。
 
注释2:团队还包括 The Architecture Centre (专注于历史街区的评价以及公众参与活动的咨询公司), CBRE(地产商业评估的咨询公司)
 
注释3:团队还包括 The Architecture Centre (专长于历史街区的评价以及公众参与活动的咨询公司), CBRE(地产商业评估的咨询公司)

文章来源:微信公众号空间句法爱好者