生態(tài)城市空間結(jié)構(gòu)理論研究的方向與趨勢(shì)

劉 超

城市空間結(jié)構(gòu)是城市規(guī)劃學(xué)和城市地理學(xué)研究的核心內(nèi)容。城市空間結(jié)構(gòu)主要從空間的角度來探索城市形態(tài)和城市相互作用網(wǎng)絡(luò)在理性的組織,原理下的表達(dá)方式,也就是說,在城市結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加空間維度(spatial dimension)的描述,其研究?jī)?nèi)容不但包括城市形態(tài)和城市內(nèi)部要素的空間分布,還包括了這些要素之間相互作用的內(nèi)在機(jī)制[1]。城市空間系統(tǒng)是城市各個(gè)子系統(tǒng)的載體,必然對(duì)城市的建設(shè)起到至關(guān)重要的作用,所有的其他城市子系統(tǒng),例如:城市社會(huì)、城市經(jīng)濟(jì)體系、城市自然等等,都必須依托城市物質(zhì)空間存在[3]。城市空間結(jié)構(gòu)的組織方式是城市生態(tài)建設(shè)的關(guān)鍵要素,直接關(guān)系到“生態(tài)城市”的建立和存在。從生態(tài)學(xué)角度探討城市空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展演化有助于較為深入的認(rèn)識(shí)城市發(fā)展演化的規(guī)律,為城市規(guī)劃提供相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。

1 傳統(tǒng)生態(tài)城市空間結(jié)構(gòu)理論研究方向

1.1 人本主義改良模式與城市空間結(jié)構(gòu)

伴隨著工業(yè)革命的發(fā)展以及城市的惡性擴(kuò)張,帶來了一系列的問題,城市居民的生活質(zhì)量急劇降低,為了協(xié)調(diào)城市與自然的關(guān)系,解決工業(yè)革命帶來的城市發(fā)展問題,西方學(xué)者進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索并提出了相關(guān)的理論,其間具有代表性的有1882年西班牙工程師索里亞?伊?馬塔(Arturo Soria Y Mata)的帶形城市,1898年英國(guó)社會(huì)學(xué)家霍華德(E?Howard)的田園城市,1942年芬蘭建筑師E?沙里寧的“有機(jī)疏散”理論。這些理論都體現(xiàn)出強(qiáng)烈的人本主義關(guān)懷思想,期望通過構(gòu)建合理的城市空間結(jié)構(gòu)來為市民創(chuàng)造一個(gè)宜人的城市環(huán)境。

1)帶形城市?！皫纬鞘小钡囊?guī)劃原則是以交通干線作為城市布局的主脊骨骼;城市的生活用地和生產(chǎn)用地,平行地沿著交通干線布置;大部分居民日常上下班都橫向地來往于相應(yīng)的居住區(qū)和工業(yè)區(qū)之間。交通干線一般為汽車道路或鐵路,也可以輔以河道。城市繼續(xù)發(fā)展,可以沿著交通干線(縱向)不斷延伸出去。帶形城市由于橫向?qū)挾扔幸欢ㄏ薅?因此居民同鄉(xiāng)村自然界非常接近?？v向延綿地發(fā)展,也有利于市政設(shè)施的建設(shè)。帶形城市也較易于防止由于城市規(guī)模擴(kuò)大而過分集中,導(dǎo)致城市環(huán)境惡化。最理想的方案是沿著道路兩邊進(jìn)行建設(shè),城市寬度500 m,城市長(zhǎng)度無限制。

1892年,索里亞為了實(shí)現(xiàn)他的理想,在馬德里郊區(qū)設(shè)計(jì)一條有軌交通線路,把兩個(gè)原有的鎮(zhèn)連接起來,構(gòu)成一個(gè)弧狀的帶形城市,離馬德里市中心約5 km。1901年鐵路建成,1909年改為電車。經(jīng)過多年經(jīng)營(yíng),到1912年約有居民4 000人。索里亞規(guī)劃建設(shè)的帶形城市,實(shí)質(zhì)上只是一個(gè)城郊的居住區(qū),后來由于土地使用等原因,這座帶形城市向橫向發(fā)展,面貌失真。

帶形城市一廂情愿地將城市的形態(tài)限制為狹長(zhǎng)的形狀,造成了土地利用不合理等城市發(fā)展中的諸多矛盾,在現(xiàn)實(shí)的城市發(fā)展中城市形態(tài)和結(jié)構(gòu)很難保持理想的帶形。

2)田園城市。霍華德設(shè)想的田園城市包括城市和鄉(xiāng)村兩個(gè)部分。城市四周為農(nóng)業(yè)用地所圍繞;城市居民經(jīng)常就近得到新鮮農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng);農(nóng)產(chǎn)品有最近的市場(chǎng),但市場(chǎng)不只限于當(dāng)?shù)亍Ｌ飯@城市的居民生活于此,工作于此。所有的土地歸全體居民集體所有,使用土地必須繳付租金。城市的收入全部來自租金;在土地上進(jìn)行建設(shè)、聚居而獲得的增值仍歸集體所有。城市的規(guī)模必須加以限制,使每戶居民都能極為方便地接近鄉(xiāng)村自然空間。

霍華德對(duì)他的理想城市作了具體的規(guī)劃。他建議田園城市占地為6 000英畝(1英畝=0.405 hm2)。城市居中,占地1 000英畝;四周的農(nóng)業(yè)用地占5 000英畝,除耕地、牧場(chǎng)、果園、森林外,還包括農(nóng)業(yè)學(xué)院、療養(yǎng)院等。農(nóng)業(yè)用地是保留的綠帶,永遠(yuǎn)不得改作他用?；羧A德提出,為減少城市的煙塵污染,必須以電為動(dòng)力源,城市垃圾應(yīng)用于農(nóng)業(yè)[4]。

田園城市的中心思想是使人們生活在既具優(yōu)越的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境,又具有美好自然環(huán)境,融城鄉(xiāng)優(yōu)勢(shì)于一體的新型城市中,他為城市的有機(jī)分散開創(chuàng)了一條可能的道路,但是他的城市理論與20世紀(jì)生產(chǎn)力發(fā)展的要求是相背離的?；羧A德所倡導(dǎo)的小城市在當(dāng)時(shí)的狀況下一般無法滿足生產(chǎn)發(fā)展對(duì)于資金、勞動(dòng)力、技術(shù)、能源、流通的要求。從這個(gè)角度來講霍華德有回到農(nóng)業(yè)社會(huì),重走自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)道路的傾向?；羧A德的田園城市結(jié)構(gòu)的設(shè)想與城市空間的發(fā)展規(guī)律相脫節(jié),而且從產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、稅收上都是采用一種內(nèi)向模式,試圖脫離大都市的影響,這與工業(yè)社會(huì)城市不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)相背離。

3)有機(jī)疏散理論。為緩解城市機(jī)能過于集中所產(chǎn)生的弊病,沙里寧提出有機(jī)疏散理論。沙里寧認(rèn)為,城市作為一個(gè)機(jī)體,它的內(nèi)部秩序?qū)嶋H上是和有生命的機(jī)體內(nèi)部秩序相一致的。如果機(jī)體中的部分秩序遭到破壞,將導(dǎo)致整個(gè)機(jī)體的癱瘓和壞死。為了挽救今天城市免趨衰敗,必須對(duì)城市從形體上和精神上全面更新。再也不能聽任城市凝聚成亂七八糟的塊體,而是要按照機(jī)體的功能要求,把城市的人口和就業(yè)崗位分散到可供合理發(fā)展的離開中心的地域[5]。有機(jī)疏散的實(shí)質(zhì)就是把傳統(tǒng)大城市那種擁擠成一整塊的形態(tài)在合適的區(qū)域內(nèi)分解成為若干個(gè)集中單元,并把它們組織成為“在活動(dòng)上相互關(guān)聯(lián)的有功能的集中點(diǎn)”,它們彼此之間將用保護(hù)性綠化帶隔離開來,以此來應(yīng)對(duì)城市發(fā)展的需要。有機(jī)疏散理論強(qiáng)調(diào)了“疏散”的作用,城市的功能與形態(tài)在一定基礎(chǔ)上進(jìn)行了分離,實(shí)際上在城市規(guī)劃與建設(shè)的實(shí)踐中卻很難做到各功能節(jié)點(diǎn)之間的“有機(jī)”聯(lián)系,從而帶來了新的城市問題。

1.2 生物仿生組織模式與城市空間結(jié)構(gòu)

1960年在美國(guó)俄亥俄州召開的第一屆仿生學(xué)會(huì)議認(rèn)為:仿生學(xué)就是模仿生物系統(tǒng)的原理來建造技術(shù)系統(tǒng),或者使人造系統(tǒng)具有類似于生物系統(tǒng)特征的一門科學(xué)[6]。1954年歐洲“十次小組”在荷蘭召開預(yù)備會(huì)時(shí)英國(guó)建筑師史密森曾提出一種新的城市形態(tài)稱之為“簇群城市”。它是根據(jù)植物生長(zhǎng)變化的規(guī)律而提出的一種新城市布局思想。他們?cè)O(shè)想把這種城市主干道設(shè)計(jì)成三叉形的道路系統(tǒng),象征著植物“干莖”,使交通流量得以均勻分布。同時(shí),這種城市是不斷生長(zhǎng)變化的,也可使城市與建筑物的分布獲得有機(jī)的組合[6]。

1961年黑川紀(jì)章提出了共生城市的思想:“共生城市是基于生命原理的一種城市觀和建筑觀,涉及的重要概念有新陳代謝、循環(huán)、信息、生態(tài)學(xué)、可持續(xù)發(fā)展、共生和遺傳基因。建筑及城市不再是建好之后就被固定下來,而是繼續(xù)發(fā)展變化的。黑川紀(jì)章基于自己的理論提出了螺旋城市的構(gòu)想:高且巨大的螺旋形人造構(gòu)筑物建在海洋或湖泊上,實(shí)現(xiàn)自然與城市的共生。城市可向上方和側(cè)向發(fā)展,成為開放型的新陳代謝城市[8]。

2 當(dāng)前生態(tài)城市空間結(jié)構(gòu)理論研究的內(nèi)在需求與趨勢(shì)

1)城市空間結(jié)構(gòu)生態(tài)學(xué)研究的定量分析需求。

城市生態(tài)化的發(fā)展方向已經(jīng)成為當(dāng)代城市發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著當(dāng)代城市生態(tài)學(xué)理論的深入發(fā)展,城市生態(tài)學(xué)將不再僅僅局限于環(huán)境保護(hù)以及初步的城市資源優(yōu)化方面,對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)的深層次生態(tài)學(xué)角度的探索對(duì)揭示城市發(fā)展的客觀規(guī)律有著重要的理論與實(shí)踐意義。它直接關(guān)系到城市內(nèi)部基于空間結(jié)構(gòu)的各組成要素的分布以及城市總體布局效果和合理發(fā)展方向等一系列應(yīng)用于實(shí)踐的重要問題。城市生態(tài)理論及其實(shí)踐活動(dòng)雖然在當(dāng)代得到了廣泛的重視,其理論如雨后春筍般地涌現(xiàn),但是對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行的機(jī)制以及規(guī)律還缺乏認(rèn)識(shí),對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的研究仍然處于初始階段,當(dāng)前全球總體環(huán)境的各種發(fā)展綱要和大多數(shù)具體城市的生態(tài)建設(shè)以及改良措施都具有試驗(yàn)以及嘗試的色彩,仍然缺乏系統(tǒng)理論的支持。城市生態(tài)理論在經(jīng)過了定性分析的時(shí)期之后,理論的發(fā)展必然會(huì)從各個(gè)方面都進(jìn)一步系統(tǒng)化地進(jìn)入定量分析研究的時(shí)期,即理論的適用性與精確性發(fā)展方向的需求,不再需要僅僅停留在喊口號(hào)與提出問題的層面,而是需要對(duì)所面臨的問題進(jìn)行具體性深入的研究,需要闡述系統(tǒng)的本質(zhì)和解決問題的方法與途徑。

2)數(shù)字時(shí)代城市空間結(jié)構(gòu)研究的虛擬化趨勢(shì)。

20世紀(jì)信息技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。“數(shù)字城市”則是信息技術(shù)在城市領(lǐng)域發(fā)展應(yīng)用的必然結(jié)果,也意味著數(shù)字化模擬及仿真技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域的逐步發(fā)展與實(shí)現(xiàn)。對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行定量分析與模擬可以有效地提高城市管理效率,并為城市的可持續(xù)發(fā)展提供決策與支持。將計(jì)算仿真與空間虛擬技術(shù)與城市規(guī)劃設(shè)計(jì)及管理相結(jié)合是城市規(guī)劃領(lǐng)域理論發(fā)展的趨勢(shì)。

[1] 胡天新,楊汝力.西方城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)研究的理論進(jìn)展[M].香港:香港中文大學(xué)出版社,1999:80-83.

[2] 楊汝力,陸大道.邁向21世紀(jì)的中國(guó)——城鄉(xiāng)與區(qū)域發(fā)展[M].香港:香港中文大學(xué)出版社,1999:125-138.

[3] 畢凌嵐.生態(tài)城市物質(zhì)空間系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式研究[D].重慶:重慶大學(xué)博士學(xué)位論文,2004.

[4] 埃比尼澤?霍華德.明日的田園城市[M].金經(jīng)元,譯.北京:商務(wù)印書館,2000:23.

[5] 伊里爾?沙里寧.城市:它的發(fā)展、衰敗和未來[M].顧啟源,譯.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1986.

[6] 徐曉琳.淺談建筑仿生文化的發(fā)展趨勢(shì)[J].四川建材,2006(2):71-73.

[7] 張京祥.西方城市規(guī)劃思想發(fā)展史綱[M].南京:東南大學(xué)出版社,2006.

[8] 黑川紀(jì)章.共生城市[J].建筑學(xué)報(bào),2001(4):9-12.