基于三視圖下的歷史街區(qū)街巷界面幾何形態(tài)特征保護研究

耿大磊 鄒雁南

摘要：文章針對目前關于歷史街區(qū)街巷空間界面形態(tài)特征認識不足所導致的街巷空間形態(tài)保護的諸多問題，從街巷界面空間的幾何形態(tài)出發(fā)，運用工程界中關于物體幾何形態(tài)的表達方式一三視圖，分析多角度下的街巷空間幾何形態(tài)特征，從而針對三視圖所反映的街巷空間形態(tài)特征，提出關于歷史街區(qū)街巷界面形態(tài)特征的保護要素以及關于街巷界面幾何形態(tài)的保護特點。

關鍵詞：三視圖 歷史街區(qū) 街巷界面 幾何形態(tài)

引言

歷史街區(qū)是一座城市的靈魂、活的發(fā)展史，同歷史村落一樣，是人、村落風貌（街區(qū)風貌）和中國傳統(tǒng)文化三者關系的發(fā)展史，是保護傳承中華傳統(tǒng)文化的先決點。而街巷空間作為歷史街區(qū)的框架和街巷生活的物質載體是歷史街區(qū)的重要組成部分，其街巷空間的形成往往是孕育一個特殊的生活文化習俗、社會關系的基礎，是街巷空間最本質的特征，具有很高的保護研究價值。然而目前我國關于歷史街區(qū)街巷空間的研究多從歷史沿革、文化脈絡等角度進行的主觀描述性研究或者對街巷個體形態(tài)進行關于寬度、高度等單一形態(tài)參數(shù)研究，缺乏從多個角度下進行的關于歷史街區(qū)街巷整體空間形態(tài)特征的研究，致使當前對街巷空間客觀形態(tài)特征掌握不深，保護過程中存在過于注重保護原有形態(tài)的“原真性”，致使與街巷空間不能符合現(xiàn)實需求等問題，或者存在過于注重現(xiàn)實開發(fā)，導致街巷空間原有形態(tài)特征破壞，原有街巷體系下各級街巷形態(tài)特征的街巷空間感和所承載的生活行為方式喪失等問題。因此，形成對歷史街區(qū)街巷界面客觀形態(tài)特征的基本認識，提出關于街巷界面形態(tài)特征的保護方向成為歷史街區(qū)街巷空間保護研究的重點。

綜上，本文將運用工程界中描述物體幾何形態(tài)的表達方式——三視圖（主視圖、俯視圖、左視圖），通過三視圖實現(xiàn)對街巷空間幾何形態(tài)的完整表達，并對三視圖下表達的街巷形態(tài)特征進行全面分析，這對于認識、延續(xù)歷史街區(qū)街巷空間形態(tài)特征具有重要意義。

一、三視圖下的街巷幾何形態(tài)

（一）三視圖原理：首先，三視圖是工程界中描述三維物體長、寬、高等幾何形態(tài)尺度的主要表達方式，也稱正投影工程圖。其定義為“觀察者從正面、上面、左面（側面）三個不同角度觀察同一個空間幾何體而畫出的圖形”。對于一個三維物體而言，在一個視圖（角度）下的形態(tài)往往是三維物體的局部形態(tài)，不能反映物體整體的形態(tài)特征，而三視圖從正、上、側（左、右）三個角度可以較為有效完整地描述一個三維空間物體的形態(tài)結構，在特殊情況下，可以通過對主視圖的縱深繪制（剖面圖）的輔助，可有效實現(xiàn)對復雜物體的形態(tài)結構描述。

（二）街巷空間的三視圖模型：空間與界面相互依存相互影響。街巷空間也是如此，通常街巷空間是由承載街巷的路面（底界面）、街巷兩側的建筑立面（側界面）圍合形成。于是在街巷界面幾何形態(tài)的研究中，我們將由底界面和側界面組成的三維街巷空間看作一個完整的物體，通過三視圖的表達方式將街巷三維空間抽象為二維幾何圖形，通過對二維幾何圖形的長、寬、高、比例等方面的不同作為街巷界面形態(tài)特征，并加以分析描述，從而實現(xiàn)對街巷界面客觀形態(tài)特征的研究。

以下本文以通過建立理想街巷空間模型（如圖1）的方式，忽略街巷界面受雜物、公共設施影響造成的街巷界面形態(tài)特征減弱，實現(xiàn)對三視圖下的街巷界面幾何形態(tài)的特征分析。

通過觀察（圖1）中的街巷空間理想模型和街巷空間的三視圖，有以下發(fā)現(xiàn)：首先，主視圖中，我們可以發(fā)現(xiàn)其通過街巷寬度和側界面高度，可反映街巷的寬窄程度；其次，在俯視圖中，我們可以發(fā)現(xiàn)俯視圖的界面形態(tài)可反映兩個問題：一個是街巷側界面的密集程度問題（如街巷A側界面密集程度要高于街巷B側），另一個是街巷側界面形態(tài)凹凸變化（如街巷A側界面整齊，而B側界面呈現(xiàn)凹凸形態(tài)）；最后，側視圖中，我們可以發(fā)現(xiàn)其形態(tài)反映信息與同主視圖、俯視圖有相同之處，一是同俯視圖一樣，也能反映街巷界面的密集程度，二是側視圖也可以同主視圖一樣反映街巷界面高度，但主視圖反映的界面高度是斷面性、節(jié)點性的，而側視圖則可以反映街巷側界面的整體高度。

因此，通過整理發(fā)現(xiàn)，從三視圖下的街巷界面幾何形態(tài)中，可以反映出街巷空間界面寬度、高度、長度、界面密集程度和界面整齊程度等幾何形態(tài)特征的表現(xiàn)方面，以下將對街巷界面幾何形態(tài)特征的表現(xiàn)方面進行深入研究。

二、街巷幾何形態(tài)特征保護方向

（一）主視圖——街巷空間寬窄感受：由主視圖我們可以發(fā)現(xiàn)，主視圖涉及街巷寬度和兩側建筑高度兩個變量，但是人們對于主視圖幾何形態(tài)的描述或者印象并不是單一的高度或者寬度，更多的是對街巷空間的寬窄程度，即兩個變量一起的比例關系——寬高比。人具有視覺認知的特性，不同的街巷空間寬高比會給人以不同的感受。蘆原義信在《街道的美學》一書中就提出“當D/H>1時，隨著比值的增大會逐漸產生遠離之感，超過2時，則會產生寬闊之感；當D/H<1時，隨著比值的減小會逐漸產生接近之感；而當D/H=1時，寬度與高度之間存在勻稱之感，D/H=1是空間性質的轉折點?！狈谑且氡Ａ魵v史街區(qū)街巷空間的認同感，主視圖反映的街巷空間的寬高比（寬窄程度）是街巷空間形態(tài)特征的重要保護特征。

但同時我們也應注意，主視圖的形態(tài)只是對街巷正立面形態(tài)的描述，這個形態(tài)是斷面性的，而街巷空間是具有一定復雜性的，不同位置的主視圖具有不同的形態(tài)特征，單一節(jié)點的主視圖不能描述街巷整體的寬高比形態(tài)特征。因此，在街巷空間形態(tài)寬窄程度的保護中應主次兼顧。首先，對于歷史街巷中的重要節(jié)點、古建筑進行斷面式取樣，獲取原有的比例關系作為某一節(jié)點的參考標準；其次，我們也應借助側視圖和俯視圖中關于街巷整體高度、寬度等信息，根據(jù)街巷平均高度和寬度，獲得街巷整體的寬高比例數(shù)值（寬窄程度），以此作為街巷空間整體保護參考依據(jù)。

（二）俯視圖——界面密集與凹凸程度：由（圖1）中的俯視圖我們可知，俯視圖中反映的是街巷側界面在水平形態(tài)下界面密集程度和界面凹凸程度兩個形態(tài)特征差異。

首先，密集程度上，我們可以發(fā)現(xiàn)，街巷兩側的建筑密集程度或者建筑間距的大小，會造成街巷空間不同的圍合程度，影響街巷的形態(tài)特征。因此，我們以街巷空間俯視圖形態(tài)為基礎，通過“街巷一側建筑物沿街投影的面寬與街巷中心線長度的比值”來描述對街巷界面形態(tài)的密集程度特征，由此一來，我們可以通過數(shù)據(jù)來區(qū)分模型中俯視圖所反映的街巷界面密度的差別，（如圖2）中街巷A側的界面密度為100%（街巷A側沿街界面投影面寬/街巷中心線長度），而B側的界面密度則明顯小于A側的100%。因此，俯視圖下的街巷幾何形態(tài)反映出的界面密度是街巷形態(tài)特征差異的方面之一。

其次，街巷側界面形態(tài)的凹凸程度。對于街巷凹凸形態(tài)的變化有兩個方面的變化，一個是街巷側界面的整齊程度特征，這一形態(tài)特征中我們可以通過街巷貼線率來表述。貼線率指街道兩側緊貼與街道中心線相平行的臨界線（可理解為建筑紅線）的界面面寬與所有界面面寬投影總和的比率。結合（圖3），我們發(fā)現(xiàn)街巷A側界面整齊程度高，所有界面均與街巷臨界線緊貼，所以貼線率為100%，而B側界面中，只有b1、b3、b4、b6建筑立面緊貼臨界線，其整齊程度為“（b1+b3+b4+b6）/街巷中心線長度”，貼線率明顯小于A側。另一個方面是街巷側界面相對于街巷中心線相平行的臨界線的凹凸距離。由（圖4）可知，對于街巷側界面完全整齊的街巷來說，如A側，因為100%緊貼臨界線，所以不存在凹凸距離。而對于B側，由于有一定的不貼合比率，因此，其凹凸的距離也是它形態(tài)特征的重要方面之一，于是，我們可以通過對街巷凹凸形態(tài)測量，劃定凹凸距離，如街巷B側界面保護更新中，個別街巷界面可在x—y區(qū)域內選擇。

（三）側視圖——界面高度形態(tài)落差：側視圖中主要反映街巷側界面的建筑高度形態(tài)和建筑密集程度。由于俯視圖中可以對街巷建筑密集程度以進行描述，因此，側視圖下反映的形態(tài)特征主要以建筑高度的變化為主。我們對街巷空間建筑高度往往會有一個取值范圍的劃定，這也是街巷形態(tài)的重要特征。（如圖5）中，街巷內的建筑高度不等，存在高低變化，但建筑高度都在x-y區(qū)間內，這就是街巷的高度形態(tài)，當然也有特殊情況下街巷建筑高度都相同，這種條件下。

以上，我們通過建立街巷空間理想模型，對三視圖下的街巷空間幾何圖形進行特征分析，并提出街巷空間形態(tài)表現(xiàn)在寬窄程度、密集程度、整齊程度、建筑凹凸距離以及建筑高度范圍等多個方面的特征差異，同時也提出了對相關方面特征的參數(shù)化描述，為今后歷史街區(qū)街巷空間的保護更新提出了客觀公正的形態(tài)描述參考標準。需要指出的是，本文通過建立一條街巷兩側形態(tài)具有極端性的理想街巷，通過對比街巷兩側，分析街巷的密集程度、整齊程度、建筑凹凸距離等形態(tài)特征，其對比方法主要起探索說明性質，在歷史街區(qū)街巷空間形態(tài)實際保護研究中，對街巷密集程度、整齊程度、建筑凹凸距離等方面的形態(tài)特征提取研究往往是將兩側界面統(tǒng)一看作街巷統(tǒng)整體進行的。

三、基于三視圖下的街巷空間幾何形態(tài)保護特點

（一）客觀性：以往歷史街區(qū)街巷空間研究注重歷史二字下的文化、習俗、藝術等方面的研究，但在現(xiàn)實的保護過程中，由于上述研究多是主觀性的研究，因此對于街巷形態(tài)客觀的認識不足，使得街巷形態(tài)保護更新往往差強人意。其實歷史街區(qū)街巷空間的形成是不斷發(fā)展而來的，其街巷空間的形態(tài)特征本身就反映著當?shù)匚幕⒓妓嚺c社會生活風俗。因此，通過三視圖對街巷空間幾何形態(tài)這一街巷空間最基礎、最本質的客觀形態(tài)特征研究，有助于我們對街巷的客觀形態(tài)本身形成完整、公正的認識，從而避免過于主觀因素所帶來的影響。

（二）直觀性：對于歷史街區(qū)街巷幾何形態(tài)的保護具有直觀性特點。首先，歷史街區(qū)街巷空間界面是街巷空間存在的必要條件，也是與人們街巷生活接觸最多的空間；其次，街巷空間界面的幾何形態(tài)特征相比歷史文化特征是最直觀、最容易獲得的認知信息。因此，對于歷史街區(qū)街巷空間界面幾何形態(tài)的保護更新達到提升街巷環(huán)境，保護原有街巷生活方式，實現(xiàn)文脈延續(xù)最直觀有效的方式。

（三）時代性：對于歷史街區(qū)街巷空間幾何形態(tài)特征的保護，是通過多個角度下對街巷空間各方面形態(tài)特征的參數(shù)化約束來實現(xiàn)的。但一套形態(tài)參數(shù)所對應的街巷形態(tài)卻不是唯一的，具有靈活性，這樣，在街巷形態(tài)保護過程中，街巷形態(tài)本身的發(fā)展可以與現(xiàn)代生活標準相協(xié)調，具有時代性，使街巷形態(tài)的保護不再是一成不變與破壞性重建更新的對立。

結語

每個城市隨著歷史發(fā)展變遷都有屬于自己城市獨特的文脈，基于三視圖下街巷幾何形態(tài)的特征研究本質上是通過保護歷史街區(qū)獨特的街巷形態(tài)特征的方式延續(xù)街巷空間孕育的城市文脈。從中總結出街巷空界面在形態(tài)尺度、比例等多個方面上的客觀特征通過運算與客觀參數(shù)相對應，為今后歷史街區(qū)街巷界面形態(tài)保護更新提供客觀依據(jù)，以此與街區(qū)歷史文化相結合，才可真正有效地實現(xiàn)歷史街區(qū)保護與發(fā)展延續(xù)歷史文脈的目標，并最終實現(xiàn)歷史街區(qū)的有機更新。