基于空間句法的拙政園和留園空間結(jié)構(gòu)對(duì)比研究

王海濤，周 慶*，張昊雁

（1.天津城建大學(xué)建筑學(xué)院，天津300384；2.蘇州科技大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，江蘇 蘇州215011）

中國(guó)江南私家園林的精髓在于園林空間的組織，塑造了以小見(jiàn)大、步移景異、開(kāi)合有度、虛實(shí)相間的豐富空間變化。不同的空間組織形式營(yíng)造出不同的空間感受，表達(dá)出園主人和造園家不同的精神追求。造園技術(shù)部分已經(jīng)失傳，但探索園林空間結(jié)構(gòu)，將其運(yùn)用在現(xiàn)代景觀設(shè)計(jì)中，仍有積極意義。蘇州博物館采用現(xiàn)代材料表達(dá)的就是傳統(tǒng)空間意境和山水格局，成為現(xiàn)代園林建筑典范。傳統(tǒng)園林空間的認(rèn)知往往采用描述的定性方法，屬于仁者見(jiàn)仁的主觀判斷，難以服眾。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，空間句法理論以定量分析手段出現(xiàn)，采用幾何拓?fù)鋵W(xué)為基礎(chǔ)，針對(duì)空間之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行分析，為理解傳統(tǒng)園林空間結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

1 研究地概況

拙政園和留園位于江蘇省蘇州市，同屬于中國(guó)四大名園和世界文化遺產(chǎn)，江南古典園林的代表作品。拙政園的研究范圍為20934 m2，建筑面積7682 m2，水體面積5800 m2。留園的研究范圍為23100 m2，建筑面積7580 m2，水體面積3000 m2。兩個(gè)園林用地面積和建筑面積均比較接近，水體面積相差一倍左右，具有較強(qiáng)的可比性。從總平面圖可以看出，拙政園水體較多，有分有聚，形體各異、參差錯(cuò)落的亭臺(tái)樓榭圍水而建，折線形的小橋和走廊將各個(gè)景點(diǎn)連接起來(lái)。留園水體較少，位于全園中心，水中建有小蓬萊島，以有限空間塑造小中見(jiàn)大的意境，追求神仙思想。建筑上分布極不均勻，有些地方極其稀疏，有的地方則十分稠密，對(duì)比強(qiáng)烈。

2 研究方法

空間句法理論由比爾·希列爾于20世紀(jì)70年代提出，研究空間本身之間的邏輯關(guān)系，從量的角度深化對(duì)空間的認(rèn)識(shí)[1]?？臻g句法研究不同的空間組織與人的行為活動(dòng)之間的規(guī)律，其將理性的邏輯與感性的情感結(jié)合起來(lái)，探尋空間結(jié)構(gòu)與人行為活動(dòng)的內(nèi)在聯(lián)系[2]。空間的組成方式?jīng)Q定了空間中人的行為方式，而不是人的行為方式影響空間的結(jié)構(gòu)?？臻g句法的分析模型包括凸空間模型、軸線模型和線段模型，分析指標(biāo)有連接度、整合度、深度值、選擇度和控制度等。

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，空間句法已經(jīng)廣泛應(yīng)用在建筑[3][4]、城市規(guī)劃[5][6][7]、園林[8][9][10][11]等領(lǐng)域的空間分析中，在近些年才開(kāi)啟其在空間復(fù)雜的中國(guó)傳統(tǒng)園林空間分析[12]。陳明采用空間句法分析了以拙政園和流芳園為代表的中外傳統(tǒng)園林，剖析了空間結(jié)構(gòu)上的差異[13]。林輝以歷史為主線，采用空間句法技術(shù)分析了拙政園的空間演變[14]。楊琪瑤利用空間句法對(duì)場(chǎng)地空間幾何結(jié)構(gòu)與游人對(duì)場(chǎng)地的感知方面的優(yōu)勢(shì)，對(duì)獅子林假山曲徑空間進(jìn)行拓?fù)淇臻g劃分后，發(fā)現(xiàn)獅子林主假山樹(shù)狀鏈接和網(wǎng)狀鏈接相組合的"迷宮式"路徑模式是形成其空間神秘性與趣味性的主要因素[15]。

本文采用UCLDepthmap 軟件和基于Grasshopper平臺(tái)的space syntax 插件，對(duì)拙政園和留園進(jìn)行凸空間分析和可視化分析，這些指標(biāo)的數(shù)值隨著顏色的冷暖變化而變化，顏色越暖，數(shù)值越高，從而分析園林游覽路徑及空間的層次關(guān)系。指標(biāo)包括：

（1）連接度

連接度則表示與指定空間相交的其他空間的總數(shù)。反映某個(gè)空間與整個(gè)空間系統(tǒng)的緊密程度，即空間的滲透性，連接度越高，滲透性越強(qiáng)。

（2）平均深度

深度值是指某一結(jié)點(diǎn)距其他所有結(jié)點(diǎn)的最短距離。反映空間局部在拓?fù)湟饬x上的可達(dá)性，深度值越大，可達(dá)性越弱。

（3）整合度

整合度表示一個(gè)單元空間與系統(tǒng)中所有其他空間的集聚或離散程度。當(dāng)整合度值越大，表示該空間在系統(tǒng)中的便捷程度越大，也就是該空間在系統(tǒng)中處于較便捷的位置；反之，則空間處于不便捷的位置。

視線整合度值越高的，表示這個(gè)元素只需要較少的轉(zhuǎn)折就能看到全系統(tǒng)中的其他元素。視線整合度值越低，表示從這個(gè)元素出發(fā)，要看到其他元素，需要更多的轉(zhuǎn)折。

（4）控制度

與某節(jié)點(diǎn)相連的節(jié)點(diǎn)的連接度倒數(shù)之和，就是該節(jié)點(diǎn)的控制度，反映該節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)相互控制的程度。

（5）選擇度

選擇度表示空間被穿越的概率，考察一個(gè)空間出現(xiàn)在最短拓?fù)渎窂缴系拇螖?shù)。

3 拙政園和留園空間結(jié)構(gòu)對(duì)比分析

3.1 凸空間分析

幾何學(xué)中對(duì)于凸空間的定義是空間內(nèi)任意兩點(diǎn)的連線均處于該空間內(nèi)部。在實(shí)際空間中，人的視線均可以貫穿空間內(nèi)部的任意兩個(gè)位置。凸空間是組成空間系統(tǒng)的最基本空間單元。在模型繪制中需要遵循最少且最大，用盡量簡(jiǎn)潔的方式對(duì)整體空間系統(tǒng)進(jìn)行劃分，劃分出的各個(gè)凸空間即為空間節(jié)點(diǎn)，用直線將各節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)。

選取拙政園26 個(gè)景觀空間節(jié)點(diǎn)作為凸空間，計(jì)算各個(gè)空間的深度值。由表1 可見(jiàn)，以拙政園入口為起點(diǎn)，腰門(mén)位于第1 深度，遠(yuǎn)香堂和小滄浪位于第2 深度，梧竹幽居、玲瓏館、倚玉軒、小飛虹和玉蘭堂位于第3 深度，荷風(fēng)四面、綠漪亭、北山亭、海棠村塢、聽(tīng)雨軒、香洲、宜雨亭、二十六鴛鴦館和別有洞天位于第4 深度，雪香云蔚亭、塔影亭、留聽(tīng)閣、柳陰路曲、見(jiàn)山樓和倒影樓位于第5 深度，浮翠閣位于第6 深度，衛(wèi)生間位于第7 深度。

選取留園23 個(gè)景觀空間節(jié)點(diǎn)作為凸空間，以門(mén)廳為起點(diǎn)，古木交柯位于第1 深度，明瑟樓和曲溪樓位于第2 深度，涵碧山泉、西樓和濠濮亭位于第3 深度，聞木犀香軒、活潑潑地、小蓬萊和五峰仙館位于第4 深度，花房、遠(yuǎn)翠閣、緣溪行、還我讀書(shū)處和鶴所位于第5 深度，衛(wèi)生間揖峰軒和冠云臺(tái)位于第6 深度，林泉耆碩之館和冠云樓位于第7 深度，停云庵位于第8 深度。

拙政園連接度和整合度相關(guān)系數(shù)為0.749，比留園的0.629 高出0.12。拙政園整合度和平均深度相關(guān)系數(shù)為0.943，比留園的0.898 高出0.045。拙政園連接度和平均深度相關(guān)系數(shù)為0.706，比留園的0.553 高出0.153。

表1 凸空間分析表

拙政園和留園各個(gè)凸空間的連接度最小值和最大值均為1 和6，而拙政園的平均值（3.31）比留園（2.78）大0.53。拙政園和留園各個(gè)凸空間的整合度最小值和最大值亦近似相等，而拙政園的平均值（1.18）比留園（1.06）大0.12。拙政園平均深度最小值（2.4）比留園（2.23）大0.17，最大值近似相等，而拙政園的平均深度平均值（3.11）比留園（3.22）小0.11。

表2 凸空間分析屬性表

由以上數(shù)據(jù)可知，拙政園的各個(gè)景觀凸空間節(jié)點(diǎn)相鄰連接空間比留園多，游覽路線組合方案較多，可達(dá)性也較高，平均深度卻較低。

計(jì)算拙政園和留園所有景觀空間節(jié)點(diǎn)的整合度、選擇度和控制度（見(jiàn)表3），以拙政園的玉蘭堂、遠(yuǎn)香堂、玲瓏館和三十六鴛鴦館，以留園涵碧山泉、五峰仙館和林泉耆碩之館，各四個(gè)主要景觀節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象進(jìn)行說(shuō)明，分析其整合度、選擇度和控制度。拙政園玉蘭堂、遠(yuǎn)香堂和三十六鴛鴦館整合度分別為1.547、1.547、1.278；留園西樓、五峰仙館和林泉耆碩之館整合度分別為1.057、1.422、0.756。拙政園玉蘭堂、遠(yuǎn)香堂和三十六鴛鴦館選擇度分別為305、327、195；留園西樓、五峰仙館和林泉耆碩之館選擇度分別為169、231、191。拙政園玉蘭堂、遠(yuǎn)香堂和三十六鴛鴦館控制度分別為1.433、1.617、1.567；留園西樓、五峰仙館和林泉耆碩之館控制度分別為0.583、1.417、1.667。

由以上數(shù)據(jù)，可以很清楚地看出，拙政園主要景觀空間節(jié)點(diǎn)的整合度、選擇度和控制度均比留園高。這與拙政園可達(dá)性較高、有較多的游覽路線可供游客選擇的直觀感受一致。

3.2 可行層分析

可行層主要繪制游覽路徑及建筑內(nèi)部可達(dá)到的空間，可視層以成年人的平均視線高度（1.6 m）為基準(zhǔn)，繪制對(duì)視線可造成遮擋的要素，如高大的喬木、建筑、假山等。

由表3 可知，連接度較高的區(qū)域集中在面積較大的開(kāi)放空間。拙政園連接度最高的是遠(yuǎn)香堂，其次為香洲和三十六鴛鴦館，再次為連接各個(gè)觀景建筑的走廊，最低的為海棠村塢。留園聞木犀香軒處連接度最高，其次為入口走廊，再次為連接各個(gè)觀景建筑的走廊，最低的為湖中島小蓬萊。拙政園與留園連接度最高值相似在于均處于用地中央，位于水邊，連接通達(dá)處。

表3 整合度、選擇度和控制度分析表

拙政園整合度最高的為柳陰路曲、荷風(fēng)四面、倚玉軒之間的走廊，其次為遠(yuǎn)香堂平臺(tái)，最低的為入口處空間。留園整合度最高的為遠(yuǎn)翠閣右側(cè)走廊，其次為遠(yuǎn)翠閣周邊與聞木犀香軒、還我讀書(shū)處、冠云臺(tái)之間的走廊，最低的是西側(cè)緣溪行入口處小路。拙政園與留園整合度最高值相似在于均位于走廊四通八達(dá)的節(jié)點(diǎn)位置。

拙政園深度值最高的為入口處，最低的為柳陰路曲、荷風(fēng)四面、倚玉軒之間的走廊。留園深度值最高的為西側(cè)緣溪行入口處小路，最低的為遠(yuǎn)翠閣右側(cè)走廊。這也與拙政園和留園的整合度空間布局相反，互相驗(yàn)證，整合度高代表空間的可達(dá)性較好，深度較低。

表4 可行層分析

由表4 可知，拙政園的連接度最小值、平均值和最大值均比留園大數(shù)倍，表明拙政園各個(gè)相鄰空間更多，游覽路徑可選擇性也越多。拙政園的整合度最小值、平均值和最大值均比留園稍大，表明隨著空間之間連接數(shù)量增加，各個(gè)觀景建筑的可達(dá)性也隨之提高。與連接度和整合度相反的是平均深度，拙政園的平均深度各項(xiàng)值均比留園小，這也與空間相鄰程度和可達(dá)程度較高的空間結(jié)構(gòu)一致。

表5 可行層分析屬性表

對(duì)比拙政園與留園的可行層連接度和整合度值高的區(qū)域，基本上空間都較為寬闊，以增強(qiáng)與周?chē)臻g的滲透關(guān)系。而連接度和整合度低的區(qū)域往往是狹窄且長(zhǎng)的游覽路徑，尤其是與周?chē)臻g沒(méi)有直接聯(lián)系的路徑，空間滲透性最弱。

3.3 可視層分析

由表5 可知，拙政園可視層連接度在中部水體南北有兩個(gè)高值分布區(qū)域，逐漸向周?chē)蕼p小趨勢(shì)。說(shuō)明這里是園林中最容易被看到的區(qū)域，由于水面面積較大，也不存在視線遮擋，景觀節(jié)點(diǎn)也大多圍繞著水面布置，這些節(jié)點(diǎn)既是景點(diǎn)，也是觀景點(diǎn)。拙政園內(nèi)部因存在假山、建筑等要素對(duì)視線造成一定的遮擋，所以其空間的變化層次更為豐富。

相比之下，留園沒(méi)有大的假山遮擋，西北部和西南部空間較為開(kāi)闊，因此視線容易穿透的區(qū)域更大。其次連接度較高的就是中心水面，留園的水面面積雖然較小，但比拙政園集中，呈現(xiàn)更高的可視性。連接度最低的區(qū)域在狹窄的入口空間序列，此空間內(nèi)時(shí)間轉(zhuǎn)角均在90°以?xún)?nèi)，導(dǎo)向性極強(qiáng)。在對(duì)空間的視覺(jué)感知上，入口空間序列分為兩部分，入口前半部分為若干小庭院、小天井和狹窄走廊，可視性比較差，但行至古木交柯處，北方向的視線豁然開(kāi)朗，將行人視覺(jué)引向留園主觀景空間—中央水面區(qū)。

拙政園連接度最小值為1，平均值為627.23，最大值為2216。留園連接度最小值為1，平均值為1079.5，最大值為3486。拙政園連接度與第一和第二動(dòng)點(diǎn)圖的相關(guān)度為0.957 和0.865，比留園（0.938和0.759）稍高。

總體來(lái)看，拙政園水域較大，臨水而建的景點(diǎn)分布更加均勻，游覽路線更加多樣；留園水體比較集中，臨水而建，形成全園的中心景區(qū)，聚集性更高。但為了形成疏密變化的空間布局，在西北點(diǎn)種柏、柳杉和梧桐，在西南部種樺樹(shù)、青楓和柿樹(shù)，空間開(kāi)朗，可視性最高，與中部密集的景點(diǎn)形成對(duì)比。

表6 可視層分析

4 結(jié)語(yǔ)

采用UCL Depth map 軟件和Space syntax 插件，對(duì)拙政園和留園進(jìn)行凸空間分析、可行層和可視層分析，發(fā)現(xiàn)：

（1）拙政園主要景觀空間節(jié)點(diǎn)的整合度、選擇度和控制度均比留園高。這與拙政園可達(dá)性較高、有較多的游覽路線可供游客選擇的直觀感受一致。

（2）對(duì)比拙政園與留園的可行層連接度和整合度值高的區(qū)域，基本上空間都較為寬闊，與周?chē)臻g的滲透更多。而連接度和整合度低的區(qū)域往往是狹窄且長(zhǎng)的游覽路徑，尤其是與周?chē)臻g沒(méi)有直接聯(lián)系的路徑，空間滲透性弱。

（3）拙政園景點(diǎn)分布更加均勻，游覽路線更加多樣。留園有臨水中心景區(qū)，聚集性更高，但在西北和西南部，空間開(kāi)朗，可視性最高，與中部密集的景點(diǎn)形成疏密變化的空間格局。