基于空間句法的高校校園空間活力提升研究

馬輝　白貝爾

關(guān)鍵詞：空間句法;活力分析;空間優(yōu)化

中圖分類號：TU984.14 文獻標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672-7053（2022）06-0085-03

高校的良好建設(shè)是保證校園生活質(zhì)量的前提，根據(jù)教育部提出的《教育部直屬高?；窘ㄔO(shè)管理辦法（2017年修訂）》，高校校園環(huán)境的合理建設(shè)是必不可少的。“活力”開始出現(xiàn)于生物學(xué)領(lǐng)域，后被引入城市規(guī)劃領(lǐng)域當(dāng)中，是衡量空間質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)之一?；盍λ茉斓挠绊懸蛩赜锌臻g形態(tài)、功能、人群密度等。目前，多數(shù)空間活力研究圍繞著地下商業(yè)街、軌道交通進行，高校校園與地下空間均有面積固定不變的屬性，通過實踐調(diào)研及建模分析能夠合理地分析出校園的建筑布局和校園師生的行為流線，進而揭示各類要素對空間活力的影響，進行校園空間活力提升的研究。文章基于空間句法理論和Depthmap軟件，以吉林建筑大學(xué)校園為研究對象，用百度衛(wèi)星地圖和人工實測，建立校園路網(wǎng)的軸線模型、線段模型及Agent模型，進行高校校園建設(shè)的綜合分析。通過實際調(diào)研進行校園空間中的師生行為分析，探究高校校園建設(shè)對師生日常生活的影響。根據(jù)橫向?qū)Ρ确治鼋Y(jié)果進行校園空間活力的探究，并提出活力提升策略，以提升校園空間的使用率，合理配置教育設(shè)施資源，減少校園閑置空間。

1空間句法概述

空間句法是一種通過數(shù)學(xué)方法分析人類活動和空間影響的方法，它將人類行為、空間形態(tài)及空間功能三者相互聯(lián)系，從而進行城市結(jié)構(gòu)分析，空間句法理論已被廣泛運用于城市更新等規(guī)劃相關(guān)的問題中，提出建筑構(gòu)成會對人在空間中的行為產(chǎn)生直接影響，人的行為活動也會反作用于空間中的建筑構(gòu)成[1]?？臻g句法理論強調(diào)以自然出行為前提，自然出行可以理解為不受空間功能限制的出行。在這種出行狀態(tài)下，空間對人們出行的影響大于空間功能對人流的影響，能更加直觀地分析空間本身。

同時，用這種方法也能揭露出空間與空間之間的關(guān)系，為空間活力提升研究提供了新思路。空間句法中所出現(xiàn)的凸空間法、軸線模型分析法、線段模型分析法都是基于空間分割，使用數(shù)學(xué)上的拓?fù)浞椒▽⒋罂臻g分割成若干的小空間，然后使用數(shù)學(xué)微積分中極限的方法，在不同角度的研究中給切割出的小空間賦值。如深度值、連接值、控制值等定量參數(shù)，讓人們用一種全新的角度去認(rèn)識空間。

此外，空間句法還提出，在特定的文化背景下，人們在空間中的活動會具備某種特定的文化意義，并在該文化意義下改造成空間。因此，空間形式一方面影響了空間功能，另一方面，在特定的文化背景下，活動也會對空間產(chǎn)生影響。

2吉林建筑大學(xué)校園空間現(xiàn)狀

吉林建筑大學(xué)位于長春市凈月國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，學(xué)校校園占地面積948000平方米，總建筑面積454000平方米（如圖1），全日制在校生約16000人。因位于長春市新開發(fā)區(qū)域，周邊生活生產(chǎn)設(shè)施還處于建設(shè)當(dāng)中，較近的多功能商圈已超過學(xué)校周邊3公里的距離，所以校園需滿足日常的生活需求。

吉林建筑大學(xué)校園主要包含以下四個區(qū)域：宿舍、活動場所、食堂、教學(xué)樓（如圖2），宿舍樓主要集中在東北區(qū)域，兩所食堂分別位于宿舍樓分布的兩個點位附近，教學(xué)樓主要分布在中、西部，根據(jù)實際調(diào)研，教學(xué)樓和宿舍樓都能達(dá)到正常的使用率。如圖2可知，吉林建筑大學(xué)校園西南區(qū)域有大部分面積沒有進行校園建筑的規(guī)劃建設(shè)，造成了大片區(qū)域的閑置。

宿舍樓是多數(shù)行為活動發(fā)生的起始點，其布點位置在校園空間中有著較高權(quán)重，同時會影響其他功能類型建筑的布點位置選擇;教學(xué)樓是校園空間中功能性最為重要的建筑，宿舍和教學(xué)樓很大程度上決定了學(xué)校的整體空間活力度;活動場所包含圖書館、運動場、浴池及綜合商貿(mào)樓，綜合商貿(mào)樓中包含一層的超市、通訊服務(wù)商戶，二層的干洗店、打印社、理發(fā)店、水果店、文具店，用來提供除正常上課吃飯休息之外的日常行為活動需求。

3吉林建筑大學(xué)校園的空間句法分析

3.1軸線模型分析

該研究以師生日常行為活動為基礎(chǔ)，通過軸線模型的建立分析，直觀地反映出校園空間中各條道路的連接情況、整合度高低、校園各個空間之間的相互關(guān)系（如圖3）。

軸線模型整合度表示每條道路的聚集性，整合度是空間句法中最重要的參數(shù)之一，若整合度大于1，說明該空間節(jié)點與其他空間節(jié)點的相關(guān)性較高，也就是空間聚集性強;當(dāng)整合度的數(shù)值介于0.4到0.6之間，則該空間節(jié)點與其他空間節(jié)點的相互狀態(tài)為離散型。

從圖4中可以看出，在長直的道路上多數(shù)會有街道與之相連，經(jīng)過軸線模型分析后，得出的整合度便會越高，同時說明此條道路的可達(dá)性越高。吉林建筑大學(xué)校園道路整合度最高的兩條路分別為：商貿(mào)樓途經(jīng)籃球場、實驗教學(xué)樓、一二公寓，以及一二食堂的道路;二食堂途經(jīng)公共教學(xué)館、圖書館，以及逸夫樓的道路。兩條路的整合度值都達(dá)到了1.9—2.1，有很強的聚集力，第二食堂到南邊的道路，雖然沒有較高的連接值，但卻有著很高的整合度，但該道路西側(cè)的空間并沒有功能性建筑，導(dǎo)致空間活力大幅降低。

3.2線段模型分析

軸線模型是將道路抽象為長直線，如果拋開尺度進行路徑分析，那么研究就會忽視掉一些人為行動的影響。線段模型中包含很多定量參數(shù)，該研究主要分析線段模型的整合度（如圖5）。吉林建筑大學(xué)校園道路線段模型將空間尺度劃入考量范圍，如圖可知，將距離考慮進影響道路的因素之后，整合度相對于軸線模型發(fā)生了一些變化。逸夫樓、土木樓的建筑庭院部分，可達(dá)性最低。

線段模型下，也就是考慮米制單位情況下的模型，兩條長直路的整合度發(fā)生了細(xì)小的改變，整合度從道路起始到結(jié)束，呈現(xiàn)不等距的“低—高—低”的趨勢，也就說明因為道路長度過長的原因，從宿舍到教學(xué)樓的可達(dá)性降低了，選擇該道路出行會增加步行時間，這會直接影響師生的生活效率。

3.3視線模型分析

一般情況下提及視線分析時，我們想到的都是宏觀的建筑物對視線的影響，而空間句法是需要將空間進行極限化去分析相關(guān)問題。視線分析時如使用極限的理念則需要將視線進行“極限化”，視線分析所建立的視域空間與前兩個模型有所不同，視域空間的建立是要將研究對象轉(zhuǎn)譯為無限細(xì)分的方格網(wǎng)。發(fā)現(xiàn)視點之間存在的相互聯(lián)系及視點可能擁有的相關(guān)屬性。最后利用函數(shù)值的大小來表現(xiàn)視點每個因素的依賴關(guān)系及他們所占有的比重[2]。

經(jīng)過繪制計算，得到吉林建筑大學(xué)校園視線分析圖（如圖6），視線分析的數(shù)據(jù)處理與其他分析的數(shù)據(jù)處理模式相同，通過顏色表明視線深度的高低變化。

從圖6中可以看出，更加開闊的空間會擁有更高的可視度，人們不需要視線的轉(zhuǎn)移就能觀察到空間內(nèi)的基本情況，圖6中呈現(xiàn)大面積可視度較高的區(qū)域，可進行校園戶外活動的開設(shè)。實際調(diào)研下，只有西北方向的土木樓區(qū)域與二食堂西側(cè)廣場有活動安排，西南方向可視度最高且面積最大的空間并沒有活動開設(shè)。除距離宿舍樓距離較遠(yuǎn)的客觀原因之外，還因為該區(qū)域周圍沒有補給等必要的功能性設(shè)施建設(shè)，導(dǎo)致大面積區(qū)域閑置，影響校園活力度。

3.4Agent模型分析

Agent分析也叫智能體分析，是在視線分析的基礎(chǔ)上，通過Depthmap中的程序?qū)崿F(xiàn)的，Agent分析相比于傳統(tǒng)視域分析更加直觀，它能生成若干個模擬人，根據(jù)現(xiàn)有空間的視域分析結(jié)果，模擬人類在模型中的運動，并生成運動軌跡。同時，從高到低的道路，用紅色到藍(lán)色表示出來[3]。

通過空間句法的Agent模型，將若干模擬人均勻地投放在校園空間中，讓他們在空間中根據(jù)校園空間的視域分析進行運動，經(jīng)過一段時間后，空間中的運動軌跡覆蓋量，從低到高分別用從藍(lán)到紅的色塊表示，得到最后的Agent分析模型圖（如圖7）。

如圖7所示，將虛擬人隨機投放在高校校園，經(jīng)過一段時間后，虛擬人流根據(jù)校園內(nèi)的視域進行模擬運動。在沒有建筑物功能的影響下，在道路的選擇上會與實際調(diào)研情況有些許不同。除去校園外環(huán)的長直路是作為人車分流的功能使用之外，可以看出籃球場門口呈三角形的空地區(qū)域，一二公寓交界處、商貿(mào)樓，以及三、四公寓之間的道路，會更多的作為自然運動下的路徑被選擇。

4基于空間句法的吉林建筑大學(xué)校園空間活力提升策略

空間句法作為測量空間組織特征的重要理論和量化方法，是從空間組織層面展現(xiàn)使用者行為與空間之間的對應(yīng)關(guān)系[4]。該研究所闡述的內(nèi)容有限，經(jīng)過篩選，使用了更為重要的幾個參數(shù)，最后通過上述模型分析，對校園空間活力提升提出相應(yīng)的優(yōu)化策略。

4.1優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)形態(tài)

根據(jù)吉林建筑大學(xué)校園空間軸線模型進行分析，整合度最高的為長直路，分別將三棟主要教學(xué)樓與學(xué)生宿舍相連接，能夠合理地進行日常出行。但線段模型下，也就是考慮米制單位的情況下的模型，兩條長直路的整合度從道路起始到結(jié)束呈現(xiàn)“低—高—低”走勢，導(dǎo)致部分出行會產(chǎn)生時間過長的問題。

在吉林建筑大學(xué)校園規(guī)劃布局中，將圖書館、公共教學(xué)館、實驗樓及行政樓圍繞著一片綠地建成。其中公共教學(xué)館和圖書館是學(xué)生使用率最高的兩個建筑，而之間的通行道路，需要經(jīng)過環(huán)形路線，先到達(dá)實驗樓或行政樓才能到達(dá)目的地。位于建筑中的圓形綠地并沒有鋪裝便于通行的直線道路，部分同學(xué)在選擇路徑時，會直接選擇中間圓形綠化坡路的區(qū)域，該區(qū)域并未鋪設(shè)人行路，不僅在雨雪天有很大危險，也會對校園環(huán)境建設(shè)造成了一些影響。

所以進行校園規(guī)劃時，需考慮將三類支持日常生活的功能性建筑建設(shè)在整合度更高的道路上，提升連接此類建筑道路的整合度。可以理解為提高主要道路與其他道路的連接性，或減少主要功能性建筑之間道路的長度，加強路網(wǎng)之間的銜接[5]，以此優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)形態(tài)，增強校園空間活力。

4.2提升校園空間使用率

根據(jù)教育部對我國高校建設(shè)的管理辦法，高校校園建筑規(guī)劃面積應(yīng)符合地方規(guī)定，并正確處理近期建設(shè)和遠(yuǎn)期發(fā)展問題，在有限的面積中進行校園規(guī)劃時，應(yīng)充分地利用校園空間。

通過Agent模型分析可以看出，當(dāng)模擬人流被隨機投放在校園中的各條道路上時，根據(jù)視域分析的原則，行人會選擇視線沒有遮擋的道路行走，模型顯示外環(huán)道路的選擇度更高，但校園外環(huán)路作為人車分流的主要道路，不能作為首要考慮的道路因素。除外環(huán)分流道路之外，可以看出籃球場正南側(cè)的三角形區(qū)域達(dá)到了交通流量的最高值。在吉林建筑大學(xué)的實際規(guī)劃中這里為停車場。但根據(jù)早晚停車實際情況，該區(qū)域停車率并不高，該區(qū)域更適合作為活動空間使用。在線段模型分析中，多數(shù)教學(xué)樓的內(nèi)庭院整合度較低，可在區(qū)域內(nèi)合理規(guī)劃停車場，以此提升區(qū)域使用率。

4.3提升功能區(qū)域覆蓋率

吉林建筑大學(xué)的功能性活動場所包含食堂、圖書館、體育場、超市及快遞站等。根據(jù)線段模型和軸線模型分析可知，提升校園主體建筑間道路的整合度可以提高師生在校園生活的效率。同時通過兩個模型的顯示結(jié)果可以看出，校園空間中仍有大面積空間因整合度低、建筑設(shè)施的必要性低，造成長時間的閑置浪費。

逸夫樓南側(cè)的大片綠地，在高可視度的前提下，因其中沒有相應(yīng)的道路鋪裝，沒有配套建筑設(shè)施，至使此片區(qū)域沒有被合理利用，導(dǎo)致長時間閑置。針對校園整合度低、又有較大面積的空間，可以通過道路鋪裝或增添建筑設(shè)施設(shè)施，來提升該空間活力度，減少空間浪費。

空間中功能的混合程度和空間活力成正相關(guān)，校園空間中商業(yè)空間近年來越來越豐富。一些高校在校園中進行CBD建設(shè)，包括泳池、影院、書店、各類餐飲等，建設(shè)良好的校園商業(yè)區(qū)，能提升校園空間活力，同時在校園封閉管理期間，豐富師生的生活內(nèi)容，提升生活質(zhì)量。

5結(jié)語

文章基于空間句法進行高校校園空間的活力提升研究，以理性的數(shù)據(jù)分析為研究基礎(chǔ)，以空間句法理論為指導(dǎo)，同時結(jié)合實地調(diào)研法，對吉林建筑大學(xué)校園空間進行了建模分析，分別用軸線模型、線段模型和視線分析模型，以及其中的一些定量參數(shù)來解讀校園空間活力度，并分析影響空間活力的因素。通過模型建立得出的結(jié)論證實了空間活力同時受多種情況影響。最后，從空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化、空間使用率提升，以及功能區(qū)覆蓋三方面對校園空間活力提升提出優(yōu)化策略。