基于空間句法的建筑邊緣空間優(yōu)化設(shè)計(jì)

文/中建八局第一建設(shè)有限公司 張崢陽 丁 鑫 陳 楊 蘇賓何 潘勇鋼

0 引言

建筑邊緣空間在空間維度和心理維度上均承擔(dān)過渡功能，若其將建筑空間與城市空間完全分隔，易使二者形成較大差異，影響城市空間整體的協(xié)調(diào)性[1]。因此，在城市規(guī)劃工作中需對(duì)建筑邊緣空間進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，保證城市空間在空間維度和心理維度上具有連續(xù)性和整體性。而當(dāng)前建筑邊緣空間的設(shè)計(jì)往往將建筑與其所處的城市環(huán)境分隔，著重考慮建筑的空間功能，導(dǎo)致設(shè)計(jì)效果不佳。同時(shí)，針對(duì)建筑邊緣空間規(guī)劃設(shè)計(jì)的研究成果較少，且主要是從景觀角度出發(fā)[2]。當(dāng)前空間句法理論已被廣泛應(yīng)用于建筑內(nèi)部和城市整體的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，基于其進(jìn)行建筑邊緣空間優(yōu)化設(shè)計(jì)，可促進(jìn)建筑邊緣空間與城市空間實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合，為建筑邊緣空間優(yōu)化設(shè)計(jì)提供新思路。

1 概念界定及項(xiàng)目背景

1.1 概念界定

建筑邊緣空間是基于建筑內(nèi)外的過渡空間，包含多種要素，往往形成多層次的空間關(guān)系，如邊緣空間與周邊場(chǎng)地相鄰（見圖1a）、邊緣空間與綠地相鄰（見圖1b）、邊緣空間與城市道路相鄰等（見圖1c），進(jìn)而形成豐富的空間體驗(yàn)，構(gòu)成多重空間特性。

1邊緣空間的空間關(guān)系類型1a邊緣空間與周邊場(chǎng)地相鄰1b邊緣空間與綠地相鄰1c邊緣空間與城市道路相鄰

1.2 項(xiàng)目背景

某項(xiàng)目緊鄰海岸線，地勢(shì)平坦，占地面積約2.22hm2。建筑邊緣空間的設(shè)計(jì)有諸多限制條件，其中用地性質(zhì)為商務(wù)商業(yè)混合用地（商務(wù)用地≥80%）；容積率≤2.0；建筑限高30m；綠化率≥15%；東、西、北側(cè)退用地紅線3m，南側(cè)退用地紅線10m；建筑貼線率控制在50%～70%；需設(shè)置南北向綠廊貫穿地塊，并保證綠廊寬10.0m、凈高7.5m，視線通透；設(shè)計(jì)風(fēng)格需與整體風(fēng)格統(tǒng)一；注重建筑體塊間的穿插組合，打造具有人性化尺度的公共空間；景觀設(shè)計(jì)多樣化，實(shí)現(xiàn)海景資源最大化。

2 優(yōu)化設(shè)計(jì)研究路線及空間句法分析

2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)研究路線

將空間句法理論應(yīng)用于城市邊緣空間優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮其與建筑本體、城市、周圍景觀等因素的結(jié)構(gòu)關(guān)系[3]。本文基于空間句法理論對(duì)建筑邊緣空間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體研究路線如圖2所示，以空間句法理論的基本原理為指引，對(duì)建筑邊緣空間進(jìn)行分割；基于空間句法理論，對(duì)建筑邊緣空間在城市規(guī)劃中的功能特性進(jìn)行量化分析；分析建筑邊緣空間表現(xiàn)特征和量化數(shù)據(jù)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，結(jié)合建筑所在城市的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化等信息進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2優(yōu)化設(shè)計(jì)研究路線

2.2 空間句法分析

對(duì)建筑邊緣空間進(jìn)行空間句法分析時(shí)，需根據(jù)建筑設(shè)計(jì)圖紙將待優(yōu)化設(shè)計(jì)區(qū)域的空間布局轉(zhuǎn)換為點(diǎn)、線和連通關(guān)系構(gòu)成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)連接度、整合度、控制度及深度值等主要指標(biāo)進(jìn)行定量分析，以描述建筑邊緣空間的空間結(jié)構(gòu)[4]。其中，連接度是指與空間中某個(gè)節(jié)點(diǎn)鄰接的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，連接值越高，表明建筑分布越緊密，建筑邊緣空間的相互滲透性越強(qiáng)，在連接度較高的節(jié)點(diǎn)觀察邊緣空間，可視范圍越大；控制度表示空間中某個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)其周圍節(jié)點(diǎn)的控制權(quán)重，由其相鄰所有節(jié)點(diǎn)連接值的倒數(shù)決定，節(jié)點(diǎn)的控制值越大，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)該節(jié)點(diǎn)的處理引發(fā)的后續(xù)影響范圍越大；深度值是指空間中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最短距離，即空間轉(zhuǎn)換的拓?fù)鋽?shù)；整合度由節(jié)點(diǎn)深度值經(jīng)過一系列標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算得到，整合度越高，表明節(jié)點(diǎn)所在空間與其他建筑空間的聚集程度越高[5]。項(xiàng)目的建筑邊緣空間原始設(shè)計(jì)方案如圖3所示，將建筑邊緣空間的CAD圖紙導(dǎo)入Depthmap中得到全局空間句法分析參數(shù)，通過對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行量化分析認(rèn)知原始設(shè)計(jì)方案問題所在，以結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)要求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3建筑邊緣空間原始設(shè)計(jì)方案

3 建筑邊緣空間優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 道路空間

根據(jù)Depthmap軟件分析結(jié)果，在連接度較低但景觀空間和活動(dòng)空間分布較密集的區(qū)域設(shè)置架空道路，提升交通可達(dá)性和便捷性；依消防規(guī)范規(guī)定，需在項(xiàng)目用地范圍內(nèi)設(shè)消防救援場(chǎng)地，根據(jù)項(xiàng)目約束條件，建筑邊緣空間需按規(guī)范要求退用地紅線，故在場(chǎng)地南側(cè)退用地紅線10m布置消防救援場(chǎng)地；將建筑邊緣空間的出入口分別設(shè)置在東側(cè)和南側(cè)，并以南側(cè)為主要出入口，與建筑地下停車場(chǎng)入口連通；在原始設(shè)計(jì)方案中，并未考慮建筑使用者在不同季節(jié)對(duì)不同建筑區(qū)域的使用頻率差異，所有道路均設(shè)置相同寬度，不利于主題性、季節(jié)性活動(dòng)的開展，因此增加下沉廣場(chǎng)花園、綠廊等主要活動(dòng)區(qū)域的道路寬度和密度，同時(shí)增加地下停車場(chǎng)出入口處行車道寬度，并根據(jù)建筑出入口的車輛行駛軌跡設(shè)置警示牌。

3.2 活動(dòng)空間

建筑邊緣空間原始設(shè)計(jì)方案中活動(dòng)空間分布較零散、類型單一、面積較小，需根據(jù)Depthmap軟件對(duì)建筑邊緣空間可達(dá)性的分析結(jié)果，在不改變建筑布局的前提下，對(duì)活動(dòng)空間布局進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)計(jì)前根據(jù)建筑貼線率設(shè)定可調(diào)整范圍，并根據(jù)建筑邊緣空間中活動(dòng)空間節(jié)點(diǎn)的連接度設(shè)置中心活動(dòng)區(qū)域；通過空間句法量化分析空間整合度，確定不同大小活動(dòng)空間的使用優(yōu)先級(jí)；對(duì)項(xiàng)目所在地的日照條件、通風(fēng)條件進(jìn)行綜合分析，將活動(dòng)空間的占地面積在約束范圍內(nèi)適當(dāng)擴(kuò)大或縮??；在不包含景觀的活動(dòng)空間設(shè)置硬質(zhì)鋪地，增加建筑邊緣空間的活動(dòng)場(chǎng)地面積；在空間整合度較低但微氣候條件較好的區(qū)域設(shè)置小面積的活動(dòng)場(chǎng)地，滿足使用者多樣化的活動(dòng)需求。

3.3 景觀空間

原始設(shè)計(jì)方案中景觀空間占比較大的為10m寬的綠廊，而因高層建筑遮擋，綠廊的景觀并未得到充分展現(xiàn)，建筑使用者只能從綠廊兩端的少數(shù)位置獲得良好的視覺體驗(yàn)。為使綠廊景觀效果最大化，降低建筑高度對(duì)綠廊視覺通達(dá)性的影響，將綠廊兩側(cè)的建筑降至3層，將減少的建筑體量置于與海岸線平行的南側(cè)（見圖4）；在新形成的建筑邊緣空間中規(guī)劃下沉庭院擴(kuò)大對(duì)應(yīng)區(qū)域的景觀空間面積，并保證其軸線與綠廊的軸線重合，增強(qiáng)兩處景觀空間的聯(lián)系（見圖5）；以下沉廣場(chǎng)為景觀空間中心，設(shè)置南北、東西向景觀軸，確保建筑邊緣空間的景觀節(jié)點(diǎn)充足；保證同一觀察視角下建筑外立面的設(shè)計(jì)元素與主體一致，形成統(tǒng)一的建筑風(fēng)格，避免建筑邊緣空間與建筑主體產(chǎn)生割裂感（見圖6）；為增加景觀空間占比，設(shè)置屋頂花園，并使用本土植物進(jìn)行綠化種植，既為建筑使用者提供良好的室外活動(dòng)區(qū)域，又適應(yīng)建筑項(xiàng)目整體的綠化要求。

4降低綠廊兩側(cè)建筑高度

5規(guī)劃下沉庭院

6統(tǒng)一建筑風(fēng)格

4 結(jié)語

城市建筑邊緣空間是建筑使用者的公共空間，使用頻率較高，一定程度上影響建筑品質(zhì)和城市環(huán)境質(zhì)量，對(duì)建筑使用者的使用體驗(yàn)有直接影響，為確保建筑邊緣空間充分利用，需對(duì)其進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)。本文提出基于空間句法的建筑邊緣空間優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，以實(shí)際項(xiàng)目為優(yōu)化對(duì)象，進(jìn)行適宜的空間優(yōu)化設(shè)計(jì)，將空間句法理論融入建筑邊緣空間設(shè)計(jì)研究。