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城市设计与详细规划152.基于空间句法的城市开放空间分析及优化初探——以南京市河西中轴一期开放空间PDF文本
规划设计

基于空间句法的城市开放空间分析及优化初探一一以南京市河西中轴一期开放空间为例彭耕摘要：城市开放空间在近年来的城市空间环境及城市设中占据了较为重要的地位，作为城市的会客厅，开放空间本应成为城市生活中最具吸引力与活力的场所之一。然而在现实生活中，包括南京河西新城中轴开放空间在内的一些开放空间却呈现出场所较为冷清、活力缺失等问题。本文针对当前城市开放空间呈现的上述问题，在注重空间质量与品质提升的城市发展新阶段背景下，以南京市河西新城中轴一期开放空间为研究对象，借助空间句法的理论与方法，从空间视角对南京河西新城中抽一期开放空间出现的活力缺失等问题进行深入的量化分析与探究，以期提出优化城市开放空间设计、提升城市开放空间活力与品质的策略，并对未来城市开放空间的规划设计与研究工作提供有一定价值的参考与启示。关健词：城市开放空间，河西中轴，空间句法，南京J.NE当前，我国城市设进入了注重空间质量与品质提升的新阶段，城市开放空间作为城市的会客厅和承载市民多元活动的核心场所，在城市人居环境营造中占据了愈发重要的位置，创以人为本、活力集聚的高品质城市开放空间也成为城市设中的最核心问题之一。但是，现实生活中的一些城市开放空间却呈现出活力缺失、人气不足的现象，具有较多不利于人流集聚的空间设计层面的问题。面对这些现象与问题，我们迫切需要对其进行深入的空间分析与问题成因探寻，从而在新阶段的城市开放空间设计中避免问题，提升城市开放空间活力与品质。本文尝试以河西中轴一期开放空间为例，借助空间句法的理论与方法对河西中轴一期开放空间进行深入的量化分析，探索河西中轴一期开放空间的特征及问题背后成因，以期从空间视角提出能提升城市开放空间活力的策略，为今后城市开放空间的设计与研究工作提供一定参考。1研究对象概述南京河西中轴位于南京市邺区中心区域，分三期设，东迄秦淮河，西至扬子江，总占地面积24平方公里，核心区约3平方公里。（如图1)理罚素前网Z.Z心.ET
图1河西中轴空间示意其中河西中轴一期占地约1平方公里，己全面成使用，总筑面积约为241万平方米。区域南起楠溪江东街、北至梦都大街，东起庐山路、西至江东中路，由两侧高层的商务办公筑与低层的商业裙房筑围合而成的开放空间为核心。（如图2）里唐中华产经具抽开放空JZ长喜业宝城看添形消活金惠夫里中5际广写壁中心中类因言型童植中2高断情真中同图2河西一期中轴空间示意2基于相关性分析的空间句法模型构2.1人车流量实际数据采集调研选取均为天气多云的五天时间为数据收集时间，包括2个工作日、2个休息日和1个节假日，通过实地的调研收集河西中轴一期开放空间一天中的车流和人流数据。数据收集时间为调研当天的9：00-11：00、12：30-14：30、16：00-18：00三个时间段，实地记录各个观测点和记录点的2分钟双向的穿过性人流量、非机动车流量和机动车流量，各观测点位置分布如图3所示。興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
中轴公共空间图3观测点示意2.2空间句法模型的构空间句法依据人对空间的使用方式对空间单元进行界定，其常用的空间形态描述方式为“凸空间”、“轴线”和“视域”。因此空间句法也对应产生了以下三种最基本研究模型：轴线分析模型、凸空间分析模型和视域分析模型，在视域分析法基础上又研究出来了空间代理机器人模型(EVS)。遵循在空间结构转译为轴线图过程中“保持空间组构关系不变，使用最少且最长的轴线”、“尽量简化和合理概括城市空间”、“轴线交接处为保证连接关系的出头绘制”等绘制的方法原则，构出的河西中轴一期空间句法模型如下图4所示。兴王茶图4河西中轴一期轴线模型（左图为模型整体，右图为局部放大）良好的视线设计是开放空间设计成功与否的重要标准之一，也是吸引人群进行多样活动的重要因素。如同轴线分析方法一样，视域分析法也是通过空间句法模型，采集数据变量，从而进一步研究分析开放空间各项属性。空间代理机器人(EVAS)是在完成视域分析基础上得到的城市空间的动态模拟。图5所示为通过视域模型对河西中轴一期开放空间视觉整合度的分析，图6为研究空间范围内的机器人模拟分析图。興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
图5河西中抽一期视城模型图6河西中抽一期机器人模拟分析模型2.3空间句法模型的参数选择在上述空间句法三种分析模型构后，采用SPSS对数据进行相关性分析及多元线性回归模型拟合分析，用于量化描述模型的分析指标数据与实测人车流量间的相关性，选用整合度这一空间句法中的核心参数进行与实测人车流量数据的分析。其中整合度(Integration)指得是以空间深度(TotalDepth)为基础进行计算得出。整合度值越高的空间，全局深度值越小，空间可达性越高，衡量出一个空间吸引到达人车流的潜力。从轴线图模型相关性分析结果来看，对步行而言，当设定局部整合度的分析半径=5时与河西中轴一期区域实测26条样本路径的步行人流量的相关性较好，呈现显著的正相关关系（如图7），拟合度较高(r2=0.63)。从与车行流量的相关性分析来看，当整合度的分析半径r=即全局整合度与河西中轴一期区域实测车行流量的相关性较好，也呈现出显著正相关关系，其拟合度2=0.66。（如图8)J.NE局富整合度整合度1030025020006o全天三时段金加人流量全天三时段金加车流量图7整合度(r=5)与人流量相关性分析图8整合度(r=n)与车流量相关性分析从图9的视域模型相关性分析结果来看，选择样本视域元素的整合度与其所在区域的实测人流量之间表示相关性的拟合度数值为0.48，而机器人的人流模拟与实测人流量分布的拟合度仅为0.39(图10)。所以，在应用空间句法对开放空间的分析与设计研究中，应以可靠性最好的轴线模型为主，以视域分析模型、凸空间模型和代理机器人的人流模拟为辅，针对不同阶段的问题利用不同模型的特点和适用性进行综合应用，其中代理机器人的人流模拟可用来动态表征方案变化后对人流聚集范围和移动趋势产生的影响。興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
视城整合度人流枫拟整合度o全天三时段叠加人流量全天三时役金加人流量图9视域模型的相关性分析图10机器人模拟的相关性分析3一期开放空间的句法分析3.1空间外部条件的分析在对河西中轴一期区域外部条件的分析中，期望借助空间句法理论与方法中的轴线分析模型，利用全局整合度、局部整合度和全局选择度(Choice)三个参数完成对其的量化分析研究。从全局整合度来看，四个边缘道路都是城市中车行可达性较高的道路，江东中路整合度最高：有城市中车行可达性比较高的道路穿越地块内部，街区与城市路网特别是城市中车行可达性高的街道联系较为密琼但是内部道路丽可达雅吸。如图11)Z,J全局选择度描述的是在车行尺度下，一个空间单元作为系统内任意两个空间单元之间最短拓扑路径的必经之路而被经过的次数：全局选择度高的街道轴线被车流经过的频率较高，表现出比较强的交通属性。从图12所示的全局选择度分析来看，街区临近车行经过性很好的道路，内侧与边缘的道路也具有很好的车行经过性特征。局部整合度描述的是一个轴线到拓扑半径较小的距离内与其它轴线的相对可达性，因此整合度低的轴线代表了人行可达性较低的空间。选用R=5为半径进行整合度计算，从河西中轴一期的局部整合度图中可以看出，江东中路和庐山路所在轴线构成了本区域轴线系统的整合度核心，而内部开放空间中轴线局部整合度都较低（局部整合度为1.60-2.31），较难被行人感知，与周围的空间缺乏良好的联系。因为整合度最高的红色空间通常是人们活动的第一选择，而中轴开放空间只能作为其附属空间，分担过剩的人流，致使其空间活力不足。（如图13）总的来说，河西中轴一期开放空间具备良好的可达性和可经过性，区位优势较为明显，而良好的可达性和经过性空间有助于聚集人群，利于区域活力的提升。因此可认为，区域外部条件良好，不是导致中轴内部产生活力不足等问题的外部促因。理罚素前网Z.Z心.ET
整合度最高选群度最高整合度最高整合度较高收款尚合以双周整合度一般选并度一整合度一般整台度较纸选华度教阳垫舍度度纸整合度最低选度最低整合度最低图11全局整合度模型图12全局选择度模型图13局部整合度模型(r=5)3.2空间隔离问题的分析河西中轴一期开放空间外部可达性与可经过性良好，但其中轴内部人流较少，较为冷清，缺失活力。凸空间模型通过拓扑关系进行空间句法计算后，通过易读性的客观描述来表示各个空间元素的属性，中轴区域里中每个凸空间的属性指标用颜色梯度的形式在图示中进行了表达。因此，研究再通过凸空间模型分析一期开放空间是否与其周边空间单元隔离，以期找出该问题产生的根源。针对问题，可应用以下主要参数进行分析：凸空间的连接值、深度值及可理解度。连接值是指和某个凸空间直接相连的凸空间数量：深度值表示某个凸空间到其他凸空间必须经过的凸空间数量。上述2个参数研究的是河西中轴期开薇空马周围凸空间的联系，.因此它们主要用来描述空间的局部属性。而可理解度是用来衡量是否能够通过局部空间结构立起整个空间系统的图景，描述的是空间的整体属性。挂接值最高深度值最高深度值较高诗接竹一2深度伯一权连接位校纸深度的2纸深度值低图14凸空间连接值分析图15凸空间深度值分析从连接值的分析可知，一期开放空间中连接值较低（连接值为2）的凸空间数量较多，而周围街道空间的平均连接值为2.86，表明其与周围空间缺乏联系，空间的渗透性差，容易形成活力缺失的空间（如图14）。通过对空间深度值进行分析发现，一期开放空间的整体深度值分布不均匀，介興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
于770-985之间，说明空间组合加深了拓扑距离，增加了消费者探索空间的难度，对形成有活力的空间场所产生不利影响。（如图15）因而，一期开放空间与周围空间的可理解度取决于其连接度与全局整合度形成的线性回归。从图16中可以看出，一期开放空间并没有形成良好的线性回归（拟合度2=0.45），可理解度较低，导致其成为一个较为孤立的空间区域，要依赖于整合度高的空间才能被行人感知。2329图16凸空间连接度与全局整合度散点图综上所述，受自身空间布局的影扇河西中轴一期开放空间集聚性及渗透性较差，导致空间较难被感知，成为了一个相对较孤立的空间，缺失活力与人气。3.3空间封闭问题的分析从实地感知和空间形态分析来看，河西中轴一期开放空间的界面严整，临近东西两边重要道路的围合和较为封闭式的设计对行人视觉产生了不良影响，进而对以视觉为引导的人群活动产生了一定的约束性。视域分析模型中计算得出的不同参数可以清晰给出人的视线分析结论，其中视域整合度分析的颜色越暖，指标数据越高，代表该视点元素的可达性越高，空间的感知度越好，人流量越大：空间代理机器人分析可以基于模拟人的视觉感觉量化描述出该空间中人流的运动模式和聚集趋势。所以，对于中轴一期开放空间封闭的可能问题，最后再借助视域分析模型和空间代理机器人分析，探索一期开放空间的较为封闭围合性设计对人的活动产生的影响，找出中轴一期开放空间封闭的原因。从图17中可以看出，内部开放空间的颜色偏蓝色，与周围的颜色形成了鲜明对比：通过数据发现，其整合度偏低，数值在3.89-8.42之间，比平均整合度(9.43)低，表示人的视线在外围界面严整方正的筑遮挡下，很少会在这里聚集，造成了中轴内部空间的视线集聚性不高。在实地调研中，小品筑将一期中轴开放空间划分为多个小空间单元，围合感较强，造成视觉障碍，加重了空间的私密性，致使其开放性功能减弱，成为一个较为消极的空间。从代理机器人分析看，颜色以蓝理罚素前网Z.Z心.ET
色为主，模拟人流基本需通过纵向的城市道路才能进入中轴空间且人流轨迹较少，表明中轴空间的可达性较低（如图18）。视域整合度最高视域整合度较高视域整合度一般望线胶合度数低视域整合度最低图17一期视域整合度分析人流集浆度最高人液集聚度较高人流集聚度一救人流集家度较低人流集聚度最低图18一期代理机器人流量模拟通过空间句法的视域法及代理机器人分析发现，由于一期开放空间设计较少没有考虑行人的需求，过多地采用空间围合式设计，过度局限了外围向内的视野，视线可达性较低，使其成为一个较为独立的比较封闭的空间单元，丧失了与周围空间的关联，在外围行走的人较难感知内部的路径及空间，导致人流量较少，活力缺失。4分析对城市开放空间设计的启示4.1构与城市相融的开放空间系统在城市局部开放空间设计中，如其设计重点仅考虑其自身的空间组织，而忽视其与周围空间及城市整体开放空间系统的联系，便易于形成较为孤立的空间单元。此类空间单元不但不能推动空间整体的良性发展，反而会在倍增作用下，成为整个城市开放空间体系发展与品质形成的桎梏与阻碍。4.2提升开放空间的可理解性在可理解性较高的空间系统中，局部性空间信息的提示与空间的整体空间结构特征是一致的，人们就能够正确地将片断的小尺度空间认知，整合成整体性共时性的大尺度空间认知。而河西中轴理筑素前阀Z.ZC.ET
一期开放空间系统其可理解性相对不足，连接度与整体整合度之间没有形成较好的关联，局部空间信息的提示与整体空间结构一致性有待提升。所以在未来开放空间规划设计中应进一步注重提升空间整体的可理解度，易于让整体的空间结构被行走其中的人们所掌握，降低人们探索空间的门槛。4.3促进开放空间的可达性可达性，即到达或穿越一个空间的可选择路线的数量，每一条路径都能通往另一条路径，而另一条路径又通往其他路径，并如此反复继续下去使得场所具有活力。由可达性的概念可知，通往目标场地路径的数量对场地的可达性影响最为直接和关键。为了在区域整体的范围内获得到达和穿过内部空间的良好的可达性，我们须通过尽可能多的与城市道路交通系统相连接，与周边空间及整个城市区域形成一个较为完整与统一的空间体系。4.4营可视性强的开放空间系统城市开放空间的规划设计应进行系统组织，形成完整的连接内外、局部与整体的视线廊道体系，加强对开放空间的视觉引导，降低空间探索的难度。这其中重要的是从人的角度增强视线的可达性，预留好视线通廊，较好组织空间节点，制定视线廊道范围内筑物形式、高度、体量和造型的控制原则，确定好空间的序列和层次，对重要的景观视线和视点进行分析组织，使开放空间的对人流形成良好的视觉引导作用。4.5组织连续多样的开放空间体系可达性和可视性只能提供到达场所的机会，而目标场所能否给使用的人群提供经历与体验的选择，是场所能否吸引人们进行留驻等活动的关键，也是产生活力的重要条件。城市开放空间的规划设计中可通过多层面空间、多功能、多时间区段以及多感官感受的混合使用，使得开放空间可以促进活动发生，从而起到组织生活与事件，激发活力的作用。另外，空间的层次丰富多样不一定要把各个空间都变为整合度高的空间，这样会使其失去空间的多层次性，要使其既有难以探索的内向型空间，也存在可达性良好的外向型空间。最后值得注意的是，整个河西中轴一期开放空间体系未能营造出特别连续与完整的空间结构，其开放空间体系被城市道路特别是新城大厦等筑物切断阻隔，形成多个非连续、片段式的单个子系统，未能保证整个开放空间体系的完整，对形成活跃的人流集聚内部空间氛围产生不良影响。因此，在城市开放空间的规划设计中应注重梳理其空间组构关系，使开放空间与其他空间都能有序地联系在一起，形成连接性强的整体空间关系。興尚躓素衬网Z.ZC.ET
参考文献[1]段进.城市空间发展论（第2版）[M.南京：江苏科学技术出版社，2006[2]段进，比尔·希列尔.空间句法与城市规划[.南京：东南大学出版社，2007[3]比尔·希列尔，空间是机器：筑组构理论[们.杨滔，张佶，王晓京译.北京：中国筑工业出版社，2008[4]余琪.现代城市开放空问系统的构[J.城市规划汇刊，1998(6)：49-56[5]杨滔.说文解字：空间句法[J.北京规划设，2008(1)：75-81[6]王静文.传统聚落环境句法视城的人文透析[J].筑学报，2010：58-61。[7]杨滔.从空间句法角度看可持续发展的城市形态[J].北京规划设，2008(4)：93-100.[8]郭湘阀，王金灿，基于空问句法的深圳东门老街公共空间[U.规划师，2014(5)：89-95[9]邵润青.空间句法轴线地图在方格路网城市应用中的空间单元分割方法改进[小.国际城市规划，2010(2)：62-67[10]张文红，基于空间句法的深圳典型商业街区空间组织模式研究[D]:[硕士学位论文].哈尔滨工业大学，2012[11李秉宇.基于活力提升的重庆滨水区公共空间规划研究[D]：[顾士学位论文].重庆大学，2010J.NE作者简介彭耕，成都市规划设计研究院，规划师。興尚理筑素前阀Z..ET
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