關聯(lián)耦合法城市設計的新方法

關聯(lián)耦合法城市設計的新方法

城市發(fā)展的目標是根據(jù)城市發(fā)展的規(guī)律、條件和要求，更好地規(guī)劃城市發(fā)展。城市設計影響城市發(fā)展,城市發(fā)展又促進城市設計水平的提高。如何尋找到最適合某一城市發(fā)展的特定的城市設計方法與對策,從而最大程度體現(xiàn)城市的特征、品質與優(yōu)勢?在這個尋找的過程中應該考慮哪些因素,并如何運用它們?蓋蘭特·克蘭納(GeraldGrane)在《城市設計實踐》中認為“城市設計是研究城市組織結構中,各種要素關系的那一級設計”。筆者認為可以從城市和設計兩個角度進行把握,城市組織結構的要素即城市空間的構成要素,城市組織結構的影響的因素包括城市的組成要素、設計的組成要素和城市與設計的關系?！瓣P聯(lián)耦合法”對應于“Linkagetheory”,也可以翻譯為“聯(lián)系理論”和“鏈接理論”。其核心在于對外部空間關聯(lián)耦合性的把握?！瓣P聯(lián)耦合性是外部空間的基本特性”,它植根于物質空間的建設,從傳統(tǒng)聚落到現(xiàn)代都市。1961年,坎迪利斯(GeorgeCandilis)、尤西克(AlexisJosic)和伍茲(ShadrachWoods)在法國圖盧茲·勒·米拉的設計中首次清晰地表達了關聯(lián)耦合的理念?！瓣P聯(lián)耦合法”經丹下建三、稹文彥、培根及柯克等人的不斷完善,已成為城市設計的重要方法之一。R.特蘭西克(RogerTrancik)對城市設計方法進行了總結,并較為系統(tǒng)地闡述了“關聯(lián)耦合法”。筆者與他們的研究一脈相承,對其進行深化和完善,包括:①深入挖掘“關聯(lián)耦合法”的基本原理;②融匯相關設計方法;③規(guī)范其實踐方法;④拓展其應用范圍;并將“關聯(lián)耦合法”界定為體現(xiàn)組成要素,遵循要素之間的作用關系和作用法則,探尋相應作用結果的設計方法;其中“關聯(lián)”指相關的要素和要素之間的關系,強調系統(tǒng)性和聯(lián)系;“耦合”指要素之間的作用法則和作用結果,強調作用法則的復雜性和作用結果的綜合性。1“行為與溝通法”的構成與溝通1.1“相關性理論”的基本構成“關聯(lián)耦合法”由關聯(lián)耦合的要素、關聯(lián)耦合的耦合模式和關聯(lián)耦合的實踐方法三部分構成(圖1)。1.2要素關聯(lián)變量關聯(lián)耦合的要素根據(jù)其作用的層次不同分為關聯(lián)向量和關聯(lián)變量。關聯(lián)向量是比關聯(lián)變量高一個層次的變量,它由一組變量構成。設研究的對象為系統(tǒng)A,系統(tǒng)A由要素A1、A2、……An組成,A與B、C、D等又組成了更高一個層次的系統(tǒng)S,稱A1、A2、……An為關聯(lián)變量,B、C、D等為關聯(lián)向量,系統(tǒng)S為關聯(lián)系統(tǒng),見圖2。根據(jù)要素對系統(tǒng)影響的重要程度不同分為關鍵要素、次要要素和可忽略要素,在耦合過程中,應重點考慮關鍵要素。1.3代次耦合系統(tǒng)論關聯(lián)耦合的耦合模式指要素之間的相互作用方式?？梢苑譃榇鷶?shù)耦合模式、向量耦合模式和覆蓋耦合模式。代數(shù)模式指耦合規(guī)律遵循代數(shù)運算法則的耦合方式;向量模式指耦合規(guī)律遵循平行四邊行法則的耦合方式;覆蓋模式指耦合規(guī)律遵循覆蓋原則的耦合方式。見圖3。1.4對耦合模式的穩(wěn)定性分析演繹的基本思路見圖4。具體包括以下幾個步驟:①根據(jù)具體設計情況確定關聯(lián)變量,即城市空間的組成要素;②根據(jù)具體設計情況確定關聯(lián)向量,即城市空間的動力因素;③分析變量之間和變量與向量之間的關系,確定各種關系的耦合模式;④選擇合適的實踐方法編制耦合成果。城市設計中關聯(lián)耦合變量隨著城市設計的類型不同而改變。關聯(lián)耦合向量可以從兩個角度進行演繹;一是城市角度包括政策、社會、經濟、文化、生態(tài)和技術,二是設計角度:包括科學性、適應性和藝術性;具體的城市設計中可以選擇其中任何一個角度進行;這兩個角度實際上是同一個問題的不同側面。耦合模式隨著關聯(lián)變量和向量相的變化而變化。關聯(lián)耦合實踐方法可以單獨使用,也可結合使用(圖5)。2城市發(fā)展的相關性向量2.1從城市的角度來看城市角度的關聯(lián)向量來自在城市系統(tǒng)中與城市空間同級的其他組成要素,包括政策、社會、經濟、文化、生態(tài)和技術等。2.1.1未來城市空間的存在是一個政策過程“政策是國家政黨為了實現(xiàn)一定歷史時期的路線和任務而規(guī)定的活動準則”。城市政策始終影響城市空間,政策貫穿城市設計的全過程,城市設計本身也可能被公開接納成為城市政策。從這種意義上說:城市空間是一個政策過程,城市設計是一個政策調控過程,是一個如何干預未來物質空間形態(tài)的政策過程。政策向量包括政策意志、政策權力和立法規(guī)范三個方面。政策意志是從思想層面對城市空間和城市設計進行影響,政策權力則是當城市社會經濟問題大量積累以至靠其他力量來解決不經濟時采取的措施,立法規(guī)范是把人們對城市發(fā)展與設計的規(guī)律通過法律的手段固定下來便于傳承實施的一種方式。2.1.2城市空間和城市設計的關系經濟是城市發(fā)展原動力之一,城市空間需要經濟基礎的支撐,是經濟過程的物質表現(xiàn),從這種意義上說:城市空間是一個經濟過程,城市設計是城市空間發(fā)展的調節(jié)措施和建設活動。經濟對城市空間和設計的影響是多方面的。“生產方式、經濟制度、產業(yè)結構、經濟流通等諸方面,無一不對城市空間和城市設計產生巨大影響”。城市設計應合理滿足生產方式、經濟制度、產業(yè)結構、經濟流通等的要求。2.1.3城市設計是維持社會結構體系延續(xù)的重要手段新馬克思主義認為城市空間形態(tài)是資本主義生產關系和生產過程的空間表現(xiàn),是維持社會結構體系延續(xù)的重要手段。從這個意義上說:城市空間的形成與變遷是一個社會過程,城市設計是一種社會過程調控手段。社會結構、社會不平等、社會機構、社會環(huán)境和社會變遷等因素都深刻地影響著城市空間和城市設計。2.1.4城市設計是保護、延續(xù)、展示和創(chuàng)造城市文化的過程“文化是人類的特殊產物,包括人類所創(chuàng)造的物質財富和精神財富的總和;其基本核心是傳統(tǒng)觀念”。城市是人類文化的精華,是人類文化創(chuàng)造與保存的重要場所。文化因為城市而蓬勃發(fā)展,城市因為文化而更具魅力。城市空間的形成與變遷是一個文化過程,城市設計是保護、延續(xù)、展示和創(chuàng)造城市文化的過程。文化的歷時性、共時性和區(qū)域性等都是影響城市空間和城市設計的重要因素,城市設計是在這三者之間不斷平衡的過程。2.1.5技術影響城市空間的權力要素“技術一般指人類改造自然和創(chuàng)造自然的方法、手段與活動的總和”。技術是城市空間建設的基本條件之一,技術的運用深刻地影響著城市的空間結構和空間形態(tài)。城市空間是城市建設技術的主要產生和應用場所,城市設計是對城市技術的充分利用及藝術表現(xiàn)的過程。2.1.6生態(tài)設計是城市設計的主導“城市生態(tài)系統(tǒng)是特定地域內的人口、資源、環(huán)境(包括生物的和物理的、社會的和經濟的、政治的和文化的)通過各種相生相克的關系建立起來的人類聚居地或社會、經濟、自然的復合體”。城市空間是一個生態(tài)過程,城市設計是讓城市走向更生態(tài)的一種手段。合理減少對資源的索取、提高資源利用效率、充分利用新資源和可持續(xù)地利用資源已成為城市設計中應重點考慮的新問題。2.2設計角度下的相關性向量設計系統(tǒng)包括設計對象和設計評價標準。設計角度的關聯(lián)向量包括科學向量、適應向量和藝術向量。2.2.1城市設計的常用手法科學向量主要關心城市空間與城市功能、材料和結構的關系;在城市設計中如何根據(jù)城市功能、材料和結構自身的規(guī)律創(chuàng)造符合人的合理需求的空間環(huán)境。城市空間是科學產生與運用的重要場所,城市設計是讓城市空間更科學發(fā)展的一種手段。2.2.2和城市設計的原則適應向量包括經濟、技術和安全性等方面。城市空間和城市設計應滿足經濟的高效性、技術的合理性和適宜的安全性。城市空間是對各種因素綜合適應的結果,城市設計是讓城市更好地適應這些因素的一種手段。2.2.3城市空間和城市設計的術向“美是客體在審美關系中所產生的肯定價值”。藝術向量包括審美體系和人機體系兩個方面。它們不斷地影響著城市空間和城市設計。城市空間是產生美的重要客體,城市設計是讓城市變得更美的一種手段。3城市發(fā)展的相關變量城市設計中的關聯(lián)變量指城市空間的構成要素?？梢苑譃槲镔|環(huán)境類關聯(lián)變量和知覺環(huán)境類關聯(lián)變量。3.1城市空間的構成要素城市空間的物質環(huán)境類關聯(lián)變量包括:①R.克里爾(RobertKrier)將城市空間理解為由街道和廣場兩種要素組成。廣場是人類發(fā)現(xiàn)和使用城市的最重要空間,街道形成了土地分割的骨架并可到達每一個獨立的單元;②哈米德·胥瓦尼將城市空間要素總結為土地使用、建筑形式與體量、交通與停車、開放空間、人行步道、支持活動、標志和保存與維修等;③日本《新建筑大系17——都市設計》則從城市空間的“質”和“量”兩個方面來研究城市空間的構成及其要素?！百|”指城市空間的功能(Function),“量”指城市空間的強度(Intensity);④從城市空間的具體物質組成看,常見的城市空間要素有:建筑、綠地、水系、道路廣場等;⑤根據(jù)在城市空間形成中的作用可以分為城市空間形態(tài)與城市空間界面。城市空間形態(tài)指城市虛空的形態(tài)。城市空間界面指城市虛空與圍合的實體相交接的部分。3.2城市空間的構成要素城市空間自覺環(huán)境類變量包括:①K·林奇從環(huán)境意向和公眾意向的角度將城市空間分為道路,邊界,區(qū)域,節(jié)點和標志物五種要素;②以諾伯格·斯卡爾茲(NovbergSchulz)的存在空間觀理解城市,城市空間可以看作是由中心即場所(接近關系)、方向即路徑(連續(xù)關系)、區(qū)域即領域(閉合關系)三要素構成;③朱文一運用符號學的理論和方法,把城市空間劃分為6要素:郊野公園、城市大街、城市廣場、城市的“院”、城市街道、城市公園。4城市設計中“互聯(lián)行為”的合作模式和實踐方法4.1合作模式4.1.1運算法則耦合代數(shù)模式主要是指在耦合作用時遵循代數(shù)運算法則的一種耦合模式,在城市設計中一般發(fā)生在同一種變量內部的耦合時。例如建筑高度,面積,密度,容積率等要素。4.1.2城市設計中的向量和向量向量模式主要是指在耦合作用時遵循平行四邊形法則的一種耦合模式。在城市設計中一般發(fā)生在向量之間和向量與變量之間。例如經濟文化與空間的作用,城市空間的最終表現(xiàn)結果大多是既經濟又有文化內涵的,在歷史文化街區(qū)通過適當提高建筑密度提高開發(fā)的經濟性等。4.1.3耦合模式耦合覆蓋模式主要是指在耦合作用時遵循覆蓋法則的一種耦合模式。在城市設計中一般發(fā)生在同一向量內部高層次變量與低層次變量作用時,例如權力,高層次權力覆蓋低層次權力。4.2“濱河合作法”在城市設計中的實踐方法4.2.1確定耦合模型單要素逐步迭代法(圖6)基本步驟:①分析確定關聯(lián)要素,確定符合具體情況的關聯(lián)變量和關聯(lián)向量;②分析確定關聯(lián)變量和向量的之間的耦合模式;③分析確定關聯(lián)變量和向量的重要性;④以最關鍵的要素為基礎繪制第二重要要素與其的耦合結果,得到綜合結果一;⑤依次繪制其他要素與前一綜合結果的耦合結果,直至所有的要素。4.2.2各要素權重的確定多要素綜合評價法(圖7)基本步驟:①分析確定關聯(lián)要素,確定符合具體情況的關聯(lián)變量和關聯(lián)向量;②分析確定關聯(lián)變量和向量之間的層次關系和耦合模式;③確定要素的權重與各要素的值;④綜合計算得出評價結果。綜合計算可以采用加法與乘法兩種方式。5在不同類型的城市設計中，這種聯(lián)系合作方法的實踐已經得到了評估5.1城市設計的內容是利用不同的設計尺度和尺度的城市設計的過程可從兩個層次對城市設計進行分類。第一各層次包括:不同設計層次的城市設計、不同設計尺度的城市設計、不同認知類型的城市設計和不同開發(fā)方式的城市設計。其中不同設計層次的城市設計包括區(qū)域規(guī)劃層次的城市設計、總體城市設計、詳細規(guī)劃層次的城市設計、建筑設計層次的城市設計;不同設計尺度的城市設計包括區(qū)域和城市尺度的城市設計、社區(qū)和場所尺度的城市設計、院落和細部尺度的城市設計;不同認知類型的城市設計包括經驗設計類型的城市設計和理性設計類型的城市設計;不同開發(fā)方式的城市設計包括政府公共開發(fā)方式的城市設計、市場私人開發(fā)方式的城市設計。5.2各類型城市設計的相互聯(lián)系的類型將城市設計分成不同的類型是為了研究的方便,不同的類型的城市設計也不是截然獨立的,各個類型的城市設計是相互聯(lián)系的;這里列舉出的類型也不一定涵蓋了所有情況的城市設計;具體城市設計也不一定與這里論述的類型完全一致對應,可能與這些類型中的一個或幾個都有聯(lián)系。5.2.1注意變量與類型的關系耦合要素的運用要點包括:①任何類型的城市設計,都必需具備作用于所有類型所有的變量和向量的基本知識,了解同一向量或變量隨類型變化情況,把握其變化趨勢和規(guī)律;②任何類型的城市設計都必須考慮作用于這一特定類型設計的變量和向量;③任何類型的城市設計都應考慮與其相關類型的城市設計的聯(lián)系。如任何一個層次的城市設計都應考慮上一個層次的約束條件和下一個層次深化、實施的可能性和進一步創(chuàng)造的靈活性;④各種向量和變量具體作用的范圍與城市設計經常涉及到的范圍往往不一致。5.2.2多要素綜合評價法與單要素模糊綜合評價法的結合(1)城市空間往往是多種耦合模式綜合作用的結果。(2)實踐過程中應注意單要素逐步迭代法和多要素綜合評價法的結合使用?？梢砸环N方法為主,將另一種方法穿插其中。5.2.3各類型的對比(1)在評價設計方案的過程中也會因為設計類型的不同,而對方案的期望不一樣,而評價標準和方法也會有所不同。(2)設計成果表達的方式和內容也會根據(jù)設計類型的不同而變化。5.3“相關性理論”的典型應用5.3.1產業(yè)風貌。城市的兩種主要類型,分為三類漢中市是陜西省西南部中心城市,生態(tài)良好的國家歷史文化名城。有“漢之淵源,西北江南”之稱。漢中建成區(qū)面積達到31.2km2,人口35萬。筆者以城市區(qū)域、城市路徑、城市節(jié)點和城市地標為關聯(lián)變量,論述各種關聯(lián)向量對變量的影響和相應的城市設計策略,見圖8。以城市功能和風貌特色為基礎形成城市區(qū)域系統(tǒng),對區(qū)域進行合理組織形成富有特色的城市空間格局。包括:①結合歷史文化保護的需要,強化、延伸傳統(tǒng)的歷史文化軸線,形成傳統(tǒng)風貌協(xié)調區(qū)、核心區(qū);向東延伸:形成科研教育文化風貌區(qū),開辟以文化消費、知識創(chuàng)新為核心的產業(yè)區(qū);向西延伸:形成以文化娛樂產業(yè)為核心的風貌區(qū);②以現(xiàn)狀商業(yè)金融辦公核心區(qū)為基礎,沿兩條南北道路為骨架,向南向北延伸形成現(xiàn)代商業(yè)、辦公、金融為產業(yè)特色的風貌區(qū),反映城市經濟發(fā)展的要求;③強化城市生態(tài)環(huán)境和城市特色,結合江河閘蓄水工程形成漢江兩岸現(xiàn)代濱水、居住、辦公、商業(yè)、旅游為主體的產業(yè)風貌區(qū)。突出興元湖生態(tài)觀光、旅游功能,保護水體環(huán)境質量,形成興元湖生態(tài)旅游度假區(qū);④滿足城市產業(yè)要求,在城市西北和西南部形成現(xiàn)代工業(yè)園區(qū)為主體的風貌區(qū);⑤漢江南岸形成以現(xiàn)代居住為主要內容的風貌區(qū),形成石燕路—新華路—龍崗路—梁山路、龍崗路—西二環(huán)路—南鄭大道—天漢大道圍合而成的以公共服務為主體的城市風貌區(qū),反映城市功能的要求。合理處理城市交通與城市風貌的關系,在嚴格保護歷史文化風貌和自然生態(tài)環(huán)境的前提下,滿足城市發(fā)展和居民生活的交通需求,塑造有漢中特色的城市格局,設計城市路徑,形成城市風貌的骨架系統(tǒng)。包括:①以西大街、東大街為東西軸線,建設以傳統(tǒng)商業(yè)風貌為主的城市道路,突出城市歷史文化的要求。以天漢大道為南北向軸線,建設以現(xiàn)代商業(yè)為主的景觀風貌道路,反映城市經濟發(fā)展的要求;②以江濱路(北線、南線),江南路——堤頂南路為骨架,建設具有濱江特色的城市主干道,體現(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境;③以西環(huán)路、將壇路、拜將壇路、團結街、勞動路為核心內環(huán),結合環(huán)城水系,形成尺度宜人的一環(huán)風貌道路,這一條環(huán)路正好與歷史上漢中古城的府城城墻位置相一致;④以西一環(huán)路、南一環(huán)路、東一環(huán)路、北一環(huán)路、青龍路形成尺度宜人的二環(huán)風貌道路,該環(huán)路與漢中總體規(guī)劃中的交通一環(huán)相一致;⑤疏理城市水系,打通城市內部水體與漢江的聯(lián)系通道,積極塑造“西北江南”的濱水空間。結合城市特色區(qū)域,著力打造城市節(jié)點,形成城市風貌節(jié)點體系。包括:①在西漢高速公路和108國道入城處形成“門戶景觀節(jié)點”;②漢江大橋的南岸和北岸,形成以廣場和現(xiàn)代風貌建筑群所構成的節(jié)點;③在三遺址和東關正街形成以文保單位為核心的歷史文脈節(jié)點,以廣場、綠地等為主;④在中心廣場商業(yè)圈的核心地區(qū)形成以高層和大體量建筑以及開放空間所組成的節(jié)點。結合城市功能空間和城市特色的要求,精心打造城市地標系統(tǒng),形成有特色的城市標志系統(tǒng)。①結合用地性質與城市功能,在城市東西南北出入口設置;②結合城市形象功能在城市中央廣場、火車站、城市行政中心區(qū)設置;③結合城市景觀視線分析在漢江兩岸重要的城市交匯點上設置。5.3.2景觀形態(tài)的傳承東關正街是漢中的傳統(tǒng)老街,筆者以漢中市東關正街修建性詳細規(guī)劃為例,探討了“關聯(lián)耦合法”在傳統(tǒng)城市空間的傳承與再生中的運用可能。(1)城市肌理的傳承與再生城市肌理的關聯(lián)變量包括城市道路的關系、地塊與道路的關系和建筑與地塊的關系。保護東關正街的傳統(tǒng)特色氛圍,反映城市文化的要求。將城市道路望江路的車行道下穿,非機動車和步行從旁邊通過。盡可能保持現(xiàn)有街道格局,根據(jù)城市消防的要求合理打通局部道路,滿足城市功能的要求。東關后街向東延伸,打通東關后街與梁州路的聯(lián)系;合理選線,將潘家火巷向西與東新路連接起來;合理形成東關正街的貨運消防輔路,把東關正街從繁忙的交通中解放出來,形成真正的東關步行街。梳理王家巷、南井巷和馬家巷等街巷,加強區(qū)內南北聯(lián)系,將線狀的步行商業(yè)街拓展為面狀商業(yè)街區(qū),促進城市經濟的發(fā)展。盡量保護原有地塊的分界線,提倡插入式修補,反對大拆大建,從而保護城市傳統(tǒng)。如果根據(jù)功能確需擴大的地塊可以合并原有地塊,提高歷史保護的經濟性,但新建的建筑還需能讀出原來地塊的界線,建議采用可分可合的建筑形式。新建的建筑采用三合院或四合院的形式,并且保證三面與地塊邊界線相貼。(2)城市立體空間形態(tài)的傳承與再生城市空間立體形態(tài)的關聯(lián)變量包括城市街巷空間和城市院落空間。保護原有街廓,特別是東關正街的街廓。沿東關正街的建筑基本的高度不變,新建的建筑高度應與旁邊的高度和諧。離東關正街遠一點的建筑可以適當增加建筑層數(shù),但不得影響東關正街的視線。盡量保護原有院落的絕對尺度,也可保留原有建筑的相對尺度即院落的長寬高比例,或者保留原有院落的實空比。(3)城市空間界面的傳承與再生城市空間界面的關聯(lián)變量包括界面材質和界面圖案。東關正街歷史文化保護區(qū)的修繕與改造采用的材料原則上用東關正街原有的材質,體現(xiàn)文化的區(qū)域性。確實有困難可以選擇相近的材料,在不影響傳統(tǒng)風貌的前提下可以選擇仿制材料。界面圖案的傳承是指對原有圖案原樣運用的過程。圖案的再生指通過平面構成的轉換方式如簡化、鏡像、旋轉和拆分等對圖案的元素和骨格進行變化和重組的過程,或者通過平立轉換的方式既保持其平面投影不變的情況下對圖案的各個部分賦予不同高度的過程。然后用新的元素和骨格組成新的圖案進行重新運用。可以用不同的材質賦予圖案,也可以在不同的面上如平面、立面、剖面和頂面中進行在運用(圖10)。從而體現(xiàn)文化的歷時性。6結論和反思6.1城市空間的影響“關聯(lián)耦合法”強調關聯(lián)要素的系統(tǒng)性和系統(tǒng)的完整性與層次性,這有助于對城市設計的整體把握,使相應結論和策略在這種條件下達到最優(yōu),從而為城市提供最適合的設計?！瓣P聯(lián)耦合法”強調關聯(lián)要素之間的聯(lián)系性,強調這種聯(lián)系性對城市設計和城市空間的影響,認為合理處理這種聯(lián)系是城市設計的主要任務。“關聯(lián)耦合法”的向量與變量的分類標準最好是嚴格的,不重復不遺漏地覆蓋整個系統(tǒng)。當然,城市是一個相當復雜的系統(tǒng),而且是一個半網(wǎng)絡系統(tǒng),其分類不一定理想。“關聯(lián)耦合法”的覆蓋耦合模式將避免分類重復性的影響,“關聯(lián)耦合法”和動態(tài)開放性將避免分類遺漏性的影響?！瓣P聯(lián)耦合法”的向量是相對穩(wěn)定的,但在不同的設計類型中,每個向量發(fā)生的具體作用是不完全一樣的?！瓣P聯(lián)耦合法”的變量隨著城市設計的類型不同可以有靈活的變化,因為城市空間是不斷變化的,對城市空間分類的標準是多樣的,變量的靈活性增強了“關聯(lián)耦合法”的適應性?！瓣P聯(lián)耦合法”強調耦合的復雜性,耦合不是簡單的算術相加、向量合成和覆蓋,耦合是這些模式綜合作用的結果。6.2新馬克思主義學科體系內引入了空間向量。這也“關聯(lián)耦合法”的