空间句法在城市设计中的应用_以南京市河西地区空间结构分析为例_徐璐

空间句法在城市设计中的应用——以南京市河西地区空间结构分析为例TheApplicationofSpaceSyntaxinUrbanDesign——CaseStudyoftheSpatialStructureofHexiDistrictinNanjingCity徐璐徐建刚XULuXUJian-gang文章编号：1009-6000(2011)04-0042-05中图分类号：TU984文献标识码：B作者简介：徐璐，南京大学地理与海洋科学学院硕士研究生；徐建刚，南京大学建筑与城市规划学院教授，博导。摘要:空间句法是一种通过对包括建筑、聚落、城市甚至景观在内的人居空间结构的量化描述，来研究空间组织与人类社会之间关系的理论和方法。目前已被应用于城市诸多方面的分析，包括城市土地利用，交通网络可达性，街道布局等。从城市总体规划到公共空间设计，空间句法得出的结论有助于预测空间未来的使用模式且使城市得到最大化的发展。本文以南京市河西地区为例，对河西地区进行了空间句法分析，根据句法分析的结果对河西空间结构组织以及路网进行了一些建议调整，并对调整后的路网进行了验证。结果表明，通过空间句法的定量分析，空间结构被毫不含糊地表达了出来，分析的结果也证实了空间对发展中心以及轴线的选择具有非常强有力的作用。关键词:空间句法；城市空间结构；南京；河西Abstract:Spacesyntaxisamethodforanalyzingrelationshipbetweenspatialorganizationandhumansociety.Theanalysisisbasedonthequantitativedescriptionofspatialstructureofhumansettlements,includingarchitecture,settlement,cityandthelandscape.Themethodhasnowbeenappliedtoanalysisofmanyaspectsofthecity,includingurbanlanduse,transportationnetworkaccessibility,streetlayout,etc.Frommasterplantopublicspacedesign,conclusionsmadebythespacesyntaxcanhelppredictspaceusepatternandcanmaximizethedevelopmentofthecity.ThispaperconductsspacesyntaxanalysisofHexidistrictinNanjingCity,andproposessomeadjustmentsofspatialstructureandroadnetworkaccordingtotheresult.Afterthat,verificationoftheadjustedroadhasbeendone.Theresultsshowthatspatialstructurehasbeenclearlyexpressedoutthroughquantitativeanalysisofspacesyntax,andtheresultsalsoconfirmthatspacehasapowerfulforceinselectingspacecenterandaxes.Keywords:spacesyntax;urbanspatialstructur;Nanjing;Hexi我国当今的城市建设以大规模物质形态建设为特征，城市设计作为一种引导、策划建设的手段被广泛地运用，它是城市规划的补充。近年来，城市设计求大、求气魄、追求几何图形化，在城市结构方面单纯地追求机动化，而没有考虑到人性化的城市环境。这些现象的出现，主要是缺乏对新时代城市形态发展的趋势的研究，集约化、有机化和人性化等在城市形态塑造中的表形模糊。而空间句法是研究城市空间形态的良好的定量方法，本文以南京市河西地区为例，阐述了空间句法在城市空间形态分析中的作用。1空间句法的涵义及其研究进展1.1空间句法的涵义空间句法（SpaceSyntax）理论产空间研究SPATIALSTUDY42现代城市研究2011.4空间句法在城市设计中的应用——以南京市河西地区空间结构分析为例徐璐徐建刚生于20世纪70年代末，由BillHillier及其领导的小组首次提出并使用。空间句法是一种通过对包括建筑、聚落、城市甚至景观在内的人居空间结构的量化描述，来研究空间组织与人类社会之间关系的理论和方法[1]。空间句法的研究重点是空间，以空间作为独立的元素进行研究，结合图论的思想，对空间的通达性、空间网络格局特征、空间结构与人类活动间的关系等进行研究。目前已被用于城市诸多方面的分析中，包括城市土地利用、交通网络可达性、城市分布规律、城市街道布局等城市空间各方面。此外，空间句法在预测行人流量、分析城市街道布局等研究领域的应用也日益广泛。从城市总体规划到公共空间设计，空间句法得出的结论有助于预测空间未来的使用模式并且使城市得到最大化的发展[2]。1.2空间句法的研究方法与进展空间句法是假设将城市空间结构看作是所有城市现象产生的首要因素，特别是，认为城市空间结构是产生运动和活动的原因[3]。在街上行走，人的感觉会随着所处位置的变化而变化。在空间句法研究中，城市空间被简化为拓扑网络系统，通过对拓扑结构参数和其间的函数关系对空间结构进行分析。空间句法理论的基本思想是对空间进行尺度划分和空间分割。尺度划分是空间句法建模的基础[4]，划分的标准是人类能否从空间中某一固定点来完全感知此空间。而根据空间分割则可以提取出城市形态的基本特征。分割方法概括起来大体包括点、线、面3种方法。目前用得较多的是轴线方法。而涉及到具体分析，在本文分析中主要计算的几个变量的含义如下：(1)连接值，连接值是一个局部变量，表示系统中与第i个空间相交的空间数。在连接图上，连接值表示与第i个节点相连的节点数。从认知的角度来看，它表示一个人站在空间里能看到的邻近空间的数目[7]。(2)深度值，深度值是指系统中某一空间到达其他空间所需经过的最小连接数。在连接图中，它表示某一节点距离其他所有节点的最短距离（是指通达性，而不是真实的测量距离），即节点在空间系统中的便捷度。深度值是空间句法中最重要的概念之一，它蕴含着重要的社会和文化意义。空间句法假设连接图是非加权的，即假设所有相邻的空间的深度值为1。一般取3个步长为局部深度值，主要表达空间转换的次数。(3)集成度，集成度描述了系统中某一空间与其他空间集聚或离散的程度。深度值在很大程度上决定于系统中节点的数目，为剔除数量的影响而使用集成度值这个概念。它反应了从一点出发，遍历空间中其他各点所需的总步数，可用相对对称或真实相对对称来表示。考虑到研究选择范围的大小，集成度可分为局部集成度和整体集成度两种。整体集成度反应节点与整个系统内所有节点联系的紧密程度；而局部集成度是表示某节点与其附近几步内的节点间的紧密程度。(4)可理解度，在本文的分析中暂时还没有用到这个变量。可理解度用来描述局部变量与整体变量之间的相关度，用来衡量从一个空间所看到的局部空间结构是否有助于建立起整个空间系统的图景，即能否作为其看不到的整个空间结构的引导。2空间句法在城市空间分析中的应用2.1空间句法在城市道路系统规划中的应用空间句法在城市道路系统规划中的应用主要包括道路可达性分析以及街道系统结构等方面。空间句法通过对街道网络提取轴线，计算相关特征变量来模拟和预测人流和车流量，进而为道路可达性提供全面准确的现实依据。根据世界各地不同规模的城市实例表明，这种方法在解释交通流分配及道路可达性分析方面的可靠性达到75％～80%。鲁海军[5]等对武汉总体规划道路网络系统可达性进行了研究。空间句法计算道路可达性的主要优点在于，把道路的空间位置即几何属性作为最重要的考虑因素，数据获取容易，计算结果具有较大的可靠性和稳定性。在街道系统结构分析方面，空间句法计算的集成度可对城市街道效率进行一定的评价。认为如果一个城市内有一条以上集成度较高的街道空间单元相交或接近城市的核心区，或者能够直接连通外部到核心，使外来人群能够方便地进入城市核心区，那么这样的街道系统具有比较良好的稳定性。2.2空间句法在城市形态分析中的应用空间句法对城市形态分析主要通过融合拓扑分析同时对城市的外部空间形态和内部空间结构进行研究，以集成度和连接值两个拓扑学的概念来量化分析网络的优化程度，同时加入空间社会性的认识，即注重人在空间中的实际运动和空间感受。通过计算空间句法变量集成度值，可在一定程度上反映城市某一空间与其他空间的集聚与离散程度，体现某一空间相对其余城市空间的中心性。空间句法在帮助分析城市结构形态方面有很大的作用。它的理论原理在于：（1）城市是社会经济多重因素长期影响下的复杂空间自组织系统，在长期的要素系统耦合作用过程中，物质空间与其社会功能之间产生复杂的内在联系和相互作用，成为协同发展的互动子系统。因此，可以借助蕴含社会性的物质空间分析，解译物质空间内在的功能结构（如中心功能）。（2）可视范围内的街道空间对主体社会运动具有意向引导作用，因此主体感知范围内的最长街道可构成空间句法分析的基本单元——轴线。在城市内部，相互连接的轴线之间存在着内在的结构关系（不同城市的轴线网络形态可能多种多样，但各个城市内部的轴线结构关系具有相对一致性，具有严密的拓扑学逻辑特征），正是这一共性的结构关系形成城市拓扑空间内在的发展规律。因此，通过对城市拓扑空间的内在结构分析，可以捕捉不同城市内在的共性规律。（3）不同轴线引导的人流运动量存在差异，在句法结构中，拥有高集成432011.4现代城市研究度的轴线能够引入更多的人流与社会功能。更多的人流进一步促进街道物质空间增强其功能空间重塑，从而在物质空间与社会运动流之间形成“乘数效应”。久而久之，某些街道的中心性日益增强，产生了“运动过程中心化”现象，形成集成核。3案例分析——以南京市河西地区总体城市设计研究为例3.1南京市河西地区概况河西新城区位于南京主城西部，东至外秦淮河、南河，西临长江，北起三汊河口，南至秦淮新河，总面积约94km2。本文讨论的河西新城范围包括西至长江夹江江堤、东部与老城相邻，北段至外秦淮河和南河南段至绕城公路，南以秦淮河为界。3.2河西地区总体规划概况《南京河西新城区总体规划（2002）》对河西地区主要规划内容如下(图1)：规划范围：秦淮新河以北，外秦淮河和凤台南路以西，长江以东，陆地面积55.7km2，分为北部整合区、中部建设区、南部规划区3大区域。功能定位：以商务、体育、文化等功能为主的城市副中心（新城区中心）；以居住与就业相协调的中高档居住区；以滨江风貌为特色的休闲游览区。功能分区：以应天西路、绕城公路延伸线为界，将新城区划分为北部、中部和南部3个功能空间。北部地区以中档居住区和高校科技园为主体功能；中部地区形成新区中心、中高档居住区、滨江休闲地与都市产业园；南部地区以高标准居住区为主，预留休闲体育健身等设施用地。在对空间街道的塑造上，重视大路网线性空间形象的塑造，并开辟经四路东侧步行空间、纬九路北侧的商业步行街区、奥体中心西侧文化活动街区以空间研究SPATIALSTUDY44现代城市研究2011.4及各地区中心和社区中心等的商业步行街等。3.3运用空间句法对河西进行空间形态分析对河西空间结构的句法分析主要是通过轴线分割进行集成度的分析。空间轴线的集成度(integration)反映城市某一空间与其他空间的集聚与离散程度，是剔除冗余节点后标准化的平均句法深度(depth)。它体现了空间单元对其他单元所具有的句法可达性与渗透性优势，从而体现出某一空间相对其余城市空间的中心性。在整个空间系统构形中,必然有一部分轴线的全局集成能力处于支配地位,这部分轴线构成了城市的全局集成核,全局集成核具有最强的渗透力和集成力,代表城市中心性最强区域。由于城市空间集成核的每一条轴