流体城市--参数化设计

——广西钦州丝路花园规划设计研究

摘要：

随着城市化进程在世界范围内的加速发展，沿用了几十年的现代城市网格体系正受到严峻的挑战。本文从广西钦州3.4平方公里的规划为案例，试图站在一个新的角度看待城市发展，提出一个新的城市发展的模型：流体城市。以适应现在乃至未来城市丰富和多样化的需要。

With the fast development of urbanism globally, the modernism grid system being used for decades is losing its luster. Taking an 3.4 sqkm masterplan in Qinzhou as an example, a new concept “Fluid Urbanism” has been developed to cooperation with the complexity of modern life.

关键词：流体，流动性，城市力场，流体城市

Keywords: Fluid Dynamics, Fluidility，Vector Field, Fluid Urbanism

XWG Studio 以广西钦州东部3.4平方公里的规划作为设计研究的案例，试图站在一个新的角度看待城市发展，运用计算机编程技术，提出一个新的城市发展的模型（模式）：参数化城市设计——流体城市。

钦州是广西北部湾经济圈的中心城市，有1400年悠久的历史。2008年5月，国务院正式批准设立广西钦州保税港区，这是全国第六个保税港区，也是我国中西部地区唯一的保税港区，为钦州带来了极大的发展机遇。钦州该如何发展？

规划新的思考

正在修编中的钦州新的城市总体规划（2008-2025）提出了钦州向东，向南发展的思路，但是具体规划方式上仍沿用网格规划的方式。通过道路网格，将城市划分成大小相似的街区，形成一种相当匀质而重复的城市布局。这样的例子在现代都市规划中已经屡见不鲜。生活在这样格局里的人群，如峡道中的水流，在严格划分的容器中，碰撞地流动着，冲击着城市网格的束缚。事实和历史已经充分展示了，随着城市人口的迅猛增长，带来许多问题，如交通拥挤、建筑类型分布不合理、建筑资源利用不充分等。同时，随着八九十年代开始的经济繁荣，带来生活方式的丰富、多样化，工作方式的灵活、弹性化。这些现象与问题激发了人们对城市规划和建筑设计多样性和丰富性的要求。现代主义单一的组织方式开始被质疑，沿用了几十年的现代城市网格体系正受到严峻的挑战。

现代城市的建设，除了被一条条纵横交错的道路划成大小均匀的一块一块，就没有别的形式了吗？

场地与流体

钦州丝路花园位于进港铁路和城市二级公路之间的3.4平方公里区域内，是南方特有的喀斯特丘陵地貌，众多小的山丘回旋挪转，低处顺着山势是水系，山水产生的微妙的互相作用，形成场地内独有的动势。这给了设计一个最初的切入点和研究方向，研究这种几千万年所留存下来的流动。

在微观层面上观察水的流动，最明显的是水往低处流，但这并不是水流动的本质特征。当水珠受到重力往低凹处流动时的某一个时刻，通常越靠近最低点的水珠速度越块，越远的越慢。这些速度的变化不是突然的，而是渐变地。用物理上的话来说，就是重力势能转化成动能的程度不一样。只要产生受力不平衡的状态，水面就会开始流动直到再次平衡为止。这就是流体的两个最大特征：不稳定性与连续渐变性。而流体所受到的引力（重力）作用，就是流体最开始流动的驱动力。

当从宏观上俯看城市，人群，滚滚的城市流体，日夜不停的流淌。时而快，时而慢；有的地方稠密，有的地方稀疏；或者往这里，或者向那边。如同大河，布满了漩涡，湍流和涟漪。

作为流体城市概念中的流体又是什么？可以举出很多类似的流动媒介：如物流，信息流，人流，车流，金融流…….本文中，关注的是城市的使用者-----人的流动情况。如果把每一个人看作一个水分子的话，人群的流动行为(Crowd Behaviour)与水的流动有着惊人的相似。人群(Crowd)，就是城市中的流体。

城市流体对本身以及外界环境产生作用和影响，其行为方式可以用物理学中的力场概念去提取和抽象。便可以建立起一个易用于设计的城市流体力场模型。这个模型里，无尽的，林林总总的各种城市元素受一个无形的“手”控制，互相交织，关联在一起，遵循一定的规则去排布，演化，运动。

城市的空间和功能组织不再是孤立的、静态的。而是在力场的作用下，始终处于不断的变化中，动态的互相影响和关联中。现代主义的城市空间组合原则，简单的道路网格分级体系不再有效和必要，因为对于城市力场而言，只有全局和局部之分。在城市力场的作用下，一些极小的城市元素按照一定的规则聚集起来，其数量不断的增加和减少。无数个局部小的“水滴”的集中，粘连，积聚，表现出全局面貌上的偏离，流动，梯度，漩涡…….都是城市力场所独有的特征。

力场状态下的城市，城市的形态和建筑的边界已经没有必要用网格去分割，去维持在清晰的分离状态。因为我们已经找到一条可以使城市形态与建筑边界，逻辑性地、连续性地渐变融合的设计方法。

城市空间分级与导向性

流体城市的总体布局是受城市流体驱动而形成的动态平衡的布局，它有别于传统的城市布局方式，因为它建立起一种崭新的城市空间的导向性。

网格化的城市模型里，城市或更大范围地理空间布局被定义成一系列大小不同的领域：洲，国家，地区，城市，街区，组团，楼房，单元，楼层，户型，房间。每个领域有着清晰的边界，这样就知道你在哪里：你的地址。为达到这样明确可识别的布局，其系统先天决定了它的层级关系是有限的，维持它是以牺牲现代生活的丰富性和城市资源分布的灵活性为代价。

城市流体的总体布局总是连续渐变。在这样丰富的，按一定规则变化的组织体系里穿行，意味着有一条逐渐变形的连续路径，让你可以观察到城市中各种元素的连续变化以及相互转化。而不象网格化的城市中，跨越道路边界，从一点直接跳到另外一点那样突然。

城市流体布局的参数化体系

受城市流体驱动而形成的动态平衡的布局，如何去定量的处理这些复杂的巨型的数据，并成为规划设计的出发点？那就是，通过特定的程序设计工具去处理一系列的设计变量，从而创造出对形式，功能和环境变量都保持敏感的设计系统。参数化设计的概念意味着扩大在设计中考虑变量的范围和种类。在通常的几何形体变量之外，环境变量和观察者本身作为一种变量也考虑在内，并且整合在一起形成参数化系统。流体城市在这样布局的同时，会依赖一些全新的参数变量：密度，强度，方向性，混合度，控制点等，来定义不同的城市功能区域。

城市流体布局的建立过程

在Maya软件里建立流体动力学模型，模拟场地内的人流，车流，研究它们在城市空间的分布，密度，方向性，进而初步形成城市流体的总体布局。在这个初步的状态下，再加入城市周边的影响：如与钦州港区的链接，老城的延伸，与城市绿化带的联系等相关的城市因素，形成进一步的城市动态布局。

城市功能根据城市流体的运动，分离，融合，固化，消解。商业逐渐和办公融合，又逐渐分解成商业和居住综合体，然后又消解与城市景观绿地融为一体。根据城市流体的密度和运动速度，居住空间也由高楼逐渐过渡到小的别墅，同时结构和空间形式也产生相应变化。