多重尺度的城市空间优化初探——以苏州为例

多重尺度的城市空间结构优化的初探

——以苏州为例

邓东杨滔范嗣斌

摘要：采用何种方式去优化我国城市空间结构，从而促进可持续发展的城市化？本文首先回顾了关于城市空间结构的不同研究、以及一些方法；然后采用空间句法的方法，研究苏州案例，试图发掘多重尺度的空间机制，可运用于空间结构的建模、仿真和优化。这对于优化我国城市空间结构有借鉴意义。

关键字：空间结构、优化、可持续的城市化、空间句法、苏州

1、引子

我国城镇化率已到达了53.7% [1]，不过近年我国土地城镇化明显快于人口城镇化。例如，从2000年到2010年“城市建设用地面积扩大83.41%，城镇人口仅增长45.12%，城市用地增长率与城市人口增长率之比达1.85，均远远高于国际公认的合理阈值1.12”[2]。这一土地利用低效现象还伴随着众多城镇的交通拥堵、雾霾频繁、水资源恶化等现象。一般而言，这些现象都或多或少与城市空间结构有密切关系；从理论而言，选择良好的城市空间结构有助于缓解这些城市现象。

最近中央城镇化工作会议提出“由扩张性规划逐步转向限定城市边界、优化空间结构的规划”、“严控增量，盘活存量，优化结构，提升效率”等政策方针[3]；国土部门也提出“严格控制城市建设用地规模，确需扩大的，要采取串联式、组团式、卫星城式布局”等通知[4]。这也提出了一个迫切需要解决的问题：如何在限制城市边界的前提下，通过选择、评估并优化空间结构来提高城市空间的使用效率和品质，从而实现精细化空间规划、设计和管理？由于城市在区域中彼此联系，又涵括各种层面的片区、邻里和社区，多重尺度的互动是空间结构优化的重要课题之一。

2、城市空间结构优化的思考

2.1 形态和功能的交织

对于城市空间结构，常常会从两个方面理解：1）社会经济活动在地理空间的分布及其内在关联或动力机制，例如美国芝加哥学派Burgess等[5]根据用地、人口、经济状况等总结的城市同心圆模式；2）城镇空间形态本身及其演变生成机制，例如Lynch研究的空间结构不仅仅指街道本身的形态构成，而且也常常包含了人们认知、生活方式等其他维度[6]。前者更注重其功能性，简称为空间功能结构；后者关注其几何构成和环境行为方面，简称为空间形态结构。不过，这两方面的理解并没有清晰的界限，往往相互交织，且在历史各个时期，各有侧重。

一方面，西方规划理论界从1950年代末，开始从基于物质空间形态的规划设计逐步转向偏社会经济形态和内在机制的空间规划，着重探索形成空间结构的社会经济机制[7-8]。其本质在于经历二战大规模建设之后，西方的物质建设量急剧降低，需解决更为急迫的社会经济问题。然而，20世纪末受到能源危机和城市环境问题的影响，更多的学者开始深入研究空间形态结构与社会经济活动的空间分布之间的内在联系。

Newman和Kenworthy基于全球32个城市的分析[9]，认为高密度的空间形态有助于减少机动车出行，从而呼吁更紧凑、更单一中心的城镇形态，虽然这种观点受到了很多质疑。Mike Jenks和Rod Burge则分析了发达和发展中国家的区域和城市形态，提出了紧凑城市的概念[10]，并认为多中心、高密度、高强度等有利于促进城市可持续发展。基于Castells网络流动的概念[11]，Peter Hall和Kathy Pain等（2006）研究了欧洲的交通出行、经济、办公总部之间的交流等，提出了多中心的城镇群空间结构是一种良好的形态[12]。Michael Batty 基于网络理论[13]、以及Jane Jacob对城市规划的批判性反思[14]等，认为城镇空间形态呈现出有组织的复杂性(Organised Complexity)，并对应于社会经济活动的多样性[15]。从理论而言，这些学者意识到空间功能结构与空间形态结构之间的鸿沟需要弥补，这是城镇精细化建设的本质需求。

另一方面，从事实践活动的规划师和设计师提出了不少规范性的理念（Normative Ideas），并应用到实践之中。1980年代以来，一些欧美规划建筑师反思了低密度的城市蔓延，并试图从高密度的欧洲传统城镇中寻找灵感。Léon Krier总结了欧洲传统城镇的空间形态特征，包括高密度、混合用地、多中心、多样性及可达性等，并运用于城镇建造之中，促进了城市村落(Urban Village)的建设[16]。英国政府也委托Richard Rogers研究城镇空间形态，从区域、城镇、分区和社区等不同尺度来阐述多中心的空间形态，以推动可持续发展[17]。最近，英国颁布的国家规划政策框架，其中重点强调了好的空间形态结构设计对于城镇化质量的影响[18]。

与之同时，美国出现了新城市主义（New Urbanism）、以公交为导向的开发（TOD）或者精明增长(Smart Growth)等及其各种分支，其本质也是重新审视物质空间形态结构对于社会经济活动的引导。在实践之中，这些新城市主义规划师继承了早期美国Clarence Perry邻里单位、英国Ebenezer Howard花园城市，以及Patrick Geddes的区域生态规划的理念，从各尺度上考虑中高密度的空间形态构成，也强调“交通网络”或“通道”的作用[19--21]。其中，Andrés Duany认为城市中物质形态的演变比用地性质的变化更加缓慢，为解决西方城市低效蔓延的问题，再次提出了基于形态而不是功能的规划分区制。这些实践促进形成了美国基于形态的规划设计导则和政策（Form-based Codes）[22]。上述这些变化被认为是一种物质形态规划的螺旋式回归，因为在实践中，社会经济功能结构的实现与物质形态结构的建造彼此不可分离[15]。

此外，上述这些研究和实践都提到了从区域到社区的多重尺度变化，这对于优化空间结构有重要的意义。不过，这些成果要么偏向社会经济意义上宏观空间结构规划，要么偏向物质形态意义上微观空间结构设计，对于多尺度关联或相互影响，着墨不多。大部分实践活动还是依赖于个人经验判断，缺乏定量的评估和优化工具，因此城市空间结构的多重尺度的复杂性并未清晰地揭示出来，导致了决策过程之中缺乏科学性[15]。那么，如何采用定量技术去判读、并评估城市空间结构的多重尺度变化，从而优化之？

2.2空间句法中形态与功能在空间结构中一元论

在众多理论中，目前空间句法在国际上较为活跃。该理论和方法是由Bill Hillier等创立，延续了剑桥数理科研的传统，从空间营造活动的角度去解释建筑物、社区、城镇等不同尺度的空间形态及其社会经济活动[23]。其理论核心与老聃《道德经》的一段论述密切相关，即“埏埴以为器，当其无，有器之用。凿户牖以为室，当其无，有室之用。故有之以为利，无之以为用”。其理论涵括三块基石：

第一块基石为，空间不是社会经济活动的静态背景，而是人们实现社会经济文化目标的手段，并体现在具体的空间结构建构和体验之中[24]。人的活动与空间形态本身之间存在内在的逻辑关系，两者是不可分割的整体。例如，直线对应于行走，而凸形对应于聚集或聊天等。

第二块基石为，空间结构不仅需要从鸟瞰的角度去观看和体验，而且需要从人瞰的角度去体会和理解[24-25]。从鸟瞰的角度，看到的是远离空间场所的几何图案特征，这是对图案“完形”的思考，与人们在空间中行走和使用时所认知的形态和功能特征常常有较大的差异；