曲 冰,男,东南大学建筑学院博士研究生。
冷嘉伟,男,东南大学建筑学院教授,博士生导师,中国建筑学会立体城市与复合建筑专业委员会副主任委员、中国建筑学会地下空间学术委员会副理事长。本文通信作者。
* 国家自然科学基金资助项目(51778126)。
原文刊载于《》杂志2020年第5期P44-P53
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研究背景
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研究要点
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内容概要与结论
▲ 图1|城市立体形态水平剖切面
援引森林遥感研究中对森林立体形态的分析方法,笔者提出了垂直空间密度概念。通过Grasshopper编辑数据获取程序,对不同高度水平剖面上的城市开发密度进行连续性统计(图2),从而将高度和开发强度两个决定城市立体形态的核心要素进行关联,对城市立体形态进行描述。
▲ 图2|城市垂直空间密度特征
(2)垂直空间密度解析——随高度衰减特征
▲ 图3|城市案例三维模型
▲ 图6|目标值指数拟合曲线
(3)垂直空间密度解析——随高度集约特征
在BDI计算中,基于城市样本的统计计算,提出了3个层级的BDI参考数值(表1)。而在BSI计算中发现,西方城市样本同样表现出非常相似的分布规律(图7),并以此为基础建立了相应的BSI参考值。最后,以南京新街口地区为例,通过以上目标衰减曲线,BDI参考值,BSI参考值,尝试对其立体形态发展进行初步推演(表2、图8)。
▲ 图8|南京新街口空间形态推演
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应用价值与学术意义
2020年初,住房和城乡建设部、国家发展改革委联合发出“关于进一步加强城市与建筑风貌管理的通知”,通知中特别提出对未来城市高层建筑的严格管控,这将对我国未来城市立体形态的发展产生重要影响。通过对垂直空间密度的研究发现,该视角不仅可以为解析城市立体形态提供新思路,同时也对未来城市更新,以及城市中心区高层建筑分布与管控具有一定应用价值。
作为一项基础性研究,本文仅就垂直空间密度的概念与相关特征规律进行了初步探索,未来可在此基础上进一步融入更多的城市形态构成要素,为城市形态认知与分析提供丰富的研究视角。首先,垂直空间密度兼顾了高度和强度这两个立体形态构成的关键要素,进而能够从立体视角对当前城市街区形态的引导和管控进行补充。其次,城市立体空间形态发展与引导的前提是诸多城市功能要素的科学配置,以及城市文化等内在因素的隐形嵌入。因此,在垂直空间密度研究的基础上,对城市立体形态与功能要素配置、城市地域文化、城市发展历史等内容进行关联性研究,将有助于进一步分析和理解城市平面肌理与立体形态形成的内在机制,进而更合理地谋划城市形态引导策略。第三,与城市一般区域相比,城市中心区的垂直空间密度往往具有一定显著性,可进一步将垂直空间密度延伸到城市中心区体系的研究中,通过微观视角下的空间密度与功能配置量化研究,加强对城市整体形态及其独特性的把握。最后,因城市立体空间形态对城市风环境、城市热岛效应等物理性能具有一定影响作用,故结合垂直空间密度可进行城市物理环境优化的探索。
撰稿:曲 冰,冷嘉伟
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