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量化城市︱伦敦开发的关系型城市模型在中国与巴西的应用
分类
(编号:1116)
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2016-04-20 00:00:16
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SustainableCity & Transportation
编辑团队
原文/ Enriqueta Liabres、Eduardo Rico
翻译/ Wei 文献/ 赵贤华 校核/ 众山小
编辑/ 众山小 排版/ 蒋理
译者萌像&导读:
对于量化城市来说,多利益相关方的协调往往是一块很难应对的骨头。代表决策者、开发商和最终用户的不同利益述求,很难由定性的思维来平衡,因而这也成为了量化城市模型一个最重要的工作,那就是通过定量的情景分析来构建协商机制。因此一种由各类参与者或业主间的关系型输入构成的参数式计算过程,在城市设计和规划应用上展现出了巨大的潜力,本文翻译自伦敦多学科交叉团队 - 关系型城镇化(Relational Urbanism)的 Enriqueta Llabres和Eduardo Rico的论文
(参考文献1,请联系我们索取)
,描述了他们如何开发多方参与式关系型城市模型,将数据转化为参数,并突出了共享关系型价值在其中发挥的影响。本文还介绍描述了如何将城市群数据转化为参数、价值和结合了时空关联性的隐性算法,当然说了这么多我也不是太懂的理论之后,还是多看看他们如何在中国深圳白石洲城中村、圣保罗Santos以及武汉河床应用的案例吧。
数字技术的发明和随之发展的捕捉、解释数据的技术,已经改变了我们看待和分析城市的方式。当前这种独特的图景,是因为这些技术加强了人们的自我组织能力、并且能够在影响当下环境决策中扮演更加重要的角色。新形势下的数字化城市化手段的不断涌现,已经可以从设计者、政府决策部门和公众团体三者之间收集更广泛信息,并允许最终用户和设计团队之间进行交互式信息共享与反馈。这促使从业者更多思考使用数字化的城市模型,并在建模过程中运用不同构建规则引入不同主体的关联性情景分析中。这种多方共享参与设计的形式,可帮助传统方式里纠缠在一起的建筑环境设计方、开发策略制定方、参与方之间快速达成共识的可能,并通过模型以一种意想不到的方式将空间的连续性和差异性进行了展示和比较。
今天介绍的就是一种基于RUM模型的城市群量化设计新方法,这一模型由关系型城镇化(Relational Urbanism)团队开发。本文描述了如何将城市群数据转化为参数、价值和结合了时空关联性的隐性算法,以及他们如何在中国和巴西的三个不同案例中进行应用。前两个RUM模型,应用于深圳白石洲城中村和圣保罗的Santos案例,获得了Arup公司全球研究挑战竞赛2013年三等奖。之后由Relational Urbanism、Arup、Immanuel Koh以及RU Coding Director联合深度开发。而Relational Urbanism团队还基于此成功开发建立了第三个有关河床的研究模型,该模型作为湖北省武汉市403国际艺术中心的回到未来城市(Back to Future City)工作坊的一部分进行了展出。
量化城市的新型数字形式在网上现在越来越普遍。其中一个案例是由阿联酋全球环境数据倡议(Global Environment Data Initiative)以及阿联酋环境部共同领导的阿布扎比蓝碳示范项目(Blue Carbon Demonstration Project)。通过这个在线模型,可以计算使用者选定的范围内某一特定生物的固碳能力,展示出在选定的生态系统中不同组成部分的能力。这一工具在蓝碳门户网站Blue Carbon Portal共享,这是一个集合了关注蓝碳保存的科学研究者、政策制定部门和市场使用者的在线社区。所谓蓝碳,指的是海岸生态系统和海洋作为碳库的能力。另一个例子是巴塞罗那的智慧市民(Smart Citizen)协议,个人可以使用开源技术上传所在社区空气质量的实时数据。这些工作都对某类问题积累了共识,并作为环境治理的监测,但是更加重要的是他们指出了数字设计的一个关键性挑战——如何利用数据(官方的或者环境的)开始生产共享价值。
其中模型的参数往往被设置为对某种特定系统的界定,在这个系统中量化值根据特殊的环境被选定,并且和其他变量相关。而模型的价值则反映某事物的重要性或对某人价值的客观描述。参数和价值是相关联的,但是参数与一个已知的系统关联,而价值则与个体关联。在城市设计中,空间、时间和价值是紧密联系的,因此如何将参数变为价值是城市参数类模型构建中最为关键的问题。
从这个意义上讲,城市地理学家David Harvey区分了两种空间、时间和价值的结构形式:社会型和关系型。社会型结构是由社会再生产的既有机制决定的,由精英支配,并通过城市规划草案、规章和媒体等直接或间接形式下的社会控制方式来实施。关系型结构则可理解为可能来自具有相似价值的不同群体所组成的多种结构。Harvey称这些群体为“域”(domain),他们与某个特别的问题相关联,而且具有相似的某个特征,例如学科背景,性别或者种族。一个空间、时间和价值的关系型结构,必然包含着在不同群体之间的矛盾和协商。
另一个关于参数和价值关系的解释是,参数作为认识的一种形式,是明确和显性的,而价值则蕴含着隐性维度。隐性维度的定义是在1960年代由英格兰-匈牙利学者Michael Polanyi提出,他为物理化学、经济学和哲学作出了卓越的理论贡献。隐性维度的概念最初来自艺术创作,指在被明确理性化之前就能够被概念化并传达的知识。设计者可以通过内在感受和个体直觉来创造作品并传达给广大的受众。
这两种特性——空间、时间和价值的关系型结构以及隐性维度——是Relational Urbanism开发RUM模型的基础。这些定制的城市参数模型、数据库、图标和交互平台的工具包可以实现城市空间的实时交互研究,这种方式可以让设计团队研究不同空间性或非空间性的要素相关性。其目的不是为了展示现有数据或者作出先验性决定,而是为了创造新的知识体系和城市体制,他们应理解为是基于影响个体决策的一种特定社区的伦理价值观的一套规则。
在这一背景下,设计扮演着赋予时间、空间和价值结构以意义,以及指明他们与其他事物、使用者或商品关联的重要角色。我们可以说:设计就是赋予意义。因此,设计者的任务就是理解目标受众和计划,以便于在参数、价值和算法隐性形式间达到平衡。
图一、关系型模型输出了三种拆除选择方案的情景分析与比较。保留了更多现有城市肌理的方案(最右)显示出了更好的城市混合性。
(深圳白石洲)
图二、RUM模型同时应用于多方协商工具。模型可以根据使用者设置、改变不同拆除方案和设计研究的各类参数(密度、土地利用布局和混合度)等输出不同的评价价值。(深圳白石洲)
图三、模型还可以
对应不同的街道格网和现有街块生成算法以进行不同指标的评价。比如研究分析显示生成的城市格网和基底部分,是否形成了从私密院落到城市公园的多样化的公共空间,而同时塔楼的形态是否满足日照要求。(深圳白石洲)
深圳,白石洲
第一个RUM模型是被设计用作深圳城中村背景下一项高密度开发规划中开发商和政府的协商工具。这个模型是2014年由Relational Urbanism和Arup在深圳大学及当地NGO支持下共同开发。在这个案例中,RUM被设计为一小群带有清晰目标的利益相关者所用。它用作比较空间品质、成本收益分析和社会混合的生成平台;另一方面也是市政府和主要开放商之间的协商手段;另外也用作生成城市形态的工具。
协商手段聚焦于当地政府的一个意图,即通过白石洲这样的城中村为低收入工作者提供居住,来维持深圳整体拥有足够的低成本住宅。这项策略与土地所有者和主要开发商的期望相冲突,他们的目标是用升级的、密度更高的、而且更加有利可图的规划来取代现有的城市肌理。模型可以让使用者输入范围和限制。
范围包括城中村保留的不同比例,土地利用的分布,建筑用途的分布。限制包括早晚、出入最大交通量。每次测试,模型都可以输出成本-收益分析、地面层的公共空间和零售面积数量。通过这种方式,可以为开发商提供不同方案的选择,譬如部分拆除方案,伴随着金融解决方面的解读进行探索。
因此,RUM的主要任务是构想部分保留社会混合的增量再生的方案形式。街道网络被输入作为生成算法,与城中村保留部分环境呼应,强调现有公共空间的价值。建筑形式主要目标在于提供丰富多样的公共空间,使得在城中村常见的封闭、私密的场地与现代化的居住塔楼混合。塔楼底座的生成形态可以允许这种多样性,而在底座之上的塔楼最终形态受空间体量制约,必须保留足够未建部分以满足深圳的日照规范。这些规范一直以来让城中村的局部改造变得非常困难,因为新的建筑必须有足够间隔,无法满足开放商需要的开发密度。这个条件让城中村建设停滞,除非有单个针对整个地区的重建开发,而这又往往会是一个保守批评的后现代式规划方案。为了克服这种趋势,模型可以实现塔楼自由定位,并使生成的形态满足城市日照规范。
一项优化机理可以用来中断和反转信息流,而通常信息流开始于设计参数、结束于计算结果。输出结果可以再次返回为输入信息,在空间、结构和经济决策间无缝转移,并且实现关于设计方案边际成本、密度分布相关的经济转换潜力的开放讨论。
图四、
多样的结果输出形式,平面图和3d视图
总之,白石洲RUM模型的设计可以让使用者能够系统地控制参数,而不是在社会混合和盈利之间凭直觉寻找平衡。这生成了一系列的拆迁选择方案,每种方案的新开发区域的面积相似,但是空间结果和社会混合的影响各有不同。这个模型成功用于寻找城市设计解决方案,在开放商活力的同时,也能够部分保留提供低成本住宅的城中村, 并且提供与周边环境相延续而且多样化的城市街区和公共空间。
圣保罗,Santos 桑托斯
第二个研究案例是由Relational Urbanism和Arup在2014年开发,将RUM模型用于圣保罗的Santos的Villanova和Paqueta地区,一项低密度、轻工业和居住区域的城市更新。这里的城市肌理主要由小型的居住单元构成,大部分沿街的住宅前脸很窄,而朝向街区内部的后院则很大。这两块地区目前处于市政公共建筑和两条新的轻轨线的公共投资产生的转型驱动之下,然而这也需要公共空间的介入。在这个案例中,RUM模型被用作激励土地所有者整合小地块、同时释放地面空间用作公共空间的策略工具。
这里主要的挑战是协调统筹多种建议,创造出这个区域的整体性具有辨识性和连贯性的特征,而不是依赖一张明确最终城市形式的全局总体规划。在这个背景下,RUM模型被设计为一小群背景多样的土地所有者使用。主要的输入数据是哪些小块的土地会被组合起来。基于个体价值而不是确立的参数,这一数据不可能由设计团队所预测,而需要由设计师获取、政府部门的政策激励来调解。
RUM模型一个重要的方面是测试增加建筑高度和采用新建筑方案对现有城市肌理的影响。模型测试了建筑密度以及容积率奖励对整体景观的影响,给出提供公共空间政策影响的快速反馈,以及可以引入的开发项目质量和多样性。总之,Santos RUM模型适用于关于整合和达成一对一同意的个体决定。设计数据和交互作用更难被系统化,而且输入数据必须由公众来捕捉,捕捉形式是以资源池中偏好值的形式。
图五、本案例中RUM模型可以生成与鼓励社区更新和公共空间创造为主的开发政策下的城市景观。
武汉,河床
图六、武汉案例中的物理模型通过运用反映整体坡度的激光工具和水深的颜色编码来实现数字捕捉。来自物理模型的数据输入生态和经济的实时模型并进行分析。进一步的开发会对基于互联网的互动进行探索。
RUM模型的隐性维度在最后一个案例中进一步被强调。在这个案例中,Relational Urbanism设计团队利用现场的实体模型和数字界面,为公众捕捉和揭示了直观形式。其目标是提升关于河流景观的沉积问题和生态系统管理的认识。这对于武汉尤其重要,这里是长江和汉江的交汇地。这两条在中国具有重要地位的河流,受到了严重的人为侵扰,包括大型水坝建设、防洪目的的渠化、以及抽沙用作建筑工程的原料。这些干扰既有空间也有生态方面的影响,这正是模型想要呈现的。
在这个案例中,RUM模型实现了河流模拟互动,使用者可以在实体模型中进行现场改变,然后可以实时观察到他们在形态、生态和经济方面的发展变化。一个微缩版的河流在持续流动,沉积物和水从模型上方的实验仓流下,因而水流可以短时间内改变小尺度的河岸、支流或者遗弃的河道。模型结果是关于定性的自然,他主要的特长在于将“运行”理念作为隐形算法的一种形式;人为行为的结果和影响被放大和加速,因此观察者可以意识到他所介入的环境的相互依存、微妙和关联特征。这里,RUM模型的隐性维度试图将自己隐藏在河流动力机制中,这一机制由模型肌理、噪音、数据预测所构成。
参数、价值和算法隐性形式
在以上三个Relational Urbanism的项目中,数据支持了RUM模型中参数的赋值和算法的隐性形式。由数字设计技术带来的开放程度和公众参与使之成为可能,并产生了空间知识的关联形式。在白石洲案例中,空间输出结果显示了由一系列参数驱动的连续但分异的组成部分;在Santos案例中偶然性和不确定非连续性也可以通过共享相同的值成为可能,在这个案例中共享价值被纳入创造新的公共空间的景观和物质环境中。然而,在参数模型中引入隐性维度可以创造出新的空间文化和对城市文脉的认同,这些可以在规划方案和政策制定中被吸收。在这个背景下,城市设计师们需要引入参数、值和算法隐性形式,而且意识到融合了连续性和差异性的整体建筑环境最终塑造了我们城市的特色。
图七、在物理关系型模型中,公众和水流设计的直接互动。使用者可以人为制造岛屿或池塘,而河流模型则呈现相对应的流动变化和景观情景。(武汉案例)
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1、《关系型城市模型-一种新型城市设计工具》
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源自公众号“一览众山小-可持续城市与交通”