文／葛楠楠 蘇州大學(xué)金螳螂建筑學(xué)院 碩士研究生

葉懷澤 蘇州大學(xué)金螳螂建筑學(xué)院 碩士研究生

翟 俊 蘇州大學(xué)金螳螂建筑學(xué)院 教 授（通訊作者）

引言

隨著城鎮(zhèn)化水平的提高，土地不足、城市空間緊缺等問題應(yīng)運(yùn)而生。地下空間的開發(fā)成為提升城市道路系統(tǒng)承載能力、解決城市發(fā)展所帶來問題的重要手段之一，同時(shí)也是推進(jìn)城市高聚集發(fā)展的重要力量[1]。地下空間的形成，對城市彈性的提升和宜居城市的建設(shè)起到了重要作用[2]。然而，目前地下空間的問題日益凸顯，空間使用價(jià)值亟待提升。因此，如何合理設(shè)計(jì)平面布局以提升地下空間活力和促進(jìn)城市立體化發(fā)展成為值得深入探討的問題。

目前，地下空間的分析多基于使用者的主觀問卷調(diào)查。為找到統(tǒng)一的量化指標(biāo)，越來越多學(xué)者將視線轉(zhuǎn)至空間句法理論。以客觀空間構(gòu)成為基礎(chǔ)，通過軟件模擬，可視化地分析地下空間的內(nèi)涵及人與空間的聯(lián)系，為設(shè)計(jì)師提供設(shè)計(jì)依據(jù)[3]。本文選取昆明某地下空間，利用空間句法中的軸線整合度和視域整合度等指標(biāo)分析布局結(jié)構(gòu)，以期為國內(nèi)其他類似的地下空間設(shè)計(jì)提供參考。

1 相關(guān)研究綜述

1.1 空間句法理論的應(yīng)用

空間句法是空間認(rèn)知的一種方法，通過各要素之間的拓?fù)潢P(guān)系深層次解析空間。空間句法由比爾·希列爾（Bill Hillier）提出，目的是以量化的方式來探討人與空間的關(guān)系[4]。

國內(nèi)學(xué)者廣泛運(yùn)用空間句法探討城市空間的演化規(guī)律[5]。為對城市布局和建筑空間形式進(jìn)行科學(xué)的研究，多數(shù)學(xué)者運(yùn)用大數(shù)據(jù)探討使用人群與空間活力的關(guān)系[6,7]，也有一些學(xué)者試圖采用定量分析的方式，探索空間布局與其活力提升的關(guān)系[8]。為找到最優(yōu)設(shè)計(jì)策略，有研究者結(jié)合多源數(shù)據(jù)，利用句法模型對不同階段的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可視化分析[9]，從而探討地下空間的最優(yōu)設(shè)計(jì)策略。

1.2 空間句法在地下空間的應(yīng)用與活力研究

地下空間多與商業(yè)空間結(jié)合，其空間布局會直接影響使用者的行為感受。設(shè)計(jì)之初，有必要對使用者的行為流線和商業(yè)活動(dòng)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，最大化發(fā)揮地下空間價(jià)值。

空間句法是一種對人居空間結(jié)構(gòu)的量化描述，用以研究空間組織與人類社會之間的關(guān)系[10]。該理論采用軸線和視線等量化參數(shù)指標(biāo)，分割空間布局，計(jì)算空間節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系，為城市地下空間研究提供新方法。目前多數(shù)研究圍繞地下空間導(dǎo)向優(yōu)化、商業(yè)活力布局，抑或是軌道交通站點(diǎn)的人流分析等[11]。由此可見，空間句法是一種空間語言，其能夠反映空間功能和使用者認(rèn)知、互動(dòng)之間的關(guān)系[12]，揭示各類要素對空間功能以及活力的影響。

2 研究區(qū)域概況及空間句法分析

隨著地下空間的發(fā)展，功能從交通和防災(zāi)等，衍生出社會服務(wù)和公共景觀等功能空間[13]。目前，多數(shù)地下空間存在以下問題：出入口承載人流量大，設(shè)計(jì)形式單一；空間局促，使用者體驗(yàn)感不佳；視覺引導(dǎo)不明確，整體空間活力低下。本研究利用空間句法理論，量化地下空間布局，分析其軸線和視線，探討布局形式對人群活動(dòng)的影響。

2.1 研究區(qū)域特點(diǎn)

本文選取昆明某地下商業(yè)中心作為研究對象，其連通多個(gè)下沉廣場（地下商業(yè)的主要入口）。該地下空間體量較大，包括一個(gè)寬8米、高8米，累計(jì)長約300米的疏散通道，占據(jù)地下商業(yè)空間的中心位置（圖 1）。空間服務(wù)對象以市民居多，判斷其優(yōu)劣與活力的主要方式為使用者的體驗(yàn)感和空間的可達(dá)性，這與空間結(jié)構(gòu)、尺度特征密切相關(guān)。

圖1 地下空間平面布局（圖片來源：作者自繪）

2.2 空間句法分析

本文以地下一層公共步行空間為研究范圍，采用 Depthmap X 句法分析軟件解構(gòu)該地下空間。通過分析地下通道的軸線、可視性以及模擬行人活動(dòng)軌跡，理解人群活動(dòng)的產(chǎn)生和空間活力的營造。不過現(xiàn)實(shí)情況會由于光線、聲音等其他因素的影響而產(chǎn)生不同的結(jié)果。

空間整合度是空間句法中主要指標(biāo)，表示某個(gè)要素與其他所有要素距離之和，可直觀判斷使用者是否能夠有效且快速到達(dá)某一區(qū)域。圖2所示是基于所有線分析的全局整合度，軸線的顏色越暖，代表整合度指數(shù)越高，即空間的可達(dá)性水平也越高。

圖2 基于所有線分析的全局整合度（圖片來源：作者自繪）

視線整合度，是分析地下空間可達(dá)性的一項(xiàng)重要指標(biāo)[14]。圖 3是視域關(guān)系分析，采用1米×1米的空間網(wǎng)格計(jì)算空間的可視性。中部疏散通道顏色呈暖色調(diào)，表明該空間視線整合度最高，即此區(qū)域可視性最高。視線平均深度表示空間要素之間的拓?fù)渖疃?，顏色越淺代表深度越小，越易發(fā)現(xiàn)。其中，北入口和東西兩側(cè)入口可視性水平差距較小，步行者能獲得相對較為一致的空間體驗(yàn)感。

圖3 基于視線關(guān)系分析的視線整合度（圖片來源：作者自繪）

圖4是對行人活動(dòng)軌跡的模擬，將智能機(jī)器人隨機(jī)投放在各節(jié)點(diǎn)空間中，模擬行人運(yùn)動(dòng)軌跡，分析空間平面內(nèi)水平流量。由圖4可見，多個(gè)個(gè)體同時(shí)被投放時(shí)，全局道路空間的流線軌跡疏散情況較好，北入口處活動(dòng)行為發(fā)生頻繁，空間活力得到基礎(chǔ)保障。

圖4 行人活動(dòng)軌跡模擬（圖片來源：作者自繪）

3 研究區(qū)域分析結(jié)果

3.1 空間特色分析

該地下空間平面布局形態(tài)以下沉廣場結(jié)合軸線通道為主。北側(cè)與東西兩側(cè)入口與下沉廣場相連，人流量較大，存在潛在活力點(diǎn)。依據(jù)句法分析，使用者對此地下空間的整體感知能力較高，較高的空間可理解度水平和活力程度在于：

（1）東西布局清晰明確。依據(jù)算法邏輯，實(shí)體空間被抽象為軸線空間。如圖2所示，地下空間主軸為中部疏散通道。軸線關(guān)系以東西為主，南北為輔，平均軸線長度為 300 米。東西向的長直空間設(shè)計(jì)，減少使用者的尋路感，避免頻繁更換方向，從而提升空間的可理解度。

（2）下沉廣場的核心引導(dǎo)作用。根據(jù)所有線分析結(jié)果可知，連接南北側(cè)下沉廣場的疏散通道，是地下空間的核心樞紐，可達(dá)性較高。半開放設(shè)計(jì)的下沉廣場，提升地下空間入口及其周圍空間的視線整合度。

（3）整體空間的長直布局。中部東西向的長直走廊串聯(lián)多條平行走廊，形成網(wǎng)格狀布局。其單一性和方向感，有助于提升使用者對空間的理解度。圖3為視線整合度，可以直觀得出長直走廊區(qū)域的可視性水平較高，形成整體空間的最高可視性區(qū)域。

3.2 空間問題分析

根據(jù)空間句法的分析結(jié)果，可知該地下步行空間的平面布局存在以下問題：

（1）南部區(qū)域整合度低。從空間結(jié)構(gòu)上來看，南北兩側(cè)空間較零散，降低中部疏散通道在整體空間的可達(dá)性水平，導(dǎo)致空間活力分布不均。針對此類不足，可采取補(bǔ)救措施來平衡活力點(diǎn)，例如增加標(biāo)識系統(tǒng)。

（2）北側(cè)入口的人流行為軌跡與可視性水平不吻合。由圖4可知，北側(cè)入口處人流量大，存在擁擠的可能性。為保證緊急情況發(fā)生時(shí)使用者能快速找到疏散通道，該區(qū)域可視性也應(yīng)保持較高水平。但根據(jù)圖3呈現(xiàn)的結(jié)果，北側(cè)入口為滿足周圍商業(yè)空間需求，可視性不夠。

結(jié)語

空間句法作為測量空間組織特征的重要理論和量化方法，從空間組織層面展現(xiàn)使用者行為與空間之間的對應(yīng)關(guān)系[15]?？臻g句法以拓?fù)鋵W(xué)理論為基礎(chǔ)，排除行人主觀因素后，對空間可達(dá)性進(jìn)行客觀分析與評價(jià)，這有助于設(shè)計(jì)者和使用者更有效理解空間的可達(dá)性和可視性，從而提升空間使用感和活力。

本研究量化地下空間的布局特征，總結(jié)提升空間價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會價(jià)值，具有適用性。但是，利用空間句法進(jìn)行分析也存在不足，例如：忽視空間內(nèi)高差和照明水平等。此類因素也會直接影響使用者主觀感受，影響空間可視性和可達(dá)性，降低空間活力。因此，為全面了解地下空間的設(shè)計(jì)布局和活力程度，對現(xiàn)狀環(huán)境的調(diào)查不可缺少。后續(xù)研究應(yīng)重點(diǎn)考慮上述因素，提升空間評價(jià)的科學(xué)性和全面性，為日后地下空間規(guī)劃設(shè)計(jì)研究提供思考和方向，以實(shí)現(xiàn)地下空間效益的最大化。