邵 典
楊俊宴*
張鐘虎
孫盼迪
當(dāng)前的空間規(guī)劃體系通過三區(qū)三線的劃定來抑制城市的無限擴(kuò)張及對生態(tài)環(huán)境的破壞,圍墻式的城市開發(fā)邊界線把城市建設(shè)用地與生態(tài)環(huán)境嚴(yán)格切分開[1],變成建設(shè)用地、保護(hù)農(nóng)田等拼貼而又相互孤立的板塊。然而在真實(shí)的國土空間中,城市與相鄰的山水林田湖草等生態(tài)資源是一個(gè)融合的整體,相互接壤的邊界地帶也并非一根清晰可見的線條,而是一條混合過渡帶,其在具備城市建設(shè)功能的同時(shí)也融合了周邊自然環(huán)境的生態(tài)屬性。傳統(tǒng)“一根線式”劃分國土空間要素的邊界切分方式[2],是一種“算賬式”的思維模式,導(dǎo)致“界內(nèi)是城市,界外是自然”,經(jīng)常出現(xiàn)過度城市化、城市邊緣化等極端現(xiàn)象[3]。
上述問題在城市近山地帶尤為突出,例如,無序擴(kuò)張建設(shè)造成生態(tài)的低勢位,土方的開挖及填平引起城市與生態(tài)系統(tǒng)的生硬對立;高強(qiáng)度、排兵營式的空間形態(tài)布局導(dǎo)致空間形態(tài)單調(diào)僵化,打破自然的山體地勢肌理;忽略了山地景觀特色營造,導(dǎo)致近山卻無感知、無景觀[4]。
針對這一問題,現(xiàn)有研究主要集中在生態(tài)、景觀和環(huán)境3個(gè)方面。李方正[5]、王嶠[6]等分別從生態(tài)適宜性、韌性城市等角度,針對生態(tài)脆弱及山地自身的復(fù)雜性等問題提出了評價(jià)設(shè)計(jì)策略;朱捷[7]、李敏稚[8]等聚焦于山地視覺景觀的營造,從景觀文化、景觀觸媒、景觀分層等不同視角探索山地城市的景觀設(shè)計(jì)方法;曾穗平[9]、曹珂[10]等則是把人工與自然因素相結(jié)合,探索沿山地帶的微氣候提升、空間場地改造等環(huán)境優(yōu)化策略。目前,現(xiàn)有研究多以宏觀視角為出發(fā)點(diǎn),對于山和城相交界的建設(shè)邊緣帶關(guān)注較少,而這往往是矛盾最為激烈的地帶。同時(shí),現(xiàn)有研究多聚焦于山地生態(tài)或城市的某一視角,而近山地帶的敏感性和復(fù)雜性決定了我們需要以多目標(biāo)為導(dǎo)向。
因此,本文在揭示近山地帶的空間本底邏輯與特征規(guī)律的基礎(chǔ)上,嘗試以界殼論作為切入點(diǎn),將自然生態(tài)系統(tǒng)、宏觀視覺景觀、中觀布局形態(tài)、微觀公服職能作為近山地帶空間評價(jià)的基本價(jià)值導(dǎo)向,并建構(gòu)多維界殼評價(jià)模型,以進(jìn)一步對近山地帶進(jìn)行特征解析,并指導(dǎo)后續(xù)的宏觀設(shè)計(jì)和空間設(shè)計(jì)(圖1)。
圖1 近山地帶的空間優(yōu)化方法技術(shù)框架
城市近山地帶是直接與自然山體相連、坡度緩和、集中連片分布的城市建設(shè)用地,一般坡度在8°以內(nèi)且面積大于2hm2,位于山地系統(tǒng)的邊界[11]。坡度緩和的山林地勢形態(tài)與依山就勢的城市建設(shè)模式造就了其復(fù)雜的形態(tài)風(fēng)貌,這種自然與人工因素的相互碰撞造就了其復(fù)雜多元的空間形態(tài)本底。其中,山坡型、山夼型和山坳型是常見的3種形態(tài)模式。山坡型近山地帶的山地系統(tǒng)整體坡度緩和,建筑沿等高線順勢建設(shè),是最常見的近山地帶形態(tài)模式,多分布于四川、重慶等多山地帶;山夼型近山地帶則位于兩山之間的緩坡谷地,可總結(jié)為兩山夾城之勢,如甘肅蘭州等城市;山坳型近山地帶則布局于山的拗口,形成一山相擁之勢,如臺灣九份等。
近山地帶是城市與自然的過渡地帶,也是城市系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的交界地帶,基于曹鴻興先生提出的界殼論[12]觀點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn),近山地帶呈現(xiàn)出明顯的界殼化特征。近山地帶構(gòu)成了山、城2個(gè)系統(tǒng)之間的“周界”;其中承載城市與山地信息交流和能量交換的部分則稱之為“界門”或“通道”[13],表現(xiàn)為自然地形、植被綠楔對城市的滲透過渡,山地景觀和城市景觀的相互交融,以及城市公共功能的定量承載、近山地區(qū)的可達(dá)性等;其中對2個(gè)系統(tǒng)啟動阻隔作用的則稱之為“界壁”,如阻擋景觀視廊的高層建筑、人流滯塞的封閉小區(qū)等(圖2)。
圖2 近山地帶界殼模型
近山地帶界殼不僅對城市系統(tǒng)與山地系統(tǒng)起到了邊界阻隔的作用,同時(shí)也為物質(zhì)、景觀、生態(tài)等要素在城市與山地系統(tǒng)間的流動提供了媒介。因此,近山地帶不僅體現(xiàn)出劃分物質(zhì)形態(tài)與規(guī)劃意識的邊界效應(yīng),同時(shí)也體現(xiàn)了系統(tǒng)共享的開放效應(yīng)與互動效應(yīng)。當(dāng)下國土空間規(guī)劃只保留了其邊界效應(yīng),而忽略了系統(tǒng)之間的開放互動,界殼特征是殘缺的。需要應(yīng)用界殼方法促進(jìn)山地與城市系統(tǒng)之間的雙向流動,實(shí)現(xiàn)空間重構(gòu)。
從山體接壤的城市建設(shè)用地邊界向城市建成區(qū)方向做500m(一個(gè)常規(guī)街區(qū)的寬度)近山緩沖范圍,劃定緩沖區(qū)內(nèi)坡度范圍在8°以內(nèi)的近山地帶,基于現(xiàn)狀街區(qū)邊界形成近山地帶。其中,根據(jù)中國已有建設(shè)用地適宜性評價(jià)中的坡度因子分級情況,通常認(rèn)為8°以內(nèi)是適宜建設(shè)的范圍[11],如超過則需考慮山體防洪、生態(tài)敏感等問題,不能保證山城系統(tǒng)的開放性,因此不在本文的研究范圍內(nèi)。當(dāng)然,也有研究表明,在部分坡度大的城市,可將這一指標(biāo)限制在15°以內(nèi)[14]。
近山地帶作為城市建設(shè)用地銜接山地生態(tài)空間的邊界帶,具備銜接生態(tài)空間向城鎮(zhèn)空間過渡過程中的生態(tài)功能滲透、城鎮(zhèn)建設(shè)強(qiáng)度管控、山地景觀滲透等多重作用,單一視角無法應(yīng)對近山地帶的復(fù)雜特征。當(dāng)下研究發(fā)現(xiàn),從生態(tài)滲透視角建構(gòu)的邊緣交融區(qū)可以有效消解城市與生態(tài)系統(tǒng)的二元對立,從生態(tài)保護(hù)紅線、永久基本農(nóng)田反控城市開發(fā)邊界的形態(tài)[15];從視覺視角可以控制城市建設(shè),彰顯城市開發(fā)邊界景觀風(fēng)貌[16];從功能視角可以通過管理單元的分類型管控和多情景塑造來引導(dǎo)城市開發(fā)邊界的發(fā)展[17]。綜合前人研究觀點(diǎn)和近山地帶的特點(diǎn)問題,本文提出4種價(jià)值維度。
1)自然生態(tài)系統(tǒng)思維,考慮山體巖土的坡位保護(hù),以及山體生態(tài)系統(tǒng)向城市的延續(xù)滲透,選取“巖土坡位保護(hù)性”和“生態(tài)系統(tǒng)延續(xù)性”為評價(jià)指標(biāo)。
2)宏觀視覺景觀思維,保證近山地帶山地特色景觀向城市開放,充分保留觀山廊道,選取“觀山面域彰顯度”和“垂山廊道通透度”為評價(jià)指標(biāo)。
3)中觀布局形態(tài)思維,考慮城市空間形態(tài)肌理、高度與山勢的有機(jī)融合,成為一個(gè)整體,選取“建筑肌理順勢性”和“豎向形態(tài)開放性”為評價(jià)指標(biāo)。
4)微觀公服職能思維,改變山城獨(dú)立分割的現(xiàn)狀,實(shí)現(xiàn)城市與山體功能的多元互動,選取“功能承載多樣性”和“近山邊界可達(dá)性”為評價(jià)指標(biāo)。
多維界殼評價(jià)模型是指從多種維度對系統(tǒng)之間的界殼開放程度進(jìn)行評價(jià)量化的模型,對于近山地帶的評價(jià)能夠從多種角度評價(jià)城市系統(tǒng)與山體系統(tǒng)之間的開放程度,適用于“城市存量片區(qū)”或?qū)Α耙淹瓿傻某鞘性O(shè)計(jì)方案”的地帶。
1)多維界殼評價(jià)指標(biāo)算法建構(gòu)。
界殼論的開放度概念可以對系統(tǒng)邊緣界殼相互融合滲透的程度進(jìn)行量化評價(jià),近山地帶作為山體自然系統(tǒng)與城市人工系統(tǒng)的界殼,承擔(dān)著系統(tǒng)交換和系統(tǒng)護(hù)衛(wèi)的功能。從結(jié)構(gòu)上講,界殼由界壁(W)和通道(P)組成。設(shè)系統(tǒng)的周界記為L,其周長為l,定義界殼開放度ρ為通道寬度p與周長l之比,即:
ρ=p/l
這里的p和l不僅可以表征長度,也可以引申為高度、寬度、面積、體積、厚度或密度,二者之比可以表征界殼的開放程度。
基于上述多維界殼評價(jià)指標(biāo),本研究邀請科研高校、政府部門、企業(yè)單位的相關(guān)行業(yè)專家,通過專家打分法得到各項(xiàng)界殼因子的影響權(quán)重,進(jìn)而量化得到街區(qū)尺度下近山地帶的城市建設(shè)和山地系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度(表1)。
表1 多維界殼評價(jià)指標(biāo)算法
2)空間引導(dǎo)分區(qū)界定與界阻點(diǎn)判定。
每個(gè)街區(qū)的獨(dú)立評價(jià)難以綜合反映地區(qū)現(xiàn)狀問題,因此需要進(jìn)一步找出核心問題并進(jìn)行空間落位,包括以下2個(gè)步驟。
(1)空間引導(dǎo)分區(qū)界定,對近山空間的問題及優(yōu)化提供多維價(jià)值導(dǎo)向。由于各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)之間的算法存在差異,因此不同指標(biāo)之間數(shù)值的絕對大小差異并不能反映真實(shí)問題,所以通過K-means多元聚類對街區(qū)各項(xiàng)界殼開放度的評價(jià)結(jié)果劃定出5個(gè)等級,以等級來反映界殼的開放度情況。進(jìn)而對相鄰的薄弱界殼街區(qū)進(jìn)行面域融合,得到密集連片的薄弱界殼區(qū)域,最后4種維度的薄弱界殼區(qū)域疊加生成空間引導(dǎo)分區(qū)。以此能夠切中要害地找出該區(qū)域內(nèi)的界殼短板,并制定相應(yīng)的優(yōu)化策略。
(2)界門阻塞點(diǎn)判定(以下簡稱“界阻點(diǎn)”),它是導(dǎo)致系統(tǒng)界殼之間無法開放的關(guān)鍵“病穴”?;趦A斜攝影數(shù)據(jù)和現(xiàn)場調(diào)研,針對空間引導(dǎo)分區(qū)內(nèi)的薄弱環(huán)節(jié)綜合判斷矛盾焦點(diǎn),包括生態(tài)界阻點(diǎn)、視覺界阻點(diǎn)、形態(tài)界阻點(diǎn)、功能界阻點(diǎn)及其組合界阻點(diǎn)等類型。界阻點(diǎn)的判定有助于將優(yōu)化調(diào)整的矛頭直接指向山、城建設(shè)的矛盾突出地塊,對癥下藥。此外需要說明的是,不同區(qū)位條件下開放度并不一定都是越開放越好,因此在界阻點(diǎn)判定中需要篩除掉部分類型的地塊,如封閉式工廠、具有保密性質(zhì)的科研單位、軍事單位等。
首先,在既有劃線的基礎(chǔ)上,將城山邊界的一根線改變成一條有寬度的城山過渡帶,并提出明確的發(fā)展目標(biāo)與評價(jià)要求以指導(dǎo)下一步的設(shè)計(jì)工作,包括邊界處的城山景觀格局、發(fā)展目標(biāo)、生態(tài)評價(jià)等。進(jìn)而,在宏觀設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段,通過劃定空間引導(dǎo)分區(qū),明確近山地帶的更新調(diào)整重點(diǎn)并聚焦關(guān)鍵問題,包括在景觀結(jié)構(gòu)、生境網(wǎng)絡(luò)、眺望視廊、近山風(fēng)貌引導(dǎo)、豎向坡位控制等方面做出引導(dǎo)。并結(jié)合界阻點(diǎn)對局部場景進(jìn)行空間設(shè)計(jì),針對界阻點(diǎn)自身問題的不同,通過多維界殼評價(jià)數(shù)據(jù)分析找出問題根源,采取生態(tài)景觀營造、公共綠地整治、環(huán)山步道設(shè)計(jì)、建筑形態(tài)布局等方式對癥下藥。同時(shí),針對不同近山地帶類型及矛盾焦點(diǎn),提出不同的建設(shè)模式和空間形態(tài)組合方式,為下一步的空間形態(tài)設(shè)計(jì)提供依據(jù)(圖3)。
圖3 近山地帶界殼重構(gòu)的邏輯框架
威海位于山東省膠東半島東端,地形起伏緩和,屬于谷寬坡緩的波狀丘陵區(qū),近山地帶在威海極為常見。孫家疃便是其中典型之一,連綿的城山環(huán)抱格局兼具城市與山地特征,并且在圍墻式的城市開發(fā)邊界和毫無二致的城市開發(fā)模式下,建筑“一刀切”式的控制方法造成城市和山體截然分開、山海城景觀格局被遮擋等諸多空間問題。這些問題在一定程度上反映了我國城市山地城市所面臨的共性難題。
結(jié)合多維界殼評價(jià)模型中提出的指標(biāo)算法(表1),對孫家疃識別出的40個(gè)近山街區(qū)從生態(tài)、視覺、功能、形態(tài)4個(gè)維度進(jìn)行開放度測算(表2)。所用數(shù)據(jù)來源為威海自然資源和規(guī)劃局提供的矢量地形圖數(shù)據(jù)及業(yè)態(tài)POI大數(shù)據(jù),并結(jié)合最新的1:2 000遙感影像對現(xiàn)狀建設(shè)情況進(jìn)行校核。
表2 孫家疃片區(qū)街區(qū)多維界殼開放度水平
1)空間引導(dǎo)分區(qū)劃定。
通過聚類分析得到孫家疃片區(qū)4個(gè)維度界殼的薄弱區(qū)域(圖4),疊加并連綿成片后最終形成7類空間引導(dǎo)分區(qū):生態(tài)修復(fù)區(qū)、形態(tài)優(yōu)化區(qū)、功能開放區(qū)、形態(tài)-功能復(fù)合優(yōu)化區(qū)、生態(tài)-形態(tài)復(fù)合優(yōu)化區(qū)、視覺-形態(tài)復(fù)合優(yōu)化區(qū)、生態(tài)-視覺-形態(tài)復(fù)合優(yōu)化區(qū)(圖5)。
圖4 孫家疃近山地帶4個(gè)維度界殼的薄弱區(qū)域
圖5 孫家疃近山地帶的空間引導(dǎo)分區(qū)類型判定
可以發(fā)現(xiàn),孫家疃近山地帶多是住宅和低端工廠,由于住宅的無序高密開發(fā)模式導(dǎo)致山體被住宅侵占包圍,城市建成區(qū)和山體涇渭分明,致使缺少景觀通廊控制。同時(shí),部分低端制造業(yè)工廠分割城市和山體,城市公共空間不斷被擠壓,近山地帶失活。因而導(dǎo)致了孫家疃近山地帶以形態(tài)優(yōu)化區(qū)、視覺提升區(qū)等空間引導(dǎo)分區(qū)為主的特征。
2)界阻點(diǎn)判定。
以孫家疃東部片區(qū)為例,空間引導(dǎo)劃定之后,根據(jù)每個(gè)街區(qū)內(nèi)4個(gè)維度的界殼開放度數(shù)值,結(jié)合實(shí)地調(diào)研,綜合判斷該地區(qū)的生態(tài)、視覺、形態(tài)、功能等界阻點(diǎn)類型。這些界阻點(diǎn)并非涵蓋了整個(gè)地塊,有些是居住組團(tuán)、老舊廠區(qū),也有的是破壞景觀視廊、三維形態(tài)的某個(gè)高層建筑,或?qū)е陆煌ú豢蛇_(dá)的某個(gè)T字路口等。
例如,37號街區(qū)內(nèi)存在多類界阻點(diǎn)(圖6),街區(qū)南側(cè)為了建造聯(lián)排別墅導(dǎo)致超過45%以上的巖土被開挖,生態(tài)破損嚴(yán)重。街區(qū)內(nèi)的50m高層住宅與周邊形態(tài)差異巨大且直接嵌入山坳腹地,在形態(tài)上破壞了隨坡就勢、小而錯(cuò)落的整體形態(tài)關(guān)系。并且,建筑是東西向排布,面寬超過330m,導(dǎo)致多處觀山點(diǎn)的視線廊道被遮擋。此外,街區(qū)內(nèi)的道路多為斷頭路,可達(dá)性差且缺乏通山的慢性步道,以及對外開放的公共服務(wù)空間,導(dǎo)致難以形成與近山空間的功能共享和活力互動,降低了近山地帶的空間活力。
圖6 孫家疃東部片區(qū)37號街區(qū)的界阻點(diǎn)類型判定
1)以多維價(jià)值為導(dǎo)向的城山空間優(yōu)化目標(biāo)。
在發(fā)展目標(biāo)制定階段,對該地帶從生態(tài)、形態(tài)等不同價(jià)值維度提出不同優(yōu)化目標(biāo)與實(shí)施策略,具體包含生態(tài)修復(fù)區(qū)、形態(tài)-功能復(fù)合優(yōu)化區(qū)、生態(tài)-視覺-形態(tài)復(fù)合優(yōu)化區(qū)等7個(gè)區(qū)域。例如,分布于孫家疃北部的生態(tài)修復(fù)區(qū),北側(cè)現(xiàn)狀山體巖石裸露,提出提升針闊混交林面積,選取黑松、側(cè)柏等當(dāng)?shù)刂脖坏哪繕?biāo)策略;西側(cè)的視覺-形態(tài)復(fù)合優(yōu)化區(qū),高密度的住宅群落遮擋了城市望棉花山的景觀視廊,局部高層破壞了近山地帶的景觀形態(tài),提出打造與城市相連的生態(tài)景觀廊道等目標(biāo)策略。
2)基于空間引導(dǎo)分區(qū)的景觀形態(tài)優(yōu)化。
在明確優(yōu)化目標(biāo)的基礎(chǔ)上,聚焦片區(qū)尺度,對各片區(qū)的景觀結(jié)構(gòu)提出具體的優(yōu)化方法。以東部片區(qū)為例,提出“一帶四廊多簇”的景觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案(圖7)。其中,“一帶”為近山界殼開放帶,打造沿棉花山的生態(tài)開放帶,以起到連接山地與城市的作用,并通過增設(shè)多處界殼開放點(diǎn)打通山城聯(lián)系,形成一條可“呼吸”的生態(tài)帶。“四廊”為垂直于棉花山方向的4條復(fù)合廊道,彰顯隨坡就勢、錯(cuò)落有致的近山風(fēng)貌,將慢行生態(tài)綠地進(jìn)一步延伸向城市,并形成開敞的觀山景觀視廊?!岸啻亍睘槎嗑S界阻修復(fù)簇群,針對界阻點(diǎn)集中的街區(qū)提出具體的更新優(yōu)化要求,指導(dǎo)下一步景觀空間的詳細(xì)設(shè)計(jì)。
圖7 空間形態(tài)優(yōu)化
3)基于界阻點(diǎn)的景觀空間詳細(xì)設(shè)計(jì)。
針對界阻點(diǎn)自身的特征問題,在量化評價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上對癥下藥,采取空間景觀詳細(xì)設(shè)計(jì)以解決不同問題。例如,大量巖土開墾、豎向形態(tài)突兀的37號街區(qū),為了防止生態(tài)被進(jìn)一步破壞,將原本的住宅置換為綠地,并將挖湖的巖土填平北側(cè)的擋土墻,打造坡地公園;沿軸線兩側(cè)置入觀山服務(wù)等業(yè)態(tài)類型;同時(shí),在高層建筑前打造山景生態(tài)村,實(shí)現(xiàn)高度的逐層下降以順應(yīng)地勢地形。除此以外,還包括39號街區(qū)的坡地步道設(shè)計(jì)以打通城與山的活力,29號街區(qū)的空中廊橋設(shè)計(jì)來提高觀景扇面,以解決垂山廊道阻斷、山體景觀遮擋問題等(圖8)。
圖8 近山空間詳細(xì)設(shè)計(jì)
4)建設(shè)模式與空間形態(tài)組合。
針對威海近山地帶生態(tài)肌理破碎、景觀廊道堵塞、功能開放不足等問題,提出4種建設(shè)模式及對應(yīng)的空間形態(tài)組合方式。
(1)嵌山葉狀模式:生態(tài)肌理自然延續(xù)(圖9)。適用于山坳型近山地帶的建設(shè),以生態(tài)綠地為葉面、建筑為葉脈,使山地系統(tǒng)的生態(tài)綠地充分滲透進(jìn)建設(shè)用地,能夠應(yīng)對生態(tài)系統(tǒng)延續(xù)性不足、形態(tài)肌理破碎等問題。
圖9 嵌山葉狀型
(2)隨坡就勢模式:覆土植被最小破壞(圖10)。適用于山坡型、山坳型近山地帶建設(shè),沿等高線對建筑進(jìn)行形態(tài)布局,以達(dá)到最小的土方工程量,控制山地覆土植被的破壞。
圖10 隨坡就勢型
(3)垂山通透模式:山體景觀最大彰顯(圖11)。適用于山坡型、山夼型近山地帶建設(shè),垂山通透型建筑布局需在建筑之間打造面向山地的景觀視廊,以確保城市和山地之間的景觀互動,應(yīng)對山地特色不顯、建筑遮擋等視覺景觀問題。
圖11 垂山通透型
(4)有機(jī)生長模式:山城功能良性互動(圖12)。適用于山坡型、山坳型近山地帶建設(shè),基于山地系統(tǒng)的自然稟賦,在近山地帶合理布局公共性功能的建筑,以達(dá)到山地資源的最大化利用。
圖12 有機(jī)生長型
界殼論為城市近山地帶的空間優(yōu)化提供了新的解決思路,通過威海實(shí)踐,讓我們對于多維界殼評價(jià)模型的現(xiàn)實(shí)意義有了更大的信心,也有一些總結(jié)與反思。如何豐富和完善多維界殼評價(jià)模型,如何將這一套評價(jià)方法和優(yōu)化策略與當(dāng)前的空間設(shè)計(jì)實(shí)踐場景深度結(jié)合起來,并嵌入既有的規(guī)劃管理工作流程中去,這些問題都值得進(jìn)一步探索。本文提出的多維界殼評價(jià)與重構(gòu),不僅為探索應(yīng)對近山地帶復(fù)雜環(huán)境的新途徑,更為拋磚引玉,推動城市與山地環(huán)境的共融、共生。
注:文中圖片均由作者繪制或拍攝。