近山地带的多维界壳评价模型与空间重构方法

 

3.1近山地带范围界定

 

从山体接壤的城市建设用地边界向城市建成区方向做500m(一个常规街区的宽度)近山缓冲范围，划定缓冲区内坡度范围在8°以内的近山地带，基于现状街区边界形成近山地带。其中，根据中国已有建设用地适宜性评价中的坡度因子分级情况，通常认为8°以内是适宜建设的范围[11]，如超过则需考虑山体防洪、生态敏感等问题，不能保证山城系统的开放性，因此不在本文的研究范围内。当然，也有研究表明，在部分坡度大的城市，可将这一指标限制在15°以内[14]。

 

3.2近山地带多维界壳的价值内涵及指标选取

 

近山地带作为城市建设用地衔接山地生态空间的边界带，具备衔接生态空间向城镇空间过渡过程中的生态功能渗透、城镇建设强度管控、山地景观渗透等多重作用，单一视角无法应对近山地带的复杂特征。当下研究发现，从生态渗透视角建构的边缘交融区可以有效消解城市与生态系统的二元对立，从生态保护红线、永久基本农田反控城市开发边界的形态[15]；从视觉视角可以控制城市建设，彰显城市开发边界景观风貌[16]；从功能视角可以通过管理单元的分类型管控和多情景塑造来引导城市开发边界的发展[17]。综合前人研究观点和近山地带的特点问题，本文提出4种价值维度。

 

1)自然生态系统思维，考虑山体岩土的坡位保护，以及山体生态系统向城市的延续渗透，选取“岩土坡位保护性”和“生态系统延续性”为评价指标。

 

2)宏观视觉景观思维，保证近山地带山地特色景观向城市开放，充分保留观山廊道，选取“观山面域彰显度”和“垂山廊道通透度”为评价指标。

 

3)中观布局形态思维，考虑城市空间形态肌理、高度与山势的有机融合，成为一个整体，选取“建筑肌理顺势性”和“竖向形态开放性”为评价指标。

 

4)微观公服职能思维，改变山城独立分割的现状，实现城市与山体功能的多元互动，选取“功能承载多样性”和“近山边界可达性”为评价指标。

 

3.3近山地带的多维界壳评价模型建构

 

多维界壳评价模型是指从多种维度对系统之间的界壳开放程度进行评价量化的模型，对于近山地带的评价能够从多种角度评价城市系统与山体系统之间的开放程度，适用于“城市存量片区”或对“已完成的城市设计方案”的地带。

 

1)多维界壳评价指标算法建构。

 

界壳论的开放度概念可以对系统边缘界壳相互融合渗透的程度进行量化评价，近山地带作为山体自然系统与城市人工系统的界壳，承担着系统交换和系统护卫的功能。从结构上讲，界壳由界壁(W)和通道(P)组成。设系统的周界记为L，其周长为l，定义界壳开放度ρ为通道宽度p与周长l之比，即：这里的p和l不仅可以表征长度，也可以引申为高度、宽度、面积、体积、厚度或密度，二者之比可以表征界壳的开放程度。

 

基于上述多维界壳评价指标，本研究邀请科研高校、政府部门、企业单位的相关行业专家，通过专家打分法得到各项界壳因子的影响权重，进而量化得到街区尺度下近山地带的城市建设和山地系统的协调程度(表1)。

 

2)空间引导分区界定与界阻点判定。

 

每个街区的独立评价难以综合反映地区现状问题，因此需要进一步找出核心问题并进行空间落位，包括以下2个步骤。

 

(1)空间引导分区界定，对近山空间的问题及优化提供多维价值导向。由于各项评价指标之间的算法存在差异，因此不同指标之间数值的绝对大小差异并不能反映真实问题，所以通过K-means多元聚类对街区各项界壳开放度的评价结果划定出5个等级，以等级来反映界壳的开放度情况。进而对相邻的薄弱界壳街区进行面域融合，得到密集连片的薄弱界壳区域，最后4种维度的薄弱界壳区域叠加生成空间引导分区。以此能够切中要害地找出该区域内的界壳短板，并制定相应的优化策略。

 

(2)界门阻塞点判定(以下简称“界阻点”)，它是导致系统界壳之间无法开放的关键“病穴”。基于倾斜摄影数据和现场调研，针对空间引导分区内的薄弱环节综合判断矛盾焦点，包括生态界阻点、视觉界阻点、形态界阻点、功能界阻点及其组合界阻点等类型。界阻点的判定有助于将优化调整的矛头直接指向山、城建设的矛盾突出地块，对症下药。此外需要说明的是，不同区位条件下开放度并不一定都是越开放越好，因此在界阻点判定中需要筛除掉部分类型的地块，如封闭式工厂、具有保密性质的科研单位、军事单位等。

 

3.4近山地带界壳重构的实践逻辑

 

首先，在既有划线的基础上，将城山边界的一根线改变成一条有宽度的城山过渡带，并提出明确的发展目标与评价要求以指导下一步的设计工作，包括边界处的城山景观格局、发展目标、生态评价等。进而，在宏观设计和详细设计阶段，通过划定空间引导分区，明确近山地带的更新调整重点并聚焦关键问题，包括在景观结构、生境网络、眺望视廊、近山风貌引导、竖向坡位控制等方面做出引导。



并结合界阻点对局部场景进行空间设计，针对界阻点自身问题的不同，通过多维界壳评价数据分析找出问题根源，采取生态景观营造、公共绿地整治、环山步道设计、建筑形态布局等方式对症下药。同时，针对不同近山地带类型及矛盾焦点，提出不同的建设模式和空间形态组合方式，为下一步的空间形态设计提供依据(图3)。