基于空間句法的傳統(tǒng)村落空間轉(zhuǎn)型分析
——以蘭州市張家寺村為例

吳永誠(chéng),朱 煒,劉奔騰

(蘭州理工大學(xué) 設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730050)

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基于空間句法的傳統(tǒng)村落空間轉(zhuǎn)型分析
——以蘭州市張家寺村為例

吳永誠(chéng),朱 煒,劉奔騰

(蘭州理工大學(xué) 設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730050)

利用空間句法的模型分析了城鎮(zhèn)邊緣區(qū)傳統(tǒng)村落的轉(zhuǎn)型空間形態(tài)數(shù)值,通過(guò)對(duì)比分析轉(zhuǎn)型前后村落的整合度值、空間連接值、控制度以及深度值參數(shù)量的變化,理性的解釋了村落空間形態(tài)轉(zhuǎn)型特征與城鎮(zhèn)發(fā)展形態(tài)的關(guān)系。結(jié)果表明:張家寺村現(xiàn)狀智能度R2=0.555 806,轉(zhuǎn)型后降低為R2=0.459 17,空間感知更加復(fù)雜;空間連接值與整合度的相關(guān)度在R=3時(shí)為R2=0.605 9(現(xiàn)狀)至R2=0.685 7(規(guī)劃),轉(zhuǎn)型后形成了城鎮(zhèn)、村莊各自內(nèi)部的活力點(diǎn)。研究為強(qiáng)化村莊活力營(yíng)造,科學(xué)引導(dǎo)村落空間轉(zhuǎn)型提供了依據(jù)。

空間句法;傳統(tǒng)村落;空間轉(zhuǎn)型;整合度

近年來(lái),隨著城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,新型城鎮(zhèn)化成為中國(guó)城鎮(zhèn)發(fā)展的焦點(diǎn)議題,成為國(guó)家戰(zhàn)略推進(jìn)地區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要手段,然而在這一時(shí)期,城鎮(zhèn)邊緣區(qū)的村莊更容易受其外界環(huán)境因素的影響而發(fā)生轉(zhuǎn)變。對(duì)村落的形態(tài)帶來(lái)沖擊的同時(shí),內(nèi)部的空間資源、物質(zhì)形態(tài)等問(wèn)題也會(huì)隨外界環(huán)境的轉(zhuǎn)變而突顯出來(lái)。因此,能否從整體環(huán)境入手,既考慮村莊整體發(fā)展的利益訴求,又能保存其傳統(tǒng)的文化脈絡(luò),引導(dǎo)村莊健康發(fā)展,成為解決村莊發(fā)展問(wèn)題的根本途徑。

對(duì)于處于城鎮(zhèn)邊緣區(qū)的傳統(tǒng)村落而言,外界環(huán)境的轉(zhuǎn)變對(duì)于傳統(tǒng)村落發(fā)展有著深刻的影響。以東南沿海發(fā)達(dá)地區(qū)為例,有些村落在先后經(jīng)歷外緣區(qū)、內(nèi)緣區(qū)、建成區(qū)等多個(gè)區(qū)位的變化之后,成為了城市建成區(qū)的一部分(見(jiàn)圖1)。在這個(gè)過(guò)程中,村落完全淹沒(méi)在現(xiàn)代城市空間之中或成為城市配套服務(wù)的載體。

通過(guò)對(duì)蘭州市張家寺村現(xiàn)狀環(huán)境的認(rèn)知和對(duì)發(fā)展條件的分析,引入了空間句法的分析方法。從理性的視角探討了城鎮(zhèn)化邊緣區(qū)傳統(tǒng)村落的空間轉(zhuǎn)型發(fā)展規(guī)律,并定量化描述了村落的空間形態(tài),進(jìn)而探討了理性原則下的傳統(tǒng)村落空間轉(zhuǎn)型發(fā)展方案。

圖1 城市邊緣區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖Fig1.City fringe area structural schematic diagram

1 空間句法理論

1.1 空間句法原理

“空間句法”(space syntax)是由倫敦大學(xué)Hillier[1]在上世紀(jì)70年代提出的,該理論是將空間形態(tài)具體化,用數(shù)值表達(dá)出空間元素的信息狀態(tài),使其能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。目前,該理論已經(jīng)建立了比較系統(tǒng)和成熟的描述空間形態(tài)的概念及量化計(jì)算的空間形態(tài)變量,如空間連接值(connectivity value)、整合度(integration)、智能度(intelligibility)等;形成了較成熟的分析方法,如空間分割方法等[2]。同時(shí),空間句法的模型也已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于分析歷史城區(qū)形態(tài)活力、建筑空間格局演變等方面。

1.2 研究對(duì)象和研究方法

空間句法的研究是揭示空間之中隱含的句法特征,這種特征其本質(zhì)上是“人”的本身所具有的屬性,包括人的行為、人的習(xí)慣以及人的基本心理特征。因此,通過(guò)對(duì)研究區(qū)轉(zhuǎn)型前后的狀態(tài),構(gòu)建對(duì)比描述的空間構(gòu)型(configuration)。其次,通過(guò)空間句法計(jì)算得出轉(zhuǎn)型前后兩個(gè)時(shí)期的空間句法數(shù)值,從而推導(dǎo)城鎮(zhèn)邊緣區(qū)傳統(tǒng)村落與城鎮(zhèn)發(fā)展的相關(guān)性。其中,空間構(gòu)型主要包含了定性的關(guān)系圖解和空間的定量描述。

1.3 空間句法的相關(guān)變量

通過(guò)上述方法,空間句法將空間之間的聯(lián)線簡(jiǎn)化為軸線圖模型或線段模型,然后進(jìn)行拓?fù)溆?jì)算分析,生成幾種變量,其數(shù)學(xué)邏輯為:

(1)空間連接值,其公式為

Ci=∑Rij,

(1)

表示與第i個(gè)空間相交的數(shù)量?？臻g連接值越高,說(shuō)明視覺(jué)滲透廣度越高。

(2)控制度值,其公式為

(2)

其中:k表示與第i個(gè)結(jié)點(diǎn)相接的結(jié)點(diǎn)數(shù)?？刂浦当硎灸骋豢臻g對(duì)與之相交空間的控制程度。

(3)深度值,其公式為

(3)

其中:s是連接圖的總結(jié)點(diǎn)數(shù);d·Nd是連接圖上任意兩點(diǎn)之間的最短距離。平均深度值是指系統(tǒng)中某一空間到達(dá)其他空間所需經(jīng)過(guò)的平均最小連接數(shù)。

(4)整合度值,其公式為

(4)

其中:Ii表示全局整合度。

(5)智能度,其公式為

(5)

2 研究區(qū)概況

張家寺村位于蘭州市平安鎮(zhèn)中部,村落北靠鳳凰山、南面湟水河,是通往蘭州西部周邊地縣的必經(jīng)之處。蘭青鐵路、蘭新高鐵線、109國(guó)道、蘭海高速公路貫穿東西,區(qū)域面積5 km2。村域范圍內(nèi)主要以山地為主,北部山地自然條件較差,無(wú)法進(jìn)行生產(chǎn)勞動(dòng),所以主要居民點(diǎn)集中于湟水河谷的臺(tái)地上。村莊現(xiàn)有人口1 935人,共有445戶農(nóng)戶,由 8個(gè)村民小組組成,主要產(chǎn)業(yè)是農(nóng)業(yè),人均收入8 000元/年。村落內(nèi)部有永寧寺、圣母廟等宗教建筑。根據(jù)資料記載,建筑落成最早為唐代,歷經(jīng)唐、宋、元、明、清時(shí)期,并在清朝發(fā)展最為旺盛,而如今永寧寺已是1996年新建建筑,建筑面積462 m2,建筑風(fēng)格為漢藏結(jié)合,建筑東側(cè)仍保留一棵古樹(shù)。

3 研究區(qū)轉(zhuǎn)型分析與評(píng)價(jià)

通過(guò)收集大量張家寺村的基礎(chǔ)資料,利用張家寺村村莊規(guī)劃以及平安鎮(zhèn)總體規(guī)劃和連海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)紅谷園區(qū)的規(guī)劃圖,借助Auto CAD繪制了研究區(qū)2015年和2020年的道路軸線圖。在此基礎(chǔ)上通過(guò)UclDepthmap+軟件提取研究區(qū)道路軸線圖,從而推導(dǎo)城鎮(zhèn)邊緣區(qū)傳統(tǒng)村落與城鎮(zhèn)發(fā)展的相關(guān)性[3,4]。軸線在軟件運(yùn)算時(shí),將根據(jù)整合度高低對(duì)顏色進(jìn)行區(qū)分,色調(diào)從淺色到深色依次表達(dá)整合度值從低位到高位。張家寺村空間轉(zhuǎn)型前后土地利用情況見(jiàn)圖2。

圖2 張家寺村空間轉(zhuǎn)型前后土地利用Fig.2 Land utilization before and after space transformation of Zhangjiasi Village

3.1 軸線整合度分析

(1)現(xiàn)狀整合度分析 在空間句法中,整合度分析是最常見(jiàn)的一種分析方法,它直觀反映了研究區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背后的數(shù)理邏輯,往往與村莊人流活動(dòng)、道路交通的可達(dá)性等密切相關(guān)。同時(shí),整合度值最高的那部分軸線(通常占全局整合度值的10%)稱之為核心整合度空間。在軸線系統(tǒng)當(dāng)中,核心整合度空間往往是村莊公共空間的具體體現(xiàn)。

張家寺村的現(xiàn)狀整合度分析見(jiàn)圖3。通過(guò)圖3可以看出,村莊沿主干道路發(fā)展的模式較為明顯,全局整合度值最高的區(qū)域均分布在以109國(guó)道為主的兩側(cè),而109國(guó)道的整合度值高達(dá)0.862 685。這一帶既是整個(gè)村落的幾何中心也是村莊對(duì)外的主要交通干道,然而整合度較低的地區(qū)大多分布在村莊的邊緣地區(qū)。村莊永寧寺周邊整合度值較低也體現(xiàn)了寺廟發(fā)展的沒(méi)落現(xiàn)狀。

為了更好地對(duì)比空間軸線的數(shù)據(jù),在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的同時(shí)重點(diǎn)關(guān)注了主要街巷的空間布局形態(tài)和實(shí)際使用情況。從而發(fā)現(xiàn),張家寺村沿109國(guó)道的發(fā)展態(tài)勢(shì)明顯,村莊公共服務(wù)設(shè)施和部分平安鎮(zhèn)的公共服務(wù)設(shè)施均沿109國(guó)道設(shè)置,并出現(xiàn)了三層的商業(yè)建筑。

從圖3(a)中可以看出,村莊三條主要道路①、②、③軸線在系統(tǒng)中均體現(xiàn)出較高的整合度值,而這三條軸線與村社中的主要巷道和聯(lián)系村社之間的主巷道相吻合,更說(shuō)明了這些軸線所表示的地方更容易被人認(rèn)識(shí),是村社主要的活動(dòng)空間,同時(shí)也具有較好的空間連續(xù)性。在規(guī)劃中更應(yīng)該注意這些空間的設(shè)計(jì)。

圖3 2015年研究區(qū)整合度分析Fig.3 Research area integration degree analysis diagram in 2015

在整合度相關(guān)性分析當(dāng)中,全局整合度(Rn)和局部整合度(R3)的智能度分析值分別為R2=0.555 806。智能度表現(xiàn)尚可,一般傳統(tǒng)村落都會(huì)表現(xiàn)出來(lái)較高的智能度值,但因張家寺村緊鄰平安鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū),村莊原有的街巷機(jī)理被城鎮(zhèn)建設(shè)破壞,所以表現(xiàn)出了目前這個(gè)狀態(tài)。

(2)規(guī)劃整合度分析 城鎮(zhèn)邊緣區(qū)的傳統(tǒng)村落空間演變過(guò)程遵循“鄉(xiāng)村聚落——外緣區(qū)鄉(xiāng)村聚落——內(nèi)緣區(qū)聚落——城中村” 這樣一個(gè)發(fā)展模式。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)村落空間發(fā)展的界定,比較分析了村落的空間發(fā)展問(wèn)題[5,6]。提出了以寺廟文化建筑為發(fā)展主要軸線的傳統(tǒng)村落再生模式。村莊保持了永寧寺周邊傳統(tǒng)村落的居住空間形態(tài),將村莊一隊(duì)和火車站大隊(duì)合并至平安鎮(zhèn)區(qū)建設(shè)。這樣村落形成與周邊城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)之間經(jīng)濟(jì)互補(bǔ)、物質(zhì)功能互惠、文化生態(tài)傳承的空間轉(zhuǎn)型策略。

通過(guò)規(guī)劃圖中所展現(xiàn)的張家寺村轉(zhuǎn)型發(fā)展規(guī)劃繪制了2020年研究區(qū)軸線圖,見(jiàn)圖4。從圖4中看出整合度核心出現(xiàn)在了村落與城鎮(zhèn)交接的地帶,這一區(qū)域平均整合度值達(dá)到1.123 96。這一地帶較高的整合度值相對(duì)應(yīng)的也驗(yàn)證了傳統(tǒng)村落入口處設(shè)置村辦產(chǎn)業(yè)的合理構(gòu)思。同時(shí),也說(shuō)明傳統(tǒng)村落的再生模式是將城鄉(xiāng)空間推向高度整合發(fā)展的模式,是資源、人流、空間活力的關(guān)鍵區(qū)域。

圖4 2020年研究區(qū)整合度分析Fig.4 Research area integration degree analysis diagram in 2020

但從局部整合度(R3)可以看出,道路①軸線仍表現(xiàn)出較高的整合度,道路②軸線表現(xiàn)出村落當(dāng)中較高的整合度,而道路③軸線整合度較低,而且部分已被城鎮(zhèn)改造利用。圖4中整合度較高的地帶分布在城鎮(zhèn)內(nèi)部,而村落內(nèi)部形成了次一級(jí)別的整合度區(qū)域。這說(shuō)明城鎮(zhèn)、傳統(tǒng)村落之間各自保留了自己的獨(dú)立性,尤其是規(guī)劃中村落保留了傳統(tǒng)的封閉性與適度的開(kāi)放性。

在整合度相關(guān)性分析當(dāng)中,全局整合度和局部整合度的智能度分析值為R2=0.459 17。相比較規(guī)劃前的智能度分析,規(guī)劃調(diào)整過(guò)后智能度有所下降。其主要原因是城鎮(zhèn)空間的發(fā)展給村落形態(tài)帶來(lái)不利的影響,造成研究區(qū)局部空間感知全局空間的能力下降。從分析中也看出,傳統(tǒng)村落的再生模式從城鄉(xiāng)整體空間發(fā)展上仍具有很大的風(fēng)險(xiǎn)。

(3)空間連接值對(duì)比分析 空間連接值對(duì)比分析見(jiàn)圖5。在圖5中研究區(qū)內(nèi)道路①、②軸線的連接度值變化并不大,并在整個(gè)系統(tǒng)中保持了較高的地位,但是道路③軸線的空間連接值由轉(zhuǎn)型前的高值降為低值,這說(shuō)明新的鎮(zhèn)區(qū)建設(shè)已經(jīng)取代了道路③在系統(tǒng)中的地位。

圖5 2015—2020年研究區(qū)連接值分析Fig.5 Research area connection value analysis diagram from 2015 to 2020

從轉(zhuǎn)型前后的對(duì)比分析中仍可以看出,傳統(tǒng)村落的再生模式既保留了完整的傳統(tǒng)街巷的通達(dá)性,又與城鎮(zhèn)保持了較高的協(xié)調(diào)性。

(4)控制度值對(duì)比分析 控制度對(duì)比分析見(jiàn)圖6。在圖6中村落轉(zhuǎn)型前后除了道路①、②、③軸線表現(xiàn)較高之外大部分道路軸線的控制度都表現(xiàn)為較低的控制度值,軸線表現(xiàn)較高。這與整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)模呈現(xiàn)一定的關(guān)系,但對(duì)比發(fā)現(xiàn)研究區(qū)中道路①、②、③軸線都表現(xiàn)出了相對(duì)較高的控制度。尤其是國(guó)道軸線子在轉(zhuǎn)型前后都是村落的主要交通聯(lián)系方式。其中,村莊經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型后的村辦產(chǎn)業(yè)區(qū)道路表現(xiàn)出了較高的控制度。

圖6 2015—2020年研究區(qū)控制度分析Fig.6 Research area control degree analysis diagram from 2015 to 2020

(5)深度值對(duì)比分析 深度值對(duì)比分析見(jiàn)圖7。在圖7中由于采用的是Mean Depth值,所以圖7中表現(xiàn)出來(lái)顏色越冷就越具有空間當(dāng)中較高的可達(dá)性。道路①、②、③軸線在轉(zhuǎn)型前后都具有較低位的深度值,體現(xiàn)出上述所指的高空制度空間所具有的低深度值特性。而從圖7中反映出來(lái)深度值較高的地方,也是村落周邊的一些河流。同時(shí),河流也限制了村落的發(fā)展形態(tài)。

圖7 2015—2020年研究區(qū)深度值分析Fig.7 Research area depth value analysis diagram from 2015 to 2020

3.2 相關(guān)性對(duì)比分析

選取全局和局部整合度與連接度做回歸分析,見(jiàn)圖8。通過(guò)圖8得出系統(tǒng)的智能度來(lái)分析整個(gè)村落內(nèi)部的關(guān)系[7]。

村落轉(zhuǎn)型前后的對(duì)比分析如表1所列。從表1中可以看出,半徑R=3時(shí)村落轉(zhuǎn)型前后相關(guān)性較高,半徑R=5時(shí)村落在轉(zhuǎn)型后表現(xiàn)出了較高的相關(guān)度,但是當(dāng)R=7、R=n時(shí)都表現(xiàn)出了較低的相關(guān)性,以上數(shù)值說(shuō)明:(1)村落轉(zhuǎn)型前后的全局整合度與空間連接性的相關(guān)性較低,村落兩個(gè)主要居民點(diǎn)都保持了相對(duì)的獨(dú)立性,而轉(zhuǎn)型規(guī)劃考慮的是傳統(tǒng)村落的再生模式,進(jìn)一步強(qiáng)化了空間上的獨(dú)立性,反之表現(xiàn)在局部整合度相關(guān)性上相關(guān)度較高;(2)村落轉(zhuǎn)型后R=3、R=5的局部整合度與空間連接性的相關(guān)度較高,較之轉(zhuǎn)型前整體有所提升,這說(shuō)明再生模式在空間活力營(yíng)造上面做出了積極的調(diào)整,提高了空間的活力。以上分析也與上節(jié)所提的軸線分析的結(jié)論相吻合。

3.3 方案評(píng)價(jià)

總體上來(lái)講,張家寺村通過(guò)傳統(tǒng)村落再生模式的規(guī)劃達(dá)到了預(yù)期的效果。它既保留了村落傳統(tǒng)的形態(tài)和發(fā)展軸線,又很好地處理了與城鎮(zhèn)發(fā)展的矛盾。尤其是在空間句法的分析當(dāng)中,通過(guò)以上具體的內(nèi)容,使人們對(duì)張家寺村落形態(tài)有了一個(gè)更加直觀和理性的認(rèn)識(shí)。

圖8 2015—2020年研究區(qū)散點(diǎn)分析Fig.8 Research area scatter diagram analysis from 2015 to 2020

參數(shù)半徑RR=3R=5R=7R=nR2(2015年)0．60590．33840．27640．2029R2(2020年)0．68570．51680．42020．2214

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)空間句法理論定量分析了張家寺村村落形態(tài)轉(zhuǎn)型變化的特征,并發(fā)現(xiàn)了村落再生模式中村鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)與活力形態(tài)之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系。強(qiáng)化對(duì)村落活力空間的保留和再生,是傳統(tǒng)村落保留文脈鄉(xiāng)愁的必要途徑。而它所體現(xiàn)的空間邏輯更是文脈鄉(xiāng)愁的數(shù)理體現(xiàn),探究其空間轉(zhuǎn)型背后各空間要素之間的影響關(guān)系,能夠幫助我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)與探究傳統(tǒng)村落的形態(tài)發(fā)展規(guī)律。

[1] Hillier B,Hanson J.The Social Logic of Space[M].Cambridge:Cambridge University Press,1984.

[2]Hillier B.Space is the Machine:A Configurational Theory of Architecture[M].Cambridge:Cambridge University Press,1996.

[3] 張艷明,章旭健,馬永俊.城市邊緣區(qū)村莊城鎮(zhèn)化發(fā)展模式研究——以江浙經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)為例[J].浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009,32(3):344-348.

[4] 王浩峰.社會(huì)功能和空間的動(dòng)態(tài)關(guān)系與徽州傳統(tǒng)村落的形態(tài)演變[J].建筑師,2008,6(2):23-30.

[5] 徐會(huì),趙和生,劉峰.傳統(tǒng)村落空間形態(tài)的句法研究初探——以南京市固城鎮(zhèn)蔣山何家—吳家村為例[J].現(xiàn)代城市研究,2016,31(1):24-29.

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Traditional Village Space Transformation Analysis Based on Space Syntax ——Take Zhangjiasi Village of Lanzhou City as Example

Wu Yongcheng,Zhu Wei,Liu Benteng

(SchoolofDesignArt,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China)

Use the model of space syntax to analyze the transformation space form numerical value of traditional village in fringe area of town,analyze the changes of each parameters such as integration degree value,space connection value,control degree and depth value before and after village transformation by the means of comparison and rational explain the relation between village space form transformation characteristic and town development form.Strengthen the village vitality creating and scientific guide the village space transformation.Results show that the current intelligent degree of Zhangjiasi Village isR2=0.555 806,it's reduced toR2=0.459 17 after transformation and the spatial awareness is more complicated;the relevancy between space connection value and integration degree is fromR2=0.605 9 (current) toR2=0.685 7 (planning) whenR=3,vitality point has been formed within town and village after transformation.

Space syntax method;Rraditional village;Space transformation;Integration degree

Wu Yongcheng,Zhu Wei,Liu Benteng.Traditional Village Space Transformation Analysis Based on Space Syntax——Take Zhangjiasi Village of Lanzhou City as Example[J].Journal of Gansu Sciences,2016,28(6):58-64.[吳永誠(chéng),朱煒,劉奔騰.基于空間句法的傳統(tǒng)村落空間轉(zhuǎn)型分析——以蘭州市張家寺村為例[J].甘肅科學(xué)學(xué)報(bào),2016,28(6):58-64.]

10.16468/j.cnki.issn1004-0366.2016.06.012.

2016-03-04;

2016-05-04.

吳永誠(chéng)(1956-)，男，甘肅景泰人，教授，研究方向?yàn)樯两ㄖ⒕G色建筑、小城鎮(zhèn)規(guī)劃.E-mail:349797518@qq.com.

TU982.29

A

1004-0366(2016)06-0058-07