高密度语境下公共空间的综合性能优化策略研究

引言：

随着人口不断增长及城市化进程的加快，更多的人力、资本、能源、物质空间要素等涌进城市中心区，高密度紧凑型模式已成为城市发展的必然趋势[1] 。然而，多元要素在有限空间内的无序聚集，极易引发严重的城市环境问题；作为缓解局部环境压力的重要途径、体现城市宜居性的前沿阵地——公共空间的规划与建设需要承担更多的职能。

在高密度环境下，如何缓解各要素高密度聚集与公共空间环境品质之间的矛盾，如何促进城市公共空间运转效率、效益与综合能力的共同提升，以达到经济、社会、生态等多目标的协调发展，是值得讨论的重要议题。

1 高密度语境下公共空间的特征分析

聚集、混合、垂直化的高密度城市环境赋予了公共空间特殊的属性和责任，这是其在一般城市环境中所不具备的特征。

1.1土地稀缺，亟需提高空间集约利用度及可达性

在高密度城市中，人口、建筑、基础设施等物质要素高度聚集，土地成为了稀缺的资源，公共空间的总量及人均持有量降低[2] 。因此，公共空间需要在有限的面积内承载更多的功能来满足人群的高频次、多元化的使用需求。同时，高密度环境下的空间立体化、功能集合化、形态微缩化等发展趋势[3]为公共空间的形态、空间、功能等方面的规划设计提供了多重可能。然而，由于现今粗放化的建设模式，缺乏规划、排布无序的实体空间要素打乱了公共空间的合理布局及内在秩序，其可达性减弱、使用效益降低。

1.2 生态及环境敏感，亟需提高生态效益及环境品质

高密度人工物质要素的大量建设使城市空间的气候环境发生了显著改变，热岛效应成为了高密度地区常见的环境问题[4] ，公共空间尤为敏感，极易产生不良的微气候环境，进而影响空间的品质及舒适度。同时，高强度的人工开发对自然生态环境影响极大，城市中的绿色空间受到压缩与离析，易造成生态环境的恶化。

2 公共空间综合性能优化的基本理念及主要目标

针对高密度环境下公共空间的稀缺性、生态及环境敏感性等特点，为满足其利用集约度、空间可达性、生态效益、气候环境等多方面的需求，相比仅从单一角度入手的传统研究方式，从一个综合的角度研究其整体性能的优化提升更加有效——即统筹分析系统内所有提升因子，有机整理分析其相互关系，力图达到多元要素的统筹与平衡，实现综合性能的提升。高密度环境下公共空间综合性能优化的主要目标为：（1）空间集约利用；（2）空间高效可达；（3）绿地生态平衡；（4）微气候环境舒适。

3 高密度语境下公共空间综合性能的影响因子探析

通过对国内外相关研究进行整理分析，基于层次分析法（AHP）中建立层次结构模型的方法，针对公共空间综合性能各分项目标，分别提炼出相应的影响因子体系。

3.1 影响空间集约利用的因子分析

影响因子主要包括功能复合度、协调度等功能结构要素，以及空间多样性、层次性、连接性等空间结构要素。雅各布斯提出，功能的多样化和土地的混合使用是城市活力的源泉[5] ，这种复合模式比单一的功能更能提高地块活力。在提升其混合度的同时注重它们之间的协调度，类型相近的竞争关系、有主次的互补关系、相互激发的促进关系等将不同程度的影响空间的使用效率。同时，如果公共空间将二维平面变为三维空间，由单一的地面层使用变为地下、地面、地上综合利用的模式，这种竖向的层叠和加厚无疑将增加其使用面积。此外，空间需具有一定的适应性和灵活性，方能容纳并满足多元功能的需求。不同形状及布局的空间可以提供这样的多元可能性。

3.2 影响空间高效可达的因子分析

影响因子包括点状空间的布局与营建，线性空间的层次性、连接性、渗透性，以及基于步行前提的系统建构模式、形态、功能选择等。在高密度环境下，建筑的转角及缝隙等微型空间方便易达。相比花大成本去建设大型公园，合理布局设计这些小型地块对满足市民活动需求更便捷高效。美国曼哈顿的佩利公园（Paley）成为此类空间设计的典范。同时，有效联系建筑、交通等各类空间的线性公共空间，可吸引周边人流更便捷安全地到达。伴随高层建筑群，线性空间向立体化发展，更能激发城市上层活力。纽约高线公园的成功范例，也证实了这一点。此外，基于安全舒适的步行环境，形成一个形态适宜、功能多元的有机体系，可将周边的商业娱乐设施与休闲绿地广场整合起来，加强其连接性及可达性，激发地区整体活力[6] 。

3.3 影响绿地生态效益的因子分析

公共空间中绿地的生态布局对其生态效益影响较大，主要包括廊道、斑块等生态网络的构建。据生态学原理，将城市中破碎孤立的绿地通过廊道有效联系起来，形成连通性强、连接度好的生态斑块、廊道的有机体系，可以为生物提供更大的栖息和迁移场所，有效提高了生物多样性及生态系统的稳定性。其中，斑块及廊道的各项指标，如规模、周长、分布性、宽度、连接度、闭合度等也是重要的影响因子。研究表明，绿地面积与生态效益成正相关，分布均匀的绿地空间结构更能有效地发挥生态效益[7] 。

3.4 影响微气候环境舒适的因子分析

微气候环境舒适主要包括热舒适和风舒适。公共空间周边的建筑模式是重要的影响因素，主要包括建筑高度、体型、朝向等建筑单体形式，以及建筑密度、建筑布局、高度布局等群体组合模式。经研究得出，当建筑与城市夏季盛行风的方向相同，并与道路成 45°角，可使气流顺畅的运动至街区内部，前低后高和高低错落的建筑模式有利于空气流通[8] 。公共空间的绿化及景观设计也是重要的影响因素，包括绿化景观的形态布局，植物组成、层次、配置结构以及铺装材质等下垫面设计。

4 高密度语境下公共空间的综合性能优化策略

4.1 立体、复合的土地集约利用策略

以土地混合使用、空间立体发展为原则，打破传统功能分区对土地的机械化分，实现公共空间与建筑实体综合开发、多种功能空间混合交织。（1）依托周边建筑空间的竖向界面，将传统在地面层的公共空间向上向下延展，如空中步道、屋顶花园、地下广场等，可有效增加公共空间面积。（2）利用架空、渗透、下沉等设计手法，使公共空间与建筑实体等周边元素的界线弱化，打破室内外的严格分隔，在虚实空间边界形成极具活力的灰空间。（3）营造不同规模及形态的多样化空间、提升其适应性，合理选择及配置多种类、多层次、多活动、多时段的功能进行复合：配合周边建筑的主体功能，在公共空间中构建休憩、康体、游乐、餐饮、商业、交通等功能区块，并在微观上对不同功能的设施进行混合布置，形成多元混合的活力空间。

4.2 点线结合的网络化的公共空间体系构建

（1）充分利用穿插散落于高密度建筑群中的零散、细碎的小型空间，以贴近人性尺度、注重细节设计为原则，在喧闹的高密度环境中，塑造一处环境宜人的微型活动空间。空间内设置一定的停留、休憩功能，采取人性尺度的外墙铺装、绿化等手段，弱化周边巨型建筑体量对人心理的影响。并通过人造不同标高的场地设计，配合周边建筑墙体、植物及景观小品，有效阻挡噪音和不良视觉影响。（2）优化利用原有线性公共空间、新增通达的步行空间，以增强公共空间的连接性，及与城市其他空间的渗透。在街区内，开辟新的人行步道、增加其密度，打破高层巨构对公共环境产生的阻隔，加强街区内部的步行微循环。在街区之间，设置跨地块的连接媒介，如采取空中步道的方式连接。（3）将点状空间用线性空间连接，注重其连接性、返还性、连通性和识别性，构成连续的以步行为主的公共空间网络。此步行网络应与其他交通方式高效衔接和换乘，并进行立体化发展；与周边建筑及其他空间密切联系，融入休闲、健身、购物、娱乐、文化等功能，进一步激发城市活力。

4.3 基于绿道理论的公共空间绿色生态系统规划

首先，构建分级混合式的斑块布局模式。以原有绿地资源为依托，局部采取土地置换等措施，集中构建较大规模的绿地空间，成为区域核心。同时以街头、庭院等空间为依托，构建小规模绿化空间，使人便捷易达。基于景观生态安全格局，在提高最大斑块指数的基础上，应进一步提升平均斑块面积及平均邻近度指数，从而降低斑块的破碎度，提升系统的整体生态效益。其次，应用科学的绿道体系将高密度环境中的绿地斑块有机连接，形成一个生态、高效、有自持能力的动态绿色网络。再次，利用屋顶、墙面、高架桥、步行天桥等多层次的建筑空间，进行见缝插针式的立体绿化。

4.4 基于物理环境模拟的周边建筑布局及景观设计

基于本地的气候特征，构建空间规划模型，采取环境模拟技术对其风环境、热环境等进行方案预判或现状优化研究，找出微气候环境不良的区域及原因，适当调整周边建筑及景观设计，以营造舒适宜人的气候环境。以冬冷夏热地区为例，建筑群体布局应有利于夏季的通风及冬季的防风。公共开敞空间周边的建筑应使其沿夏季主导风向开敞，使风能够进入开敞空间。此外，在保证通风廊道畅通的前提下，应利用建筑界面等手段有效阻挡冬季盛行风。公共空间的下垫面应采用透水性铺装，并注意材质和颜色，以降低热岛效应。合理设置庭廊、花架、户外风扇、空气凝汽器等景观设施，采用适当的绿化布局形式，起到遮阳、引流、挡风等调节微气候的作用，并针对吸尘、降温等环境优化的不同需求，选取不同的植物种类及配置结构。

5 结语

高密度环境下的城市公共空间，是解决城市环境问题、促进城市健康发展的重要场所。本文在梳理了高密度环境下公共空间的特征及现状问题的基础上，提出了其综合性能优化的理念及主要目标，并通过探讨影响其综合性能的多元因子体系，进一步提出公共空间在土地集约利用、网络化体系构建、绿地生态系统规划、微气候环境优化等方面的提升策略，力图对高密度环境下公共空间的建设及更新改造活动具有一定的指导意义。