高密度人居环境下的网络动态空间模式初探

史培沛，曾旭东，马亮

(重庆大学建筑城规学院 重庆400030)

随着城市化的快速推进，城市边界的划分，高密度城市成为了城市空间拓展的重要手段，并引起了社会各界的广泛关注和研究，如对高密度下城市形态、集约化生活空间、城市综合体、资源利用以及城市交通运输方式等问题的探讨研究，但此类研究大多关注点比较单一保守。作者及团队的作品《储存空间》在有关城市发展理论成果的基础上，从基本生活空间、资源共享、交通运输方式等问题出发，结合现代网络的发展对人类社会的影响，将人类需求、自然环境等综合数字信息引入设计之中，提出“网络动态空间模式”的新生活模式和城市空间设计策略，为高密度城市发展提供一种新的可能性，具有一定的理论和实践意义。并有幸摘得此次竞赛的特等奖。

1 背景

改革开放以来，中国的城市化水平从1978年的17.92%跃升至2013年的53.37%，而英国从26%上升到70%用了90年时间，美国从25.7%提高到75.2%用了120年，我国城市化进程正在以非常规的速度推进［1］。我国人口众多，城市化快速的推进，使得大量非城市人口涌入城市，导致城市人口迅速增加，同时城市规模的迅速膨胀并且无节制的扩张对土地资源造成了极大的浪费。为此，国土部和住建部配合修订相关规划给城市划定边界，以制止各地城市无节制扩张规模的“摊大饼”现象［2］。我国这种超常规的发展和政府相关宏观调控的出台，使得高密度城市发展模式成为了城市空间拓展中重要的选择模式，尤其在上海、北京、深圳、重庆等大城市早已存在。

2 城市密度问题探讨

2.1 城市密度概念

在城市发展规划历史理论中，英国的花园城市运动和早期的德国现代主义理论最先引入了城市密度的概念。城市密度概念的提出是对19世纪后期欧洲的城市状态和环境条件观察后所做出的一种反应，用来描述城市状况的形象表达或起到警示作用［3］。

2.2 高密度现存的主要问题

城市的发展在不同领域会出现不同问题。我国现阶段处于城市化高速发展时期，城市设计对城市高密度发展的经验不足，导致城市出现拥挤、交通堵塞、生活环境脏乱差等问题。在城市方面，城市功能资源配置的不合理，造成人员交通流量大和交通拥堵;公共服务空间设施的缺少，居民休闲、交流空间不足;在建筑空间方面，建筑空间的使用具有时间阶段性，不使用时仍占据有限的城市空间资源;在个人生活方面，建筑空间形式单一灵活性差缺少个性空间的匹配;在开发方面，开发商追求利益的最大化，对光照、通风、景观视线环境等问题不重视。目前这些矛盾仍然是我国城市高密度发展需要解决的主要矛盾。在应对城市高密度问题方面，香港、荷兰等是城市高密度建设的范例，证明了高密度并不一定是城市的梦靥，其对城市发展的贡献也主要取决于规划设计的好坏［4］。

3 现代城市发展及人们生活方式改变分析

飞速发展的科学技术渗透居民生活的方方面面，为城市居民提供丰富多彩的城市生活和服务，引发了城市居民生活方式的改变。设计服务生活，生活的改变必然导致设计策略的改变。

3.1 城市集约式发展是主流

随着城市化的快速推进、城市人口的激增，城市不得不拓展空间容量。拓展城市空间有两种方式，即内涵式和外延式。内涵式和外延式的空间扩展在城市发展形态和空间构成上表现为集约和分散。分散是使城市在水平方向上延伸，增加城市用地面积，而集约则是三维空间结构下使城市主要在垂直方向上扩展，寻求空中空间［5］。随着划定城市发展区域边界政策的实施，集约式发展必将成为我国城市发展的主要模式。

3.2 生活空间单元化与组合

在科技高速发展的推动下，人们生活器具设备得到了集成整合以及形体的压缩折叠，大大减小了对建筑空间的占有，人们生活的空间摆脱了束缚。在人类整个生命周期中，生活以及活动类型呈现出周期性的变化，在一定规律的周期变化的系统关系中可形成的完整集聚的单元空间［6］。因此，建筑空间设计中也在逐步朝集约化、单元化发展，并能按照个性的需求对不同功能单元进行组合。在单元组合形式中重复组合有更强的适应性和灵活性，重复可以由有限演变为无限，简单演变为复杂，带来更多可能性的变化。重复也是大自然中最基本的秩序［7］。

3.3 现代社会人们交往方式的改变

马克思认为“交往形式的联系就在于已成为桎梏的旧交往形式被适应于比较发达的生产力，因而也为适应于进步的个人自主活动方式的新交往形式所代替”［8］。21世纪人类社会进入了信息化的网络时代、数字时代，人们的交往方式发生了变革，生活方式也得到了重构。网络虚拟空间在逐步取代实体空间的地位，如网络购物在慢慢促使商业实体空间的减少和转型，网络视频电话在慢慢的使得工作空间的改变，以及网络医生咨询等日渐冲击着人们传统的生活观念和生活空间内涵形式［9］。

3.4 亲近自然渴望面对面交流

随着科学技术和生产力的高度发展和生产效率的提高，人们的工作时间减少，休闲时间增加，促进影剧院、展览馆、茶馆、酒楼、以及公园等休闲、娱乐空间的扩展［10］，休闲生活成为了人们生活的重要组成部分。同时，信息社会中网络促进了社会交往的虚拟空间发展和增加人们网络交往的频率，也导致了人们对面对面真实交流的渴望，使得公共空间需求的增加。休闲生活的增加，人们有了更多时间和心情去体验生活享受生活，也就更加渴望的接近自然。

4 作品解析

城市环境的密集化已经成为建筑师创作和研究难以回避的一种现实问题。在我国城市的高密度化、信息化、以及科学技术飞速发展的时代背景下，竞赛要求在“10ha×10far×100m”即在面积10公顷的虚拟用地上营建限高100m、容积率10的微型城市，《储存空间》运用“新陈代谢”理论对虚拟的微型城市进行构想——即一种崭新的城市高密度设计模式，网络动态空间模式应运而生。

4.1 网络动态空间模式的设计构想

网络动态空间模式(Cyberspace Dynamic Pattern，以下简称为CDP)含义是以信息化社会和现代科学技术的高度发展为依据，构想一种新的由人们生活需求的信息为引导的动态的建筑空间，建筑空间和收放储存，城市密度也可随其变化，并能为人们提供集成综合化的宜居立体城市生活环境的概念性生活模式。CDP模式的设计要点:①空间的集约化设计②空间单元化组合③空间动态化④信息化服务运营管理⑤交通立体化。

图1 鸟瞰图

图2 底部透视图

4.2 CDP建筑空间设计解析

4.2.1 CDP空间的总体布局设计

方案在总体功能空间布局配置中突破城市综合体的概念，从一个多功能、高效率的复合城概念入手。将商业、居住、办公、餐饮、展览、等多项复杂的城市生活空间内容进行集约化整合布置形成复合城一体化。在三维空间立体设计的基础上，对城市居民生活的私有空间，以及室内外公共活动空间，进行集约化单元化处理，使其按需求变化组合空间形成动态空间，以及对工作、居住等空间进行交错式组合如(图3)，形成有内在秩序便捷高效的城市生活空间构成。结合不同建筑对自然环境条件的要求的差异性，沿场地由外及里，从上到下的立体布置，例如影剧院，艺术博物馆这类对自然采光要求低的空间，将其放于场地的采光不利的位置;居住、公园等对采光要求高的，置于场地的外侧和上层采光好的位置。动态的建筑空间可在结构框架上移动运输，用是根据需要信息运送到合理的位置，不用时可以储存在地下，避免剩余空间占据好的自然条件或者影响其他建筑。最大限度的利用有限的土地，阳光等自然资源，人们可以根据需要进行网络，建筑空间实现网络交易。通过由步行交通和三维空间的垂直交通组合的综合交通系统，将各个城市生活空间精密联系在一起，实现生活便利高效性。CDP的动态化，信息化特性使其更多的具有了空间的城市性以及开放性，公共性以及灵活多元性，从而实现复合城的概念。

图3 组合示意解析图

4.2.2 生活实体空间单元组合设计

生活器具的集成简约，多样性生活的周期性规律变化，人们生活的空间日趋单元化，空间于空间彼此相对独立。我们把正常生活实体空间进行了单元化设计，得到最基本功能单元。例如将人们生活的一个完整的套型空间其中的卧室、厨房、卫生间、起居室这些空间，进行的单元化处理，使其分别成为一个个独立的基本单元如(图4)。彼此独立又可以自由的组合。基本单元之间可以根据需要自由组合，结构体系整体统一。生活居住的基本单元组成的大单元之间又可做水平线性组合与垂直竖向立体跌落如(图5、6)。整体统一，局部灵活多变，自然外部空间与室内空间相互交融，有机统一。按照个性的需求对不同功能单元进行合理的匹配，满足了现代人们的个性化需求。居住的单元空间是围合空间，单元间布置又是彼此独立单面的竖直跌落布置，满足了居住空间的私密性和视野范围的开阔。

图4 空间单元化图

图5 基本单元组合示意图

图6 大单元组合示意图

4.3 信息化运营管理

信息时代的到来人们的生活变得更加丰富，绿色与生态文化、网络与虚拟文化等新型文化的全面发展。伴随着物流业的发展，网络购物变得更为方便快捷，并逐步成为人们购物消遣的潮流。网络消费空间也在侵蚀着实体商业空间，使得商业实体店数量的减少或者转变商品体验店。为此，我们设想建筑实体空间的商品化进行网络交易，像网购其他生活商品衣服、电子产品一样如(图7)。居民消费者可以根据自己的需要，对基本单元空间进行订购组合，比如人多时你可以多订购一个卧室，人少时你可以转让或者退还一个卧室。空间的转让互借增加了邻里关系的接触促进交往，退订也避免了空间的浪费和占据自然资源。自由的选购，满足了个性化生活的需求，体现了城市空间的开放性，灵活性，便捷性。现代的这种信息化的网络消费在酒店、宾馆等服务也已经很成熟，方案的信息化是对现代网络消费的升级运用。

图7 运作流程图

4.4 动态变化资源共享设计

建筑空间进行了集约单元化处理，形式与结构统一，便于了在移动结构架上运输移动。不使用的空间被运送到地下或者下层进行净化整理储存，减少对城市空间的占据，以及阳光和空气流通的阻碍等;使用时将所需的空间组合后运送到合适的位置，自然资源得到了共享。例如需要良好的空间位置的居住建筑的使用具有时间阶段性，城市的密度也会随着时间变化如(图8)。同理，办公、展览等空间也在使用时从地下仓库中升起，不需要时放回仓库，减少对城市空间的占有，避免了拥挤。

图8 居住单元的密度变化图

随着社会的发展，休闲生活逐步的成了人们生活重要部分，人们参与公共活动也相应的提高，人们更多的时间去交流和接近自然。基于高密度环境条件的思考，方案构想一种摆脱传统二维空间设计和地面束缚的设计策略即营造移动的地面，解决城市高密度环境下有限的用地条件与人类渴望面对面交流和贴近自然的矛盾。方案构想在不同的标高和位置，重塑地面设置公共的室内外活动空间，重塑的地面并能根据人们的需要信息数据以及天气的变化应时而变(如位置的变化，高度的变化，面积的变化等)，不仅要满足休闲生活的基本需求，也要达到宜居的环境要求如(图9)。方案中的动态空间共享，也可以用在现代的立体车库中已经基本实现更为立体智能的车库，或者其他非固定使用空间。

图9 重塑地面示意图

4.5 交通运输模式

交通模式运用山地城市立体化交通模式的理论，以“分层立体式”的概念为交通体系的主线。即为不同高度、不同层面，不同形式的立体式交通方式。最低层为与城市连接满足消防等基本需求的极少的车型系统，上层空间主要引入了低碳，绿色环保交通形式，如水平方向的步行交通及竖直方向的电梯交通为主的交通系统。步行交通系统则在不同高度采用蛇形式、环形等连续循环的布线形式，也结合地形构成平行、倾斜或垂直于等高线布置如(图10)。这种型式的最终效果就形成丰富多彩的城市立面，适应复杂交通需求，丰富生活绵密的人际关系，强化不同区域之间紧密联系，又可自由伸展的良好交通风景特色。竖直方向交通运输系统，则对传统的只有上下的线性移动的电梯进行设计改造，突破电梯的静态移动，使其能上下左右的面性移动，甚至可以三维空间移动。这样使得人们交通运输环境更为方便、快捷、高效如(图11)。

图10 步行交通系统示意图

图11 竖直交通系统示意图

5 结语

城市的蔓延已经逼近城市发展边界，现代科学技术和信息业的高速发展也导致了人的生活方式的重大改变。城市向天空和地下索取空间的立体扩张模式已经成为高密度城市空间拓展的重要手段，新的空中生活方式、新的交通组织模式、新的资源利用手段、新的建造与运营管理方法都将会应运而生。文章通过对《储存空间》方案中网络动态空间模式构想的阐述，为高密度城市所遇到的问题提供一种基于概念化的、信息化的、未来化的全新的解决模式，一定程度上为拥挤的、冷漠的、高密度城市营造一个宜居的、温馨的城市生活环境。同时也有助于现在的智能立体化非固定空间的设计和智能城市设计的实现。

注:图片来源为方案组自绘。方案组成员:史培沛、盖帅帅、侯成鑫、宋丽

［1］罗志刚.对城市化速度及相关研究的讨论［J］.城市规划学刊，2007(6):60－65.

［2］http://finance.ifeng.com/a/20140113/11453885_0.shtml，2014.01.13.

［3］董春芳.密度与城市形态［J］.建筑学报，2012(7):22－27.

［4］董春芳.城市高密度环境下的建筑学思考［J］.建筑学报，2010(4):20－23.

［5］刘琼，卢涛.山地城市中心区多维集约规划设计原则与方法［J］.现代城市研究，2002(4):33－36.

［6］董晶晶.基于行为改变理论的城市健康生活单元构建［D］.哈尔滨工业大学，2010:59－63.

［7］林嵘.论建筑单元体组合［D］.天津大学，2005:2－5.

［8］马克思、恩格斯选集第1卷［M］北京:人民出版社，1995.

［9］李俊文.信息化时代生活世界的变革［J］.哈尔滨工业大学学报(社会科学版)2003，5(1):16－18.

［10］章光明.信息时代人类生活空间图式研究［J］.城市规划，2005，29(10):29－35.