基于人性化的城市人行道景观设计标准研究

2018-03-04周科

绿色科技 2018年11期

周科

摘要：指出了城市人行道景观人性化设计与人行道设计元素和构成比例密切相关。通过人性化工程建设和人性化景观设计，充分表达行人的感知，对于人行道建设和景观设计至关重要。基于人性化工程建设原则，对人行道的景观设计偏好进行了调查。为了实现人行道景观设计中的设计元素与构成的合理比例，构建了人行道偏好设计模型。通过对比，提出了合理的人行道设计标准和人行道设计元素。设计元素包括人行道宽度、灌木宽度、树木高度和树木宽度等。设计标准包括绿化、主道路、人行道、道路两旁楼房等各类元素的比例。选择吉林省某市为典型，研究了不同设计元素具有地方特色的设计标准。研究结果说明：基于人性化的城市人行道景观设计标准，对于建设人性化的人行道工程具有十分重要的意义。

关键词：城市;人行道;景观设计;人性化工程;研究。

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2018）11-0207～04

1 引言

当前随着城市人口密度增加和市区面积快速扩展，市区交通压力越来越大。近年来，由于环境污染加剧，有关部门不得不制定相关政策，减少机动车行驶，提倡公共交通、单车共享和步行[1，2]。改善步行环境不仅可以减少机动车交通，还可以提供舒适的市区环境。但是就目前市区人行道设计来说，多种情况下考虑的都是工程设计，忽略了行人的情感感受，从而难以提供满意的行人环境[3，4]。因此，为了有效执行公交导向发展的方针，为行人提供舒适的人行道景观环境是非常重要的[5，6]。

已有大量文献对人行道的行人特征以及人行道设施的评价方法等进行了研究[7～9，11]。Kim 2007[13]对行人的信号标志进行了研究，Al-Azzawi等人（2007）[14]构建了人行道行人步行速度模型，冯娴惠等人提出了人行道景观评价方法[10]，Yannis et al.（2007）[15]对人行道行人的综合行为进行了研究，王静文等[12]研究了道路设计过程中，考虑行人的安全感、舒适感和各类情感的设计方法。纵观上述研究成果，主要考虑的是人行道的运行管理、人行道设施和道路的设计，而缺乏人性化和相应设计标准的研究。

基于人性化工程设计，开展了人行道景观对行人情感满意度的研究。采用主因素分析法和综合分析法构建了统计分析模型，对设计元素特征和人行道景观结构比例进行了检验，对人行道景观的类型和属性进行了识别。尤其是为了确定人行道景观设计标准，满足人行道用户的情感需求，构建了包括各类人行道设计元素和结构比例的多元回归分析模型。研究结果对于构建舒适愉悦的城市人行道环境具有十分重要的参考价值。

2 数据来源

2.1 实验描述

人性化工程是指人们对一个物体的精神感受转化为具有情感设计因子的有形工程。人性化工程的研究目的是反映人的情感感受、探索情感与产品之间的关系，并基于这些元素，开发一个新的产品。

以我国吉林省某市为典型，选择在该市拍摄景观工程图片，基于景观设计图分析，开展与人性化景观设计有关的系统性研究。该市区域面积507km²，2015年市区人口31.7万人。市区内环面积形状类似一个规则的正方形。通过调查，收集有关人行道景观满意度资料，用来检测对景观设计的人性化设计效果。调查时间为2015年7～8月。有102名生活在市区的人接受了调查。调查项目包括接受调查人员的人口特征和步行方式等。应用语义差异法（SD）对人行道景观满意度的情感进行了评价，语义差异法是用于情感工程的一种心理学调查法[13]，见表1。

表1中，树木高度和树木宽度分别指路边树木的高度和宽度。人行道宽度指人行道供行人行走的有效宽度。灌木宽度是指位于人行道与道路中间的灌木宽度。

将人行道景观图片分为9种类型，并制作投影到屏幕。被调查人员观看后，通过问卷形式回答提问，对图片的印象分为5个档次（1～5），见表2.用求积仪量算图片中景观设计人行道各元素面积比，如绿地、天空、人行道、道路和楼房建筑等。

2.2 调查对象特征

本次实验对102个具有不同人口特征的人员进行了调查，调查内容包括日常出行方式、人行道景观设计的满意度等。人口特征包括性别、年龄、教育程度以及是否持有驾照等。本次调查，有47.06%的女性，52.94%的男性;53.9%的年龄在25岁以下46.1%的年龄在25岁以上;大学以下文化教育的人占74.5%，受大学以上文化教育的人占25.5%以上;69.6%以上的人未持有驾照30.4%的人持有驾照25.5%写的人有车，74.5%的人没有车。根据通常出行方式36.27%的人喜欢步行35.29%乘坐公共交通21.57%自驾，有6.86%骑自行车。94.11%的人对人行道景观感兴趣。按照行走目的划分，64.71%的人是上学，上班工作的人占15.19%，闲逛和锻炼的人占8.82%。也就是说，人行道的主要行人为学生。

3 人行道景观偏好分析

3.1 设计元素和结构比例

本文研究目的之一是通过对行人情感滿意度调查，识别人行道景观设计空间，为人行道景观设计以及景观改善提供科学合理标准。通过人行道景观设计元素分类以及不同人群的情感描述，对9类图片特征进行研究。为此，采用主成份分析法，将复杂资料简单化，以便分析研究。

主成份分析说明，有两类元素的特征值大于1.0，设计元素的累积百分比为97.12%，情感描述分值为72.9%。第一类主成份包括灌木宽度、树木高度和人行道宽度，属于高影响因子，称之为绿色植物主成份。第二类主成份属于可视化成份，包括人行道宽度、树木高度和宽度。其中人行道宽度是最大的影响因子。第一类主成份中，绿化、道路、人行道之间的比例属于正影响，而天空、楼房之间的比例为负影响。说明即使天空的面积缩小，因为人行道景观树木多，楼房少，效果仍然很好。称之为和谐。在第二类主成份中，人行道和楼房面积比属于正影响，绿化和天空比例属于负影响。

通过增加入行道灌木和树木，增加绿化面积，人行道会变得更加和谐。在没有道路树木的市中心，更加显示了人行道景观的重要性。因此，可以说，为了营造舒适愉快的人行道空间，制定人行道景观设计标准是十分必要的。

3.2 人行道景观分类分析

基于人行道的类似特征，将人行道景观进行分类。分别采用递阶和非递阶方法进行分析，通过系统分析，将人行道景观划分为具有不同设计元素和构成比例的组别，分别见表3和表4。

分析研究发现，应用递阶方法和非递阶方法其结果相同。为了验证人行道景观分类的有效性和人行道景观的情感差异，给出了每一组的平均分数。

表3中，第一组平均满意分值为62.85，说明如果人行道宽阔、有足够的灌木和人行道树木，则景观設计良好。而第三组平均满意度分值为31.33，此时，人行道两旁没有树木和灌木，景观效果不好。表4人行道构成比分析结果。第一组满意度平均分值为74.11，此时，绿化面积比例高，楼房所占比例较低，景观效果良好。第三组满意度平均分值为31.67，绿化面积比较低，楼房比例大，景观效果不理想。

3.3 人行道类型偏好分析

基于主成份分析得到的满意度分值，9个人行道指标可以划分为3种类型，即好、中等和差，通过人行道设计元素评价景观设计效果。人行道景观设计元素乘以主成份分析的分值，即可以识别样本的偏好类型。人行道景观设计元素分值见表4。第一部分元素的空间，即可视化与绿化为良好，第二部分元素显示绿化良好但可视化差，第三部分元素空间显示可视化与绿化均为差，第四部分显示可视化良好，但绿化差。人行道景观的元素分值见表5。

由表4和表5可见，根据设计元素分类，序号1的人行道景观在第一部分元素中绿化评价分值较高，且在第二部分元素中可视化评价分值位居中等，但是在元素协调中分值较低，这是因为没有人行道树木，视线好，但是正因为没有树木，绿化评价低。根据人行道比例分类，序号1的人行道景观在第一部分协调因子中分值较高，但是人造景观元素分值较低，序号4的人行道景观设计中人造景观元素分值较高，但是协调功能较低。人行道树木和灌木在人行道景观设计中起到了非常重要的作用，从行人观点来看，这些元素也是非常重要的。由表4和表5还可以看出，人行道景观的情感印象与人行道景观比例密切相关。

4 人行道设计元素标准研究

为了实现舒适愉悦的人行道景观设计，必须考虑设计元素的最低标准。首先，需要构建每一种设计元素的设计模型，从中选择最合适的模型，景观设计标准可以划分为3种类型，即好、中等和差。

景观设计元素的优劣评价采用语义差异（SD值）法和满意度分值法。具有完善的人行道树木和灌木分值较高，SD值位居中间，人行道树木和灌木配套不完善分值较低，则SD位居下面。以60分为基本满意分值，以此为基数，优化选择设计元素。

4.1 人行道宽

为了营造舒适愉悦的人行道景观，必须选择科学合理的人行道宽度标准。本文构建了人行道景观宽度满意度模型。限于文章篇幅，模型结构略。模型计算结果见表5。3种模型的R²值均大于0.93。说明3类模型结果差别不大。考虑到使用效果、简便与模型的合理性，建议选择模型Ⅲ作为人行道景观设计的满意模型。此时，人行道宽度的预测值见表5。对于一般的人行道景观设计，当满意度分值在60分时，相当于人行道宽2.3m。这一数字与表3中的第2组分析结果相近。

4.2 灌木宽

本文构建了人行道树木宽度的满意模型。模型计算结果见表60模型计算结果证明R“值较高，说明如果人行道上仅仅种树没有灌木，则满意度分值是低的。同样，考虑到模型的效果、简便和合理性，建议采用模型Ⅱ作为人行道景观设计灌木宽度的非线性满意度模型。由表6可见，当人行道景观设计满意度分值在60分时，灌木宽度为0.70m.这一结果与表3中的第二组分析结果近似。

4.3 树木高度

考虑到模型的效果、便捷和合理性，建议选择模型Ⅲ作为人行道景观灌木宽度非线性满意度模型。当人行道满意度平均分值为60分时，树木高度为5.60m，这一结果与表3中第二组分析结果类似。

4.4 树木宽度

根据模型预测，当人行道景观平均分值在60分时，树木宽度为2.40m.，与表3中的第二组分析数据近似。

5 人行道景观满意度影响因素分析

为了识别最合理的设计元素，对各类元素的人行道景观满意度敏感性进行了研究。选择模型Ⅲ的满意度分值进行分析，假定人行道宽度和树木宽度从最小开始，按照0：25m增量逐步增加，直到满意度分值为60分，则人行道最小宽度为1.5m，最小树木宽度为1.5m，两个元素的最大宽度为6.0m。结果显示，当正常满意度分值为60分时，人行道宽度和树木宽度的优化值分别为3.50m和3.52m。

在模型Ⅱ中，为了识别人行道景观最合理的面积比，天空和人行道比选择10%，道路比选择5%，其他选择8%，作为初始值。该模型中没有楼房的比例，设定为35%。楼房和其他元素所占比例是人行道景观的平均分值。其他元素的比例固定不变，降低楼房比，增加天空和人行道比，绿化面积比设定为一个变量，则当正常满意度分值为60分时，绿化、天空、道路、人行道和楼房的合理比值分别为40%、13%，9%、25%和13%。这一结果与序号为2、3、5、6的人行道景观元素比类似。说明作为人行道景观必须包括景观树、灌木和合理的人行道宽度，才能做到和谐人性化，并取得合理的满意度分值。

最后，为了估计实际分值与预测值之间的差异，采用了集对分析法。结果表明，实际分值和预测值在置信水平为95%时，结果是一致的，证明本文构建的模型是合理。

6 结论

本项研究可以得出如下结论。

（1）通过灌木和人行道两旁树木布局敏感性分析可知，人行道景观的和谐性与可观赏性密切相关，说明为了构建舒适愉悦的人行道景观，有必要从凸显情感满意度的人性化工程出发，提出各类设计元素的设计标准。

（2）当满意度分值为60分时，人行道景观优化设计建议标准为，人行道宽度3.5m，树木宽度3.53m。

（3）当情感满意度分值为60分时，绿化、天空、主道路、人行道和楼房的比例分别为40%、13%、9%、25%和13%。

（4）为了构建以情感满意度为基础的、舒适愉悦的人行道景观，设计时必须考虑树木特征和有关布局，确保合理的人行道宽度。研究结论说明人性化工程的建设和人行道景观的设计标准在人行道景观设计时是十分重要的。城市建设必须研究全球气候变暖和污染源排放对气候的影响。绿色交通在减少环境污染中发挥了十分重要的作用。本文基于人性化工程建设的情感满意度景观设计研究证明了这一问题。

进一步的研究，为了克服实验室阶段对人行道景观情感调查的不足，应当加强人行道景观现场实验，构建真实的情感模型。人行道具有行走、休闲、交通走廊等多项功能，研究目标不仅集中于人行道景观，而且还要考虑街道景观，以及人行道的各类功能、实用性和舒适愉悦性。

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