城市空间肌理的时空演进规律与特征分析

陈 石 | Chen Shi

袁敬诚 | Yuan Jingcheng

张伶伶 | Zhang Lingling

随着城市发展进入新型城镇化发展阶段，城市空间研究的重心已从用地规模扩张逐步转向人居空间品质提升，通过城市设计促进城市与环境、功能与行为的高效协同显得尤为重要。作为城市设计重点研究内容，空间肌理体现城市空间组织整体性与抽象化的形态特征，反映时空背景下人居空间组织的客观规律，在呈现城市本底层面的地域空间特色的同时，也承载着普通民众的日常生活行为。审视我国各级城市空间肌理的发展现状，普遍存在地域特色缺失、空间组织失序、形态控制低效等共性问题，主要缘于快速城镇化建设过程中，主观上对空间肌理价值的忽视与客观上对空间肌理形成机制的认知不足。因此，在“新时期”城市发展观引导下，城市形态研究更为强调认识、尊重、顺应城市发展规律。对于城市空间肌理的辨析、预测与控制，须立足于连续的历史脉络中探寻空间肌理发展规律，重现横向空间维度与纵向时间维度的关联变化过程，在全面的时空对比分析中，探索空间演进规律与特征。

1 研究概述

“空间肌理”（Spatial Texture）源于“城市肌理”概念的衍生与分化，属城市空间形态研究范畴。城市肌理泛指城市物质空间要素构成的表面形态，强调纹理与痕迹[1]之义；空间肌理则关注城市空间要素构成的基本特征与组织关系，强调“肌理”一词本义传递的重复性与规律性特点。从区域建筑[2]角度，空间肌理可视作一定区域整体范围内，群体空间要素构成的客观规律与共性特征，更符合城市设计领域关注三维空间形态的研究特点。因此，本文以“空间肌理”为研究对象，讨论城市空间形态演进规律与特征。

空间肌理伴随着人类文明的出现在世界各地相继产生，在历史性和地域性因素影响下出现了不同形式的“时空”关联。在不同历史时期，东西方城市空间肌理的演进呈现平行或交织发展轨迹。西方城市空间普遍历经多个文明的更迭与叠加而形成，在时空错叠影响下，空间肌理形态体现多样性与关联性特征。典型形态类型演进可概括为：“萌发”于史前时期、“成形”于古典时期、“分化”于中世纪时期、“突变”于近代史时期、“同化”于现代时期（图1）。以我国为代表的东方世界，在数千年来中华文明的持续影响下，城市空间肌理在演变中突显传承性和包容性特征。我国的空间肌理思想初成于商周时代、发展成熟于秦汉时代、隋唐至明清持续产生自我优化，至近现代进入冲突融合的发展阶段。通过时空关系的梳理可以发现，东西方城市的空间肌理从进化轨迹、演变过程和控制机制方面体现一定共性规律与发展趋势，反映出城市空间肌理外在形态与内在构成上的基本特征。

图1 西方城市空间肌理的演进谱系

图2 空间肌理的平面组织逻辑与结构关系

2 立体生长的形态进化轨迹

从东西方城市时空演进关系中可以发现，城市空间肌理形态演变基本呈现相似的生长进化轨迹。世界各地城市在不同文明的引导下，普遍经历由平面、到垂直、再到复合维度的立体化的生长过程。由于全球资源环境与文明发展的客观不均衡性，各地城市空间肌理发展进程在阶段与主题上虽有所错动，但从城市文明发展史的整体视域下仍呈现同步与同向的进化规律。

2.1 网格组织

近代文明以前，东西方城市空间在生产力水平的制约下，空间要素形式与体量的变化长期处于相对稳定的状态，对于空间肌理形态的讨论更多体现在水平方向结构的比选与优化上。不同文明孕育了形态多样的空间平面组织形式，从组织逻辑与结构关系上可归纳为支流结构与格网结构两种基本原型[3]（图2）。各种空间肌理平面形态均可视为两种原型通过组合与变形，在规则性、递归性和复杂性上产生的类型分化。其中，以“正交网格”结构类型最为典型：古希腊米利都城，以“几何和数的和谐”取得秩序和美；古罗马时期的提姆加德，以纵横垂直的路网勾勒出规整均质的正方形空间单元；我国礼制营城思想主导的长安城（隋唐），以经纬路网组织里坊制的空间肌理单元，成为东方国家城市空间布局的标准范式。18世纪文艺复兴后，巴洛克式的巴黎与华盛顿、工业化的格拉斯哥与巴塞罗那、拉丁美洲殖民地建立的拉斯加斯与亚松森以及现代功能主义主导的纽约曼哈顿与太阳城住区等肌理形态，均可视为“正交网格”原型在几何形状、空间尺度和拓扑关系上的衍生变化。“正交网格”结构的形态范式在空间肌理发展进程中不断地重复出现，在不同的时空背景下持续产生新的时代意义。随着现代城市空间尺度不断扩大，城市整体空间形态产生了更多结构性分化，而在空间肌理层面仍具有“正交网格”模式的明显印迹。这种正交网格形态原型在空间的内向组织和外向延展上具有均衡性和动态性，在现代城市水平维度的空间组织中仍具有较强的比较优势。

2.2 垂直层叠

进入近代社会以后，空间资源与要素向城市快速聚集，城市水平维度的空间组织受到持续的极限挑战，空间肌理的生长步入垂直维度空间叠加的主题阶段。城市空间要素整体性的纵向发展在肌理形态上产生了垂直维度的类型分化。16世纪开始，也门希巴姆（Old Walled City of Shibam）古城已出现由高层建筑构成的城市肌理，其平面形态延续典型的伊斯兰城市肌理特征，而在三维空间形态上则呈现高层建筑空间肌理雏形（图3）。19世纪以后，工程建造技术不断进步，突破了空间垂直轴向叠加的上限，美国芝加哥学派为代表的建筑师们集中展开现代高层建筑的实践。1871年芝加哥大火之后重建的中央商务区形成了高层建筑林立的空间肌理，成为后来现代化大都市空间组织的典范。在现代主义思想全球化影响下，世界各地形成大量多层或高层建筑组成的空间肌理，垂直维度的形态进化在强化空间肌理三维空间形态特征的同时，弱化了平面组织形式对整体空间肌理形态的影响。

2.3 复合重组

经历此前水平与垂直维度相对孤立的生长过程，现代城市空间肌理进入以复合重组为主题的生长过程，即以空间要素重组的方式同时出现多个维度的空间进化。一是建筑形体从简单的单体形体进化为复杂的组合形体；二是肌理单元尺度由建筑尺度扩展至地块及街区尺度；三是空间的竖向组织开始向地下延展。例如，在纽约曼哈顿、东京中央区、香港旺角及深水 等人口与资源高度集中的区域，密集的高层建筑毗邻而立、坐落于覆盖整个街区的底层空间，空间要素间形成立体化的交通联系网络，体现现代高密度城市典型的复合性肌理构成形态。重组后的空间肌理在垂直方向呈现多个层次的空间分层，从开发空间、构成网络和建筑形态等方面进行肌理形态构成的拆解与分析，可提取不同分层要素构成的肌理形态特征（图4）。随着时代的进步，空间肌理的复合重组将持续衍生为更复杂的空间形态。对于复合化肌理形态构成规律与特征的思考，应提升对“显性”表面形态背后“隐性”构成机制的关注。

图3 希巴姆古城

图4 复杂形态空间肌理的分层解析

3 应激适应的形态演变过程

城市空间肌理的形态演变是在外部环境因素的刺激下产生的应激适应过程。在多重影响因素的共同驱动下，空间肌理形态发生或缓慢或剧烈的改变，既有适应客观条件的被动适应，也有主观意识导向的主动应对。其中，自然环境、科学技术和思想观念为三类重要的驱动因素，分别代表了三种典型的变化过程。

3.1 环境导向

地表形态、气候环境、日照条件等自然环境因素提供了城市建设的背景与底色，客观存在的环境差异引导了肌理形态的地域性分化。例如，位于寒冷或沙漠地区的城市为抵御寒风或风沙的侵袭，逐渐形成以围合式院落空间为基本单元的空间肌理，这是空间为适应风环境产生的共同选择。然而，同样的形态原型在气温、日照环境等因素的叠加影响下进一步发生地域分异：寒冷地区形成相对稀疏的院落空间组合，保证冬季建筑和庭院可获得足够光照；沙漠地区则以相对密集的小尺度院落创造更多的阴影，在院落中制造微气流降低体感温度。通过对比典型城市空间肌理样本的形态参数，如院落比例、尺度、建筑间距、街道空间比例、天空开阔度等，可清晰表明气候环境与空间形态分异的关联（图5）。又如，坡屋顶是我国传统城市空间肌理的典型特征要素，而各地区屋顶形态差异具有明显的地域共性，亦是源于各地对遮阴挡雨、防风避雪的不同需求。相对于城市空间建设过程，自然环境对城市空间肌理的影响是稳定且持续的，空间肌理生长与进化始终处于自然环境压力下产生的缓慢适应之中。

3.2 科技驱动

科学技术的发展带来生产力的进步，是空间肌理形态发生变化的重要动因。由于建造技术水平决定空间形态塑造的上限，古代东西方城市分别掌握了成熟的木结构或砖石结构建造技术，在建筑材料、结构形式、施工水平等因素的制约下，城市空间形成各具特色且长期稳定的肌理类型。随着混凝土与钢材的应用及现代工业化技术的变革，城市空间不仅在高度上不断突破设计的极限，在体量上也不断突破传统技术的枷锁。在建造技术变革以外，科技发展的间接影响也是潜移默化的，空间肌理在“科技改变行为，行为改变空间”的路径下向前推进。例如，城市交通由马车到汽车再到轨道交通的模式转变，使得城市空间肌理产生了结构和尺度的变化。美国的大城市周边形成了大量低开发强度的中产住居，自由的图案化路网结构下密集点阵形态成为郊区化空间肌理的典型特征，即源于私人交通高度普及引发的邻里单元居住模式的改变。一般来说，科技的发展进步具有量变到质变的革命性特征，科技驱动的肌理形态进化因此也具有突变性特点。在空间肌理演进过程中，形态的突变易于识别与溯源，同时也存在着不可复制性。因此，在科技飞速发展的今天，空间肌理形态发展与进化将面临更为密集的机遇和挑战。

图5 气候影响下肌理形态的地域分化

图6 西属殖民城市的肌理形态控制

图7 巴塞罗那空间肌理的形态控制过程

3.3 观念约束

思想观念源于人们对客观世界的主观看法与主张，聚居生存的人类具有社会化的族群属性，在思想观念上存在普遍的认同与共识，包括意识形态、审美观点、民族文化、宗教信仰等。族群思想观念的一致性带来相近的精神需求与同步的行为活动，使人们在生存空间营造与筛选过程中具有统一的决策倾向，促进了空间肌理扩张中的重复性增殖。伊斯兰文化对于空间肌理的约束，反映了思想观念对肌理形态变化的典型过程，包含了重视抵御入侵的防御意识、畜牧为业的生活习俗以及宗教信仰中强调对家庭成员隐私的保护。在这些观念共识的约束下，广泛分布于欧洲、北非与中亚地区的伊斯兰传统城市具有极为相似的肌理形态特征，包括自由化网状道路基础上延伸出曲折密集的枝状尽端道路，仅供驮畜通行的狭窄街巷，密集排列的内院式建筑以及高墙、穹隆等标志性要素。在伊斯兰与基督两种文化交替统治的托莱多、科尔多瓦、塞维利亚等西班牙南部城市，也可清晰分辨出两种独立文化对空间肌理形态各自的影响。思想观念对肌理形态的约束源于人的精神层面，精神认同与归属感往往胜于对物质环境的满足感。因此，群体中形成的潜在的共识观念促使肌理形态的地域性具有了稳定性遗传特征。

4 多元主体的形态控制机制

无论处于何等社会结构下，城市空间肌理发展演变始终处于人类有意识的主动控制之中。形态控制过程由单一主体转变为多元化的共同主体，除初始的空间使用者外，还产生了统治者、建造者、设计者与管理者等不同角色。多元主体在冲突与协同中推动了空间肌理形成不同的控制机制，也促使城市空间肌理产生具有时代特色的形态特质。

4.1 基层自治

空间肌理的基层自治是“自下而上”的空间自组织过程，源于群体中的个体为了适应生存环境而自发地主动应变，在不断尝试与优选中形成共识与范式。人类聚落肌理的产生即是最早的自组织过程，作为“人类最古老的定居点”之一的加泰土丘（BC6500），聚落空间由彼此相连的上千座房间组成，各个房间均由屋顶进入、体量近似、呈蜂窝状整齐排列，反映了当时居民为了适应生存环境的朴素智慧。自组织过程是从基层产生的，最大化地发挥了空间使用者的主观能动性，使得形成的空间具有较强的活力归属感。欧洲中世纪形成的城市肌理体现典型的基层自组织过程。分封制下的中世纪封建城市围绕城堡或教堂逐渐形成，聚集了商人、手工业者和游民等各类人群，城市空间混合了居住、商业、生产等诸多功能。相对于古典时期几何化的标准控制，城市空间组织具有较强的自主性与灵活性。城市空间逐渐形成密集的街道网络，建筑直接面向街道，形成连续的沿街商业界面。多元化的人流聚集和商业交流，使得中世纪时期城市具有较强的空间活力，这种人性化尺度与自组织形成的空间肌理，至今仍具有现实意义的研究价值。

4.2 顶层主导

随着社会制度改变，城市形态控制出现以统治阶层为主导的“自上而下”的他组织。为了提高城市空间整体价值和运行效率，城市管理者以更为宏观的视角对空间资源进行统一调动与支配，从“顶层设计”开始构建空间肌理组织的基本原则，通过思想引导、制度约束、法规裁制等方式向下传递，借助空间形态控制约束民众行为活动，传达管理者较为强烈的领导意志与执政理念。19世纪的西班牙在环球探险与殖民扩张过程中，先后建立了遍及南北美及亚洲大约三百多座殖民城市。在《西印度群岛法》（Laws of the Indies）影响下（图6），各殖民城市普遍选择以教堂和广场为核心，方格路网为结构的空间肌理模式。前苏联在二战之后形成了计划经济制度下的社会主义国家，为了快速恢复经济、发展生产力、提高工人的居住水平，厂矿周边建设了大量整齐排列的“赫鲁晓夫楼”，成为当时工人住区标准的空间组织模式，这是“极简主义”与“计划经济”共同控制的产物。我国建国后第一批工业城市是在前苏联的帮助下建设的，这种具有时代色彩的“行列式”住区肌理，至今仍普遍存在于老工业城市旧城空间之中。顶层主导控制机制可最大化地提高空间利用效率与要素组织的协同性，空间组织结果受到管理者主观意愿和宏观政策制度的较强制约。

4.3 双向协同

双向协同控制是自组织与他组织共同作用的控制过程，是不同社会基层群体合作主导的形态控制过程。绝对的“自组织”或“他组织”形态控制在空间肌理演进历史中属于片段性的存在，绝大部分空间肌理的形成发展均处于双向控制之中，仅在各方主体合作关系上有所区别。例如，唐长安城的空间肌理的形成，以传统的礼制思想形成规整的空间肌理结构，城市内部以十字形的主干道路划分出的里坊空间单元，从空间肌理的构成上体现“他组织”特征；各里坊单元内部的建筑群体组织，则体现由不同阶级与族群居民主导的自组织特征。长安城的空间肌理控制虽然具有双向组织特征，但肌理结构上的秩序并未带来整体空间形态的秩序，而空间单元的自组织建设受里坊制的制约也抑制空间活力的产生，这种割裂的双向组织直至宋代街巷制的形成得以改善。巴塞罗那于19世纪中叶开始的扩建过程，属于双向协同控制的典型实例。1859年伊尔德方斯·塞尔达（I.Cerda）提出的规划法案，以方格网路网体系划分形成550个113m×113m方形的街区，道路宽度统一为20m，提出类型化的八角形的街区单元建筑群组方案。其后一百多年来，控制法案伴随市民阶级的发展需求适度调整，此片区域的空间肌理延续了传统空间秩序并保持着自组织进化，在秩序控制基础上兼顾了自组织的弹性与活力（图7）。双向协同的关键在于寻求不同主体间合作的平衡点，在宏观决策与制度保障下提高空间利用效率的同时，保持基层空间单元自我优化的活力。

5 结论与启示

空间形态的发展始终是连续的过程，空间肌理的历史演进规律将为我国新时期城市空间设计与形态导控提供借鉴与启发。一是在城市设计空间形态研究视野下，城市空间肌理是具有三维形态特征的空间集合体，肌理形态组织已由单一维度的增殖趋向于复合维度的重组，城市设计可通过空间肌理的类型控制，强化城市空间三维形态特征的精确导控。二是在空间肌理地域特征的研究中，须全面分析气候、科技、文化等时空因素对空间肌理形成与发展的影响，挖掘地域属性特征与空间形态构成之间的客观联系与规律，提取地域性的肌理形态类型。三是在空间肌理形态导控机制的设计上，应协调好总体控制与公众参与的关系，依托双向协同的形态控制机制，建立整体有序、分级传递、弹性适度的形态导控体系。

从区域建筑角度，空间肌理体现的城市空间组织的基本形态特征，反映城市人居空间环境的品质与特色；对于空间肌理形态关注应始于总体城市设计阶段，以提高城市区域整体的空间秩序，衬托城市结构性空间要素特征，强化城市形态地域特色与识别性；在空间肌理的保护、更新与优化过程中，需尊重传统空间肌理中积淀的智慧与价值，兼顾时代发展需求与地域文脉特色，塑造社会时代背景下满足城市物质和精神需求的普惠性人居空间载体。

资料来源：

图3：NATIONAL GEOGRAPHIC；

图6b：Google Map；

图7：Ildefonso Cerda；

其余图片均为作者自绘或自摄。