“山—城”视觉互馈下山地小城市高度形态管控方法研究

杨洁 乔杰

传统城市营造常以“山水定势、山水立形”为法则，将周边山水环境要素作为重要参照，并与山水环境形成整体空间格局[1]。而在城乡人居环境高质量发展与“美丽中国”国土空间开发保护的时代背景下，城市设计也日益将如何全面融入山水林田湖草海全要素管控，最大程度守住环境品质的底线，实现生态—空间—景观一体化提升视为焦点[2]。因此，全面纳入山水环境要素，探索依山就水、疏密有致的高度形态管控路径成为山水型城市总体城市设计的关键命题，尤其对于空间骨架和城市现代功能尚未发育成熟的山地小城市而言更为迫切，具有重要的技术探索和地域实践意义。目前，总体城市设计中依赖容量测算、多因子分析得到的高度分区控制是功能布局、用地性质等空间效率因素相互影响而得出的“必然结果”[3]，缺乏从宏观山水格局参照要素中建立城市特定空间秩序的管控方法。

本研究以浙南山区永嘉县上塘中心城区为例，在已有城市高度形态管控理论和实践经验的基础上，针对山地小城市高度管控的现实问题和需求，立足于地方山水环境特色要素提炼，构建“山—城眺望体系”，系统分析“山望城”和“城望山”的视觉互馈模式对城市整体高度格局预控和高层建筑秩序引导的技术要求，从而总结出更加适用于山地小城市的高度形态管控技术方法。

1 山地小城市高度形态管控的困境与诉求

1.1 山地小城市高度形态管控困境

山水围合是山地型城市实现美好人居理想的天然优势，但也是城市发展的软肋。尤其针对山地小城市而言，受历史地理因素影响，城市空间骨架尚未完全打开，传统城市肌理无法驾驭资本涌入下的城市形态的扩张势头。目前以控规导则和技术管理规定的高度控制方法，存在设计思维缺失、管控精度不足等问题，对地块间建筑高度衔接、地块内建筑高度控制缺乏指导，造成“一刀切、一斩齐”等对于山地小城市而言更加严峻的景观风貌破坏，成为限制城市高质量发展的重要因素。因此，相较于大城市和新城，山地小城市面对增量与存量并举、城市发展与山水格局特色保护的双重压力，迫切需要立足于自身山水空间特色，建立保护整体“山—水—城”格局的高度控制体系，并落实衔接项目建设层面的高度管控机制，提出精细化优化建议，尽可能减少大规模旧改对城市山水环境格局的破坏。

1.2 当前总体城市设计中高度形态管控思路

近年来，不少学者结合各类总体城市设计实践，总结出了一套兼顾“经济原则”和“美学原则”的高度形态管控理论框架（图1），主要分为3个步骤：1）采用全局性的多因子评价得到经济原则导向下的整体开发容量分级，并转译为整体高度分区；2）通过城市设计得到空间形态要求下的高度梯度关系；3）综合叠加前两种方法，相互校核得到总体高度控制模型，并配合“刚柔并济”的管控方式衔接控规。主要研究进展包括：杨俊宴、史宜[4]提出的“刚性格局、评价模型、多元情景和美学修正”流程下的“空间高度—控制强度”管控矩阵；金探花、杨俊宴等[5]提出“公益性底线划定、经济性基准模型分区、美学性设计修正”等具体步骤，实现城市空间形态分区的双维度控制。

1 高度形态管控理论框架Theoretical framework of vertical form control

在应用该框架的具体实践过程中，主要采取如下4种覆盖全域的高度分区方法（表1）。1）方法一：多因子分析法。通过容量测算和控规指标衔接转译得到的高度控制指标，通常综合交通、服务和资源三大因子，赋值叠加形成全域城市容量等级分区，并与控规中的密度、容积率等其他控制指标相校核，转译为整体高度控制模型。2）方法二：基于城市设计结构提炼的全域高度控制方法。将城市设计提出的空间结构和高度指引作为美学因子，并与强度分区相校核。3）方法三：基于视觉景观影响分析的全域高度控制。以保护山体背景天际线为目标，对建筑高度提出直接控制。4）方法四：容量测算和视觉控制相校核的高度控制。综合容量因子和景观保护因子得到全域覆盖的高度控制分区。

表1 覆盖全域的高度形态管控的4种技术方法Tab. 1 Four technical methods of overall vertical form control

技术方法围绕管控目的展开，方法一得到的是效率评估转译的高度引导模型，即鼓励高层建筑向经济效益好的地段集聚，而评估得出的低层发展区（除刚性控制因素①外）在资本冲击下缺乏强制管控依据，管控精度也停留在区域及地块层面。相比之下，后续3种方法均直接提出了空间形态管控要求，其中，方法二延续城市设计规划结构的做法，往往作为方法一的辅助修正手段，且并不适合空间结构尚不稳定的中小城市；方法三以人的视觉景观感受建立的高度控制仅以限高为目的，管控结果过于严苛，且缺乏高层建筑布局建议，没有起到建立空间秩序的作用；方法四采用仰角分区和视廊控制的方法直接对空间形态、建筑高度提出控制要求，并尝试将视觉影响因子纳入经济原则主导的评价体系中，但综合的方法以及建立宏微观之间的传导等方面均有进一步研究的空间。

1.3 山地小城市高度形态管控的突破点

考虑到山地小城市有限的城市腹地、山城相融的城市空间特色以及面对大规模城市建设无序可依的高度形态管控问题，山地小城市高度管控的主要目的就是建立应对大规模旧改的高度预控，提出精细化管控措施，并加强城市设计思维对于山水资源整合的作用。本研究提出了对空间形态、建筑高度直接控制的技术方法，优化了过去以效益为主、设计为辅的传统管控方式，以“山—地”视觉互馈为技术目标，提出从整体格局保护，到衔接地块具体设计为一体的高度管控方法。具体通过回答以下3个问题实现对原有方法的突破：1）宏观层面，如何在原有经济效益因子主导的多因子分析中，强化山水融入的空间设计思维，形成兼顾限制要求和引导诉求的整体城市梯度关系判断；2）如何通过整体高度分区和管控力度分级，进一步明确控制和引导措施；3）如何将大尺度“山—水—城”空间秩序传导到微观空间设计中。

2 山地小城市“山—城眺望系统”模型构建

2.1“山—城眺望系统”对高度形态的管控逻辑

在“山抱城，城包山”的山城整体格局中，“城在山中，山在城中”的空间特色是山地小城市的共性空间特质[10]。目前相关研究主要集中在如何构建眺望系统上，而弱化了眺望系统如何转变为高度形态管控方法的系统归纳。本研究试图基于“山望城”和“城望山”2种城景视觉互馈模式，结合全景眺望和廊道眺望2种视觉分析方法，梳理2种眺望模式互馈下的高度形态控制要求（图2）。

2“山—城眺望系统”与高度形态互馈关系Relationship between mountain-city viewing system and vertical form in mountainous cities

2.2“山望城”：识别高层簇群，引导城市结构

“山望城”的眺望模式提供了“山—水—城”整体空间识别思路。对于山水资源丰富的城市，追求高强度开发的传统城镇化模式易造成城市与自然边界空间的消弭，更需要着眼于城市与自然空间的整体互动关系，将抽象的结构落实到实体的山水物质要素上，重塑总体城市设计结构[12]。

落实到高度形态管控与优化环节上，本研究基于通视性原理，通过对城市周边特色山脉近、中景眺望点的可视性区域进行叠加，识别出县城范围内山景视线资源优质的地块，将“山—城”景观互动评价结果嵌入传统以开发主导的高度分区中，为城市中心区、地标建筑等高度形态需要重点塑造的区域提供空间识别依据，进而将城市设计思维综合纳入多因子分析模型中，改变其一直以来的美学修正地位。

2.3“城望山”：限制面域高度，修正局部形态

3“山—城”视觉互馈下小城镇高度形态管控技术传导

3.1 建立山水融入的整体高度管控基础

首先，“城望山”的眺望模式提供了从整体到局部的高度控制要求。常用的眺望控制法是从人的视觉景观感受出发，为保障观景点和景观点之间的视线不受遮挡，对视线范围内的建筑高度形态提出控制要求，从而塑造丰富的景观层次，形成良好的视觉轮廓。

其次，研究以人的视觉体验为基础，以保护城市山景轮廓景观为目的，通过遴选优质观山滨水天际线的连续眺望点，构建若干滨水山景界面，对景观资源优越而腹地局促的山地小城市形成覆盖全域的整体高度限制分区，建立落实到地块层面的高度控制体系，提出相较于传统多因子分析更加严格和更高精度的“底线”控高要求。

最后，眺望视廊控制和天际线控制作为城市景观格局保护规划最常用的方法，可借助“城望山”模式实现对地块间、地块内的空间形态和建筑高度控制要求。如通过提出“望山”“望水”廊道内的建筑高度控制要求，以及对天际线高度节奏的精细化设计，在整体“山水立形”的基础下丰富中微观层次的景观塑造，提升管控精度和空间设计品质。

3.1.1 纳入视觉景观评价因子的高度引导分区

根据设计的“山望城”眺望视廊，借助GIS视域分析工具，识别出城市外围山体特色山峰相对于城市的可视范围，综合叠加多个可视分析结果，形成覆盖县城中心城区的山景视觉评价分级。可视性越佳的区域代表其具有越高的城市地标、城市中心塑造价值，并作为空间高度引导因子纳入多因子分析指标体系中。

此外，采用常规的多因子评价方法，选择用地性质、交通可达性、视觉景观评价、生态环境、建设时序作为山地小城市的经济性评价因子。在此基础上，叠加“山望城” 眺望模式分析得到的视觉景观评价因子，运用AHP法打分和GIS叠加，得出各个地块高层建筑适建性等级，并采用合理阈值转译为高度引导分区（表2）。

表2 纳入视觉景观评价的多因子分析指标体系Tab. 2 Multi-factor analysis index system incorporated into visual landscape evaluation

3.1.2 以山景轮廓保护为目标的高度限制分区

为维持与加强城市与山脊线、山峰的关系，保护山地小城市的山体景观资源，从主要城市水系和人流汇聚的眺望点，构建眺望城市腹地和远景山脊线的眺望视廊。参考《香港规划标准与准则》，以建立一个20%～30%山景不受建筑物遮挡的地带作为滨水山前区域整体高度关系的控制目标。在具体操作上，遵从人流集中并且能最大程度展示城市形象的原则，按照200～500m的间距沿滨水区域设置眺望点。通过 ArcGIS 天际线（skyline）工具，模拟无建设环境下，人眼由各个眺望点至山体上部20%等高线形成的视线控制面（图3）。视线控制面和地形高度的差值即为地块的可建设高度。综合多个眺望点对应建筑高度的最小值作为该地块的建筑限高，得到以山景轮廓保护为目标的高度限制分区[9]。

3 山景轮廓保护的“城望山”眺望面域控制[7]Viewing area control for preserving the outline of mountain view[7]

3.1.3 建立兼顾“底线控制”与“秩序引导”的整体高度基准模型

将高度引导分区和高度控制分区以地块为单位进行空间叠加，取相同地块两者最小高度值作为初步依据。接下来，针对两种分区的逻辑侧重和管控效率，对空间叠加结果做进一步修正。

首先，需要明确的是，以人的视觉景观感受出发所建立的高度限制分区，对滨水以及城内山体周边设定了明确且严格的限高，是“山—水—城”空间关系“底线管控”的保障，应作为高度控制模型建立的基础。针对人眼最佳水平视面（水平夹角60°以内）和“城望山”滨水山景界面范围，需要将眺望控制区缩小到有效范围内，而在该范围之外则可解除严格的限高要求。

其次，需要强调的是，高层引导分区是一种借助空间识别间接提出高度形态管控要求的方法，从经济和空间层面均对高层建筑适建区域进行了提炼，应将其评价结果纳入限制分区上，提升限制分区中高度严格控制区域外的地块的建设高度，并允许在高度控制区且高层建筑适建性较好的地块设置若干点状突破。

最后，结合眺望层次划分②（图4），对标识建筑群组所在的地块位置（如与滨水眺望点的关系，与对景山体的关系等）进行检验调整，生成最终兼具“底线控制”与高层“秩序引导”的城市整体高度基准模型。

4 眺望层次划分[4,8]Division of horizons[4,8]

3.1.4 分区分级的管控机制

基于“山—城”视觉互馈形成的城市整体梯度关系是高度管控的前提，在此基础上，还需要配合不同级别的控制力度进一步明确高度控制与引导要求。以地块为单元，通过“基准高度分区”［地块内多数建筑（≥70%）满足高度分区］、“建筑限高”（地块内最高建筑的高度上限）、“标识高度”（城市中心高层集聚区内最高建筑物的高度）3个要素对地块内的建筑高度进行组合限定，形成“空间高度—控制强度”双维度的高度分区分类管控建议表，实现“刚弹结合”的三维空间管控体系。

3.2 山水可识的高度形态精细化设计

整体高度基准模型的建立与管控机制的完善，确定了大范围的城市高度关系，守住了“山—水—城”空间格局“底线”，应结合实际情况进行精细化修正，在保障城市整体梯度关系不变的前提下，对中微观尺度建筑高度进行调整，并进一步丰富空间景观层次，对迫在眉睫的开发建设行为提出精细化的优化策略。对此，需要重点衔接3个方面。

1）综合考虑效率与空间形态要素的高度基准模型和城市设计之间的互动反馈，在保障整体高度关系不变的前提下，通过具体空间形态的设计进一步提炼出城景互动、山景相融的城市空间结构。

2）综合考虑空间开敞性、空间活力度以及避免对开发建设过度限制等因素，从城市内部构建“城望山”的通山通水眺望视廊，并对廊道内的建筑布局提出细化建议，对重点区域地块内部的建筑高度层次变化提出新要求。

3）山地城市的滨水城市山景界面是其重要的城市形象展示窗口，在整体高度基准模型确定的由近及远逐渐递增的高度关系下，以及明确若干可以突破20%山脊线控高的地块筛选机制下，运用城市形态设计手段，对高层建筑的具体位置，地块之间的建筑高度关系以及与山脊线的呼应等方面提出细化建议，进一步丰富微观高度层次。

至此，基于“山—城”视觉互馈，建立起了从整体高度基准模型，到分级分区的管控机制，再到中微观高度形态修正的山地小城市高度形态管控技术传导路径（图5）

5 山地小城市高度形态管控技术框架图Vertical form control path for the small mountainous cities

4 山地小城市高度形态管控实施路径——以永嘉县为例

永嘉县位于浙江省东南部山区，现状建成区面积仅5.2 km2，人口13.8万人，是中国典型的山地小城市。括苍山脉、雁荡山脉从两侧环抱，并有屿山、下塘山、乌岩山组成城内绿斑，县城中心区整体呈现“三面环山一面江”“一江三溪穿城过”“内外两重山”的“山—水—城”格局特色（图6）。

6 上塘中心城区“山—水—城”格局示意"Mountain-river-city" landscape pattern of Shangtang central city

4.1 基于“山—城”视觉互馈下的整体高度关系建立

4.1.1“城望山”眺望模式下的高度限制分区

为彰显“一面临江、一溪穿城、三面环山”的城市特色山水格局，依托楠溪江和中塘溪“T型”水系塑造3条“城望山”滨水眺望天际线。沿滨水地区共设置11处眺望点（图7）。

7“城望山”滨水眺望点选取Selection of waterfront “city viewing mountain” view points

由山景轮廓保护视觉分析得到的全域高度限制分区结果来看，建筑高度呈现出由滨水区向山脚逐渐递增的趋势。并分化为3个主要层次界面：1）一级高度控制区是滨水第一界面区域，建筑高度原则上应控制在36 m及以下，部分地块的建筑层数还需进一步控制，不超过8层；2）二级建筑控制区为滨水第二界面区域，建筑高度原则上应控制在54 m及以下，多数建筑需控制在不超过15层；3）靠近山脚下的建设地块，建筑高度原则上不超过100 m（图8）。

8 山景轮廓保护下的高度限制分区Height limit zoning under mountain view contour protection

4.1.2“山望城”眺望模式下的高度引导分区

选取城市周边7个近山观景点（蛙蟆山、尖各尖、后山顶、下堡山、云加山、龙山、渭石尖）作为城市可识别的外围特色山体，构建七峰观城的“山望城”眺望视廊，作为识别城市景观资源可视性较高区域的评价依据（图9）。

9 “山望城”眺望模式下的视觉景观评价Evaluation of visual impact by mountain-city view system

由纳入视觉景观评价因子的多因子分析结果转译成的高度引导分区来看，滨水滨山地区，以及整个县城南部都处在多层、低层建筑发展区，不鼓励高层建筑建设。此外，屿山西侧和南侧，以及县城北面山脚下的地块可提升建筑高度，鼓励36 m以上的小高层和54 m以上的中高层建设（图10）。

10 基于高层建筑适建性的高度引导分区Height guidance zoning based on high-rise building suitability

4.1.3 整体高度基准模型的建立

将高度形态限制和引导分区结果进行空间叠加（图11），并就以下3个方面进行高度校核：1）对中塘溪滨水公园眺望点以北等不属于视觉限制范围的地块按照引导分区提升建筑高度；2）对楠溪江和中塘溪滨水重要眺望点的中景眺望区域（约500～1 000 m）进行高度修正，鼓励高层簇群在此集聚，并重点刻画建筑轮廓线；3）参考引导分区得出的高层建筑适建区，提升屿山西侧、南侧部分地块建筑高度，以平衡近期建设需要。由此得到兼顾控制与引导的整体高度基准模型。

11 整体高度基准模型三维示意3D sketch of overall height control model

将各个地块的基准高度与现状建筑高度叠加比对，发现老城区近期更新地块（主要为新建行政办公建筑和住宅建筑）的建设高度已严重突破上限，高度冲突点集中在屿山、下塘山、鹅浦溪、楠溪江等重要山水资源周边（图12）。

12 现状建筑高度评价三维示意3D sketch of current building height evaluation

4.2“刚弹结合”的高度分区分类管控

以整体高度基准模型为基础，提出三区四级的高度分区分类管控建议表（图13，表3）。其中，高度控制区的管控力度最为严格，主要是滨水、滨山地区的低层、多层建筑发展区，对建筑限高、基准高度和比例均有严格控制；高度协调区为控制区外围起到衔接作用的建筑，以及县城外围山地对城市形态影响不大的一般地区，只对基准高度和比例作出控制；高度发展区为城市高层簇群的重点发展区，是重点城市设计区域，进行“标识高度”控制，构成结构清晰的高度秩序引领。

13 永嘉县中心城区高度形态分区分级指引Guidelines for height form zoning and classification in central area of Yongjia County

表3 永嘉县中心城区分区分级管控一览表Tab. 3 List of zoning and hierarchical control in central area of Yongjia County

4.3 中微观高度形态精细化修正

1）城市结构重塑：迎山接水，城景相融。依托整体高度基准模型判断的高度引导地块，参考“山望城”眺望系统提炼出的“山—城”城市结构骨架，结合城市设计进一步落位地标建筑、高层建筑布局和限高要求，形成永嘉县上塘中心城区三大门户节点、四大片区中心的城市公共中心体系，构筑视觉统一、景观丰富、山水可识的城市空间秩序（图14）。

14 永嘉县上塘中心城区总体城市设计城市空间体系优化示意Optimization of urban space system in overall urban design in Shangtang central area of Yongjia County

2）山水视廊修正：通山通水、视线互动。重点优化3条山城视廊和3条水城视廊（表4），丰富中微观视觉互动的景观层次，重点提出如下3条修正意见。①对视廊内不符合地块高度限制且严重影响视觉景观效果的现状建筑予以拆除；②优化“山—城”视廊内高层建筑簇群的建筑形态和风貌，强化视觉引导，整体建筑高度沿视廊由内向外逐级递增，打造起伏有序、造型独特的建筑外轮廓；③保障“水—城”视廊滨水高度的梯次关系，控制邻水两侧建筑退让距离，以低密度、低强度的公共建筑为主。

表4 通山通水视廊内的高度形态优化策略示意Tab. 4 Schematic diagram of the optimization strategy of the height form in mountain and waterway visual corridor

3）滨水天际线优化：山城呼应，疏密有秩。以楠溪江城市天际线高度形态优化为例，提出如下4条修正建议：①处于高度发展区的地块，通过设计深化设置100～150 m的点状地标建筑3处，并与周边建筑高度进行衔接，在地块建筑限高内打造3组错落起伏的高层建筑簇群；②3组高层建筑群与现状已更新建筑高度相协调，并以滨水低层公共建筑形成疏密相见、错落有致的近景轮廓；③通过强化中景公共建筑轮廓的可识别性，以及内山（屿山、乌岩山）景观点的形态塑造，进一步丰富中景轮廓，形成近、中、远层次丰富的天际轮廓线（图15）。

15 楠溪江滨江城市天际线高度形态优化Optimization of riverside skyline of Nanxi River

5 结论与思考

近年来，山地小城市在快速的城镇化建设和大规模的旧城更新中，面临城市高度无序可依的困境，针对其山水环境特色优越、城市尺度有限的特点，现有依托控规图则和技术导则的管控方式存在精度不够、地块高度协调不佳等问题，对高品质城市建设造成严重阻碍[14]。本研究在分析当前总体城市设计中的高度形态管控思路和技术方法后，发现目前依赖容量测算转译而成高度分区，并辅助城市设计修正的高度管控方式，是一种效率主导下的、间接性的空间形态控制，并不适合于山地小城市以山水景观保护和新建预控为目标的高度管控诉求。

因此，本研究以“山—城”视觉互馈为出发点，通过提炼“山望城”“城望山”2种视觉互馈模式对高度控制的技术要求，从人的视觉景观感受出发，借助GIS空间分析工具，建立对空间形态提出直接高度控制要求的眺望视线分析模型，将空间形态要求整合进传统的多因子分析中，得到兼顾控制与引导的整体城市高度关系判断，并构建“刚弹结合”的高度分区分类管控机制，实现地块层面的面域管控基础。此外，进一步通过“山—城”视觉互馈，提出视廊、天际线等中微观层次的高度形态精细化修正建议，指导城市设计提炼城市空间结构，对重点区域地块内部的建筑高度、布局进行具体设计，并对近期建设项目提出精细化管控要求。该方法对于山水城市特色明显，且城市骨架尚未成型的山地小城市具有一定的技术实践意义。值得注意的是，城市高度管控很难形成适合于各类城市的通适性方法，需要根据城市发展阶段、城市特色、现存城市高度管控的痛点、规划导向等因素的改变不断调整优化，技术手段也需要在具体的规划实践中不断完善。

致谢(Acknowledgments)：

参加“永嘉县上塘中心城区城市设计”的单位和主要编制人员：上海同济城市规划设计研究院有限公司规划六所的俞静、周愿、蒋宇飞、杨洁。在此，感谢项目组同仁对本次研究的支持与帮助。感谢华中科技大学建筑与城市规划学院洪亮平教授。

注释(Notes)：

① 刚性控制因素：在总体城市设计中，某些城市片区受到特定因素影响，其高度形态以法规条文形式强制性限定，不受市场活动和规划调控的人为影响，需要单独处理，不参与综合影响因子评价，常见的需纳入刚性控制因素的有机场净空管控、历史文化保护、生态安全管控、市政设施管控、既有建筑高度限制等。

② 眺望层次划分相关研究表明，眺望范围大致可划分为近景500 m以内，中景500～2 000 m、远景2 km以上。中景眺望范围更适合观赏造型独特的公共建筑群落，远景眺望范围更适合观赏山林轮廓（详见参考文献[13]）。因此，可相应鼓励中景区域内的地块提升建筑高度，形成天际线视觉焦点。

图表来源(Sources of Figures and Tables)：

图1、2、5～13、15由作者绘制；图3根据参考文献[9]改绘；图4根据参考文献[13]改绘；图14引自永嘉县上塘中心城区城市设计；表1～3由作者绘制；表4根据永嘉县上塘中心城区城市设计项目改绘。