儿童友好视角下高密度城市公共建筑屋顶利用策略探讨*

郭 兰 北田静男 周 伊

(1.南京工业大学建筑学院, 南京 211816; 2.北京交通大学城市轨道交通研究中心, 北京 100044; 3.日本东急集团东急设计, 东京 153-0061)

2021年,我国国家发改委会同22个部门制定了《关于推进儿童友好城市建设的指导意见》,提出到2025年在全国范围内开展100个儿童友好城市建设试点,在儿童成长空间、发展环境等方面体现儿童友好,推进城市公共空间适儿化改造,完善儿童公共服务设施[1]。户外活动空间是儿童进行社会交往、认知学习、保护视力和增强体力的重要场所,对儿童的成长发育发挥着重要作用,也是儿童友好城市的重要建设内容[2]。目前中国城市扩展速度有所减缓,但人口城镇化率和人口密度仍持续提高,在城市中成长的儿童越来越多,对户外活动空间数量和品质的要求也不断提升。高密度城市作为城市高度发展的产物,其空间设计和发展模式在提高土地使用资源、促进城市集约发展方面作用显著。然而其发展进程中对儿童利益的忽视,致使城市儿童的户外活动空间十分有限,制约了儿童户外活动的频次和时长,使儿童户外活动空间亟待拓展。

面对现代城市发展与儿童发展间的矛盾,1911年“芝加哥儿童博览会”首次从学术角度系统展示了涉及城市儿童福祉的活动,此后的设计实践逐渐显现出儿童友好的雏形。1996年,联合国儿童基金会和人类住区规划署联合发起了儿童友好城市倡议(Child-Friendly City Initiative,CFCI),并在2001年给出“儿童友好城市倡议”的实施条件与要素。目前全世界已有一千多个城市和地区获得儿童友好城市(CFC)认证,各国基于国情制定了相关政策与行动方案,如荷兰的“都市95”、美国丹佛的“见学地景”等。

我国对儿童友好城市的研究起步较晚,以对国外经验的学习吸纳为主。相关学术论文始见于1997年,从2017年起呈现突破型增长,主要研究内容可归纳为:规划视角下儿童活动空间分配机制与标准的理论研究、与儿童户外活动现状、需求及使用评价相关的实证研究,以及儿童户外空间的设计研究等几个方向[3-6]。一些学者指出城市儿童活动空间数量不足且分布不均、活动设施单一的问题[7-9];也有学者对儿童户外活动类型、频率、偏好和需求等展开调研与数据分析[9-11]。在建筑屋顶利用中涉及到儿童活动的讨论,多集中在屋顶空间设计、景观处理或商业激活等方面[12-13],对屋顶空间形态、交通联系等环境特征的研究相对较少。

基于我国当今城市发展现状、政策导向和已有相关研究梳理,认为有必要对高密度城市儿童户外活动空间的拓展方式进行研究。在此背景下,本文基于儿童友好视角,提出在高密度城市利用公共建筑屋顶拓展儿童户外活动空间是可以探索的路径之一。本文所指的屋顶空间,是指与城市空间相接、向城市开放、并在可活动时间内不设使用限制的公共空间。通过对已有实践的归纳提炼,分析儿童友好的屋顶空间环境特征,进而探讨屋顶开发利用时的儿童友好策略建议。

1 利用公共建筑屋顶拓展城市儿童户外活动空间

1.1 城市儿童户外活动的空间载体与拓展模式

城市承载儿童户外活动的空间可分为正式和非正式两种。正式活动空间包括专门的儿童公园、儿童户外游乐场、城市公园或居住区的儿童游乐区等,这类空间的服务半径、内容组成等已经形成行业规范;非正式活动空间则在城市分布广泛,如建筑退让或底层架空产生的空间、步行街道、街头空地等,此类空间往往是儿童平日里逗留频次较高的场所[9],但多未专门面向儿童进行规划或设计,存在一定的安全隐患,甚至与原有的功能互相干扰。如何合宜地拓展城市的一些非正式空间,并使之对儿童更加友好,是儿童友好城市建设需考虑的重要问题。

以城市户外公共空间的拓展为参照,儿童户外活动空间的拓展可以是空间数量的增加,如增设户外公园、绿地广场等;也可以是空间效率的提升,如进行底层架空、开发次级地面等。其中建筑底层架空可使公共空间在水平方向得以延展;开发次级地面通过对地面空间在垂直方向的复制获得拓展,主要有空中平台、空中花园和空中街道三种形式(表1),常见于多层公共建筑。对密度较高的城区而言,土地紧缺、价值高昂已是事实,设置集中公园广场或进行建筑底层架空的方式往往需要所有者出让更多的土地和其他利益,协调难度较大。相比之下,利用公共建筑屋顶开发次级地面便有了特定的优势和意义。

1.2 公建屋顶作为儿童活动空间的优势及意义

公共建筑历来被视为组织社会和城市生活的重要物质载体,几乎囊括了除工业、居住建筑之外的多数建筑类型,是高密度城市的重要资源,其屋顶空间潜力有待深入发掘。由于建筑越高会带来竖向交通不便和视线遮蔽等问题,本文主要聚焦于多层公共建筑屋顶的儿童友好性利用。允许条件下,将屋顶开发为儿童友好的活动场地,既可提升空间利用效率、避免交通干扰,所在建筑的不同属性又使屋顶具有了各自优势。例如,教学楼屋面通常较为平整、设备占地少,加之规划层面对中小学服务半径的要求,对教学楼屋顶的适儿化设计或改造,可使活动空间形成距离和分布的优势。又如,商业综合体建筑通常位于人口密集区域,具有良好的交通可达性和一定的分布密度;商业综合体内休闲、餐饮等复合功能,可为屋顶儿童户外活动提供充足的配套服务。

从儿童友好的角度对屋顶空间进行合理利用有着重要的意义:1)经济层面:公共空间的立体化开发实现了城市地面的再造和增值,功能的复合可大幅提高资源利用率。对种植有绿化的屋顶活动场地,可延长屋面使用期限、降低噪声,提高建筑热工及其他性能,为业主、开发商和政府带来附加的经济效益[14];设置有活动场地的屋顶,可为整个建筑引流,形成人流的“瀑布效应”,尤其可有效提升商业综合体建筑高楼层的商业价值、增强客群黏性[15]。2)城市层面:从空间的角度,对屋顶空间的充分利用,可在立体层面将城区儿童户外活动空间网络的空缺织补起来,平衡城市功能分布,协调公共空间利益。从环境的角度,结合绿化的屋顶活动场地,可在不同程度上补充城市的绿化面积,调节城市局部微气候。3)社会层面:儿童与社会建立联系有助于儿童发展社会情感能力、树立社会角色意识。儿童友好城市的受益者绝不仅仅是儿童,关照儿童就是关照其身后的整个家庭,这在我国近年生育率持续走低的背景下更具深远的社会意义。

表1 户外公共空间拓展模式及典型案例Table 1 Outdoor public space expansion modes and typical cases

2 儿童友好型公建屋顶活动空间的环境特征

在不同的时代语境下,公共建筑在规模大小、服务范围、使用方式、社会职能和建筑议题上均存在差别,对屋顶具体的利用方式及管理规范也不尽相同,这些内容都应在公建屋顶儿童户外活动空间建设时依据具体情况加以考量。在众多的实践案例中,尝试从以下方面提炼儿童友好型公建屋顶活动空间的环境特征。

2.1 空间形态

儿童对外部空间的认知和信息提取决定了其使用空间的方式和程度,从而与空间环境产生交互行为,在这一过程中,儿童如何使用空间与儿童基于自身身体尺度的空间认知最为相关,而识别空间基本形态是认知空间的基础。多样化的屋顶空间形态可以归纳为顶部开敞式、架空式、退台式和内凹式四种主要类型(图1)。从屋顶空间的完整性和开敞度来说,顶部开敞式屋顶适宜用作需要一定规模的户外活动空间,能满足专门的儿童活动场地、主题乐园、种植园等的需要;架空式和内凹式屋顶可提供一定遮蔽,但受制于顶面高度往往难以安装大型器械,因此适宜进行日常性活动;退台式屋面因退台深度和高差的影响,常被用于自由活动和作物种植。以这些基本空间形态为原型,依据各年龄段儿童的身体尺度和行为喜好对屋顶空间进行细化设计,从而创造丰富的空间形式。

图1 建筑屋顶空间形态类型Fig.1 Form types of rooftop space

2.2 空间界面

屋顶空间界面主要是指屋顶活动空间之间、屋顶活动空间与其他功能空间之间、以及屋顶空间与城市空间之间的界面。在适宜儿童活动的空间中,两个空间的界限感越弱,界面空间的多义性和渗透性就越强,所能暗示的儿童行为的可能性也越丰富;界面越灵活可变,也越能适应儿童活动的随机性,激发儿童自发、多变的行为。因此,在安全的基础上,通过调节界面的材料、质感、形态、方向等,获得通透、变形、消解、柔化、连续等丰富空间效果,从而增加空间趣味性、引发儿童身体多方面的感知体验,与空间形成良好的互动。

2.3 交通连接

儿童对易达性的要求相较成人更高,屋顶空间对于儿童的易达性是其发挥效应的前提,这包括屋顶空间所在建筑本身的易达性和屋顶空间与城市空间的三维接驳两个层面,分别对应水平和垂直两个维度。首先,所在建筑应与周边街道建立良好的步行连接性,使儿童可以独立、安全的行走,这也是儿童友好城市和街区建设的重要目标。其次,依据所在建筑及周边情况,选择适宜的垂直交通连接方式,如坡道、台阶、自动扶梯、垂直电梯等(图2);空间标志物是儿童认知空间的主要依据,可通过对坡道等垂直交通及其他标志物进行适当强化,增强对儿童的路径引导,进而保证儿童屋顶活动空间与城市的街道、广场等其他公共空间联系的便捷性和连贯性[16]。

图2 建筑屋顶之间及屋顶与城市地面的连接方式Fig.2 Connection modes between building rooftops and between rooftops and urban ground

2.4 景观主题

将屋顶空间纳入整个建筑进行设计的成功案例已有不少,一些高密度城区也有将既有公共建筑屋顶重新开发为儿童活动空间的尝试。尽管多数屋顶在利用时都被冠以“屋顶花园”的称谓,但使用主题仍可进一步加以细分。依据按使用功能对公共建筑的分类,将国内外屋顶开发案例中常见的主题形式与建筑类型分别对应,可提炼出五类常见公共建筑屋顶的四种典型儿童活动主题——儿童乐园、运动健康、花园农场和自由活动(表2)。

不同的屋顶利用方式为儿童提供了多样的活动空间,相互间也存在一定的差异。在附加经济效益方面,由于儿童业态对商业消费有明显的促进作用,因此一些商业性较强的儿童乐园和主要面向儿童的自由活动常常成为商业综合体屋顶乐于使用的主题[17],而因规模、投入和运营成本等原因,儿童乐园在科教、医疗和文化类建筑屋顶较为少见。如香港沙田又一城购物中心在屋顶建设了史努比儿童主题乐园(表2);日本神奈川县川崎市中原区武藏小杉的格林木购物中心(Grand Tree Musashikosugi)建有日本最大的屋顶儿童活动场地(表2),不但为儿童设计了丰富的活动单元,也就近为看护者提供了充足的休息空间(图3)。面向儿童的屋顶利用不仅帮助该商场获得了运营的成功,更协同带动了中原区的城市更新[18]。近年来,由于商业品牌的加入和推广,花园农场也因在城市中的稀缺性和较高的经济回报而受到商业综合体建筑的青睐。

在人文教育方面,花园农场也发挥着重要的作用。儿童在接近绿色植物的同时,可以获得作物种植的知识、对自然的感悟,并与家长建立良好的亲子互动。如芝加哥加里·科默青年中心屋顶的“农场”,种有蔬菜、药材、花卉等几十种植被,在为少年儿童提供优质教育资源的同时,还为顶层房间起到了保温隔热,降低能耗的作用(表2)。在适用范围方面,自由活动主题对各种条件的要求较低,适用范围相对更广,在各类建筑中均有实例。随着人们健康意识的增强,一些商业综合体、科教和文化建筑在屋顶设置了运动场地,如杭州云栖小镇会展中心二期屋顶结合塑胶跑道和自然公园的双重概念,并沿跑道两侧设置了多种主题景观(表2)。运动健康也逐渐成为广受儿童和家长欢迎的屋顶利用方式。

表2 各类主要公共建筑屋顶利用的代表性活动主题Table 2 Representative themes of roof utilization of various public building types

综合上述案例,尽管将公共建筑屋顶空间用于儿童户外活动具备极大潜力,但实际中仍面临着一些困境。一是气候原因带来的利用率问题。调研发现我国南方城市屋顶的利用率更高[15],而北方城市因地制宜对屋顶空间的季节性改造,如冬季屋顶滑雪场等,或可对北方建筑屋顶利用起到借鉴作用。二是开放度问题。由于不同建筑屋顶空间权属不同,开放方式在各种因素影响下存在差异,故其开放度提升策略成为需要多方论证的议题。三是实施主体与管理主体的责权问题,关键在于空间公共价值发挥与所有者利益的协调,政府需在其中发挥一定的引导或监督作用。

图3 格林木购物中心屋顶平面图及场地的活动和休息单元Fig.3 Rooftop plan of Grand Tree Musashikosugi and its activity and rest units

3 建议与展望

3.1 屋顶空间建设应重视儿童权益

公共建筑屋顶空间的开发利用需要将儿童的公共空间利益作为考虑的重要内容,有必要将适宜儿童活动提升至与适宜其他市民活动并列的位置,使其获得独立、明确的地位[3]。为鼓励更多的屋顶空间被用于儿童户外活动,应结合城市公共服务设施和公共空间规划要求,在政策上给予支持,在功能业态上进行引导,并在实施路径上予以明确。

奥地利联邦政府在2001—2002年宣布实施了首个“青年开放空间”工程;加拿大在“萨里市儿童和青少年友好城市策略”(2010)中明确提出将创建促进儿童青少年社会交往和玩耍的活力公共空间作为城市建设目标之一;率先建设中国首个儿童友好型城市的深圳,也将儿童友好相关内容纳入《深圳市城市总体规划(2016—2035年)》及其子系统规划中,鼓励、培育社会和企业积极参与社区儿童友好型公共空间建设,并提供相关服务。针对屋顶空间的利用,儿童友好型屋顶空间的基本标准、新建或改建的报批流程等都应逐步确立,做到有据可依。

3.2屋顶空间应成为城市儿童户外活动空间的多样化补充

多样化的城市儿童户外活动空间是城市丰富性与活力的体现[19],屋顶活动空间应通过适儿化改造,与其他户外空间共同构成有机、立体、儿童友好的户外活动空间体系,以下两方面需尤为注意:

3.2.1提升可达性

屋顶儿童户外活动空间应依据其目标定位、所在建筑条件及周围环境进行设计开发,注意使各屋顶空间尽可能深入住区,通过提高可步行路网密度等方式,合理提高步行可达性[20];应加强屋顶空间与周边的联系,对品质较好、配套充足、空间承载能力较高的屋顶空间,考虑增设公交线路、增加公交服务频次、或分时段减免公交费用等方式,加强与其他高密度地段的联系。

3.2.2提高开放度

儿童友好型户外活动空间需要具有较好的公共性和开放性,并尽量做到免费或低收费[21]。一方面,应设立相关奖励或补贴政策,酌情提高屋顶空间的开放度[22],使不同年龄和阶层的儿童享有同等的空间使用权,同时维护建筑所有者的利益,形成建筑与城市空间互利的长效机制。另一方面,可探索屋顶活动空间的分时段利用方式,例如,参考儿童友好城市巴塞罗那正在开展的共享校园策略[5],在适当的时段免费开放适合儿童玩耍的屋顶活动空间,补充现有户外活动场地的不足。

3.3 屋顶空间应提升空间品质

目前我国城市化进程进入下半场,城市发展从重“量”转向重“质”,儿童对户外活动空间品质的追求也超过以往。

3.3.1复合功能多用途转换

屋顶儿童活动空间的使用者主要是不同年龄段的儿童及其看护人,在设计时应综合考虑他们的使用需求、活动偏好,进行多功能复合设置,并可通过简单的布设调整,实现多种用途的转换,从而提高屋顶空间的利用率和屋顶功能的多样性。例如日本格林木购物中心屋顶的格林绿园,既可作为儿童游戏场所,又能通过对陈设的简单调整,成为附近社区儿童进行表演和其他活动的多用途空间。

3.3.2适当结合屋顶绿化

屋顶儿童活动空间结合绿化不仅对经济、环境、社会有着积极效益,对儿童的身心健康也有重要影响[23]。合理的政策可以成为屋顶绿化建设的推动力,并能有效协调公众利益和私人利益。如日本东京的新宿和涩谷区规定,面积达一定规模的建筑必须进行不小于规定比例的屋顶绿化,实施者将获得减免税收、低息贷款等优惠;东京都和大阪市则允许实施屋顶绿化的建筑适当提高容积率;横滨和神户等市将屋顶绿化面积计入建筑的绿化基准面积。

3.3.3注重场地设施、结构设备和社会安全

尽管屋顶活动可以避免地面交通的安全隐患,仍应注意栏杆、器械等设施的牢固,防止儿童跌落或磕碰风险。屋顶设置儿童活动场地时荷载增加对结构的影响小,设备要求也较低,但仍应使设备尽量远离儿童。若进行屋顶绿化,则应种植无毒害植被,并考虑覆土和灌溉导致的荷载变化、供排水、以及顶层防潮、供电配合等结构和设备的安全性。社会安全主要通过源自环境设计预防犯罪理论的视觉监视形成对犯罪行为的震慑。通过使用栅栏、玻璃等相对通透的限定方式,提高界面的公共可见度,在视线上形成一定的社会监督,从而提升儿童和使用者的安全感。

4 结束语

综上所述,户外活动空间建设是儿童友好城市建设的重要内容,利用公共建筑屋顶拓展儿童户外活动空间的一些有益经验值得借鉴。以实现儿童友好为目标、依托所在建筑的现有设施,通过在设计开发过程中对空间形态、空间界面、交通连接及景观主题的把握,可创造出各具特色的屋顶活动空间,从立体维度提升城市儿童户外活动空间的多样性。在这一过程中,需要重视儿童权益,整合多方资源、协调多方力量,提升屋顶儿童活动空间的可达性、开放性,积极探索适宜性的创新措施,推动形成公共空间与公共设施使用效率提高、建筑附加价值提升等多个维度的良性循环,进而带动高密度城市儿童活动空间品质提升、促进城市儿童权益彰显。