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安全·生态·健康:绿色城 市设计的数字化转型

* 来源: * 作者: admin * 发表时间: 2019-05-17 10:32:43 * 浏览: 51

       1 绿色城 市设计的数字化新趋势

  随着以 人工智能和大数据为引领的新技术越来越深地介入城市设计过程之中,绿色城 市设计在保持传统设计手法的同时,呈现出 全链条的数字化技术转型趋势,直面本土问题、探索方 法创新的案例在各地设计实践中不断涌现。数字技 术凭借其能满足大尺度化、高颗粒化、人本量 化和经验量化等诸多需求的特性,不仅能 够给予绿色城市设计以有效的技术支撑,同时也 为其提供了全新的研究视角。


  2 多维需 求的绿色城市设计数字化技术

  溯源现 代绿色城市设计的根本出发点,其核心 内容始终围绕着提升城市品质、强化城 市特色和优化人居环境三大目标。数字化 技术是在传统生态健康导向城市设计技术方法基础上的拓展与延伸,能够让 设计师获得多样化的新数据与新方法,并以此 为基础作出更加理性的分析与判断。数字化 技术能更好地掌握人群需求并提供多样化的空间场所,提升城 市公共空间品质;能更全 面地挖掘城市资源,从整体 与节点上强化城市空间特色;能对城 市环境数据进行采集、分析和模拟,最大限 度地优化人居环境质量。以上述 三大核心目标为导向,建构多维需 求的绿色城市设计数字化技术方法框架,并划分安全、生态、健康3种维度(图1)。

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市设计的数字化转型

▲图1 多维需 求的绿色城市设计数字化技术方法框架(作者绘)


  3 安全范式:保障城 市环境安全发展基础

  安全范 式可分为开发边界控制、生态容 量控制和雨洪安全三方面,开发边 界与生态容量控制是从整体视角出发,对城市 或片区的开发建设进行全局把控;雨洪安 全则是从防灾减灾的角度寻求对雨洪资源的管理与利用。

  在某滨 水地段城市设计中,以街区作为研究单元,将影响 因素分成三大类,即服务支撑、交通支 撑和资源支撑要素,并将其 细分为城市中心因子、用地布局因子、道路交通因子、区域交通因子、绿地景 观因子和滨水景观因子6个支撑因子,在GIS数据分 析平台中进行无权重叠加运算,从而得 到片区空间容量的等级分区(图2)。

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市设计的数字化转型

▲图2 多因子 叠加模拟量化开发容量(杨俊宴 工作室项目成果文本)


  4 生态范式:构建城 市环境友好发展格局

  生态范 式主要方法包括山水格局分析、生境网 络分析和水生态优化等,通过对 山水格局的数字化分析,有利于 从整体把握城市的山水骨架,并结合都市骨架、人文骨架的分析研究,提炼城市空间特色,通过多 要素管控进行空间落实。

  在中部 某城市的总体城市设计实践中,通过对城市山水格局、湿地公 园和生态廊道等的实地调研,并结合 文献资料对现状生境网络问题进行归纳总结。以问题为导向,分别从 生境网络格局指数、生态敏感区保护2个维度 建构生境网络评价方法,进而对 生境网络及其四要素——核心保护区、生境斑块、廊道结 构和跳板结构的规划布局作出指引与优化(图3)。

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▲图3 城市生 境网络四要素规划对策(杨俊宴 工作室项目成果文本)


  5 健康范式:提升城 市环境美丽发展体系

  健康范 式主要包括物理环境模拟与优化、植物群落优化、绿色景观视廊营造、山水感知度分析,以及绿 地匹配度优化等数字化技术方法。

  物理环 境模拟与优化主要采取模拟与实测相结合的方法,运用卫星遥感技术、Phoenics流体计算软件、SoundPlan软件等 对城市或片区的热环境(图4)、风环境(图5)和声环境(图6)进行全范围模拟,分析现状存在的问题,进而提 出物理环境提升策略和空间形态管制措施,同时在 方案比选阶段对多个方案进行验证和反馈,积极应 用于方案深度设计与优化阶段。

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▲图4 基于Ecotect软件的热环境分析(杨俊宴 工作室项目成果文本)

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▲图5 基于Phoenics软件的风环境分析(杨俊宴 工作室项目成果文本)

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▲图6 基于Cadna/A软件的声环境分析(杨俊宴 工作室项目成果文本)


  6 结语

  通过对 近年来开展的规划设计实践的分析总结,从中凝练出安全、生态、健康三大技术范式,并详细 阐述了各范式所对应的数字化技术方法,旨在完 善绿色城市设计的技术方法体系。通过对 数字化技术方法的总结,试图从 中发现未来数字化技术发展的趋势与方向,也为推 动数字化方法的实践应用提供一定参考。