空间句法理论及其在现代住宅设计中的应用
时间：2023-01-21 09:15:07 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
贾晓昱
（山西铁道职业技术学院交通工程系，山西 太原 030013）
人们所生活的大都市中处处体现着空间，比如说车站的车棚空间、室内的居住空间、桥下的雨篷空间、入口的挑板空间等。建筑作为最早也是最原始的人类栖息之地，在人类出现之时就有各种建筑雏形，譬如“穴居”的发展（见图 1）、“巢居”的发展（见图 2），“穴”与“巢”的本质其实都是空间。而中国几千年的建筑发展历史，创造出独树一帜的以院落围合的独特空间体系——庭院空间、廊园空间、檐下空间等。
图1 “穴居”的发展
图2 “巢居”的发展
国外现代建筑开宗立派的几位大师，如格罗皮乌斯、密斯·凡德罗、柯布西耶等都是空间应用的大师，这也使建筑空间的理论得到了前所未有的发展，使空间成为真正的建筑主角。现代建筑师应当将空间理论发展成为一种可以供后人操作的构成分析方法。虽然不能像数学那样精准到丝毫不差，但也应当有据可循，这样方可以在各地城市化的过程中，避免走弯路，营造出使人们感觉熟悉又舒适且具有多重性质的空间场所，这也是空间构成分析的意义所在。
在众多的建筑空间中，使用最频繁、最广泛的当属住宅建筑，其也是人们赖以生存的家园内最重要的一个环节。建筑大师柯布西耶曾说过“住宅是居住的机器”，他把住宅当成像机器一样复杂，如同众多机器零件构成的一个精细化功能体。这个理论刚提出时，很多人不理解，他们认为建筑空间设计应该更多地从感性和人文出发，而不是生硬地去套用某些定理和公式等。但是，随着城市化的加剧，越来越多的设计师发现要设计成片的住宅小区、棚户区、工矿区等容纳大体量人群居住的场所空间，仅仅通过个人经验和主观认识是无法满足大多数居民的日常居住要求。
2.1 概况
空间句法（space syntax）理论应运而生。它是包括对于建筑聚落城市空间景观造景等诸多人居环境量化设计的一种方法。这是比尔·希列尔（Bill Hillier）在20世纪70年代初期提出的，当时其任职于英国伦敦大学巴特莱特建筑学院。空间句法用来较为定量地寻找建筑、城市空间设计、室内设计等某种潜在空间法则。未来，随着计算机技术迅猛发展，使得希列尔的空间句法理论得以真正实现。计算机软件可以模拟不同形状、功能、大小的空间，以及在人流量动态变化下，不同空间之间的紧密联系性等问题。1999，2001年在巴西利亚和亚特兰大举行的空间句法研究讨论会，更是将空间句法理论提升到了应用和商业开发的程度。
在空间句法中，发展出5种定量指标的拓扑形态变量，即连接值、控制值、深度值、集成值和可理解度值，这种对空间的描述类似于文章中的句法、语法，故其名曰空间句法。空间句法就是从建筑、聚落、城市乃至景观等方面对居住空间的结构进行定量描述，从而探讨空间组织与人类社会的联系。空间句法是一种有关空间和社会的理论与技术。建立空间句法的目标是描述建筑设计中选择不同的实体和空间构造可能带来的视觉和行为影响，其应用于城市空间结构及空间中行人活动模式问题时显示出强大的分析力，是对建筑和城市空间的一种新描述，空间与空间的相互拓扑关系，将空间的图构理论对轴线等导出一系列形态分析变量。
2.2 基本组成元素——构形
由建筑物实体构成的“实”形和建筑与建筑之间形成的“虚”形，再由形与形之间排列组合，这就是构形的实质。希列尔对构形所表达的各种空间形态进行有规律的总结和归纳。因此任意变化系统中的某一元素，就会改变其他元素甚至整个系统，即拓扑学所研究的变量与整体的关系。
通过计算机软件对构形元素进行分析，我们可以提前在房屋未建成之前，模拟分析出不同形态下的居住使用感受。这是基于希列尔的空间句法理论计算机模拟仿真技术达到的一种超前预判的效果，使得住宅区之内的楼盘、楼间距、小区道路、小区的服务设施等方面设计都有章可循，最大限度地服务于业主，尽可能创造出理想化的居住空间。
2.3 图解表示构形——图构
空间句法理论最经典的案例如图3所示，最左侧第一列3个构筑物的平面看似没有大的区别，实则其内部墙体的开门位置不同，使用起来的效果也截然不同。
图3 空间句法的图构
在研究其空间构形方面，对其进行“底与图”的反转研究，得到了中间一列图像，用黑色凸显研究的空间主体。用圆圈（节点）来表示活动空间，用线段来表示连接关系，以此得到最右边的空间句法结构图解。
通过希列尔的空间句法关系图解可以清晰地看出：不同围合关系下的空间构形对人流的空间引导是截然不同的，为设计师更好地创造人性化空间提供了可行的方法。建筑设计师可以参考由计算机根据拓扑学理论生成的关于空间构成的若干种构形，从而挑选出一种最适合于表达设计的空间形态。
3 空间句法理论在太原市十二院城住宅小区设计中的应用
太原市十二院城住宅小区设计较为成功地应用了空间句法理论，小区位于太原市万柏林区，街道划分在和平南路与南内环西街交界口西南角100m处，占地约为 345 000m2，总建筑面积 887 000m2，容积率 2.89，绿地率38%（见图4）。以12个独特空间形态的院城来探讨更高层次人居方向，实践“新东方主义”“集成式家居”理念，向人文地产的新高度前进。
图4 太原市十二院城总平面
建筑精度源自空间句法理论的应用，十二院城是设计师基于城市历史文脉和东方传统建筑文化，大胆采用空间句法理论进行的方案设计。设计师精心推敲，采用连接值、控制值、深度值等理论公式设计交往空间，从而缩短人和景观、人和人、人和各项配套设施之间的距离，让中国特有睦邻关系和传统人居之美得以传承，使整个小区更舒适且更具归属感。
十二院城包括桃院、梅院、兰院、馥院和芍院等，其均从空间句法理论中发展而来，以街、曲、府、坊、市、瓦子打造“十二品”景观节点，规划社区网络体系符合空间句法中的集成值，将项目划分为12个组团，遵循“小组团、大社区”的规划理念，保留“三晋院落”，小区内共有338亩成品园林，打造日晷、玲珑沁、中式门廊等“十二品”景观节点，涵盖绿植、水景等景观。便捷路网交通通达性高，紧邻太原地铁3号线，周边多条快速路，构建立体交通路网，交通便利，通达全城。结合国际化设计元素，打造出以红色为主调的新东方主义风格建筑。
值得一提的是，由空间句法理论设计出的独特的“四街五曲”布局，使十二院城各组团友好共生，并与盛唐古韵暗合。同时融入山西太原的地域文化特质，将三晋院落建筑文化演绎到现代人居住尺度中来，在组团内部形成层次丰富的院落空间。其内部楼盘的组织方式和造型高低错落，使中央6个节点构成的景观中心道路交叉点成为人流活动的集中处，形成较好的围透划分和序列导向。其中的馥院和芍院的特点是半包围结构，但是其入口空间东西巷的设置比南北向更有利于空间的渗透和深入性的研究。
十二院城深谙晋地院落文化精髓，采取以人为本的新东方主义设计理念和空间句法理论的集成值和可理解度值，构建三层递进式院落贯穿景观体系。从小区大院落、各组团院落到空中花园，下沉院落和抬高院落等层层荡涤归家的心情。设计师基于空间句法中5个量值，提出了“90+900+9000”创新房住概念，假定住房面积为90m2、会所面积为900m2、小区大环境面积为9 000m2，以3个不同面积的概念空间组成新时代居住模式和生活方法，将兼容多重功效的会所视为家庭空间的外部延伸，将公共景观视为共享私人花园，为业主提供更为贴心的生活载体。
十二院城在计划项目中的关键类型是一般住宅、别墅、花园洋房、高层、小高层等，上述不同体量和空间形态的建筑均来源于空间句法理论的推演。小区呈矩形，一边为高层及小高层，另一边为花园洋房、一般住宅及别墅，还有大部分绿化及设施，均暗合空间句法理论。在高层住宅的环境设计中加入了“湖”元素，在绿地基础上加入“水”元素，变化丰富，能很好地调整环境。小区内设置有幼儿园、小学，作为服务于整个小区，套型全部配有1个独立使用小型“空中花园”，增添了套型活力和亲切感和舒适度。当中有套型还配有跃层，让住户拥有更多空间，体验到竖向空间的综合利用。
十二院城是太原市利用空间句法理论建造的大体量居民居住区的典型案例，之所以名字叫作十二院城，是因其由12个体块组成。小区这12个体块之间的关系，正是模拟了空间句法理论所提倡的轴线、节点、绿化道路等不同的元素，进行有机的排列组合，使之达到便利性、可达性、外部效应、内部效应等效果。
空间句法理论可实现对于空间的定量描述，采用计算机技术模拟人流、车流等得出最佳方案，使得空间的围透划分更加有章可依。无论是宏观层面的设计，还是微观层面的设计，空间句法理论都是一种行之有效的研究工具。
随着现代数学领域中拓扑学的不断发展，空间句法理论可更加准确地描述和表达设计师的灵感，如太原市万柏林区十二院城住区的案例，设计师运用空间句法理论使得设计在城市经济、社会、文化和环境方面都达到一定高度，被誉为“并州龙城第一住区”。
在未来的城市建筑空间设计中，越来越多的建筑师会更加自觉地采用空间句法理论进行初期的方案设计和建成后的检验，这都归功于希列尔团队的理论贡献。空间句法是对空间本身的本质性研究，这种客观分析和实际操作，将有利于建筑师卓有成效地创造出更多更好的作品。
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