▲ 效果圖及概念草圖 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

– 設(shè)計(jì)緣起 –

 01 迷茫的中國(guó)城市 

在中國(guó)高速城鎮(zhèn)化發(fā)展的背景下，越來(lái)越多的中國(guó)城市走向了現(xiàn)代化。而這些發(fā)展中的城市卻讓居民感覺(jué)到困惑：

1）自上而下的城市規(guī)劃使城市變成了一座座功能單一的“孤島”，身處其中的使用者無(wú)法體驗(yàn)豐富的城市生活。

2）統(tǒng)一的城市設(shè)計(jì)綱要導(dǎo)致城市發(fā)展“千篇一律”，重復(fù)的功能與乏味的空間使得城市單一化、片面化。這樣的發(fā)展模式讓設(shè)計(jì)師忽略了城市是在歷史沉淀中由每一個(gè)公民自主決定其發(fā)展的有機(jī)系統(tǒng)。

3）城市管理法令將城市變成了管理者“自上而下”的產(chǎn)物，而不再是居民通過(guò)個(gè)體意志“自下而上”產(chǎn)生的結(jié)果。這樣的發(fā)展使得城市無(wú)法顧及大眾的切身需求。  

4）城市發(fā)展不僅消減了歷史建筑，也消減了人們的回憶。

▲ 鋼筋混凝土的冰冷城市 ? Nipic

 02 西安城市發(fā)展謎題 

▲ 西安城市照片 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

西安正作為現(xiàn)代化城市急速發(fā)展，但西安古城卻被其“歷史保護(hù)區(qū)”身份限制而止步不前。無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生活需求的居民陸續(xù)搬遷，逐漸喪失生活氣息的古城淪落為單一的旅游景點(diǎn)，同樣被歷史保護(hù)法令限制的還有西安古城內(nèi)原本充滿潛力與可能性的城市空間。

▲ 西安古城照片及城墻模型 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

“高密度、低容積率”的古城夾在城市發(fā)展與風(fēng)貌保護(hù)之間，如何在滿足不同使用者需求的同時(shí)進(jìn)行有機(jī)更新成為了一大挑戰(zhàn)。

– 設(shè)計(jì)步驟及方案 –

 01 找尋古城“冷暖”

在過(guò)往的發(fā)展歷程中，城市作為一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)，其復(fù)雜性卻時(shí)常被設(shè)計(jì)者忽略?？{在《城市設(shè)計(jì)的緯度》一書(shū)中提出了城市設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐的六個(gè)關(guān)鍵維度——社會(huì)的、視覺(jué)的、功能的、時(shí)間的、形態(tài)的和認(rèn)知的。這些維度體現(xiàn)出城市的復(fù)雜性，也促使我們對(duì)整個(gè)西安古城進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)研、行人行為模擬、建筑功能分析等多維探索。

▲ 基于城市功能的調(diào)研 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

維度01：古城內(nèi)人群活躍度分析

首先確定西安古城中的重要節(jié)點(diǎn)并加以分類：①休閑場(chǎng)所（商業(yè)區(qū)、城市公園、美食街等）②文化宗教類建筑（寺廟、雕塑、紀(jì)念館、塔等）③服務(wù)機(jī)構(gòu)（醫(yī)院、政府等）④教育類建筑（小學(xué)、中學(xué)等）。

通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)地調(diào)研統(tǒng)計(jì)人群停留時(shí)間，并基于停留時(shí)間得出古城區(qū)域的熱力圖。在這一過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)受商業(yè)和服務(wù)設(shè)施吸引，古城東側(cè)的人群活躍度明顯高于西側(cè)。

維度02：古城內(nèi)的交通系統(tǒng)

西安古城的棋盤(pán)式路網(wǎng)雖然利于出行，有助于提高城市工業(yè)化效率，但是同時(shí)也削弱了人們“小徑尋趣”的可能，并導(dǎo)致了市民趣味空間與私密空間的匱乏。

維度03：重新審視古城功能分區(qū)

隨著城市發(fā)展進(jìn)程的加快，人口密度爆發(fā)式增長(zhǎng)，西安古城經(jīng)過(guò)改、擴(kuò)建而成型的現(xiàn)有功能區(qū)不再合理，場(chǎng)所服務(wù)半徑與居民需求不匹配。

 02 回坊，回訪 

▲ 基地 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)研，我們最終將基地選在了西安古城中心西側(cè)的“回坊”中心區(qū)域。

▲ 文化 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

回坊起源于宋代，在元代與明代逐漸成型，因?yàn)闅v史和宗教等緣故，其中50%是回民，具有突出的宗教文化特征，是西安古城的一大特色。

但是，受種種因素影響，該片區(qū)相對(duì)于整個(gè)古城而言較為閉塞，在其他片區(qū)大步邁入現(xiàn)代化進(jìn)程時(shí)，回坊仿佛存在于自己的獨(dú)立時(shí)空，某種程度上形成了城中城的局面。這里沒(méi)有高層，也沒(méi)有規(guī)范化的社區(qū)概念。隨著人口數(shù)量的增加，“私搭亂建”不斷蠶食公共空間：綠蔭減少、道路狹窄、衛(wèi)生狀況堪憂。

▲ 基地調(diào)研拆分 ? 《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

其次，在調(diào)研過(guò)程中我們還發(fā)現(xiàn)，回坊片區(qū)內(nèi)雖然很多地方并不現(xiàn)代，但是生活其中的人們享受這種小尺度、小空間帶來(lái)的慢生活與愜意——這里有更多的鄰里交流，更濃的人情味。

 03 基于計(jì)算機(jī)行人模擬的基地分析 

▲ 場(chǎng)地分析及路網(wǎng)熱力圖 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

考慮到西安古城作為一個(gè)相對(duì)封閉的高密度區(qū)域，其內(nèi)部的交通空間并不滿足當(dāng)代中國(guó)城市的要求，所以我們選擇對(duì)古城的交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行局部改造。

首先，我們嘗試建立古城內(nèi)的行人模擬系統(tǒng)，以確定行人的主要交通線路。模擬系統(tǒng)遵照以下4條規(guī)則：

1) 行人從起點(diǎn)出發(fā)，走向自己的終點(diǎn)；

2) 在移動(dòng)過(guò)程中，行人具有自己的視野；

3) 行人會(huì)依照個(gè)體興趣而改變既定路線并向興趣點(diǎn)移動(dòng)；

4) 行人會(huì)在行進(jìn)中相互退讓以避免碰撞。

▲ 路徑 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

其次，基于以上規(guī)則，同時(shí)模擬多人在古城中的移動(dòng)，將移動(dòng)軌跡生成熱力圖以推導(dǎo)街道的使用頻率，并總結(jié)出場(chǎng)地周邊的行人流線特征，以作為規(guī)劃場(chǎng)地內(nèi)部動(dòng)線的依據(jù)。

模擬結(jié)果顯示場(chǎng)地周邊街道人流聚集較少，這與實(shí)地調(diào)研的結(jié)果一致——場(chǎng)地所在的古城西部沒(méi)有大型市政設(shè)施，以旅游業(yè)和餐飲業(yè)為主要業(yè)態(tài)，缺乏多元化的經(jīng)濟(jì)模式，人均收入低。

04“蟻群算法”

共識(shí)主動(dòng)性（Stigmergy）是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中生物個(gè)體自治的信息協(xié)調(diào)機(jī)制。在沒(méi)有中樞控制和接觸交流的條件下，群體通過(guò)信息傳遞，達(dá)到信息對(duì)稱，個(gè)體獨(dú)立行動(dòng)，互相修正，自我更新，逐步完善群體的生態(tài)環(huán)境。

▲ 蟻群模擬 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

為了避免 “自上而下”的設(shè)計(jì)模式，突出居民的共識(shí)主動(dòng)性，形成有機(jī)的場(chǎng)地內(nèi)部流線，我們選擇了引入“蟻群算法”。

▲ 蟻群實(shí)驗(yàn)路徑的生成 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

在計(jì)算機(jī)模擬之前，我們還購(gòu)置了實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月的觀察以確認(rèn)其真實(shí)性。

▲ 蟻群模擬路徑的生成 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

蟻群模擬首先要通過(guò)空間點(diǎn)位的評(píng)估系統(tǒng)對(duì)重要的功能空間進(jìn)行定位，并將其設(shè)定為“蟻群”的起點(diǎn)。然后將場(chǎng)地內(nèi)景觀較好的區(qū)域和宗教建筑區(qū)域設(shè)定為“蟻群”的興趣點(diǎn)，再通過(guò)算法對(duì)這些重要空間進(jìn)行連接，最終呈現(xiàn)出有機(jī)的建筑流線以使建筑單體盡量契合宗教建筑以及周邊的景觀區(qū)域。

 05 建筑單元的類型學(xué)研究 

隨著城市的高速發(fā)展，模式化的設(shè)計(jì)語(yǔ)言使城市豐富的空間形式和文化屬性日漸式微。雖然回坊中的合院形制也隨著城市發(fā)展受到了影響，但仍具有自身獨(dú)特的特征。

▲ 類型學(xué)研究 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

通過(guò)提取場(chǎng)地中具有時(shí)代代表性的合院建筑體系，并采用建筑類型學(xué)的方式整合其形態(tài)特征，我們將7種常見(jiàn)的建筑單體形式根據(jù)使用需求進(jìn)行了轉(zhuǎn)譯，進(jìn)而形成了自己的建筑語(yǔ)匯。

▲ 新舊肌理研究 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

▲ 單元平面 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

我們最終的設(shè)計(jì)構(gòu)想是保留原有的建筑脈絡(luò)——回坊特有的合院體系、街區(qū)以及建筑群落。在給居民提供更多更合理空間的同時(shí)，還原小尺度的街區(qū)環(huán)境，保留建筑群落的公共空間，為大家留下“憶往昔”的場(chǎng)所。

▲ 節(jié)點(diǎn)效果圖 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

06“自下而上”的組合 

▲ 古城起搏器效果圖 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

傳統(tǒng)的城市設(shè)計(jì)往往是“自上而下”的，缺乏對(duì)城市居民個(gè)體意志的考量與尊重，但是信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)可以通過(guò)對(duì)大量不同個(gè)體的差異化需求進(jìn)行并行計(jì)算以達(dá)到大量個(gè)體“自主共生”的可能。

▲ 單元組合 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

通過(guò)類型學(xué)分析得到的建筑單體眾多且要求不同，同時(shí)，各個(gè)單體間的組合關(guān)系獨(dú)立但整體具有較大的復(fù)雜性，因此“自上而下”的思維方式在本設(shè)計(jì)中是具有較大局限性的。

▲ 節(jié)點(diǎn)效果圖 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

借助計(jì)算機(jī)算法，對(duì)已經(jīng)歸類的建筑單體進(jìn)行大量的組合嘗試，總結(jié)出單體組合的邏輯并將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)組合的“語(yǔ)匯”以指導(dǎo)計(jì)算機(jī)進(jìn)行空間組織，同時(shí)基于“蟻群算法”的整體流線結(jié)果對(duì)計(jì)算機(jī)空間生成進(jìn)行控制。

▲ 效果圖 ?《古城起搏器》團(tuán)隊(duì)

– 設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì) –

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)按：在1000+小時(shí)的時(shí)間里，我們進(jìn)行了一次嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、未?lái)的、先鋒的，卻也尊重歷史脈絡(luò)的城市設(shè)計(jì)暢想。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程痛卻快樂(lè)——雖然也曾遇到挑戰(zhàn)，甚至多次想要放棄，但最終還是堅(jiān)持到了最后并取得了一些成績(jī)。回顧來(lái)路也讓我們明白，好的設(shè)計(jì)應(yīng)該是深刻的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，并且需要具有先進(jìn)的國(guó)際視野。

希望可以通過(guò)這個(gè)將多維度的城市分析、不同的計(jì)算機(jī)算法模擬、建筑類型學(xué)以及“自下而上”的空間生成方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的作品，為未來(lái)的城市設(shè)計(jì)提供一種新思路，創(chuàng)造更多的可能性。

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)：黃路遙（武漢理工大學(xué)）、王居鵬（河南科技大學(xué)）、劉驥鑫（河北工程大學(xué)）、鄭曉琪（泉州師范學(xué)院）

指導(dǎo)教師：王世良、李競(jìng)一

▲ 團(tuán)隊(duì)合影 ? Mars

文章來(lái)源：《城市·環(huán)境·設(shè)計(jì)》雜志社（UED）

內(nèi)容編輯：虛虛 丨 視覺(jué)：小楊桃菌

*設(shè)計(jì)說(shuō)明由作者團(tuán)隊(duì)提供

– 回顧競(jìng)賽命題 –