1 綠色城市設計的數字化新趨勢

　　隨著(zhù)以人工智能和大數據為引領(lǐng)的新技術(shù)越來(lái)越深地介入城市設計過(guò)程之中，綠色城市設計在保持傳統設計手法的同時(shí)，呈現出全鏈條的數字化技術(shù)轉型趨勢，直面本土問(wèn)題、探索方法創(chuàng )新的案例在各地設計實(shí)踐中不斷涌現。數字技術(shù)憑借其能滿(mǎn)足大尺度化、高顆?；?、人本量化和經(jīng)驗量化等諸多需求的特性，不僅能夠給予綠色城市設計以有效的技術(shù)支撐，同時(shí)也為其提供了全新的研究視角。

　　2 多維需求的綠色城市設計數字化技術(shù)

　　溯源現代綠色城市設計的根本出發(fā)點(diǎn)，其核心內容始終圍繞著(zhù)提升城市品質(zhì)、強化城市特色和優(yōu)化人居環(huán)境三大目標。數字化技術(shù)是在傳統生態(tài)健康導向城市設計技術(shù)方法基礎上的拓展與延伸，能夠讓設計師獲得多樣化的新數據與新方法，并以此為基礎作出更加理性的分析與判斷。數字化技術(shù)能更好地掌握人群需求并提供多樣化的空間場(chǎng)所，提升城市公共空間品質(zhì)；能更全面地挖掘城市資源，從整體與節點(diǎn)上強化城市空間特色；能對城市環(huán)境數據進(jìn)行采集、分析和模擬，最大限度地優(yōu)化人居環(huán)境質(zhì)量。以上述三大核心目標為導向，建構多維需求的綠色城市設計數字化技術(shù)方法框架，并劃分安全、生態(tài)、健康3種維度(圖1)。

▲圖1 多維需求的綠色城市設計數字化技術(shù)方法框架(作者繪)

　　3 安全范式：保障城市環(huán)境安全發(fā)展基礎

　　安全范式可分為開(kāi)發(fā)邊界控制、生態(tài)容量控制和雨洪安全三方面，開(kāi)發(fā)邊界與生態(tài)容量控制是從整體視角出發(fā)，對城市或片區的開(kāi)發(fā)建設進(jìn)行全局把控；雨洪安全則是從防災減災的角度尋求對雨洪資源的管理與利用。

　　在某濱水地段城市設計中，以街區作為研究單元，將影響因素分成三大類(lèi)，即服務(wù)支撐、交通支撐和資源支撐要素，并將其細分為城市中心因子、用地布局因子、道路交通因子、區域交通因子、綠地景觀(guān)因子和濱水景觀(guān)因子6個(gè)支撐因子，在GIS數據分析平臺中進(jìn)行無(wú)權重疊加運算，從而得到片區空間容量的等級分區(圖2)。

▲圖2 多因子疊加模擬量化開(kāi)發(fā)容量（楊俊宴工作室項目成果文本）

　　4 生態(tài)范式：構建城市環(huán)境友好發(fā)展格局

　　生態(tài)范式主要方法包括山水格局分析、生境網(wǎng)絡(luò )分析和水生態(tài)優(yōu)化等，通過(guò)對山水格局的數字化分析，有利于從整體把握城市的山水骨架，并結合都市骨架、人文骨架的分析研究，提煉城市空間特色，通過(guò)多要素管控進(jìn)行空間落實(shí)。

　　在中部某城市的總體城市設計實(shí)踐中，通過(guò)對城市山水格局、濕地公園和生態(tài)廊道等的實(shí)地調研，并結合文獻資料對現狀生境網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題進(jìn)行歸納總結。以問(wèn)題為導向，分別從生境網(wǎng)絡(luò )格局指數、生態(tài)敏感區保護2個(gè)維度建構生境網(wǎng)絡(luò )評價(jià)方法，進(jìn)而對生境網(wǎng)絡(luò )及其四要素——核心保護區、生境斑塊、廊道結構和跳板結構的規劃布局作出指引與優(yōu)化(圖3)。

▲圖3 城市生境網(wǎng)絡(luò )四要素規劃對策（楊俊宴工作室項目成果文本）

　　5 健康范式：提升城市環(huán)境美麗發(fā)展體系

　　健康范式主要包括物理環(huán)境模擬與優(yōu)化、植物群落優(yōu)化、綠色景觀(guān)視廊營(yíng)造、山水感知度分析，以及綠地匹配度優(yōu)化等數字化技術(shù)方法。

　　物理環(huán)境模擬與優(yōu)化主要采取模擬與實(shí)測相結合的方法，運用衛星遙感技術(shù)、Phoenics流體計算軟件、SoundPlan軟件等對城市或片區的熱環(huán)境(圖4)、風(fēng)環(huán)境(圖5)和聲環(huán)境(圖6)進(jìn)行全范圍模擬，分析現狀存在的問(wèn)題，進(jìn)而提出物理環(huán)境提升策略和空間形態(tài)管制措施，同時(shí)在方案比選階段對多個(gè)方案進(jìn)行驗證和反饋，積極應用于方案深度設計與優(yōu)化階段。

▲圖4 基于Ecotect軟件的熱環(huán)境分析（楊俊宴工作室項目成果文本）

▲圖5 基于Phoenics軟件的風(fēng)環(huán)境分析（楊俊宴工作室項目成果文本）

▲圖6 基于Cadna/A軟件的聲環(huán)境分析（楊俊宴工作室項目成果文本）

　　6 結語(yǔ)

　　筆者通過(guò)對近年來(lái)開(kāi)展的規劃設計實(shí)踐的分析總結，從中凝練出安全、生態(tài)、健康三大技術(shù)范式，并詳細闡述了各范式所對應的數字化技術(shù)方法，旨在完善綠色城市設計的技術(shù)方法體系。通過(guò)對數字化技術(shù)方法的總結，試圖從中發(fā)現未來(lái)數字化技術(shù)發(fā)展的趨勢與方向，也為推動(dòng)數字化方法的實(shí)踐應用提供一定參考。

　　楊俊宴，東南大學(xué)建筑學(xué)院教授

　　章飆，東南大學(xué)建筑學(xué)院在讀博士研究生