1 綠色城市設(shè)計(jì)的數(shù)字化新趨勢

　　隨著以人工智能和大數(shù)據(jù)為引領(lǐng)的新技術(shù)越來越深地介入城市設(shè)計(jì)過程之中，綠色城市設(shè)計(jì)在保持傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手法的同時(shí)，呈現(xiàn)出全鏈條的數(shù)字化技術(shù)轉(zhuǎn)型趨勢，直面本土問題、探索方法創(chuàng)新的案例在各地設(shè)計(jì)實(shí)踐中不斷涌現(xiàn)。數(shù)字技術(shù)憑借其能滿足大尺度化、高顆?；?、人本量化和經(jīng)驗(yàn)量化等諸多需求的特性，不僅能夠給予綠色城市設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)數(shù)字化技術(shù)

　　溯源現(xiàn)代綠色城市設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)，其核心內(nèi)容始終圍繞著提升城市品質(zhì)、強(qiáng)化城市特色和優(yōu)化人居環(huán)境三大目標(biāo)。數(shù)字化技術(shù)是在傳統(tǒng)生態(tài)健康導(dǎo)向城市設(shè)計(jì)技術(shù)方法基礎(chǔ)上的拓展與延伸，能夠讓設(shè)計(jì)師獲得多樣化的新數(shù)據(jù)與新方法，并以此為基礎(chǔ)作出更加理性的分析與判斷。數(shù)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(jié)點(diǎn)上強(qiáng)化城市空間特色；能對城市環(huán)境數(shù)據(jù)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(biāo)為導(dǎo)向，建構(gòu)多維需求的綠色城市設(shè)計(jì)數(shù)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(shè)計(jì)數(shù)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(chǔ)

　　安全范式可分為開發(fā)邊界控制、生態(tài)容量控制和雨洪安全三方面，開發(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(qū)的開發(fā)建設(shè)進(jìn)行全局把控；雨洪安全則是從防災(zāi)減災(zāi)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(shè)計(jì)中，以街區(qū)作為研究單元，將影響因素分成三大類，即服務(wù)支撐、交通支撐和資源支撐要素，并將其細(xì)分為城市中心因子、用地布局因子、道路交通因子、區(qū)域交通因子、綠地景觀因子和濱水景觀因子6個支撐因子，在GIS數(shù)據(jù)分析平臺中進(jìn)行無權(quán)重疊加運(yùn)算，從而得到片區(qū)空間容量的等級分區(qū)(圖2)。

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

　　4 生態(tài)范式：構(gòu)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，通過對山水格局的數(shù)字化分析，有利于從整體把握城市的山水骨架，并結(jié)合都市骨架、人文骨架的分析研究，提煉城市空間特色，通過多要素管控進(jìn)行空間落實(shí)。

　　在中部某城市的總體城市設(shè)計(jì)實(shí)踐中，通過對城市山水格局、濕地公園和生態(tài)廊道等的實(shí)地調(diào)研，并結(jié)合文獻(xiàn)資料對現(xiàn)狀生境網(wǎng)絡(luò)問題進(jìn)行歸納總結(jié)。以問題為導(dǎo)向，分別從生境網(wǎng)絡(luò)格局指數(shù)、生態(tài)敏感區(qū)保護(hù)2個維度建構(gòu)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(hù)區(qū)、生境斑塊、廊道結(jié)構(gòu)和跳板結(jié)構(gòu)的規(guī)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(guī)劃對策（楊俊宴工作室項(xiàng)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、綠色景觀視廊營造、山水感知度分析，以及綠地匹配度優(yōu)化等數(shù)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(jié)合的方法，運(yùn)用衛(wèi)星遙感技術(shù)、Phoenics流體計(jì)算軟件、SoundPlan軟件等對城市或片區(qū)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(xiàn)狀存在的問題，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方案進(jìn)行驗(yàn)證和反饋，積極應(yīng)用于方案深度設(shè)計(jì)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(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)目成果文本）

　　6 結(jié)語

　　筆者通過對近年來開展的規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐的分析總結(jié)，從中凝練出安全、生態(tài)、健康三大技術(shù)范式，并詳細(xì)闡述了各范式所對應(yīng)的數(shù)字化技術(shù)方法，旨在完善綠色城市設(shè)計(jì)的技術(shù)方法體系。通過對數(shù)字化技術(shù)方法的總結(jié)，試圖從中發(fā)現(xiàn)未來數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的趨勢與方向，也為推動數(shù)字化方法的實(shí)踐應(yīng)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