超级街区形态结构的认知框架及其测度方法研究

超级街区的形态优化对于存量空间的集约化发展和特色塑造具有重要意义。文章明确了超级街区的概念及核心内涵，分析了中国老城超级街区的形成原因及其存在的不足，在此基础上，从城市形态学的视角出发，搭建了视角(几何与构型)与对象(网络与面域)交互的层级矩阵认知框架及其测度方法，以实现整体结构的比较及要素个体的评价。该方法被运用在南京的5个街区样本中，以揭示超级街区的更新状态对层级特征的影响机制。

[关键词]  超级街区；形态结构；层级性；量化测度

[文章编号]  1006-0022(2023)04-0066-07

[中图分类号]  TU981

[文献标识码]  A

[引文格式]  宋亚程，韩冬青，庞月婷．超级街区形态结构的认知框架及其测度方法研究[J]．规划师，2023(4)：66-72．

无论是计划经济时期留下的单位大院还是早期新城的大街区开发，中国的城市街区普遍暴露出尺度过大的问题。面对这一问题，“小街区、密路网”模式逐渐受到青睐，但是仅通过缩小街区尺度的方式并不能真正创造出“以人为本”的场所环境。首先，中国固有的交通与规划法规对路幅宽度和建筑的退让距离做了严格的规定，街道两侧建筑因间距过大而难以形成欧洲街道的场所特征。其次，方格网式的街道及由单一产权构成的街区消解了形态的多样性，均质化的公共空间及单调的建筑风貌并不利于场所活力的形成。最后，大尺度街区模式已经成为中国城市既有的形态基底，颠覆式的改变势必会对既有的人文场所造成破坏。

在计划经济向市场经济转变的几十年中，中国的老城街区逐步经历了一系列更新改造。在自上而下与自下而上的双重机制影响下，中国普遍呈现出了具有层级性的超级街区模式。这一模式既具有可持续发展的结构优势，又存在一些无法忽视的使用问题，因此开展甄别性的认知工作必不可少。作为多种历史形态层叠的产物，老城街区在几何形状、空间尺度、使用状态上都具有极大的复杂性，这给人们深入理解超级街区带来了困难，因此需要建立科学的方法以认识超级街区的形态特征，推动价值体系重构并形成相应的实践策略。

1?超级街区的概念、核心内涵、成因机制及存在问题

1.1?相关概念梳理

20世纪初，机动车交通的发展引发了以交通干道和内向性大尺度街区为基础的现代主义设计思路，先后出现了多种设计理论与模型(图1)。而超级街区的相关概念最早可以追溯到佩里(Perry)的“邻里单元”，他意图在发达的车行交通条件下建立一个适合于居民生活、舒适安全、设施完善的社区。同时期，斯泰因(Stein)与赖特(Wright)提出“大街坊”概念，并运用到雷德朋(Radburn)的新城规划中。此后，亚当斯(Adams)与鲍姆格特纳(Baumgartner)对“邻里单元”模式做了再解释，佐克西亚季斯(Doxiadis)则从人类集聚学角度诠释了邻里空间的规划。在实践中，勒·柯布西耶(Le Corbusier)在印度昌迪加尔的街区实践以及“雷德朋规则”带动下的欧美田园社区规划都具有代表性。进入21世纪，巴塞罗那的“超级街区计划”重新引发了学界对于大尺度街区的思考。肖恩(Shane)、约翰·皮珀尼斯(Peponis)及谢尔顿(Shelton)等学者对中国、韩国及日本等东亚城市的超级街区做了广泛研究，并将其作为可持续发展的样本。

1.2?超级街区的核心内涵

以上概念虽然产生于不同的社会背景，但是都是为了创造一种兼顾流动性与稳定性的层级性结构。中国的老城街区也具备这种特征。从街道系统看，边缘干道在更大的城市范围内与其他城市干道交织形成高效的格网，超级街区内部的街道则强调慢行与交流的静稳化特征(图2)；从用地布局看，外缘地块的开发强度相对较高，容纳更为公共的城市级功能，街区内部用地的开发强度略低，其功能与居民日常的生活、交往密切相关。由此可见，中国老城街区是一种典型的“外动内静”结构。

超级街区是由城市干道、大型河道、森林及城墙等围合形成的形态单元，是通过层级逻辑将不同尺度及能级的形态要素组织起来的街区群落。它不是一个尺度概念，如印度昌迪加尔街区、欧美田园社区及比较成熟的中国老城超级街区在步行尺度上并不一定大于欧美小街区，即便是改造后的巴塞罗那超级街区，在步行尺度上也并没有因为合并改造而变大。将层级与尺度(最小的步行尺度)结合起来，可以理解相关街区类型的差异(图3)：以欧美小街区为原点，向右水平延伸，即可形成中国新城大街区与计划经济时期的单位大院，这三者都是均质或单一化的结构，不具备层级性特征；而向上延伸就体现了层级性的变化，即印度昌迪加尔街区、欧美田园社区和巴塞罗那超级街区位于居中层级，带有自下而上更新机制的中国老城超级街区则位于最高层级。因此，虽然尺度会影响层级性的产生，但是衡量超级街区的关键在于层级性，而非尺度。 

1.3?超级街区的成因机制

在进入市场经济之初，中国的城市普遍呈现出两种肌理特征：一种是明清时期留下的低矮、高密度民居院落，另一种是受苏联模式影响的单位大院。在城市更新中，前者经历的是不断合并与再开发的过程，后者经历的是不断分解、开放的过程。街道网络基本遵循原有的格局，在尺度上会根据现代交通需求逐步对街道进行改造，用地的更新顺序与街道改造保持同步。以南京新街口街区为例，在第一阶段的更新中，依托已有的边界主干道，城市内部形成了服务于大型公共建筑的辅助性街道，并带动了局部内部用地的更新；在第二阶段的更新中，外围干道系统进一步完善，边界地块完成了整体性更新，同时内部街道逐步完善，内部用地得到大幅度更新；第三阶段的更新以局部街道及用地的填补性更新为主。这一系列更新过程是中国很多老城更新的一个缩影，具有层级性的超级街区形态就是在这样的渐进式发展中产生的。

1.4?超级街区存在的问题

与统一规划的新城相比，老城超级街区风貌不整齐、环境不卫生，市政设施也相对落后与缺失。除了这些表象问题，老城超级街区还存在以下问题：

(1)繁复的空间层次。

富有层次的空间形态必然不会像方格网城市那样“一目了然”，过于自由曲折的街道往往会使人无法清楚地感知到方位，从而降低了通行的效率。过于繁多的“丁”字路口和尽端路可能会造成无效的“深度”效应，阻碍了街区内部与外部空间的连接。有些街道由于“埋藏”得过于隐秘而沦为了孤立的消极空间，进而诱发城市安全问题。

(2)拼贴的形态要素。

因为产生于不同的时期，所以各种形态要素处于一种拼贴的混乱状态。高大的现代化楼宇群时常夹杂着一些低矮、老旧的民房，造成了城市风貌的杂乱；宽大的马路往往与狭窄的巷道直接相接，甚至同一条街道的不同段落出现较大级差，这都影响了人类行为活动的连续性。

(3)失衡的资源配置。

由于缺乏统一规划，老城超级街区不可避免地出现了城市资源利用不足与分配失衡的现象。交通资源较好的道路两侧被破败的老建筑占据，而对公共交通需求较大的用地却依托狭窄的巷道布局，这些现象在中国老城中都较为常见。

2?层级矩阵—形态结构的认知框架和测度方法

2.1?认知框架搭建

针对超级街区的形态特征及其存在问题，本研究运用城市形态学的相关理论和方法，提出一个超级街区的认知框架，具体原则如下：①为不同的形态个体赋予等级属性，通过对具体、繁杂的个体的抽象化提炼来描述整体结构的层级(Hierarchy)特征；②将研究对象分为网络(Network)和面域(Area)，前者是指街道系统，后者是指由建筑物与其占据的地块所形成的平面区域；③针对尺度拼贴的问题，从几何(Geography)视角来描述街道和地块的物理尺度属性，实现不同尺度要素的划分；④针对空间层次繁复的问题，引入构型(Configuration)视角来描述形态要素之间的拓扑结构关系，达到量化描述空间行为的目的；⑤建立几何与构型两个视角的比较机制，由于资源不匹配问题本质上是由要素的几何等级和构型等级不匹配造成的，还需要在这两个视角之间搭建比较平台。

在此基础上，本研究提出一个直观的图示——层级矩阵(Hierarchy Matrix)。该矩阵由视角和对象两个坐标相交所构成，前者的两端是几何和构型，后者的两端分别为网络和区域(图4)。超级街区的形态结构可以通过两个坐标相交形成的4个维度来综合描述，这4个维度分别为网络构型、网络几何、面域构型和面域几何(表1)。

2.2?基于4个象限的方法选取

2.2.1?网络构型

在众多街道网络构型的方法中，马歇尔(Marshall)提出的路径结构(Route Structure)方法更适用于超级街区。该方法可以将街道的等级视为前置性条件，超级街区的边界街道(根据交通规划及实际使用状况判断)可以在第一时间被确定下来，以此为参照物，内部街道的属性可以被依次确定。相比之下，空间句法(Space Syntax)对于街道的前置定义是无等级差异的，属性的确定受到被分析的网络范围影响，边界与内部街道的界定不稳定。马歇尔(Marshall)的研究发现高等级街道对低等级街道有切断效应，并将其作为判断节点是否保持连续或在交叉口处分裂的标准。葛欣等人对路径结构方法做了在地性改进，通过深度(Depth)和连接度(Connectivity)两个指标确定内部街道的等级。用深度来表示目标街道与特定的“基准”街道的步数，用连接度来表示与目标街道所连接的街道的数量，将边界街道定位为“基准”街道，将深度值设置为0，将连接度值设置为无穷大，则直接连接到“基准”街道的街道的深度值为1，与深度值为1的街道相连的街道的深度值为2，依此类推。如果目标街道与3条街道相连，那么连接度值为3。街道的深度值越低，连接度值越高，其网络构型的等级就越高，反之亦然。

2.2.2?面域构型

面域构型的等级取决于地块主入口所在街道的网络构型等级。在实际建成环境中，地块的进入关系非常复杂，因此不是简单地由平面布局所确定的。有些地块的主要出入口不一定设置在毗邻的主要街道上，甚至有些地块不与城市街道直接相连，而是需要通过实地调研进一步确定。本研究根据宋亚程等人提出的入径结构(Access Structure)来整理结构关系，在扩展克罗普夫的城市形态的多层级(Muti-level)理论基础上，提出街道和地块之间以及各地块之间存在3种复杂关系，即互锁、套叠和并合，其中前两种结构对面域构型的等级确定具有影响。

本研究制定以下分级原则：首先，无论地块毗邻的街道等级有多高，只要没有入口，将不作为等级判断的依据；其次，如果一个地块与两条或两条以上的街道相连(即互锁结构)，根据等级相对较高的街道赋值；最后，如果一个地块没有与任何一个城市的街道相连，需要穿过另一个地块实现进入(即套叠结构)，则其等级要比前面的地块低1级。

2.2.3?网络几何

网络几何的维度相对简单。街道的长度和宽度一直是描述几何属性与行为活动的重要指标，街道的宽度和长度越大，其网络几何的等级就越高，反之亦然。

2.2.4?面域几何

面域是由地块中的建筑和场地所组成的，其等级通常是通过密度来描述的。空间矩阵(Spacemate)是被广泛运用的方法，它综合了4个几何特性：容积率(FSI)、建筑密度(GSI)、开敞度(OSR)和平均层数(L)，其中前两者是确定形态类型的基础。容积率和建筑密度越高，其等级就越高，反之亦然。

2.3?整体层级性的表达

在确定要素个体的等级后，通过标准差运算得到每个象限的绝对层级值，用来揭示等级要素在构成上的整体差异性特征。计算公式如下：

为了便于进行样本间的比较，本研究将绝对层级值进行归一化处理，得到相对层级值(取值0至1)，便于进行不同街区样本的比较。计算公式如下：

不同街区形态的层级性可以通过层级矩阵图量化比较，越靠近轴线外沿代表层级性越高，所以层级性越高的形态在4个维度上所构成的圈层会越大。以图5中的样本a与样本b为例，前者因为包含多种等级的网络与面域要素，所以整体层级性明显高于后者，层级矩阵的圈层也明显大于后者(图5)。

2.4?个体要素的评价

针对上文提出的资源匹配失衡的问题，本研究提出了一种评价方法，即将构型与几何的逐级匹配作为街区形态可持续发展的一个理想准则，从这一准则出发，判断每个要素的状态。如果两者的层级相当，那么该要素将被判定为均衡类型。如果构型层级远高于几何层级，那么该要素将被判定为构型畸高类型，反之将被判定为几何畸高类型。前者揭示的是要素的几何层级没有达到其所处构型层级的要求，或者是其占据了一个过于强势的构型层级，但是没有发挥出应有的空间价值；后者表明要素具有过于强大的几何，但是没有相应的构型相匹配，也可以理解为在低等级的构型层级中植入了尺度过于强大的形态要素。例如，一个“深藏”于街区内部的高层住宅区，其建设强度远远大于周边的多层住宅群，是一个高等级的面域几何要素，但是由于从城市主干道到达这个地块的路径需要经过多次转折，它的构型等级受到了压制(图6)。在层级矩阵图示中，该高层住宅作为面域要素呈现出了较低的构型等级及较高的几何等级，是一种不匹配的几何畸高现象。

3?实证研究

3.1?案例选取

本研究以南京老城为背景，从城市形态逐渐开放、市场化的进程出发，选取了5个具有代表性的样本，即南京航空航天大学街区(以下简称“南航街区”)、小营街区、南京大学街区(以下简称“南大街区”)、新街口街区、游府西街街区(表2)。

3.2?层级结构的比较

通过SPSS聚类分析，本研究得到5个网络构型等级、7个网络几何等级、7个面域几何等级、6个面域构型等级，将运算结果录入GIS平台中，再通过绝对层级值的计算得到层级矩阵图示(图7)。在结果中，南航街区呈现出面域构型极高的“偏心式”结构；小营街区的面域构型及面域几何2个维度的层级性较高，网络构型与网络几何2个维度的层级性较低；南大街区的面域几何与网络几何2个维度的层级性较高，网络构型与面域构型的层级性较低；新街口街区的网络构型、面域构型及面域几何3个维度的层级性都较高，网络几何维度的层级性较低；游府西街街区的网络构型及面域几何2个维度的层级性较高，面域构型及网络几何2个维度的层级性适中。就整体层级性来说，新街口街区与游府西街街区最高，小营街区与南大街区次之，南航街区最低。

南航街区的更新程度较低，路网密度较低，所以网络构型及网络几何的层级性都极低；由于路网的缺失，许多不临街的地块需要穿越其他地块才能到达，从而提高了面域构型的层级性；建筑肌理基本维持原有的单位大院模式，即便个别区域经过高强度更新，但是面域几何的层级性依然很低。

小营街区与南大街区的更新程度接近，所以这2个街区在某些方面具有相似性。经过一系列的开放化改造，原单位大院内的部分街道“融入”城市，一定的路网密度及丰富的组合模式使得网络构型层级性都不低；边界地块的高强度开发与内部的低密度单位大院形成对比，不免造成面域几何层级的增高。这2个街区的不同之处有两点：一是小营街区的面域构型层级性更高。究其原因，小营街区的很多地块都需要依托内部街道进入，同时地块之间的套叠现象较为普遍，进入地块的方式较为多样化；南大街区西半部分的地块可以通过内部街道进入，而东半部分的地块普遍得依托边界街道进入，进入地块的方式相对单一。二是南大街区的网络几何层级性更高，这是因为小营街区的路幅尺度较为接近，以狭小的低等级巷道为主；而南大街区除了保留了部分巷道，还拥有较多拓宽与打通的街道，路幅的差异性较大。

新街口街区与游府西街街区受到中心区的辐射影响较大，地块更新的强度及路网的密度都较高，这为高层级的面域几何及网络构型提供了基础。不同之处是前者的面域构型层级性明显偏高，网络几何层级性较低，而后者的两项指标更为均衡。究其原因，前者的街道网络更趋近于传统街道的树形模式，过多的“丁”字路口、断头路，以及地块套叠现象增加了空间进入的层次，故面域构型层级性偏高；游府西街街区的街道网络是一种传统树形与现代方格网结合的模式，并且地块与街道的进入关系更清晰，所以面域构型的层级性适中。

3.3?要素个体评价结果

在南航街区、小营街区、南大街区中，出现了大部分的面域构型畸高现象，说明随着现代化交通干道网络的置入，原有的单位大院在开发强度上难以与现有的交通资源相匹配(图8)。游府西街街区虽然没有单位大院，但是因为交通体系更为完善，街道构型的等级普遍偏高，所以反衬出了面域开发强度不足的问题。相比之下，新街口街区的该项指标较低，说明它们对交通资源的利用强于前四者。面域构型畸高的问题主要出现在街区内部，除了新街口街区的个别地块是因为开发过度，大部分还是由内部街道体系不完善造成的。

在网络要素的评价上，南航街区、小营街区及南大街区的内部主要街道均出现了几何畸高的问题，主要是因整体网络密度不高而抑制了主要街道构型等级的提高。而次级街道由于还未进行拓宽改造，出现了构型畸高的主要问题。新街口街区与游府西街街区的街道网络密度较大，整体构型层级性较高，未改造的次级街道的构型畸高问题被进一步放大。

以上成果可以为街区未来改造提供量化的借鉴与指导。值得强调的是，此项评价仅是基于形态结构的角度开展的，不具有决定性。对于城市空间是否能健康有序发展，还是要通过对社会、经济及历史等多元价值进行综合判断。

4?结束语

“小尺度、渐进式”的城市更新已成为存量时代的重要趋势，而对时刻处于动态变化的建成形态进行认知与评价是十分重要的基础工作。本研究试图明确超级街区形态的内涵及价值，并建立相应的分析方法。无论是整体结构还是个体要素，层级矩阵测度方法将提供量化评价基础，并能警示不平衡与不匹配的问题。5个南京街区的实证研究可以证明该方法的实用性与有效性，它可以将琐碎、具体的形态要素进行整合性描述，从而实现对超级街区的整体比较与评估。分析结果表明：计划经济时期的单位大院模式本身是不具备层级性的，但是经历了逐步的分解与开放之后，就会呈现出明显的层级性特征，并且层级性与更新的成熟度呈正相关；在逐步开放的过程中，单一维度的层级性增加会带来要素个体匹配失衡的危险，弥补的关键是要实现网络构型、网络几何、面域构型、面域几何4个维度的均衡发展。本研究不但为进一步探索超级街区形态的内在机制与规律提供了一种科学方法，而且为打通形态认知与形态设计两个环节建立了数学基础，对发展中微观层面的数字化城市设计方法具有基础性意义。

超级街区形态的空间使用价值及社会人文价值需要得到重新的认识。在此基础上，需要将超级街区作为一个操作对象，通过搭建具有层级性的整体结构与具有适应性的个体要素，实现物质空间形态的有序控制，提升空间发展的包容性和灵活性。如何创造更符合当代生活需求的新型超级街区，是城市更新背景下中国城市规划设计与建设的一项重要议题。