深南大道城市色彩环境调查与分析

深南大道城市色彩环境调查与分析

城市色彩研究方法与结论城市色彩，又称“城市环境色彩”，是指城市各部分公共空间的颜色特征总数。城市色彩包含大量复杂多变的元素,因此必须科学地调查与分析,才能实现有效引导和规划它的发展。城市建筑色彩研究的方法论在20世纪60年代由法国色彩地理学家让·菲利普·朗克罗先生创建,其后国际上多个研究机构分别在此基础上构建了类似的城市色彩调查研究方法,并将研究成果付诸实践,取得了良好的效果。近年来我国的城市色彩研究在两方面取得了长足进展,一是对城市特征色的研究[4~6],形成了囊括城市历史文脉、气候、自然环境和功能等宏观因素的分析框架;二是对特色地段的城市色彩设计[7、8],将城市形体空间环境设计方法与色彩学原理相结合,实现具体的空间设计方案。随着数字化技术在城市规划中的普及,大范围地定量调查与分析城市色彩环境状况变得更加简单易行,这种数据支持有助于增强色彩规划工作的科学性和可操作性。因此,本研究意在通过实证过程,归纳出一套简易明晰的色彩调查与分析方法,为科学规划与管理城市色彩奠定基础。我们选取了一个完整的景观界面,即深南大道西起沙河东路,东至文锦南路的一段作为实证研究区域(图1)。这段道路联系深圳市若干核心性功能区,两侧建筑群质量高、类型丰富,具备较高的景观研究价值。以下分色彩数据调查、色彩数据处理、调查结果分析三个部分对研究过程和方法进行论述。1建筑色彩调查本研究使用中国颜色体系为工具来记录和描述城市色彩。中国颜色体系采用颜色的三属性色相、明度和彩度来描述和标定颜色,其综合了国际上主流颜色体系的优缺点并以中国人视觉试验为基础。在本研究中,主要使用以GB/T15608-1995《中国颜色体系》为基础的《中国建筑色卡》来开展城市色彩调查,并使用《中国建筑色卡》电子软件处理调查所得的色彩数据。城市色彩调查的中心内容是使用《中国建筑色卡》记录建筑立面色和城市背景色信息,目视比对建筑色卡与调查对象,记录最接近于调查对象的色样编码。现代高层建筑的体量大、玻璃和金属等反光材质使用广泛,为色卡比对工作带来一定困难,因此我们尽量将采样时间选择在晴天的10:00am~3:00pm时段,比对无阴影一侧的建筑立面。调查者将色卡贴近调查目标表面进行比对;当无法接触时,也应尽量接近调查目标,减少因阳光反射与投影造成的误差。因为不同调查者的色彩感觉有一定差异,故进行两次调查并比对调查结果,对差别较大的样本再集中检查。在记录色彩信息的同时,还依据研究需要,使用数码相机和调查卡片记录建筑的立面形态、区位、使用功能和材料等信息。调查实践表明,《中国建筑色卡》可满足建筑色彩调查的精确调查和自然背景色彩的简单调查,但色卡的显色能力对日光照度要求较高,在多云天气等无法得到日光直射的情况下调查会受影响。在色彩调查中,对建筑立面色彩信息进行了简单的层次划分。我们采用传统的“主色-点缀色”二元分类方法判断建筑色彩的层次,依据以下标准来判断建筑主色:第一,该色彩在建筑立面上分布的总面积不小于立面上其他任意一种颜色的3/4;第二,占据立面的某一区域或在整个立面上呈有规律的排列,无散乱感;第三,对高层建筑只考虑主体部分的颜色,裙楼色彩不列入主体色范围;第四,普通玻璃窗色彩(窗间墙宽度与窗本身宽度近似)不列入主体色范围;第五,大面积的玻璃幕墙色彩属于主体色范围。同时符合以上五种特征的色彩才被确定为主色,主色以外的建筑本体色彩是点缀色。每栋建筑一般可得到1~2个主色样本,因主色数量的多少,可将建筑分为“单色型”、“双色型”甚至“三色型”(图2)。2色彩标记与图像图谱完成现场调查以后,对得到的色彩数据进行量化处理,以满足下一步色彩分析工作的要求。本研究采用定量与定性结合的分析方法,色彩数据的处理包括四个内容:确定基本分析单元;色彩数据转换,并标注色彩样本在色环上的位置;归纳现状色彩图谱;建立现状城市色彩信息库。处理色彩数据使用的软件包括《中国建筑色卡》电子软件、Origin科技绘图软件、Excel和Photoshop等。其中,《中国建筑色卡》电子软件是最重要的辅助工具,可以通过输入调查时记录的色彩编码,获得相应的色彩标号(HV/C方式)和色块样本,分别用于定量和定性分析。首先,从建筑表面归纳出主色样本作为量化分析的基本单元。从深南大道两侧的217栋建筑中归纳出建筑主色样本342个,在后续的量化研究中,以具有某种共同特征的样本数量来表征不同类型样本的色彩倾向。这种分析方法忽略了建筑的体量因素,目的是为了进行更加直观的统计学分析。其后,进行色彩数据转换,将色彩标号(HV/C方式)的各个参数都转换成单一数值,并在分析图上标记成点(表1)。《中国建筑色卡》提供的色彩标号包含色相、明度和彩度三个参数,其中明度和彩度是单一数值,而色相则以“数值标号+字母标号”的形式表达,如0.6B,无法直接用于定量分析。可建立公式H=3.6a+b(H:量化后的色相值;a:色相的数值标号;b:由色相的字母标号转换成的数值,设R=-18、YR=18、……RP=306)将色相标号转化为单一数值H,数值H代表了该色相在色相环上与正红(5R)之间的逆时针夹角。如表1所示,色彩标号0.6B9/1.2在经过数据转换后形成一组数值(218.16,9,1.2),可提取其中两个数值做出相应的分析图,例如:可做出色相-彩度散点分析图,在极坐标系中以色相H值为角度,彩度C值为半径画出坐标点,直观表示出样本的色彩倾向。在对色彩信息进行量化处理的同时,还应同时归纳出城市色彩的图谱。色彩是一种直观传达的视觉信息,因此定性观察分析同样非常重要,根据色彩编码在电子色卡中提取颜色样本,分别归纳出自然色和建筑主体色的图谱,为研究提供直观参照。在完成全部色彩信息处理以后,可通过建立色彩信息库系统地保存调查结果。3结果分析3.1色彩对比关系将所有建筑主色样本绘制到彩度-明度分布图(图3)与色相-彩度分布图(图4),可以看出它们呈现出三种形式的集中,这反映了深南大道三个明显的色彩倾向。第一,集中于低彩度、高明度区域。高明度(V>6)样本占92%,低彩度(C<3)样本占72%,同时兼具这两种属性的样本也占到总数的70%;第二,向冷暖两个方向集中,大致以10R和10B两个色相轴为中心呈扇形分布。在各个彩度阶段,紫色调(2.5RP~7.5PB)和绿色调(5Y~7.5GB)的样本都很少,总体城市色彩效果存在非常明显的对比特征。第三,冷色区域的集中程度强于暖色。暖色调样本数量少,扇幅大(2.5RP~5Y);冷色调样本数量多,扇幅较小(7.5PB~5B)。低彩度(C<3)区域有冷色调(5P~7.5GB)136个、暖色调(2.5RP~5Y)66个,中高彩度(C>3)区域有冷色调52个,暖色调29个。冷色调总样本数是暖色调的2倍左右,占据了主导。三种倾向综合,反映出深南大道总体上具有较为和谐、特色明确的色彩环境。低彩度、高明度符合建筑色彩的基本属性,这种清淡的色调易于在室外环境中取得和谐一致的效果;偏冷色调符合滨海城市的自然环境特征;适当的冷暖搭配在一定程度上可以达到对比调和的视觉效果。但是,在冷、暖色相区域中各有一定数量的高彩度、高明度样本,这些样本对整体效果是画龙点睛,还是破坏干扰,尚需结合其他方面因素进一步分析。3.2各类建筑色彩倾向通过绘制各种建筑材质色相-彩度分布图(图5),更为直观地讨论各类建筑材质表现的色彩倾向。研究区内的建筑材质可分为玻璃、涂料、面砖、金属、石材五类,它们的色彩倾向和使用状况存在明显差别。首先,玻璃和涂料的使用最广泛、显色性最好,在深南大道的色彩环境中起到主导作用;金属、面砖和石材的使用较少,多集中于低彩度。其次,玻璃和涂料两种主要材质的色彩倾向也有显著区别,玻璃色集中于蓝紫色区间(7.5PB~5B),且只在此色相区间内表现出高彩度,在其他色相区间内则集中于中低彩度;涂料色的分布则非常广泛,几乎包括各种类型的色彩。第三,各种建筑均习惯采用特定的材质表现某些艳丽的色调,暖色调(2.5RP~5Y)、中高彩度的色彩主要用涂料表现;绿色调(5Y~7.5GB)、冷色调(7.5PB~5B)主要用玻璃表现。各类建筑材质的色彩倾向可以总结为:玻璃倾向于冷色调;金属、石材、面砖倾向于低彩度的灰色调;涂料丰富多变,没有明显的主色调特征。玻璃色与涂料色共同构成深南大道的主导色彩。3.3建筑色彩的类型化通过绘制各种使用功能的建筑主色色相-彩度分布图(图6),可以更为直观地讨论建筑使用功能对色彩的影响。深南大道两侧的建筑可分为办公、住宅、商业、旅馆四类,其中办公类建筑的色彩样本数占55%,超过总数的一半,构成深南大道城市环境色彩的基调。对比四类色彩样本,可发现以下特征:首先,办公和住宅建筑多为低彩度;而旅馆和商业建筑中,高彩度建筑色接近20%,比较容易产生浓烈、跳跃性强的色彩。第二,办公和旅馆建筑的色调与深南大道的总体色调趋于一致,呈现出鲜明的冷暖对比,冷色调强于暖色调;住宅的色调分布很广,在除绿色调(5Y~7.5GB)以外的其他色系都有分布;商业则明显趋于暖色调。第三,建筑功能与建筑材质都不是孤立的影响因素,存在着显著的自相关性,办公建筑倾向于使用玻璃、金属搭配,住宅则倾向于使用面砖和涂料。综上所述,低彩度、冷色调的办公建筑在深南大道占大多数,构成了色彩环境基调;商业建筑趋向于高彩度、暖色调,与办公建筑形成了鲜明对比;住宅趋于低彩度、灰色调;旅馆趋于高彩度、冷色调。3.4功能分区与城市色彩状态以重要的南北向城市干道为界,将研究区分为长度相当、相对独立的五段,自西向东为华侨城段、车公庙—竹子林段、中心区段、福田旧区段和罗湖段进行分段研究(图7)。可以看出:深南大道倾向低彩度、冷色调的整体特征在车公庙—竹子林段和罗湖段得到了明显的强化;中心区段、福田旧区段更集中于灰色调;而华侨城段呈现出与整体环境的鲜明反差,出现较多高彩度、暖色调的色彩。这五个区段在深南大道总体基调下表现了各自的特色,形成了丰富变化的视觉效果。分区段研究有助于我们加深对功能分区与城市色彩效果之间关系的认识。功能分区在一定程度上影响着城市色彩的状态。例如:车公庙—竹子林段是比较纯粹的商业办公区,玻璃幕墙的使用很多,呈现出鲜明的冷色调;华侨城段以住宅和商业、旅游功能为主,大量使用面砖和涂料,因此色调偏暖。但建筑功能与材质的影响也并非是决定性的。例如:中心区段、福田旧区段和罗湖段在功能上类似,中心区段和罗湖段使用玻璃材质的比例都高于福田旧区段,但在冷色调的使用上,中心区低于福田旧区,而罗湖高于福田旧区。分区段研究也有助于深入理解色彩现状,把握产生色彩问题的关键点。通过分析少数的特异性样本,观察它们与整体环境的关系,可以认识它们的存在合理。例如:在中心区段之内,与整体基调对比强烈的中高彩度(C>3)、暖色调样本来自市民中心与香蜜湖公园入口,它们色彩的特异性与其使用功能非常符合,因此是合理的点睛之笔,并未破坏色彩环境的整体感。3.5对不同类型功能区的建筑色彩与色彩的控制基于上述对城市色彩现状的调查与分析,建议深南大道的未来色彩规划的整体思路是:突出滨海城市的自然环境特色,保持趋向高明度、低彩度、偏冷色的色彩基调,关注高彩度、暖色调建筑可能引起的“色彩污染”问题。重点应注意以下三个影响因素:首先,应在规划中对建筑外墙涂料的使用加以引导,防止丰富多变的涂料色彩导致“色彩污染”;其次,加强住宅、商业类建筑的色彩控制,尤其是在车公庙-竹子林段、中心区段等冷色调、灰色调为主的路段,避免出现与现状构成强对比的新建筑;第三,在构建整体基调的同时尊重各区段的景观特色,如华侨城段与整体色彩特征已经存在了明显反差,但色彩效果良好,应予以保护。第四,对不同类型的功能区采取差异性的色度控制方法,办公区、商业区和旅游区有不同程度的高彩度倾向,应注意对建筑主色的冷暖控制,在色相上取得调和;住宅区外观更趋向灰色调,应注意将建筑主色控制在低彩度,取得彩度的调和。深南大道实证研究的部分结果,对其他城市也具有普遍的参考价值。第一,深南大道色彩的调查结果揭示了不同建筑材料的显色倾向与局限性,如玻璃明显倾向冷色调,但对暖色的表现能力十分有限,当代城市高层建筑群体密集、玻璃幕墙大量采用的中心商务区,如无强制性因素限定,主要为偏冷灰色的色彩基调;第二,传统建筑材料与现代建筑材料之间存在较明显的色彩反差,早有学者质疑“从历史建筑和传统建筑进行色彩取样以作为城市色彩规划编制依据”的方法,认为这种理论基础值得探讨,本文对建筑材质的研究结果支持了这一论断,早期建筑主色一般出自石材、面砖、木材等材料,属低彩度、偏暖色调,而近二十年来玻璃、钢材和新型涂料在建筑立面普遍大面积使用,表现出高明度、冷色调倾向,新旧材料在质感和色调上均容易形成强对比;第三,建筑的功能属性显著影响其色彩倾向和材料选择,明确的功能分区有利于形成和谐统一的色彩环境,但单纯地限定城市分区功能或材料使用并不能做到完全地约束色彩环境,每个建筑个案仍然存在很大的变化空间。4城市色彩规划的方法综上所述,本研究通过深南大道实例,总结了以中国颜色体系(及电子色卡软件)为基本研究工具的城市色彩调查与分析方法。包括《中国建筑色卡》使用方法,建筑色彩层次判断方法,色彩数据转换与图形化表达方法,基于量化分析图的色彩环境总体评价方法,色彩环境影响因素综合分析方法等。实践表明,《中国建筑色卡》调查工具可以在阳光照度充足的情况下支持对各类建筑立