城市设计基础教材

第3章城市设计基础：空间与城市空间3.1空间形态与空间组合3.2城市的空间形态3.3城市空间的结构与形态3.4城市空间特色设计3.5城市色彩

3.1空间形态与空间组合3.1.1中国古代的时空观3.1.2空间的静态构成与组合技巧3.1.3时空的一体性3.1.4空间形态复杂性的描述——分形3.1.1中国古代的时空观3.1.1中国古代的时空观3.1.1中国古代的时空观3.1.1中国古代的时空观在汉语中古代现代科学空间是由“空”和“间”复合而成的，“空”是虚无而能容纳之处，“空”是摸不到、不能实测的，但是可以向四个方向作无限制的延伸扩展，就像天地之间的空旷、广漠一样。刘禹锡《天论》中指出“空”并非无形，只是非固体之形。王夫子《张子正蒙注：太和》将“空”看作是气。“间”是两扇门中有日光照进，具有“空隙”、“空当”之意。“空”中充满了物质，包括“真空”中也不是绝对的“空”，仍有能量存在。不同的生命体，有不同的“空”。3.1.2空间的静态构成与组合技巧

1）界线

界线包括抽象的界线（即建筑红线、道路红线、绿线、蓝线等）和具体界线。具体界线又包括天然的（河道、山脊、沟谷等）和人工的（城市道路、建筑界面等）。2）界面

界面是空间与实体的交换面，即实体的表层。城市空间的界面包括地面和侧界面；宏观界面（街面、广场、庭园、地面等）和微观界面（在宏观界面内，由小品、绿化等再围合的次一级空间）。界面展示出物体的形状、色彩、质地、明度、组合方式等物理特性。1、空间的限定3.1.2空间的静态构成与组合技巧

界面侧界面底界面侧界面是观赏面，在一定的视距情况下，常成为空间的背景和轮廓，被作为景物来考虑。地面有组织人们活动、划分空间领域和强化景观视觉效果等作用。构成底界面的材料质地、硬度、平整度、色调、尺度、高差等师城市设计中不可忽视的工作。3.1.2空间的静态构成与组合技巧

①利用侧界面的质感或色彩来渲染空间气氛；②利用侧界面的高低、前后、的错落来增加空间的深度感，丰富空间；③是沟通是内外空间的主要要素；侧界面的功能3.1.2空间的静态构成与组合技巧

1）硬质界面

硬质界面包括底界面和侧界面，底界面主要指由砖、石、混凝土等物质铺装成的地面，如广场中的硬质铺地和城市道路等。硬质界面的侧界面通常主要指建筑物的立面，是沟通室内空间与室外空间的要素。

2）软质界面

软质界面是指由木材、绿化、水体、镜面等物质所构成的界面，具有自然、活泼、安全、温暖，消遣的感觉。植物和水体是城市空间中最常见的两种软质景观，它们与空间所限定的界面是我们研究的重点。宛素春对界面的划分：3.1.2空间的静态构成与组合技巧

植物水体植物，包括乔木、灌木、藤本、花卉、草地及其他地被植物，是创造城市优美空间的要素之一，它和建筑一样，可以围合空间、限定空间，并起到引导、控制人流和车流的作用，它们之间的区别在于植物围合形成的空间形态较为模糊。水体在城市空间中表现形式主要为静水、流水、落水和喷泉等。静水、流水在空间围合的作用是构成空间的底界面，而落水、喷泉则可以形成空间的垂直界面。3.1.2空间的静态构成与组合技巧

界面对空问的影响是直接的，空间界面中不同方位的部分界面之间的位置关系、高度等对空间的氛围有很大的影响。由于围合界面限定的程度不同，空间的封闭性质就会发生变化，一般地：-----封闭性强的空间易于界定、内聚力和向心性较强、地域感和私密性强-----封闭性差的空间扩散性和外部化较多2、界面对空间的影响3.1.2空间的静态构成与组合技巧

3、界面的围合和变化1）侧界面的围合方式a.四面围合——感觉非常封闭，具有向心性；b.三面围合——封闭感较强，具有一定的方向性，有向心感、居中感、安全感；c.一个面围合——封闭性消失；3.1.2空间的静态构成与组合技巧

2）侧界面的高度H：D=1:1α=45°封闭感很好H：D=1:2α≈27°注意力开始涣散的界限、封闭感达到底限H：D=1:3α≈18°空间外高出的建筑同空间本身建筑一样H：D=1:4α≈14°空间的容积特性消失3.1.2空间的静态构成与组合技巧

3）侧界面的连续与变化①建筑物布置疏密不同，空间感觉不同，密——强封闭；疏——弱封闭；②建筑物的高度不同，空间感觉也不同，界面相对太高，封闭感强，令人产生压抑、紧张、烦闷、不安等感觉；③建筑界面的质感，砖、石、金属、砼（tong）等，给人以冷峻、生硬、力量、安全等感受；④建筑界面多变化，凹凸变化，会破坏界面的连续性，使封闭或弱化；3.1.2空间的静态构成与组合技巧

4）界面的对比与变化空间界面的对比与变化，可以使空间更生动和富于活力。对比的因素：界面的主次、高低、大小、形式、方向、明暗、虚实、硬软、色彩、光影等。对比手法：突出轴线上的界面为基础，易获得庄重、严谨的效果；不对称式界面，由于各界面组成部分大小不一、高低不一，易给人以轻快、明朗，且富有朝气的感觉。3.1.3时空的一体性

时空的一体性捷尔吉·凯派什爱因斯坦闵可夫斯基史蒂芬·霍金1908年，闵可夫斯基在其演讲中说道：从今以后，空间自身以及时间自身必像影子般地渐渐消退，只有两者的某种结合保持为独立的实体。”第一次宣布了时间—空间的一体性。时间—空间不是事件发生的固定舞台，而是动力量；当一个物体运动时，或一个力起作用时，它影响了空间和时间的曲率；反过来，空间—时间的结构影响了物体运动和力作用方式，空间和时间不仅去影响，而且被发生在宇宙中的每一件事所影响。史蒂芬·霍金指出：我们必须接受的观念是：时间不能完全脱离和独立于空间，而必须和空间结合在一起，形成所谓的空间—时间的客体。捷尔吉·凯派什认为，对物质世界的认识不可能回避运动，对空间和距离的确切理解，离不开时间的概念——时空一体，这便是运动。当我们努力去理解这些著名学者的时间—空间思想，并将目光转向宇宙、大自然和我们自身时，就会深刻地认识到：在这个宇宙中，没有独立于物质、能量、信息及各种事物之外的所谓时间和空间，时间和空间是物质、能量、信息及各种事物的基本属性。在这个世界上，在所有的物质、能量、信息及各种事物中，没有不含时间因素的空间，也没有脱离空间的时间，时间与空间是一体的。3.1.4空间形态复杂性的描述——分形

1、分形的定义分形（fractal）一词是由分形几何的创始人伯努瓦·B·曼德布罗特1975年提出的。1982年和1986年，曼德布罗特分别提出了分形的定义：定义1：如果一个集合在欧氏空间中的Hausdoff维数DH恒大于其拓扑维数DT，即DH＞DT，则该集合为分形集。定义2：组成部分以某种方式与整体相似的形体叫分形。3.1.4空间形态复杂性的描述——分形

有的学者认为，对分形的定义可以用生物学中对“生命”定义的同样方法处理，对分形最好看成有下列性质的集合：如果称集F是分形，则有：a.F具有精细的结构，即有任意小比例的细节；b.F是如此的不规则，以致它的整体与局部都不能用传统的几何语言来描述；c.F通常由某种自相似的形式，可能是近似的或是统计的；d.F的“分形维数”（以某种方式定义的）一般大于它的拓扑维数；e.在大多数令人感兴趣的情形下，F可以以非常简单的方法来定义，可能由迭代产生。3.1.4空间形态复杂性的描述——分形

2、分形对复杂空间形态的描述1）自相矛盾的维数结果2）分形长度-面积关系具体详见伯努瓦·B·曼德布罗特的《分形几何》。3、分形作为空间形态描述的艺术从分形产生、运用和发展可知，分形几何是大自然的几何，是混沌的几何，是复杂性的几何，分形从提出的那天起，就紧紧地与空间形态描述联系在一起。分形图形艺术始于1984年，德国布莱梅（Bremen）大学动力系统计算机图形室的培特根等制作出第一批、第二批和第三批优美的分形图片。3.1.4空间形态复杂性的描述——分形

分形含义的图形在中国古代即有，如佛教的千手千眼观音、道教的化身五五图等。千手千眼观音《性命圭旨》中的化身五五图3.2城市的空间形态

3.2.1建筑的尺度与时空特征3.2.2城市的尺度与人的运动速度3.2城市的空间形态

城市空间形态与城市形态是两个不同的领域：城市形态是城市整体和内部各组成部分在空间地域的分布状态。城市空间形态则是仅从城市空间的角度研究其形式和状态，研究内容包括城市形态空间的构成、演化过程、空间形态布局及设计、评价等内容。从城市整体的空间组织来讲，设计者应根据设计对象的尺度、功能、性质等有选择地进行空间的设计，要使人们在城市中更多地感受到空间秩序和空间的类型，关键在于对尺度把握和应用。3.2.1建筑的尺度与时空特征1、尺度的定义与特征1）尺度的定义

尺度是人类自身包括肢体、视觉和思维衡量客观世界和主观世界相关关系的一种准则。2）尺度的特征①尺度是人类认识自身以及客观事物的一种方式。②比较和差别是尺度的基础。③尺度具有无限多个层次。

人以自身为万物的参考坐标系，建筑是人按自身的需要和社会需要建造的静态的物质实体，人体的尺度是建筑尺度的基础，人体活动的尺寸是确定建筑内部各种空间尺寸的主要依据。3.2.1建筑的尺度与时空特征在各种交往场合中，距离与强度，即密切和热烈的程度之间的关系也可以推广到人们对于建筑尺度的感受。人体活动形式包括人的身体尺寸、活动尺寸、视觉范围、思维感知能力四个基本方面，与建筑的关系见下表：2、建筑的尺度人体活动形式与建筑的关系表明:建筑的尺度是人体尺度的延伸和扩展，但无论是外部的尺度还是内部的尺度，与人的运动速度有关。从马车、汽车、火车、轮船、飞机到宇宙飞船、光缆传输，运动速度的变化是人类改造自然、利用自然方面最为杰出的成就之一。运动速度的改变，影响了人类生活范围的尺度，也影响了人对建筑实体与空间的体验，以及建筑本身尺度的改变。3.2.1建筑的尺度与时空特征

时空锥体示意3、建筑的时空特征建筑与城市是一个不断变化的、有限的时空过程。建筑是人类智慧与大自然相结合的产物，建筑所表征的不仅仅是使用功能和建筑艺术，而且还包括社会、经济、文化、技术、思想、意识及人类自身存在的方式。建筑的生成是与当时当地人类社会的政治、经济、技术、文化等多种因素紧密相关的，而这多种因素本身就是一种历史的延续。建筑本身的功能和形式，是社会历史不断演化的产物。建筑本身具有的空间形式和时间因素紧密相关，构成建筑的时间—空间形态。建筑的时空特征可以用时空锥体表示：3.2.1建筑的尺度与时空特征

随时间—空间的变迁，大多数建筑颓废了。甚至在城市没有重大社会变迁的平稳时期，建筑也是不断的繁衍。建筑并不是永恒的，它有生成的时刻，也有灭亡的时刻。它生成的前提是为人类生活服务，而它的灭亡却有两层含义：1）人是城市的灵魂，也是建筑的灵魂，当建筑丧失其社会生活的使用功能时，建筑灭亡了，宛如一具没有灵魂的躯体。2）建筑灭亡的另一层含义是物质实体的消失。历史上无数壮丽的建筑，在倾刻之间化为灰烬瓦砾；许多城市及其建筑，在战火中、风沙中、洪水中、地震中消失。3.2.2城市的尺度与人的运动速度

1、农业时代的城市尺度与人的速度在人以步行为主，轿、船等交通工具的运动速度的基础上，人们建造了与之相适应的城市，形成了以步行为主的城市尺度感：城市大多数道路宽度较小，部分道路线性弯曲，道路两侧一层为主、二层为辅的土木或砖木结构的房屋，形成当时的城市形态、城市环境和城市风貌。3.2.2城市的尺度与人的运动速度2、工业时代的城市尺度和人的速度随着工业时代的到来，城市中旧城区的改造和新城区的建设成为工业化城市的一种外在标志。机械的运载工具的使用、通畅的城市道路体系、与城市发展相适应的城市基础设施，建筑中新材料、新技术的应用、建筑体量的增大，建筑形式、色彩、风格的变化等，产生了与新城市相适应的建筑尺度。在新的城市形态中，城市的交通体系发生了根本的变化，成为一种多时空层次的多维系统。3.2.2城市的尺度与人的运动速度

“同时运动诸系统”是培根提出的一个重要的概念，在现代城市中，设计结构如何反映同时发生的不同的运动系统是，是城市设计所必须关注的问题。培根理论的核心是必须为现代城市的各种运动方式和运动速度的同时性找到合适的形态。从空间与运动的的关系出发，培根发展了城市设计机构的概念：要影响城市的发展，设计者就要有一个清晰的基本设计结构的概念，以推动城市建造的全过程。单幢建筑或一组建筑设计中的方