【Open Access】“从自然中的城市”到“城市中的自然”——因地制宜、顺势而为的城市设计
【文章编号】1002-1329 (2021)02-0036-08
【中图分类号】TU984
【文献标识码】A
【doi】10.11819/cpr20210205a
【作者简介】
精彩导读
“CITIES IN NATURE” VS. “NATURE IN CITIES”: URBAN DESIGN RELIES ON AND HARMONIZES WITH NATURE
ecological civilization construction; nature in cities; cities in nature; development adaptability; urban design
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自然环境与城市发展
▲ 图1 聚落的发展演变
Fig.1 development and evolution of settlements
我国自古“以农立国”，农耕文明是中华文化根基所在。从穴居野外到筑室成居，人类经历了漫长的进化过程。在刘易斯·芒福德(Lewis Mumford，1895-1990)看来，“城市的胚胎构造早已存在于村庄之中”，而戈登·柴尔德(Gordon Childe，1892-1957)则提出人类社会进化实则是“小型农村发展为社会结构复杂，进入文明的大型都市中心的过程”。时至今日，自然资源不仅是塑造城市高品质环境的重要基底，也往往作为城市特色所在，河岸、湖泊、海湾、旷野、山谷、山丘、湿地等都可成为城市形态特色的重要构成要素。
在快速城市化进程下，随着建成环境的迅速扩张，人工环境对于自然环境的“侵蚀”仍不可忽视。截止2019年末，我国城市常住人口数量约占总人口数的60.6%[2]，且随着新型城镇化进程，城市人口仍会逐渐增多。实际上，城镇化进程速率与城市人口数量之间存在均衡关系，参照国际经验来看，当城市人口约占总人口数的75%～80%时，城镇化进程将会逐渐停滞并稳定。总体看，我国城镇化进程目前仍处于上升通道中，但进展速率将逐级减缓，城市发展已进入了新阶段。城市发展将不再一味追求规模和外延的扩张，更加重视生态文明建设及城市品质与内涵的提升，旨在营造“望得见山，看得见水，记得住乡愁”的理想人居环境，建设自然与人工互鉴互融的未来中国城市。
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从村庄聚落到城市聚落
凯文·林奇在《城市形态》一书曾经总结了不同历史时期的3种城市原型，在此基础上笔者加以延伸，认为在城市发展过程中“自然”与“城市”的关系大致有3种方式：
城市聚落发展依循有机秩序是历史最为悠久的一种城市设计和建造的传统。总体而言，前工业时代的城镇布局和建设对自然要素和生物气候条件高度敏感，顺应自然的制宜利用成为城市设计主要采用的策略，那时人们不可能随心所欲地改造自然。从特点上讲，前工业时代世界上大部分城市发展呈现为一个持续修补的渐进过程，并与自然保持着良好的共生联系。这一时期的城镇演化过程与自然进化过程总体上和谐共处，并呈现出“在地性”和富有鲜明视觉特征的城镇聚落特征。
中国古代的人居环境营建智慧充分显现出城市与自然和谐共生的基本理念。两千多年前《管子·五行》提出“天人合一”的建设理念：“人与天调，然后天地之美生”，这便是中国式的“有机城市”。在《管子·乘马》中也提到城市建设选址要因地制宜，地势要高低适度，水源要满足生活和城壕用水，同时又不能有洪涝之患。不难看出，自古以来，城镇空间与自然环境之间的相融是塑造理想的中国城乡环境图景的核心举措。如桂林“山、水、城一体”的城市形胜；贵州青岩古镇等都是在城市建设过程中巧妙利用自然本底，进行了富有诗意的和有节制的有机建设，使城市相融于自然环境之中(图2)。
▲ 图2 青岩镇
Fig.2 Vernacular settlements in Qingyan Town
资料来源：笔者自摄。
在19世纪末到20世纪初，霍华德(Ebenezer Howard，1850-1928)针对大城市蔓延发展的弊病提出“田园城市”的城市发展概念。在其1889年出版《明日的田园城市》中，霍华德从城市最佳规模分析人手，通过城乡规划结合的基本思路，提出“城乡磁体”概念，认为建设理想的城市，应具有城与乡二者的优点，并使城市社区与乡村生活象磁体那样互相吸引，城市与城市之间均留有农业用地作为绿地，这即是田园城市(Garden City)的主张。霍华德为了实现其构想，发起了花园城市协会，并于1903年在距离伦敦56km处兴建了第一座田园城市——莱奇沃思(Letchworth)。1919年又在伦敦北33.6km处兴建了韦林(Welwyn)。“田园城市”因为种种原因并未大范围推广，但其城市疏散原理却与后来“卫星城”有着一定的血缘关系。
传统城镇主要依从自然环境条件的共同法则，各大文明早期的城邑修建基本类似。随后原始宗教也曾经成为主导的文化形式，依据自然和天象的“占卜”和“作邑”，中国的“风水”学说和古罗马建城的“守护神”的规制，均是很具体的与宇宙世界相关的建城仪式(图3)。
▲ 图3 风水学说
Fig.3 Theory of geomantic omen
资料来源：参考文献[4]。
自古以来，中国营城智慧一方面讲求“人工秩序”与“自然秩序”的相互协调、共融；但另一方面，为便于“君权神授”的思想管辖及意识传输，统治者们建构出一套“宇宙模型”秩序，将风水、宗教等因素赋予至人工环境。在《周礼·考工记》中便记述了一套营建国都的规制:“匠人营国，方九里，旁三门，国中九经九纬，经涂九轨(车轨)，左祖右社，前朝后市”，其中，便投射出中国传统思想中“宇宙模型”。以北京古城为例，“考工记”王城形制及“城市中的自然”三海水系对于其空间布局具有的深远影响，同时参照《周礼·考工记》形成了“中轴对应，山水融结”的城市空间格局特征(图4)。
▲ 图4 北京古城布局
Fig.4 Layout of Beijing ancient city
资料来源：参考文献[5]。
工业革命时期，由于科学技术的进步，生产方式的转变，城市发展运行效率和集聚作用重要性突显，城市逐渐趋向功能复合化和空间立体化。随着公共交通方式的变革，车行交通方式逐渐替代了农耕时代下的步行和马车交通方式，令城市的交通系统产生了翻天覆地的变化，并直接导致现代城市规模急剧扩张，建成区范围越来越大。这时，城市中建设公共绿地和公园的需求便逐渐彰显出来，产生了营造“城市中的自然”的需要。
这一时期，城市空间形态较前工业革命时期产生了巨大变化。1933年夏天，国际现代建筑协会(CIAM)大会召开成为决定性意义的事件，这场会议的讨论结果后刊登在1933年11月希腊科技协会的杂志上，成为1943年勒·柯布西耶在巴黎发表的《雅典宪章》的基础。宪章的发表对世界范围内的城市空间塑造产生了巨大影响。宪章指出现代城市应由工作、居住、游憩、交通四大功能组成，其中，“游憩”功能则主要强调的是人与自然、公园之间的关系。实际上，柯布西耶眼中的“城市中的自然”在其印度昌迪加尔规划方案中便有所显现，在规划结构的塑造上优先考虑了绿地系统和交通格网体系的关系。
与此同时，伴随快速城市化进程，城市规模的不断扩张，城市中人与自然环境的关系日益紧张，人们开始意识到自然环境在城市空间中的重要性。这一时期，诸多先驱者们开始探讨如何在城市环境中“重建及修复”自然，如美国兴起的“城市公园运动”。18世纪末，由于伊利运河的开通运行，纽约因其区位优势吸引大量人口在此集聚，各类产业发展迅猛。为规范城市发展，1811年纽约州地方官员为纽约城建设提供的文本(Commissioners’Plan of 1811)中明确了曼哈顿开发的格网形态，然而这种机器化的城市平面，对土地地貌掉以轻心，忽视了居民的生活内容。随着人们对于自然环境诉求的复苏，纽约社会各界意识到自然环境对于城市发展的重要性，并决定从开发商手里回购部分土地规划设计纽约的中央公园。美国景观设计学的奠基人弗雷德里克·劳·奥姆斯特德(Olmsted，1822-1903)与沃克(Vaux，1824-1895)赢得竞赛，并共同设计了纽约中央公园(1858年)。中央公园的建成不仅打开了现代景观设计之先河，更为重要的是打破了纽约以经济为主导的开发模式，标志着城市景观公共化的时代到来。不仅如此，奥姆斯特德还主导规划设计了波士顿城市绿道系统(翡翠项链，Emerald Necklace，1881年)，将自然的水绿资源引入城市建成环境中，此举不仅以水绿资源联系起城市空间中各组团，更奠定了波士顿的城市发展格局(图5～图6)。
▲ 图5 纽约中央公园
Fig.5 Central Park, New York
资料来源：笔者自摄。
▲ 图6 波士顿滨水公园系统(翡翠项链)
Fig.6 Boston Waterfront Park System (Emerald Necklace)
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因地制宜、顺势而为的
城市设计原则——适建性
随着城市规模的不断扩大，“自然中的城市”逐渐演变成人们对“城市中的自然”的向往和基本需求。
如何在城市发展中把握好自然系统与人类活动的关系一直是人们所面临的挑战。麦克哈格(McHarg，1920-2001)指出城市规划不能脱离对所处地域自然条件及生态承载力的考虑，新城市形态绝大多数来自我们对自然演化过程的理解和反响[7]。而荷夫(Hough)则指出“必须重新检讨目前城市形态构成的基础，用生态学的视角去重新发掘我们日常生活场所的内在品质和特性”[8]。然而，自然生态系统承受人类活动所带来的压力是有限的，过往的城市规划设计中往往忽视了生态要素的作用及自然演进的规律，从而导致城市的迅速扩展及无序蔓延。今天的生态文明建设理念、“公园城市”模式、“城市双修”概念、“山水林田湖草”的“多规合一”都是关于城市发展边界及生态底线的基本要求。
于是，如何使我们的规划设计和建设具有环境善意就成为重要的科学问题，这就是“适建性”概念的由来。
“适建性”实质上是解决人类和环境共生的伦理问题和发展观问题的核心原则，遵循生态学的适应与补偿原理，充分考量建设适宜性、经济性、合法性，提倡城市因具体时空位置和自然气候条件的不同而具有不同的城市形态特征，真正为城市的可持续发展做到科学合理的把握，进而提出环境友好的规划和设计。
具体而言，应对建成环境中自然生态用地的保护、新城区的开发建设以及既有城区的优化提升3个方面的现实发展诉求，笔者提出以下3个观点：
3.1 观点一：恢复自然进程下的场地生态特性，实现生态的改善乃至部分重启
城市中自然用地的生态本底特征的呈现，对于改善乃至部分重新开启生态过程具有积极作用。由于城市人工环境的迅速扩张，缺乏“天人合一”意识，城市建设发展曾普遍忽视场地生态特性和环境伦理的重要性，致使生态本底被逐渐侵蚀，引发出城市绿地结构破碎、生态环境恶化等一系列问题。
为此，城市规划设计、特别是具有景观属性的规划，应当贯彻“生态优先”的基本准则，力图完整地保持并修复场地中的自然生态特征，保护及利用规划应关注建立在精准化基础上的“适建性”。除了经典的田野踏勘、调研-分析-概括-抽象-综合-规划设计流程，地理信息等数字技术也为专业人员提供了对于复杂地形地貌和环境信息集取和分析研判的专业工具。数字技术的运用能够真正让设计者们客观把握场地错综复杂的现状，进而导出针对特定场地的“适建性”和人类建设干预的前提。
2007年，笔者主持了南京钟山风景区博爱园和天地科学园的规划设计(图7)。规划基于生态优先，综合运用了文献调研、现场踏勘、注记、研讨、图形解析、GIS数字技术分析等调研技术，通过ArcGIS对场地自然地貌的坡度、坡向、水系、植被等层面进行定量分析计算(图8)，对场地景观特征有了较为全面整体的把握，进而从历史文化、景观、建筑、交通、数字技术、旅游策划6个方面开展工作，在获取系统的元素信息的基础上，运用地理信息系统技术进行分项适宜性分析，最终提出建设干预的“适建性”概念，有力地支持了设计研究的整体性、科学性及其必要的技术深度。
▲ 图7 南京钟山风景区博爱园航拍
Fig.7 Aerial photography of Boai Garden, Eastern Suburb Scenic Area，Nanjing
▲ 图8 坡度坡向分析
Fig.8 Analysis of slope and aspect
资料来源：参考文献[9]。
在开展新城或新区建设时，充分考虑自然所显现出的突出价值，通过对生态“适建性”的研究，尽可能地将城市建成环境融入于生态自然空间中。
规划设计过程中，规划师首先需对城市中不同生态要素所造成的复合影响进行系统分析，厘清城市自然本底条件并规避城市规划可能造成的生态风险，继而展开具体城市的用地布局及设计。通常情况下，面对生态条件较好的片区时，在功能业态的设置上更倾向于休闲旅游、生态涵养等“慢”功能，以避免过度城市开发对于自然生态的破坏。
例如，笔者团队在桐庐城市空间景观优化研究中，通过对城市空间发展格局的分析，厘清了城市发展与自然地貌间的相互影响(图9)。进而，从生态敏感性、视觉景观以及生物迁徙等多个方面为新城片区的建设提供了合理的用地规划策略，以保持并维系新城区与自然环境之间的良性关系。又如，笔者与佐佐木(Sasaki)公司合作的珠江海鸥岛旅游策划和城市设计中，为保障岛屿的生态特性不被破坏，通过场地区位、生态敏感性的综合分析，提出“快城慢岛”的核心理念，即突出场地原先的生态特征，置入相对应的生态旅游功能，以避免新城建设对原先自然本底的破坏。
▲ 图9 山体与城市的交接类型
Fig.9 Types of connection between mountain and city
资料来源：参考文献[10]。
在当下国家助推“城市双修”的背景下，城市修补和生态修复已成为新型城镇化下半场城市更新发展的主要方向之一。与生态用地的保育以及新城、新区的开发不同，在高开发强度的建成环境中，针对存量空间进行建设及优化提升是不可避免的，为实现城市建成环境的生态可持续性发展，需将存量用地和空间视作城市生态系统中的重要组成部分，不再局限于形态层面的单一优化提升，需协同考虑城市中人工环境与自然环境的相互关系，进而引导空间的具体营造策略，提升城市的综合生态绩效。
近期，笔者团队与深圳大地创想公司和西班牙ADA的设计联合体，参与了深圳湾超级总部基地中央绿轴与片区景观系统设计的国际竞赛并获优胜。设计以中央绿轴为核心，重新织补生态绿脉，通过综合性的生态增强处理，把被4条道路切成3段的绿轴重新织补成一条完整连续的生态通廊。
▲ 图10 中央绿轴与片区景观系统设计总平面
Fig.10 Site-plan of Central Green Axis and landscape system
资料来源：参考文献[11]。
同时，设计将基地北部华侨城及公园地块看成是一个生态斑块，并与深圳湾生态系统实现互联互通。鸟类可以在海陆之间循环迁徙，于是，绿轴也可以看成是海洋生态系统和陆地生态系统之间的生态廊道。中央绿轴长500m，规划了“超级海绵”“500年塔”等很多鸟类可以停留的地方，有斑块，有落脚点，个别区域甚至是人不能到达的(图11～图12)。
▲ 图11 生态据点(深圳湾超级总部基地中央绿轴)
Fig.11 Biological stronghold (Central Green Axis of Shenzhen Bay Super Headquarters Base)
资料来源：参考文献[11]。
▲ 图12 适合于大树栽植的“500年塔”设计概念
Fig.12 Design concept of “500 year tower” suitable for tree planting
资料来源：参考文献[11]。
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认识及展望
(2) 依循中国建城思想理念：象天法地、因地制宜、顺势而为。城市发展“因天材，就地利”的规划思想今天并没有过时，必须倡导绿色城市设计的“生态优先”准则和“在地性场所”营造准则。
(3) 已具有一定规模的城市应按照生态、游憩和景观要求经营规划“城市中的自然”，而较小规模的城市(镇)则须尽量考虑保护和维持“自然中的城市”的可能(如山水城市、绿色城市、蔓藤城市等)。
(4) 中国已经进入生态文明建设新时期，“公园城市”“山水城市“与“田园城市”等模式可以“在地性”的适时运用，积极创造基于东方自然特性的、多样性的中国有机城镇发展模式。
参考文献
[1]王如松，韩宝龙. 新型城市化与城市生态品质建设[J]. 环境保护，2013(2):13-16.
[2]王建国. 城市设计[M]. 3版. 南京：东南大学出版社，2011.
[3]宁吉喆. 国家统计局局长就2019年全年国民经济运行情况答记者问[EB/OL]. 国家统计局官网. [2020-01-17]. http://www.stats.gov.cn/statsinfo/auto2074/202001/t20200117_1723519.html
[4]阿尔弗雷德·申茨. 幻方[M]. 梅青，译.北京：中国建筑工业出版社，2009:215.
[5]周强. 中国古都城地图[M]. 北京：中国地图出版社，2020.
[6]吴良镛. 中国人居史[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2014:199.
[7]麦克哈格. 设计结合自然[M]. 芮经纬，译. 北京：中国建筑工业出版社，1992.
[9]东南大学建筑设计研究院有限公司. 南京钟山风景区博爱园、天地科学园地区规划设计[Z]. 2006.
[10]南京东南大学城市规划设计研究院有限公司. 桐庐城市空间景观调整优化研究[R]. 2007.
[11]东南大学 深圳大地创想建筑景观规划设计有限公司 ADA. 深圳湾超级总部基地中央绿轴与片区景观系统设计[Z]. 2020.
Southeast University, Reasonable Fantasy Group INC., and ADA Barcelona Architecture Team, S. L. Landscape Design of Shenzhen Bay Super Headquarters Base (Central Green Axis and the Base Area)[Z]. 2020.