數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)，如何幫助我們創(chuàng)造一座“人體驗(yàn)”的城市？
#思考：
數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)，如何幫助我們創(chuàng)造一座“人體驗(yàn)”的城市？
城市設(shè)計(jì)的本質(zhì)是通過(guò)整合、調(diào)配與設(shè)計(jì)各類(lèi)資源要素，創(chuàng)造讓人們能更好生活、工作和休憩的場(chǎng)所，溯其根源，即提升城市品質(zhì)，讓“人”獲得更好的居、業(yè)、游體驗(yàn)。
設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用空間句法建立人群活動(dòng)流體模型。
傳統(tǒng)城市設(shè)計(jì)流程一般是通過(guò)科學(xué)的調(diào)查研究后，綜合考慮各類(lèi)要素（如生態(tài)環(huán)境、城市風(fēng)貌、交通組織、公共設(shè)施、市政設(shè)施等），構(gòu)建城市的物理空間、功能布局及其它系統(tǒng)。
城市設(shè)計(jì)源頭與其傳統(tǒng)操作流程一直未建立可視化、可解釋的直接關(guān)聯(lián)。項(xiàng)目組為解決這一矛盾，借助科技進(jìn)步，回到設(shè)計(jì)原點(diǎn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)與流程，從人的顆粒度出發(fā)，用數(shù)字化手段，將人的行為邏輯直接體現(xiàn)在設(shè)計(jì)過(guò)程與結(jié)果呈現(xiàn)上。
我們利用數(shù)字化技術(shù)生成空間形態(tài)方案，探索未來(lái)城市、自然與人無(wú)界共生的“公園城市”。
01
創(chuàng)新實(shí)踐場(chǎng)：深圳濱海中心城區(qū)
項(xiàng)目位于深圳前海，背靠大、小南山，坐擁270°海角景觀(guān)，地處絕佳區(qū)位。設(shè)計(jì)范圍內(nèi)大部分土地處于未開(kāi)發(fā)狀態(tài)，局部片區(qū)存在少量已建基礎(chǔ)設(shè)施，具備充足的想象空間。
規(guī)劃范圍現(xiàn)狀照片（2019）
設(shè)計(jì)范圍內(nèi)已有地鐵線(xiàn)路在實(shí)際運(yùn)行，并設(shè)有一站，部分地下隧道已處于在建狀態(tài)；因場(chǎng)地位于機(jī)場(chǎng)航道路徑，設(shè)計(jì)范圍內(nèi)整體建筑限高153.7m，地鐵站所在區(qū)域考慮TOD模式，提高建筑限高至250m或280m。
02?
方法變革：
以人的顆粒度理解城市設(shè)計(jì)
項(xiàng)目組將數(shù)字化技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)手段，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的“上帝視角”，
以“人”的顆粒度理解、塑造城市場(chǎng)所，在設(shè)計(jì)過(guò)程與結(jié)果呈現(xiàn)中讓人的行為要素可解釋、可模擬、可計(jì)算，建立“人行活動(dòng)”與“城市空間形態(tài)”的直接因果關(guān)系。
a.
人行為特征的抽象模型
從宏觀(guān)城市尺度看，將個(gè)體“人”簡(jiǎn)化為一個(gè)“質(zhì)點(diǎn)”，其行為活動(dòng)可描述為從某初始點(diǎn)到達(dá)某目標(biāo)點(diǎn)的過(guò)程，質(zhì)點(diǎn)的移動(dòng)痕跡即人的行走路徑。
個(gè)體樣本足夠多時(shí)形成群體，我們以“兩點(diǎn)之間線(xiàn)段最短”為基礎(chǔ)原則，預(yù)測(cè)群體“人”的城市活動(dòng)軌跡。人群傾向于選擇最省力、最高效的路徑完成到發(fā)行為。
人在宏觀(guān)城市尺度的點(diǎn)位移動(dòng)模擬：以“高效連接+舒適漫游”和“城市效率+公共活力”為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，尋找城市中的連接點(diǎn)和集聚點(diǎn)，形成動(dòng)態(tài)的人群流體路徑模擬。
人在特定“點(diǎn)位”存在“停留”行為，該點(diǎn)位的空間品質(zhì)可直接影響人的實(shí)際空間感受。
人在具體場(chǎng)所的活動(dòng)模擬：場(chǎng)所空間品質(zhì)與具體的城市功能均可影響人的活動(dòng)軌跡。
簡(jiǎn)而言之，從人的顆粒度理解城市，既有宏觀(guān)層面的人群到發(fā)行為，又有微觀(guān)層面的具體場(chǎng)所活動(dòng)。
b.
解耦傳統(tǒng)城市設(shè)計(jì)要素
我們將傳統(tǒng)城市設(shè)計(jì)創(chuàng)作流程中的核心要素歸納為三種簡(jiǎn)化模型：
1）功能要素簡(jiǎn)化模型 ：
對(duì)應(yīng)人的“居、業(yè)、游”行為訴求，可將城市中心區(qū)的功能大致分為三類(lèi)：長(zhǎng)短期居住功能、產(chǎn)業(yè)與服務(wù)功能、休憩游玩功能。
2）空間要素簡(jiǎn)化模型 ：
從宏觀(guān)尺度看，我們可將城市設(shè)計(jì)核心創(chuàng)作要素歸納為點(diǎn)、線(xiàn)、面、場(chǎng)景。
點(diǎn)，即重要的城市節(jié)點(diǎn)、聚集人群的場(chǎng)所，一般包括重要的建筑物（如文體設(shè)施、商業(yè)設(shè)施、鄰里中心等）、交通站點(diǎn)（如碼頭、軌道站點(diǎn)、公交站點(diǎn)等）、標(biāo)志性景觀(guān)節(jié)點(diǎn)與觀(guān)景點(diǎn)、公共空間（公園、廣場(chǎng)等）等。
線(xiàn)，即匯聚人流的、點(diǎn)與點(diǎn)之間互通的路徑，一般包括道路、街道、帶狀公園等。
面，即城市開(kāi)發(fā)板塊或生態(tài)空間板塊，一般包含建筑開(kāi)發(fā)地塊（或地塊組群）、大型公園廣場(chǎng)、生態(tài)保護(hù)區(qū)等。
場(chǎng)景，即城市的三維空間形態(tài)風(fēng)貌。
聚焦人性微觀(guān)尺度，具體場(chǎng)所的空間品質(zhì)尤為重要，如空間尺度與環(huán)境質(zhì)量（包含體感層面的溫度、濕度、日照等，視覺(jué)層面的生態(tài)景觀(guān)、建筑景觀(guān)等）可直接影響人的體感舒適度與心理感受。
C.
重耦人體驗(yàn)與城市設(shè)計(jì)要素
對(duì)人的行為及傳統(tǒng)城市設(shè)計(jì)創(chuàng)作過(guò)程進(jìn)行要素簡(jiǎn)化與分解后，項(xiàng)目組嘗試用數(shù)字化手段計(jì)算、擬合人的活動(dòng)軌跡，從人本出發(fā)，重構(gòu)“點(diǎn)、線(xiàn)、面、場(chǎng)景”要素的組織邏輯，建立人群活動(dòng)與城市形態(tài)的直接聯(lián)系，將人的行為邏輯直接體現(xiàn)在城市空間組織方式與功能布局安排上。
03?
新設(shè)計(jì)流程：
貫穿“微觀(guān)人體驗(yàn)”與“宏觀(guān)城市構(gòu)型”，設(shè)計(jì)過(guò)程的可視化、可計(jì)算、可解釋
項(xiàng)目組以11個(gè)步驟展開(kāi)詳細(xì)過(guò)程，演示設(shè)計(jì)方案的生成路徑：
Step?1.?
城市價(jià)值判斷與城市產(chǎn)品構(gòu)思
挖掘場(chǎng)地資源稟賦，確定區(qū)域級(jí)生態(tài)廊道；放大場(chǎng)地海灣區(qū)位價(jià)值，把城市建設(shè)推向海岸。
對(duì)標(biāo)世界級(jí)海灣中心區(qū)、研究上位規(guī)劃、對(duì)接項(xiàng)目資源，確定核心城市產(chǎn)品，如游艇港灣、海角公園、濱海商業(yè)街區(qū)、山湖藝術(shù)公園等。
構(gòu)想未來(lái)城市調(diào)性：全域公園、慢行優(yōu)先，將城市建設(shè)輕放在花園之上。
山湖藝術(shù)公園：建在公園里的城市。
Step 2.?
確定片區(qū)重要功能節(jié)點(diǎn)與景觀(guān)節(jié)點(diǎn)
重要交通節(jié)點(diǎn)：地鐵站點(diǎn)、?？湛诎?、游艇碼頭等；
按照服務(wù)均好性分布的公共服務(wù)配套設(shè)施：九年一貫制學(xué)校、鄰里中心等；
區(qū)域級(jí)公共建筑：文化設(shè)施、體育設(shè)施等；
已明確的城市產(chǎn)品：游艇碼頭、商業(yè)綜合體、超星酒店等；
片區(qū)內(nèi)重要景觀(guān)節(jié)點(diǎn)：水廊道公園、絲路長(zhǎng)廊、夕霞公園、山湖藝術(shù)公園、山海徑、社區(qū)公園等；
設(shè)計(jì)范圍外的重要景觀(guān)點(diǎn)：重要公建、自然山體、外部海島等。
識(shí)別片區(qū)內(nèi)功能節(jié)點(diǎn)與景觀(guān)節(jié)點(diǎn)，包括軌道站點(diǎn)、公共服務(wù)設(shè)施、公共建筑、公共空間、重要景觀(guān)眺望點(diǎn)等要素。
Step 3.?
接建立一級(jí)點(diǎn)位聯(lián)系：地鐵站點(diǎn)到發(fā)點(diǎn)位連接
以地鐵站為起始點(diǎn)，連接片區(qū)內(nèi)步行10分鐘可達(dá)（約500m）的鄰里中心，從慢行層面保證本地生活與就業(yè)人群的日?；A(chǔ)需求。
建立一級(jí)連接，即連接軌道站點(diǎn)與重要生活服務(wù)設(shè)施，打造10分鐘鄰里生活圈。
圖1：出站即見(jiàn)綠的公園化地鐵站點(diǎn)
圖2：功能復(fù)合的鄰里中心
Step 4.?
建立二級(jí)點(diǎn)位聯(lián)系：地鐵站點(diǎn)與重要功能與景觀(guān)節(jié)點(diǎn)的漫游連接
以地鐵站為起始點(diǎn)，連接片區(qū)內(nèi)步行15分鐘可達(dá)（約1000m）的商業(yè)、文化、景觀(guān)節(jié)點(diǎn)，從慢行層面滿(mǎn)足本地與外來(lái)人群的休閑娛樂(lè)需求。
建立二級(jí)連接，即連接軌道站點(diǎn)與商業(yè)、文化休閑設(shè)施，實(shí)現(xiàn)慢行十五分鐘可達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的游樂(lè)體驗(yàn)。
圖1：慢行優(yōu)先的濱?；盍ι虡I(yè)街區(qū)。
圖2：圍繞游艇港灣的文化核心區(qū)。
Step 5.?
建立三級(jí)點(diǎn)位聯(lián)系：景觀(guān)漫游連接
連接片區(qū)內(nèi)15分鐘內(nèi)步行可互達(dá)（約1000m）的景觀(guān)節(jié)點(diǎn)，主要分布在海岸線(xiàn)、水廊道、區(qū)域綠廊等大公園板塊內(nèi)。滿(mǎn)足本地與外來(lái)人群的漫游與休憩需求。
建立三級(jí)連接，即片區(qū)內(nèi)景觀(guān)節(jié)互連，實(shí)現(xiàn)十五分鐘內(nèi)可慢行互通的全域漫游體系。
落霞公園
Step 6.?
建立四級(jí)聯(lián)系：外部景觀(guān)視點(diǎn)與片區(qū)內(nèi)觀(guān)景點(diǎn)連接
選取基地周邊重要公共節(jié)點(diǎn)（如重要公建、海島、自然山體等），與片區(qū)內(nèi)部景觀(guān)節(jié)點(diǎn)及觀(guān)景點(diǎn)進(jìn)行視線(xiàn)連接。
建立四級(jí)聯(lián)系，即場(chǎng)地外部觀(guān)景點(diǎn)與片區(qū)內(nèi)部景觀(guān)節(jié)點(diǎn)連接，讓周邊區(qū)域處處可欣賞場(chǎng)地美景。
?外部海島看場(chǎng)地天際線(xiàn)
多次計(jì)算擬合
比較不同點(diǎn)、不同方向的連接權(quán)重，運(yùn)用空間句法、流體預(yù)測(cè)等工具，帶入賦值多次計(jì)算可能性和最優(yōu)解。
Step 7.?
數(shù)字化工具擬合連接路徑
路徑擬合的核心目的是追求人群到發(fā)行為的最高效率，實(shí)現(xiàn)高價(jià)值趣味點(diǎn)之間的相互直通，其對(duì)應(yīng)城市活動(dòng)的現(xiàn)實(shí)意義即群體“人”的步行路徑總和最短，創(chuàng)造以步行體驗(yàn)為主導(dǎo)的、可供漫游的城市空間。
路徑擬合的本質(zhì)是優(yōu)化，即需要設(shè)定錨固點(diǎn)與連接線(xiàn)。連接線(xiàn)代表人的步行路徑，當(dāng)路徑存在足夠交互數(shù)量后，給其設(shè)置一定吸引力，并給錨固點(diǎn)設(shè)置一定角度，使相鄰路徑互相歸并，生成代表群體步行軌跡的曲線(xiàn)。項(xiàng)目組利用電池組按照預(yù)設(shè)權(quán)重?cái)M合上述連接路徑。
圖1：連接路徑擬合圖
圖2：路徑擬合電池組排布圖
對(duì)應(yīng)擬合路徑的真實(shí)街道場(chǎng)景設(shè)計(jì)。
Step 8.?
生成內(nèi)部網(wǎng)格路徑
選取重要功能節(jié)點(diǎn)（如商業(yè)設(shè)施、鄰里中心、地鐵站點(diǎn)等），基于人群活動(dòng)密度值，生成等值線(xiàn)代表活力密度，即場(chǎng)地內(nèi)部的街道系統(tǒng)。距離功能節(jié)點(diǎn)越近，活力密度越高，則街道網(wǎng)越細(xì)密。
進(jìn)一步生成地塊內(nèi)部路徑，利用結(jié)構(gòu)線(xiàn)提取控制點(diǎn)，導(dǎo)入數(shù)字平臺(tái)進(jìn)行核密度分析，生成活力街道網(wǎng)絡(luò)等值線(xiàn)。
對(duì)應(yīng)活力等值線(xiàn)的真實(shí)街道場(chǎng)景設(shè)計(jì)。
Step 9.?
路徑網(wǎng)絡(luò)與城市要素匹配，構(gòu)建尺度宜人的全域公園網(wǎng)絡(luò)與連續(xù)慢行街道系統(tǒng)
以連接各類(lèi)高價(jià)值節(jié)點(diǎn)的擬合路徑為基礎(chǔ)，形成場(chǎng)地橫縱走向的全域公園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；以環(huán)狀等值線(xiàn)為基礎(chǔ)，形成串聯(lián)各片區(qū)板塊的步行街道網(wǎng)絡(luò)。
參數(shù)化設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)師調(diào)整形成全域公園網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化街道網(wǎng)格分布。
通過(guò)大樣本機(jī)器學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀街區(qū)案例，得出舒適宜人的步行街道尺度（8-13m寬）；結(jié)合不同城市產(chǎn)品所需的地塊大小，形成多樣的街區(qū)模數(shù)?；谘芯拷Y(jié)果對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)平面進(jìn)行形態(tài)調(diào)整與尺度校核，使我們的設(shè)計(jì)能承載多元化城市產(chǎn)品。
圖1：大樣本機(jī)器學(xué)習(xí)，形成街道與街區(qū)尺度研究結(jié)論。
圖2：城市設(shè)計(jì)方案形態(tài)調(diào)整與尺度校核。
Step 10.?
由平面街區(qū)肌理生成三維立體城市設(shè)計(jì)方案
基于地塊主導(dǎo)功能，利用灰度圖像設(shè)定不同的塔樓進(jìn)深數(shù)據(jù)；基于地塊開(kāi)發(fā)容積，利用灰度圖像設(shè)定地塊建筑高度。
依據(jù)空間產(chǎn)品尺度進(jìn)行建筑肌理的參數(shù)化設(shè)計(jì)，生成三維建筑模型。
Step 11.?
計(jì)算機(jī)輔助場(chǎng)景營(yíng)造
引入一年四季不同日照方位角等計(jì)算因子，利用數(shù)字化技術(shù)，計(jì)算出最佳朝向的步行主街，打造尺度親人的通海街道系統(tǒng)。
圖1：計(jì)算機(jī)輔助，得出最佳朝向的日落街、港灣街、河灣街
圖2：舒適宜人的街道尺度場(chǎng)景
根據(jù)場(chǎng)地山海關(guān)系、功能指標(biāo)訴求、實(shí)際落位項(xiàng)目與規(guī)劃限制條件，在三維空間與項(xiàng)目布局層面，利用計(jì)算機(jī)輔助、設(shè)計(jì)師創(chuàng)作，對(duì)數(shù)字化城市設(shè)計(jì)方案進(jìn)行校核調(diào)整，形成最終設(shè)計(jì)方案。
圖1：計(jì)算機(jī)輔助，校核建筑高度與三維空間形態(tài)。
圖2：結(jié)合擬合運(yùn)算、大樣本學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)師調(diào)整等手段，形成完整的人本數(shù)字化城市設(shè)計(jì)方案。
04?
運(yùn)用數(shù)字工具，探討人體驗(yàn)為核心的城市設(shè)計(jì)流程
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)以“人”的顆粒度做到正向設(shè)計(jì)過(guò)程的計(jì)算邏輯可視化、設(shè)計(jì)邏輯可解釋、人行邏輯可模擬，利用數(shù)字工具打通設(shè)計(jì)源頭（人的體驗(yàn)）與城市空間及城市產(chǎn)品的直接聯(lián)系，打開(kāi)城市設(shè)計(jì)創(chuàng)作的“黑箱過(guò)程”。
我們致力于通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐，回歸人本，優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)和流程，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)手段的迭代與項(xiàng)目推進(jìn)方式的升級(jí)。
現(xiàn)本項(xiàng)目已進(jìn)入規(guī)劃落地階段，同時(shí)UDR團(tuán)隊(duì)深耕深圳，在南山、福田、寶安、光明、坪山等若干核心片區(qū)開(kāi)展各類(lèi)先進(jìn)性實(shí)踐項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)深圳本土城市設(shè)計(jì)技術(shù)的全面升級(jí)。
項(xiàng)目規(guī)模：占地2.9平方公里
項(xiàng)目地點(diǎn)：深圳前海
項(xiàng)目時(shí)間：2020-2022
項(xiàng)目類(lèi)型：城市設(shè)計(jì)
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)：深規(guī)院城市設(shè)計(jì)研究所、規(guī)劃二所
項(xiàng)目成員：劉浩、李理、韓江雪、王锫、魏宗浩、張聰聰、張燁卉、趙睿、溫馨、陳小雨、汪凱、劉其爾、耿文涵、王夢(mèng)晗
圖文編排：udr品牌團(tuán)隊(duì)
項(xiàng)目出品：深規(guī)院·數(shù)字城市設(shè)計(jì)研究中心
文章撰寫(xiě)：
深規(guī)院·城市設(shè)計(jì)研究所
魏宗浩
作者簡(jiǎn)介：本科畢業(yè)于湖南大學(xué)，碩士畢業(yè)于荷蘭代爾夫特理工大學(xué)。就職于深圳市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院城市設(shè)計(jì)研究所。關(guān)注于設(shè)計(jì)創(chuàng)造的城市美好。
