地铁在满足历史街区交通便捷、设施完善的同时, 也使站点周边地区成为城市活动最活跃的区域。而人口密集的历史街区是城市活动的集中发生地, 也是城市更新过程中最敏感的部分, 站点周边城市更新是历史街区借以重塑城市形象、提升城市生活品质所必不可少的手段。但大量案例表明, 轨道交通站点植入历史街区, 使原有“肌体”对“新组织”产生“排异”反应, 历史街区原有空间布局成为束缚新时代交通发展的瓶颈, 并影响街区整体优化更新, 如何安全度过该“阵痛期”, 并以地铁站点的整体性规划建设为契机, 实现“以新带老”的历史街区活力复兴, 将成为存量更新背景下的主题。

本文选取的研究范围是北京市前门地区, 以地铁珠市口为中心的半径在1km内的老城街区, 东至南新华街, 西至祈年大街, 北邻前门大街, 南侧以北纬路、天桥南大街和天坛路为界 (见图1) 。区域内现存大量保护性四合院民居, 其中东琉璃厂、鲜鱼口地区和大栅栏地区皆属于1994年北京市划定的25块历史保护区^[1], 需进行整体性保护。此外, 位于北京城中轴线上的前门步行街, 是天安门广场周边唯一规划的商业街区, 且以珠市口地铁站为中心, 区域内另有和平门、前门、虎坊桥及桥湾4个地铁站点, 交通便捷、人流量大, 为研究提供了丰富可靠的观测基点和数据。

2009年北京市发改委等发布的《促进城市南部地区加快发展行动计划》中首次提出打造“一轴多带多园区”的城南产业发展格局, 传承城市南部地区历史、民俗、演绎文化, 发展新的文化业态, 实现文化创意产业各功能区的互联互动。但受制于老城胡同肌理和传统商业形式, 该区域并未实现跨街区的互联互动。鉴于此, 研究以该区域为底图, 构建空间轴线模型, 确定区域整合度核心区, 并对其进行空间结构定量分析, 找出影响街区活力的根本因素, 并提出相应的更新策略。

空间句法研究始于20世纪70年代末期, 由英国伦敦大学学院的希列尔教授、汉森教授和其领导的研究小组开创。它是对空间关系的研究, 可用数学量化的方式揭示空间结构, 进而揭示空间组织与人类活动之间的关系。借用语言学上的术语, 即句法 (Syntax) 表示空间之间的关系, 而每个空间的特殊性来源于其所在的语境 (Context) 。在以功能为核心关切的话语环境中, 某个具体空间发挥什么功能, 并不由该空间本身决定, 而是由该空间与其他空间之间的关系决定, 这正是空间句法的核心思想^[2]。

大尺度空间的城市问题涉及历史信息的保存与再利用, 当评判一个城市空间结构及确定评判标准时, 空间句法的纯粹数学模型可充当较为稳定的参考系, 通过对城市空间结构的准确描述可帮助衡量、模拟和图示城市现象, 最终实现以空间结构影响社会经济活动, 形成人的行为和空间结构的互动, 并成为人与物桥接的捷径。

空间句法对空间的表述有2种方式: (1) 通过图解模型表达; (2) 通过空间句法的变量表达。这些变量主要包括整合度、选择度、智能度、可理解度、穿行度等。本文首先将前门地区底图肌理在CAD中绘制成轴线, 导入Depthmap生成轴线模型, 测算整合度、选择度等核心数据, 并挑选合适的拓扑半径与全局整合度进行线性相关性测算, 得出智能度和可理解度指标;此外建立前门地区轴线模型, 研究拓扑结构的内在联系, 探索空间问题产生的根源。

整合度 (Integration) 是空间句法理论的核心量化指标, 衡量一个空间吸引到达交通的潜力, 显示出一个空间对其他空间聚集或离散的程度^[3]。整合度数值越大 (颜色越暖) 其空间可达性越高。选择度 (Choice) 是指出现在最短拓扑路径上的次数, 即在空间系统中任意一个元素到任意另一个元素的最短拓扑路径集合。在等速城市系统中, 整合度高 (生活性强) 的区域和选择度高 (穿过率高) 的区域往往重合, 而在现代大型都市差速系统中, 出现整合度和选择度的分离, 这印证证了私家车泛滥对原有生活方式的冲击。

前门地区全局整合度最高值分布于中轴线及珠市口大街中段, 恰好位于珠市口地铁站域范围内。计算全局选择度得出以前门大街为中轴, 煤市街和前门东路为两翼的街区整合度明显高于周边地区, 这也与实地观测的步行人流量相符。分别将局部整合度 (R=3, 5, 7, 9, 11) 与全局整合度 (R=n) 进行智能度计算, 其计算公式为:

可看出, 当R=3时, R²=0.45;R=5时, R²=0.59;R=7时, R²=0.66;R=9时, R²=0.72;R=11时, R²=0.79, 通过分析数值可看出, 随着拓扑深度增加, 局部整合度逐渐反映出现实人流状况, 而深度值相较于新型城市偏高, 说明有历史街区的城市活动发生成本较高, 需通过更多的公共空间才能达到活动发生的尽端。测算前门地区连接度值和全局整合度的线性相关性, 即可理解度, 其计算公式为:

可理解度能体现通过一个片区来理解整体空间结构的能力, 结果表明R²=0.193638, (y=5.55453x-0.871656) , 相关性偏低反映出前门地区的可理解性较差。

基于上述对前门地区整体空间形态分布分析得出该地区的整合度核心区域, 总结前门地区整体和整合度核心区的整合度、智能度和可理解度, 如表1所示。

整合度核心区指整个系统中整合度值占总值量达到5%的高数值集合, 是城市中可达性最高的区域, 也是城市功能集中地和城市生活聚集区。在城市发展初期, 城市街块较细小, 城市肌理较细碎, 城市街网密度较高。在发展过程中, 这些老街区往往发挥着重要的生活中心作用, 故可将这种历史悠久、街网密度高的街区称为“核心街区”。

通过对前门地区整合度分析, 将其整合度核心区确定为图2所示的范围内, 即西以煤市街, 东以前门东路, 北至正阳门箭楼, 南到珠市口大街所围合形成的大栅栏地区。

整合度核心区是历史街区中充满活力和最具商业潜力的地区, 同时也延续着城市历史和文化。然而随着原有城市结构改变及交通技术发展, 该区域也面临传统商业中心区衰落的问题。大栅栏地区商业活力的衰减有目共睹, 其更多地变成旅游者观光的场所, 逐渐丧失了作为城市商业中心的功能。排除政治经济格局、不同社会阶层的人口空间分布等软件条件影响, 单就城市空间结构这类硬件条件进行研究, 可在短期内引导区域向空间结构良好的方向发展。

由于自发性“微更新”缺乏目的性和整体性, 使历史街区内的更新出现一系列“自下而上”现象, 通过对整合度核心区运用标准化角度整合度 (NAIN) 和标准化角度选择度 (NACH) 模型分析, 总结出以下问题。

历史街区丰富的集中了历史文化遗产及地铁站点对人气的集聚, 使处于历史街区的社区内大量店铺, 在消费经济驱使下更倾向于向外来消费者提供服务, 功能单调。原单一中心的北京城在核心区“聚焦”作用越来越强的情况下, 承受的来自人口、就业、交通、环境等方面的压力越来越大^[4]。同时, 历史街区的传统商业业态和居住功能保留着明清时期的“市坊合一”布局, 胡同肌理已无法满足当今丰富多彩的城市生活。

整合度是空间句法发展初期最具代表性和影响力的指标, 而穿行度则是与流量相关度较高的指标。整合度描述的是一个空间单元的中心性, 即作为出行目的地的空间潜力, 而穿行度描述的是一个空间单元的可穿过性, 即其被经过的空间潜力^[5]。通过计算可看出, 全局标准化角度整合度高的点集中于商业功能集中分布的区域, 这成为大部分人的出行目的地, 其消费潜力远高于其他区域, 该区域商业处于饱和状态, 而其他区域仍维持单一的居住功能, 公共服务设施配比失衡。过高的穿行度差异则导致临街商业业态的单一纵向维度分布, 并与街区内部生活脱节, 造成商业、公共服务和居住功能无法在街区内相互配合形成有机整体。

临街面的穿行度远高于内部, 导致沿街环路成为连接尽端功能空间的主要路径, 街区内部道路缺乏汇聚人气的能力, 更新的重点集中于表层。通过对大栅栏地区进行全局标准化角度整合度和穿行度计算, 得出整合度最高的线段是珠市口地铁站地上出入口之间的街道 (见图3) , 而穿行度最高的线段位于煤市街和前门东路南端 (见图4) , 这体现出地铁站点作为出行目的地的重要地位, 同时也反映出大栅栏商业区内部缺乏活力, 无法将人流汇聚于街区内部的问题。而标准角度整合度和穿行度的相关性拟合度R²仅为0.37 (见图5) , 反映出作为穿行性公共空间的胡同和作为尽端功能空间的消费商业空间分离严重, 同时说明街区内部仍维持活力较低的空间形态, 而主要街道的临街界面存在过多开发的更新失衡问题。

地铁建设的初衷是扭转路面交通结构失衡, 但其作为重要的城市公共资源, 必会为站点周边带来较高的土地溢价。这一过程中不可避免会导致距离站点较近的区域更新迅速, 而站域覆盖范围内的居民社区仍处于较低开发度, 缺乏活力, 无法享受站域带动的社区内部空间品质提升, 使项目成为面子工程而非惠民实策。

日本、英国和美国一些城市轨道交通较成熟的国家, 公共交通占市民出行选择比例较高, 而北京在轨道交通建设的同时面临私家车普及的问题, 进一步加剧了有限的空间资源与快速发展的交通需求之间的冲突, 这在建筑层数低、密度高, 格局要求整体保护的历史街区尤为突出。

城市活动的发生是有成本的, 当交通成本太高超出在总活动成本一定占比时, 城市活动就无法维持, 正如德国古典经济学家杜能提出的农业区位理论:当用马车运送粮草, 马会吃掉部分粮草, 当运送距离太长粮草就会被全部消耗。空间句法中的拓扑深度值是指一个空间到达另一个空间的最小连接数, 值越小可达性越强^[6]。普通游客对陌生空间的感知范围是3～5个拓扑深度, 因此以R=3、R=5对大栅栏地区拓扑深度进行调研, 同时通过标准化角度整合度分析得出, 由于历史街区原有的较高建筑密度, 使穿越相同距离的街区需要更多的转向次数, 而对不熟悉历史街区内部结构的外来人群, 基本上只会通过主路而很少选择距离较近但更复杂的内部通廊, 故须对街区内部道路进行适当拓宽和简化, 使可理解度上升。

通过以上对前门地区空间结构的分析, 总结其主要问题包括:整合度差异较大导致的功能问题、街区内部穿行度较低导致的表层更新问题及局部拓扑深度较大导致的交通问题3方面。由于历史街区有相似的城市肌理和人文背景, 当轨道交通站点植入时都会出现类似的空间问题。根本上看, 都是由于历史街区较封闭的空间结构在轨道交通站点超强的辐射作用下, 产生的空间形式与大人流量的不兼容及现有空间结构和所需承载功能之间的错位。

针对前门地区历史街区的空间特征并结合前门H地块项目, 运用空间句法视域分析方法, 对历史街区地铁站域更新提出以下策略。

轨道交通站点周边历史街区要避免功能单一化, 变成单一功能的居住区为仅供游客观光的旅游区, 会造成轨道交通客流在时间分布上的不稳定, 同时也不利于保持历史街区的活力。因此, 根据多元化功能原则, 允许在历史街区内引入一些与居住功能相兼容的复合功能。在不破坏原有建筑风貌的前提下, 打开街区内部公共区域, 增加内部联系的公共通道, 为城市活动提供平台。同时, 结合历史街区和轨道交通站点的空间布局关系, 丰富距站点较近且对建筑格局要求较宽松部分的空间形式, 在传统四合院空间结构上进行创新。允许一部分边缘区域的居住用房向商住混合用房、经济型酒店式公寓或快捷商务酒店等新的兼容性功能过渡, 打破街区内单一的居住功能, 增加轨道交通站点周边土地使用的多样性。这既可提高轨道交通客流的均衡性, 又可增强轨道交通站点作为社区公共中心的职能性。此外, 由于建筑功能的变更涉及产权和使用性质等敏感问题, 规划部门还应与房管部门协商合作, 在关键问题上进行制度创新。

本文选取前门大栅栏H地块为研究对象, 该地块内现存6处市属文化保护单位, 西、北两侧有大量的传统四合院, 南侧紧邻珠市口大街, 东侧是北京城中轴线前门大街, 是城市核心中的核心 (见图6) 。珠市口地铁站位于地块东南角。项目任务书要求在H1、H2、H3地块分别设置文化酒店、五星级酒店和快捷酒店, H5地块是五星酒店配套宴会厅, H4、H6地块建设四合院工坊, H7地块作为保护单位设置1座2层小型办公设施 (见图7～11) 。

方案构思初期, 为还原具有老北京文化的城市生活文化综合社区, 决定将胡同肌理延续到南端酒店建筑的首层平面, 并穿插营造多种游憩场所, 现提取方案的首层建筑平面轮廓, 并运用视域分析法校验方案的合理性。

如图12所示, 视域全局整合度最高处位于五星级酒店和文化酒店之间, 是地铁出站客流最容易发现的地点, 这部分要求可达性最高, 而四合院工坊和位于东北角的办公楼呈较低整合度, 保证了良好的私密性;图13所分析的视域偏离角显示, 在快捷酒店和四合院工坊之间设置了3条通道, 有吸引人流从街区外部涌入的较大潜力, 半开放式的四合院工坊为街区穿行提供便利;图14, 15分别是最大、最小视域角模型, 最大视域角最高值分布在街区的东、西各4个入口处, 满足了开放性;最小视域角位于五星酒店和宴会厅之间的公共场所, 也为酒店的配套服务提供了足够的私密空间。

通过改变历史街区周边的公共设施布局, 增加连通周边地块的公共步道, 以达到控制地铁站点出站人流的目的, 进而形成对人活动强度的干预^[7]。在不增加历史街区建筑规模的前提下, 引导城市活动向地铁站点及远端靠拢, 不仅可保存街区内部的生活方式和场景, 避免过度商业化, 同时也将扩展原住居民的城市交往, 完善历史街区内部因建筑规模问题而缺失的公共资源, 维持与建筑功能和空间承载能力相匹配的人流强度, 从而实现与周边地区的联动发展。此外, 应多关注原住居民的生活方式并鼓励其积极参与更新。

在H地块设计中, 调研了沿中轴线的大栅栏现有建筑, 决定将H地块和其北侧的北京坊统一考虑, 形成北京坊、H地块在大栅栏地区“台前-幕后”协同的关系 (见图16) 。

1) 台前:北京坊——“中国式生活体验区”打造具有当代中国文化特色的创意产业, 实现高品质的城市生活体验, 丰富首都节日文化生活, 营造丰富多彩的城市氛围。

2) 幕后:H地块——“承接传统的现代居住缓冲区”作为前门地区全局整合度最高的珠市口地铁段, 负责将客流从南中轴引入, 台前动、幕后静, 起到承上启下作用, 是前门地区真正意义上的“会客厅”。

利用道路宽窄变化、建筑形体组织和重要视觉节点控制, 使街区外部交通更容易与内部交通对接。同时增加临街界面空间层次和内部空间可理解度, 通过视觉引导使街区内外空间形成完整的空间序列。此外须充分利用非机动车交通和轨道交通的组合, 并通过历史街区在发展非机动车交通方面的先天优势, 优化与轨道交通的衔接整合且有效缓解私家车带来的交通压力。

在前门H地块方案中, 结合前门地区交通现状, 于煤市街南端, 经过H3、H2、H7地块北侧设置1条机动车通道 (见图17) , 道路避开了地铁站点的尽端区域, 让出站人群更多地选择步行及自行车进入并对内部空间进行探索。新型四合院的通透视野, 既满足人流在街区内部的穿行, 也利用街区北部传统四合院所形成的对景, 将人流更缓和地输送到北侧商业集中区。由视域分析可看出, 通过内部廊道的宽窄对比, 在保留四合院及京银宾馆周围形成3条南北向步行通廊, 通过建筑体量的对比使3条通廊交汇于宴会厅北侧的东西向步行通廊, 使空间结构更清晰有序 (见图18) 。

从空间句法角度解读历史街区地铁站域的空间, 为城市更新提供了新思路, 软件所能提供的仅是对场地即时的演算, 但城市更新的演进过程必然会出现波动。空间结构没有唯一最优解, 不变的是对人的关怀, 城市是让生活更美好的地方, 而人才是生活的主体。数学模型的精确演算所带来的科学性和政策引导所带来的稳定性同样重要, 本文所分析的仅是历史街区中的一个特例, 不同地铁站点所处的城市环境千差万别, 不存在适用于一切状况的模式。因此, 有必要加快对地铁站域城市公共空间更新的策略性研究, 增加可预见未来时间段长度, 为城市更好的发展作出长远规划。