基于三视图下的历史街区街巷界面几何形态特征保护研究

    耿大磊 邹雁南

    

    

    摘要：文章針对目前关于历史街区街巷空间界面形态特征认识不足所导致的街巷空间形态保护的诸多问题，从街巷界面空间的几何形态出发，运用工程界中关于物体几何形态的表达方式一三视图，分析多角度下的街巷空间几何形态特征，从而针对三视图所反映的街巷空间形态特征，提出关于历史街区街巷界面形态特征的保护要素以及关于街巷界面几何形态的保护特点。

    关键词：三视图 历史街区 街巷界面 几何形态

    引言

    历史街区是一座城市的灵魂、活的发展史，同历史村落一样，是人、村落风貌（街区风貌）和中国传统文化三者关系的发展史，是保护传承中华传统文化的先决点。而街巷空间作为历史街区的框架和街巷生活的物质载体是历史街区的重要组成部分，其街巷空间的形成往往是孕育一个特殊的生活文化习俗、社会关系的基础，是街巷空间最本质的特征，具有很高的保护研究价值。然而目前我国关于历史街区街巷空间的研究多从历史沿革、文化脉络等角度进行的主观描述性研究或者对街巷个体形态进行关于宽度、高度等单一形态参数研究，缺乏从多个角度下进行的关于历史街区街巷整体空间形态特征的研究，致使当前对街巷空间客观形态特征掌握不深，保护过程中存在过于注重保护原有形态的“原真性”，致使与街巷空间不能符合现实需求等问题，或者存在过于注重现实开发，导致街巷空间原有形态特征破坏，原有街巷体系下各级街巷形态特征的街巷空间感和所承载的生活行为方式丧失等问题。因此，形成对历史街区街巷界面客观形态特征的基本认识，提出关于街巷界面形态特征的保护方向成为历史街区街巷空间保护研究的重点。

    综上，本文将运用工程界中描述物体几何形态的表达方式——三视图（主视图、俯视图、左视图），通过三视图实现对街巷空间几何形态的完整表达，并对三视图下表达的街巷形态特征进行全面分析，这对于认识、延续历史街区街巷空间形态特征具有重要意义。

    一、三视图下的街巷几何形态

    （一）三视图原理：首先，三视图是工程界中描述三维物体长、宽、高等几何形态尺度的主要表达方式，也称正投影工程图。其定义为“观察者从正面、上面、左面（侧面）三个不同角度观察同一个空间几何体而画出的图形”。对于一个三维物体而言，在一个视图（角度）下的形态往往是三维物体的局部形态，不能反映物体整体的形态特征，而三视图从正、上、侧（左、右）三个角度可以较为有效完整地描述一个三维空间物体的形态结构，在特殊情况下，可以通过对主视图的纵深绘制（剖面图）的辅助，可有效实现对复杂物体的形态结构描述。

    （二）街巷空间的三视图模型：空间与界面相互依存相互影响。街巷空间也是如此，通常街巷空间是由承载街巷的路面（底界面）、街巷两侧的建筑立面（侧界面）围合形成。于是在街巷界面几何形态的研究中，我们将由底界面和侧界面组成的三维街巷空间看作一个完整的物体，通过三视图的表达方式将街巷三维空间抽象为二维几何图形，通过对二维几何图形的长、宽、高、比例等方面的不同作为街巷界面形态特征，并加以分析描述，从而实现对街巷界面客观形态特征的研究。

    以下本文以通过建立理想街巷空间模型（如图1）的方式，忽略街巷界面受杂物、公共设施影响造成的街巷界面形态特征减弱，实现对三视图下的街巷界面几何形态的特征分析。

    通过观察（图1）中的街巷空间理想模型和街巷空间的三视图，有以下发现：首先，主视图中，我们可以发现其通过街巷宽度和侧界面高度，可反映街巷的宽窄程度；其次，在俯视图中，我们可以发现俯视图的界面形态可反映两个问题：一个是街巷侧界面的密集程度问题（如街巷A侧界面密集程度要高于街巷B侧），另一个是街巷侧界面形态凹凸变化（如街巷A侧界面整齐，而B侧界面呈现凹凸形态）；最后，侧视图中，我们可以发现其形态反映信息与同主视图、俯视图有相同之处，一是同俯视图一样，也能反映街巷界面的密集程度，二是侧视图也可以同主视图一样反映街巷界面高度，但主视图反映的界面高度是断面性、节点性的，而侧视图则可以反映街巷侧界面的整体高度。

    因此，通过整理发现，从三视图下的街巷界面几何形态中，可以反映出街巷空间界面宽度、高度、长度、界面密集程度和界面整齐程度等几何形态特征的表现方面，以下将对街巷界面几何形态特征的表现方面进行深入研究。

    二、街巷几何形态特征保护方向

    （一）主视图——街巷空间宽窄感受：由主视图我们可以发现，主视图涉及街巷宽度和两侧建筑高度两个变量，但是人们对于主视图几何形态的描述或者印象并不是单一的高度或者宽度，更多的是对街巷空间的宽窄程度，即两个变量一起的比例关系——宽高比。人具有视觉认知的特性，不同的街巷空间宽高比会给人以不同的感受。芦原义信在《街道的美学》一书中就提出“当D/H>1时，随着比值的增大会逐渐产生远离之感，超过2时，则会产生宽阔之感；当D/H<1时，随着比值的减小会逐渐产生接近之感；而当D/H=1时，宽度与高度之间存在匀称之感，D/H=1是空间性质的转折点。”翻于是要想保留历史街区街巷空间的认同感，主视图反映的街巷空间的宽高比（宽窄程度）是街巷空间形态特征的重要保护特征。

    但同时我们也应注意，主视图的形态只是对街巷正立面形态的描述，这个形态是断面性的，而街巷空间是具有一定复杂性的，不同位置的主视图具有不同的形态特征，单一节点的主视图不能描述街巷整体的宽高比形态特征。因此，在街巷空间形态宽窄程度的保护中应主次兼顾。首先，对于历史街巷中的重要节点、古建筑进行断面式取样，获取原有的比例关系作为某一节点的参考标准；其次，我们也应借助侧视图和俯视图中关于街巷整体高度、宽度等信息，根据街巷平均高度和宽度，获得街巷整体的宽高比例数值（宽窄程度），以此作为街巷空间整体保护参考依据。

    （二）俯视图——界面密集与凹凸程度：由（图1）中的俯视图我们可知，俯视图中反映的是街巷侧界面在水平形态下界面密集程度和界面凹凸程度两个形态特征差异。

    首先，密集程度上，我們可以发现，街巷两侧的建筑密集程度或者建筑间距的大小，会造成街巷空间不同的围合程度，影响街巷的形态特征。因此，我们以街巷空间俯视图形态为基础，通过“街巷一侧建筑物沿街投影的面宽与街巷中心线长度的比值”来描述对街巷界面形态的密集程度特征，由此一来，我们可以通过数据来区分模型中俯视图所反映的街巷界面密度的差别，（如图2）中街巷A侧的界面密度为100%（街巷A侧沿街界面投影面宽/街巷中心线长度），而B侧的界面密度则明显小于A侧的100%。因此，俯视图下的街巷几何形态反映出的界面密度是街巷形态特征差异的方面之一。

    其次，街巷侧界面形态的凹凸程度。对于街巷凹凸形态的变化有两个方面的变化，一个是街巷侧界面的整齐程度特征，这一形态特征中我们可以通过街巷贴线率来表述。贴线率指街道两侧紧贴与街道中心线相平行的临界线（可理解为建筑红线）的界面面宽与所有界面面宽投影总和的比率。结合（图3），我们发现街巷A侧界面整齐程度高，所有界面均与街巷临界线紧贴，所以贴线率为100%，而B侧界面中，只有b1、b3、b4、b6建筑立面紧贴临界线，其整齐程度为“（b1+b3+b4+b6）/街巷中心线长度”，贴线率明显小于A侧。另一个方面是街巷侧界面相对于街巷中心线相平行的临界线的凹凸距离。由（图4）可知，对于街巷侧界面完全整齐的街巷来说，如A侧，因为100%紧贴临界线，所以不存在凹凸距离。而对于B侧，由于有一定的不贴合比率，因此，其凹凸的距离也是它形态特征的重要方面之一，于是，我们可以通过对街巷凹凸形态测量，划定凹凸距离，如街巷B侧界面保护更新中，个别街巷界面可在x—y区域内选择。

    （三）侧视图——界面高度形态落差：侧视图中主要反映街巷侧界面的建筑高度形态和建筑密集程度。由于俯视图中可以对街巷建筑密集程度以进行描述，因此，侧视图下反映的形态特征主要以建筑高度的变化为主。我们对街巷空间建筑高度往往会有一个取值范围的划定，这也是街巷形态的重要特征。（如图5）中，街巷内的建筑高度不等，存在高低变化，但建筑高度都在x-y区间内，这就是街巷的高度形态，当然也有特殊情况下街巷建筑高度都相同，这种条件下。

    以上，我们通过建立街巷空间理想模型，对三视图下的街巷空间几何图形进行特征分析，并提出街巷空间形态表现在宽窄程度、密集程度、整齐程度、建筑凹凸距离以及建筑高度范围等多个方面的特征差异，同时也提出了对相关方面特征的参数化描述，为今后历史街区街巷空间的保护更新提出了客观公正的形态描述参考标准。需要指出的是，本文通过建立一条街巷两侧形态具有极端性的理想街巷，通过对比街巷两侧，分析街巷的密集程度、整齐程度、建筑凹凸距离等形态特征，其对比方法主要起探索说明性质，在历史街区街巷空间形态实际保护研究中，对街巷密集程度、整齐程度、建筑凹凸距离等方面的形态特征提取研究往往是将两侧界面统一看作街巷统整体进行的。

    三、基于三视图下的街巷空间几何形态保护特点

    （一）客观性：以往历史街区街巷空间研究注重历史二字下的文化、习俗、艺术等方面的研究，但在现实的保护过程中，由于上述研究多是主观性的研究，因此对于街巷形态客观的认识不足，使得街巷形态保护更新往往差强人意。其实历史街区街巷空间的形成是不断发展而来的，其街巷空间的形态特征本身就反映着当地文化、技艺与社会生活风俗。因此，通过三视图对街巷空间几何形态这一街巷空间最基础、最本质的客观形态特征研究，有助于我们对街巷的客观形态本身形成完整、公正的认识，从而避免过于主观因素所带来的影响。

    （二）直观性：对于历史街区街巷几何形态的保护具有直观性特点。首先，历史街区街巷空间界面是街巷空间存在的必要条件，也是与人们街巷生活接触最多的空间；其次，街巷空间界面的几何形态特征相比历史文化特征是最直观、最容易获得的认知信息。因此，对于历史街区街巷空间界面几何形态的保护更新达到提升街巷环境，保护原有街巷生活方式，实现文脉延续最直观有效的方式。

    （三）时代性：对于历史街区街巷空间几何形态特征的保护，是通过多个角度下对街巷空间各方面形态特征的参数化约束来实现的。但一套形态参数所对应的街巷形态却不是唯一的，具有灵活性，这样，在街巷形态保护过程中，街巷形态本身的发展可以与现代生活标准相协调，具有时代性，使街巷形态的保护不再是一成不变与破坏性重建更新的对立。

    结语

    每个城市随着历史发展变迁都有属于自己城市独特的文脉，基于三视图下街巷几何形态的特征研究本质上是通过保护历史街区独特的街巷形态特征的方式延续街巷空间孕育的城市文脉。从中总结出街巷空界面在形态尺度、比例等多个方面上的客观特征通过运算与客观参数相对应，为今后历史街区街巷界面形态保护更新提供客观依据，以此与街区历史文化相结合，才可真正有效地实现历史街区保护与发展延续历史文脉的目标，并最终实现历史街区的有机更新。