我国陆地面积约为 960 万km 2 ,位居世界第三,占世界陆地面积的 6.4%。山地面积约占全国陆地面积的 33%。中国地势西高东低,不仅有世界最高的山峰,也有海拔低于 50 m的近海平原,山脉河流彼此交错,气象万千。如何将这些山地利用起来并进行合理开发是我国的一个重要课题。
人们对于山地的开发与探索从未停止过,形成了一些颇有特色的山地建筑及城市。对山地城市有狭义,也有广义的理解。狭义的山地城市和我们通常理解的“山地城市”基本相同,指的是那些修建在丘陵与山坡等复杂地理环境之上的城市,它的地形断面坡度一般都大于或等于 5%,在 4 km 2 内相对高差能够达到 25 m或者更多,城市的居住、生产及交通都是在复杂不平整的地形上进行组织,形成与平原城市大不相同的建筑风格和空间形态,如重庆、香港等城市。广义的山地城市指的是城市的整体格局与山体有关联,这种城市一般是修建在山体边上较为平整的地面上,受山体现状影响,不能一直平整地发展规模,只能顺延山体,从而形成特殊的格局。这种城市山体是其重要的组成部分,构成它的背景,如杭州、贵阳、昆明等城市。
近年来,随着城镇化进程的加快,大量人口涌入城市,使得本就稀缺的城市土地资源更加紧缺,基本农田保护政策的实行也制约了建设用地的扩展,但城市建设对用地的需求却与日俱增,加剧了人地矛盾。
无节制地开发与建设,不仅改变了城市长期形成的天际轮廓线和空间格局,还加大了城市的自然生态压力。城市快速建设,新建区不断向高坡度、高生态敏感度的山体推进,逐渐突破原有城市形态与自然的平衡界限,破坏了城市原有的山地地貌,而且成为诱发自然灾害的主要原因,加剧了人地矛盾。人地矛盾成为当前影响山地生态环境和制约我国山地城市发展的重要因素。
地形、水体等自然因素很大程度上制约着山地城市的发展。山地城市形态突出的自然景象可以作为城市空间格局中定位与辨向的主要参照物。这些参照物在漫长的城市演化过程中,逐渐成为当地人文景观中极具地域特征的标志性视觉要素。从人文地理视野来看,传统山地城镇是以整体协调的方式融入自然背景中的,它的空间肌理总是体现所在地域的自然地理属性和生态属性。因此,对山地城市特征的保护就是对城市文脉的保护,对地域特色的延续。但近年来由于城市的无节制开发,原有的山头与沟壑在现代开发技术下不见了踪影,这种对自然形态的入侵,造成山地城市景观的破坏,进而使得山地城市景观“千城一面”,本质上这是地域文化特色和城市精神个性的消亡(图 1.7)。
图 1.7 地域特色消亡示意
在山地城市,同样存在着城市经济与小农经济,于是就出现了经济发展上的不平衡,这就是二元化结构的体现。二元化结构主要是二元经济结构和社会结构。二元经济结构通常是指以社会化生产为主要特点的城市经济和以小农生产为主要特点的农村经济并存的经济结构,这也是发展中国家经济结构的突出矛盾。城市内部二元社会分割体现在不同身份的人享受城市公共服务的先后有严重区别;在空间方面,大量“城中村”的出现便是其表征;在劳动力待遇方面,体现在劳动力市场上的分割和歧视;在生活方式方面,流入的外来劳动力与城市户籍居民之间存在的生活方式差异,必然导致城市空间体系发展的不平衡。
每个城市随着发展都会经历由分散到聚集,然后再相对分散的形态演变,最终寻求一个动态的平衡(图 1.8)。这种城市形态的变化归根结底都是为了适应发展,以山城重庆为例,它的聚集与分散主要受“自主组织”与“被动更替”两者的共同影响。
自主组织体现在随着社会的不断发展,人口、经济、自然环境等因素对城市形态自然而然地产生影响。开始受到物品交换利益的吸引,出现交易市场,产生局部聚集效应。随着规模的不断扩大,经济越来越发达,开始出现不同的经济体,各种各样的活动要素自主组织到一起,也就产生了城市。城市不断成长,发展到一定程度时,就会产生过度的聚集,交通开始拥堵、环境逐渐恶化,城市需要新的出路,会慢慢分散到周边,寻求新的营养点,建立起新的中心。这些就是自主组织更替聚集的过程。
图 1.8 城市的聚集与分散
被动更替主要体现在城市建设受战争、政府等外力干扰所进行的城市开发。这包括很早之前修建的军事城墙、开埠后的城市格局及新中国成立后计划经济影响下的城市建设(计划经济下的单位制社区)。
因此,在城市完成“集中与分散”的进程之后,就会进入一个相对平衡的发展时期,同时山地城市会呈现出有机多元的空间形态。
多中心城市格局是霍华德“田园城市”的核心构想,每个城市都有相应理想的人口规模和完善的功能,多个城市组合在一起协调发展。这种空间形态结构与一般城市的单中心加卫星城或仅仅多中心结构不同,它能有机地分布在山水之间,形成一个生态环境好、组团之间相对比较独立又相互扶持、整体和谐发展的有机城市形态。这种多中心组团结构在山地城市有两大优势:一是灵活性很强;二是该结构能很好地适应复杂地形地貌。这些优势为山地城市打造出合理的框架,有利于山地城市建设的健康发展(图 1.9)。
山地城市的多中心组团有效地缓解了单一中心的人口及交通压力,改善了中心的环境质量,各组团内部相对平衡,满足生活需求。多中心组团结构会形成大疏大密的空间形态,将绿色系统植入这些疏密有致的空间中,就可以创造出合适的绿植景观。当山地城市发展到更高水平时,就可以在多中心组团的附近开辟副中心组团,进一步分散中心城市的压力,完善城市的功能,建立一个和谐共生、优势互补却相互分散的结构体系,为未来新城创造条件。
图 1.9 城市的多中心组团(以重庆示意)
山地环境的复杂多变让城市空间呈现出立体多样的视觉界面。每个山地城市都有自己独特的环境特征,虽然随着生产力的提升、科技的发达,对环境的改造也不断增多,但本土的环境特征是不会改变的。城市依托在自然塑造的山水本底之上,展现出浓厚的气息,也成就了自身的地域特色(图 1.10)。
图 1.10 城市的立体多样
山地城市给人的第一感觉就是有层次,自然起伏的环境使城市形象立体多变,不能一眼看尽城市的内容。空间布局也更加灵活,它不同于平原城市的方正,从山地城市的古老街巷就能感受历史的变迁,亦能体会城市的文脉。街巷作为社会发展所遗留的产物,它像一个带形的舞台,展示着过去的繁华与百态。山地城市的步行老街串联起小院、公园、树林,最终沿着溪流向下游延展,自然而有趣地生成一个立体的空间网络,成就了山地城市建筑、生活与环境相融的美好空间。
上述是山地老城的景象,如今的新城多是中心组团式布局,各组团间建筑疏密有致,顺应山体,层次丰富优雅,形成山地城市特有的景象,概括起来就是与自然密不可分、多层次、多视点和多变化。在组团内的山地城市综合体中,竖向空间是其主要的构成空间,是城市综合体空间设计的重点,也是空间组织的核心部分,它直接影响各功能的形态和人的体验。山地城市综合体的竖向空间起到协调多种复合型使用功能的作用,以及提供和融合城市公共空间、复合城市交通系统重要功能的作用。
山地城市的复杂地形与其脆弱的生态环境难以完美地布局城市道路,导致道路网密度不够,不能满足所有居民的汽车出行需求。这时就需要利用各种公共交通工具协调运作,这些不同的交通应合理结合自然环境,以生态学的手法,在融入环境的同时,协调交通与土地利用,并有效解决山地城市城镇化可持续发展的问题。
有了各种交通工具后,人们又该如何选择出行方式呢?对山地城市居民来讲,影响其方式选择的主要有内在和外在两种因素。内在因素主要是居民自身,包括他们的年龄、性别、收入以及不同的职业等;外在因素主要是居民的居住位置、城市路网状况、不同交通设施的覆盖程度等。内在因素对于影响山地城市和平原城市居民出行方式的选择上,产生的差别不大。而外在因素可能是造成山地城市居民与平原城市居民出行方式差异的主要因素。
外在影响因素中,城市路网状况与城市居民的出行方式选择有着更直接的关系。在城市路网十分健全的情况下,居民一般都会选择最方便自己出行的交通方式,比如说轨道线网非常发达,可以到达想要去的每个地点,居民选择的概率就非常大。对于山地城市,地形地貌等自然环境会限制交通设施的布局,比如想从桥上到桥下的某个地方,如果开车可能会花费五六分钟才能绕下去,但乘坐电梯几十秒就足够了,这就产生了不同的交通空间需求,进而影响居民出行方式的选择。以下是山地城市的几种不同交通方式。
山地大城市人口密度高,用地紧张,道路建设受限因素多且资源紧缺,因此建设轨道交通会得到更好的政策保障(图 1.11)。对于民众而言,轨道交通有以下几大优点:
图 1.11 山地城市轨道交通示意
①安全:地铁和轻轨一般都深埋在地下,有的会架于地面以上,是一个相对独立的运行环境。此外,轨道交通被设计成双线体系,与地面交通相互分开,使其运营变得十分安全,而且可全天候运行。
②准时:轨道系统拥有独立安全的运营环境,可以避免绝大多数的交通阻塞和交通事故,轨道交通的准时率能达到 98%以上。
③快速:安全地确保轨道交通车辆能以一个比较快的速度运行。一般地铁车辆的设计构造速度为 80 km / h,运行速度控制在 35 km / h左右,而地面公交车辆的运行速度很难达到 25 km / h。
④舒适:轨道交通车站和地铁车厢都设计有空调系统,冬暖夏凉,每个轨道站点的设计风格还有所不同,令人耳目一新。而且轨道交通运行过程十分平稳,地面公共交通很难做到这一点。
⑤节能:城市轨道交通车辆采用电动车组,以绿色电能作为发动力,而城市地面车辆大多数以柴油或汽油为能源,也出现了许多尚未普及的油电混用或纯电动的汽车。根据科学实验,电能与车辆的机械能之间的转换效率为 60%~ 70%,而燃料转换为车辆机械能的效率只有 25%左右,两者差距相当大。通过数据了解到,每一单位轨道交通系统运输量所消耗的能源仅为地面公共交通汽车的 3 /5,而私家车所消耗的能源是轨道交通的 6 倍。因此,轨道交通是现代城市的节能型交通。
为方便居民出行,在城市及其郊区布设有经济、便捷、环保的交通工具,这些交通工具共同组成城市地面公共交通系统(图 1.12)。山地城市地面公交除了出租车、公交汽车等常规公共交通工具外,还有室外梯道、过江缆车等具有山地特色的公交设施。
图 1.12 山地城市地面公共交通示意
山地城市地面公共交通系统远逊于同等规模的平原大城市,主要原因是受限于水系和地形等自然环境因素,极大地影响了其线路布设和站点设置,布设较少就会导致地面公共交通服务水平不足,服务范围也会偏低。山地城市居民地面公共交通出行方式的选择可以从以下方面进行分析:
①山地大城市的各个组团之间距离较远,根据 2021 年重庆市居民出行调查发现,居民在各组团之间的出行比重达 30%以上。由于组团间大都采用桥隧通行,建设成本高,路网密度低,采用私家车在组团间通行大都超过 1 h,而公共交通通勤时间控制在 1 h内,居民往往会选择后者。
②山地城市受限于自然地理环境,其地形起伏导致道路坡度大、路网弯曲、路网密度偏低,致使私家车出行性价比不高,中远距离出行的居民选择公共交通出行的意愿增强。同时,公共交通承载力大,对于山地城市的低密度路网显得尤为重要。
在平原城市会看到各式各样的共享单车,人们可以扫码骑行,非常便捷。对于居民而言,一般来说,范围在 1000~5000 m都是可以接受非机动车出行的,花费的时间一般在 20 min左右。而山地城市非机动车的使用会大大低于平原城市,主要原因是:
首先,山地城市地势不平整,纵坡大,非机动车有天然的劣势,骑行不仅吃力,还十分危险,而且由于山地的原因,相比起始点直线距离,非机动车需要绕行的距离较远。在城市的各组团之间出行,距离又比较远,非机动车没有公共交通便捷;只在组团内部出行,步行的优势又大于非机动车,导致非机动车出行的意义不大。
其次,由于非机动车的需求量很小,而且道路纵坡的原因给非机动车带来很大影响,出于安全及实际需求考虑,山地城市在进行道路建设时,很少预留非机动车道,进一步被动地降低了非机动车的出行需求。
山地城市居民选择私家车出行的主要因素包含两个方面,一是居民的收入水平,二是居民是否有私家车,这两个因素是相互关联的。除了这两个因素,山地城市私家车出行方式还与城市规模和城市路网结构有一定的关联。
此外,山地城市私家车出行选择与其他类型城市私家车出行选择的影响因素有较大差异。由于道路弯多坡陡,非直线系数大,私家车出行起讫点的距离增长,绕行增加,使得山地城市私家车日均出行距离和出行时间较一般平原城市长(图 1.13)。在组团间,由于交叉口的不规律性,会对出行时间产生影响,但在组团间的快速通道,一般私家车行驶横向干扰小,相对行驶速度会比在组团内部快。
图 1.13 山地城市私家车交通示意
山地城市受地形影响,道路设计得蜿蜒曲折,而山地城市的步行道和普通道路不同,它不受限于转弯半径、坡度等因素,步行道会依山而建,依水而生,自然而惬意。因此,山地城市的步行道一般和车行道关联性不大,甚至独辟蹊径,单独建设,形成具有特色的步道系统。影响山地城市居民步行出行的因素主要包括组团功能和规模、天气条件、步行设施的完善性及居民的年龄、出行距离和目的等。
根据山地城市的地形特点(连绵起伏、高差等),在步道系统内合理设计电梯、扶梯、梯道等设施,提升步行品质,以满足步行人群的不同需求(图 1.14)。
图 1.14 山地城市步行交通示意
在平原城市,一定距离范围内步行与非机动车交通还存在交替使用的情形。但山地城市的道路系统却不适合非机动车使用,变相地增多了步行人群的比例。由于交通路网建设受限,一些公交站点和轨道站点会与居民的居住地或工作地距离较远,加上非机动车的缺失,使一部分居民的步行距离被不合理延长,形成一定的弊端。但是随着绿色出行的倡导以及人们健康意识的增强,步行出行已经得到大众的认可,成为一种潮流。
总结一下,山地城市步行交通具有以下特点:
①高可达性。山地城市的步行交通网络一般非常完善,步道景观、休憩平台、行人座椅等配套设施齐全,人行天桥和地下通道的建设使步行交通四通八达,高可达性不言而喻。
②高效性。步行方式与其他交通方式相比,它所占用的城市道路资源更小,使用的人群比例却很大,实现了高频率、高效率的运作模式。
③有限性。步行是绿色健康的出行方式,但其缺点是不能长距离出行,一般服务半径在 2 km左右,超过这个距离,居民对步行方式的选择会大大减少。
未来职住平衡示意如图 1.15 所示。
图 1.15 未来职住平衡示意
就业和居住作为一个城市快速而稳定发展的重要因素,如何平衡它们的关系,显得尤为重要。一般的理想关系是区域内二者达到平衡,即就业的岗位刚好满足居民劳动者所需求的量,也就是可以就近工作,建立起 15 min生活圈,提高人们的生活质量。职住平衡的理念最早可以追溯到霍德华的“田园城市”,它能有效地减少人们对汽车、公交的使用,城市拥堵问题就能得到很好的解决,空气污染也会有所改善,也能减少许多不必要的资源浪费。如何做到职住平衡,对城市规划具有指导性意义。
就规划建设新型小镇的职住平衡来说,需要计算建设用地与人口的匹配性,将居住与就业所需的土地面积及可提供的就业岗位数量进行平衡预测建设,若后期职住与预测有差异,就需要通过人才引进、土地混合开发等多项策略来让片区达到平衡状态。
平原城市的交通道路系统平整且四通八达,但仍面临着交通拥堵问题,平地交通尚且如此,交通发展受限于地形地貌的山地又该怎样找到自己的出路呢?真的就不能够优化山地城市的交通吗?答案是否定的。
规划大师希尔伯塞莫曾提出将平面交通设计成人行交通和车行交通分开的立体交通的构想(图 1.16)。而立体交通作为一种新型的交通体系,就目前来说,它对于山地城市交通是最好的体系构想。
图 1.16 未来立体交通示意
首先充分利用现有且能利用的道路资源,将单层道路立体化地设计为多层交通道路体系,每层道路按汽车种类分开运行,主要分大型车辆道路、小型汽车道路及非机动车道路。这种立体的多层交通道路需要一体化设计,一般的设计原则是下部宽敞,上部狭窄,大型车辆在下面运行,小型车辆在中部运行,非机动车在最上层运行,达到一个重量或舒适度都相对平衡的运行体系。按照这种分层方法,常规的做法就是地下层运行大型车辆,地面层行驶小型汽车,非机动车安排到地上,也就是空中。
当然这种立体交通道路体系建设的投资非常大,需要分步进行,从无到有,慢慢地形成组团间的连接,最后实现城市内完整的交通网络体系。
立体交通体系与传统地下和高架道路不同,它需要多层一体化设计,机动车道一般都是封闭式设计,内部采用现代技术,利用自然通风及采光,一定程度上降低了成本。安装现代设备,实现交通自洁、降噪减排,做到可视化的交通管理。立体交通体系还需要配备综合管廊系统,确保一体化的完整性。
对于空中的非机动车道,一般设计小型的电动公交车道、自行车道及部分人行街道(视周边环境而定)。地面小型车道一般需要保证快速性通过,需要对临时停车位置、道路交叉口等进行科学合理的布置,以保障城市交通的畅通。地下大型车道一般设置中大型公交车、客运车等公共服务型车辆,也就相当于有了自己的公共专用车道,保障了公交优先的运行原则,人们也会因为它的快捷、经济及环保而更愿意乘坐。
立体交通体系一旦建成,一种以公交为主导,家庭汽车及非机动车配合使用的绿色交通模式就会形成,城市交通不再拥堵,人民的幸福感将大幅提升,美好城市将不再是愿景。
对于拥有良好山水本底的山地城市,更需要做好环境优化。城市绿廊作为环境改善、绿色建设的重要手段,引导着城市的空间规划。优秀的城市绿廊设计,都会结合一些重要的城市景点,塑造城市的文化、格局,让城市更加具有生命力,并增添城市的文化魅力(图1.17)。
图 1.17 未来城市绿廊示意
城市绿廊的规划设计需要遵循以下几个原则:首先是地域性,城市绿廊的选址可以结合城市的重要河流或者山脉,自然保护区、风景区、旅游度假地或是简单的森林公园,但其设计的内容必须结合每个城市所特有的人文遗迹、传统民俗等有代表性的文化资源,突出城市的地域特征,彰显文化魅力,这样才能避免出现“千廊一面”的尴尬局面;然后应本着生态经济的原则进行设计,充分利用现有资源(植物、水体和山丘等),尽量避免开挖、破坏,构建完善的小生态体系;最后是注重以人为本的设计原则,城市绿廊要为城市居民提供一个健康的活动场地,内部主要以慢行交通来组织流线,避免机动车的不安全因素。
城市绿廊是一个庞大而烦琐的工程项目,只有当它完全融入人们的生活,与城市建筑、交通等一切融合,才能更好地展现城市特色。
山地城市的地形地貌丰富多样,城市建筑的接地空间内容表达同样多样化(图1.18)。接地形态主要是指自然基面与建筑或城市的连接关系,根据空间特性和接地形态可以分为覆土式接地空间、架空式接地空间、地面式接地空间 3 种类型。由于山地城市的特色气候和地形因素,这 3 种接地空间形式均存在,为山地城市提供了空间活力。覆土式接地空间将地上空间形态引入地下,形成丰富的垂直空间组织,山地城市坡地较多,为处理好不同的地形,很多接地界面覆于地下;架空式接地空间形成城市空间冗余,扩大城市原有的空间属性,满足人们的多重空间要求,使城市空间设计具有灵活多变性,山地城市的台地界面连接常会出现架空空间,架空的接地空间为城市的弹性设计提供了可能;地面式接地空间使城市与地面直接接触,山地城市的台面处理尽可能让城市接地界面与自然面接触,便于交通流线组织。这 3 种不同的接地界面空间处理,为山地城市丰富多样化空间提供了支撑。
图 1.18 未来城市多样性示意
山地城市独特的地理和人文文化导致城市的规划布局和交通组织表达多样。山地城市的地理地貌变化大,山地较多,适宜建设用地较少,气候变化大……诸多因素使得山地城市的规划布局与平原的规划布局不同,大多依山而建或建于山脚处,有自己独特的城市韵味和文脉气息,整体上表达多变。山地城市的交通体系为顺应地形地貌,组织的形态也呈现多样化,有步行体系、公共交通体系等,居民选择丰富。
山地城市的自然生态多样化,适宜当地气候的城市设计方法多样。国家高度重视绿色生态工作,习近平总书记说过“绿水青山,就是金山银山”,山地城市本身就是一座大金矿,绿色生态是它的主要特色之一。城市和建筑在进行设计时,要考虑当地的生态和气候问题,应符合当地的生态和气候目标。山地城市适宜气候的设计方法有很多,在了解了当地气候的不利和有利因素后,设计只需扬长避短即可。绿色生态问题主要是解决城市设计的声、光、风、节能和居民舒适性等问题,在这些问题上采取被动式节能设计,如有传统的天井院落设计、吊脚楼接地层处理、台院式布局等,也有现代的适应山地微气候的空间形态布局等。总之,山地城市在绿色生态设计上的方法有很多,可以为人们提供更加舒适的居住环境。
城市的发展离不开规划,但外在环境一直在变化,充满着不确定,城市规划需要为这些不确定因素预留一个弹性空间,以保障未来城市的建设和发展。这种弹性空间主要从 3 个方面进行:第一空间弹性,在给每个片区、每块土地划定功能的同时,需要科学合理地预留白地,促进城市的再次更新,完善其结构框架;第二规划指标的优化,如在重大城市基础设施用地上进行指标优化;第三规划时序,需要根据现实的发展需求,合理调整规划建设的时序。
这种弹性空间的预留需要进行科学的探讨、理性的判断,并考虑多种因素,如土地价值、未来调整的空间大小等。在目前未确定的区域,坚决留白,以保证规划的前瞻性。
对于城市弹性空间的预留白地,根据不同的区位及规模,可以分为功能补充、更新改造、发展机遇及城市边缘四种类型。功能补充型主要是满足未来功能空间不足的补充用地,优化完善城市的功能残缺。更新改造型主要是一些现状价值不高的闲置用地或产业类型待升级的土地,需要未来更新升级,优化地块结构及产业,提升土地价值。发展机遇型是指那些区位好,资源充足却未开发的预留土地,为未来城市的重要项目、重要产业做好预留。城市边缘型一般指无开发计划的城市外围,一般为城市功能拓展做好预留。长远来说,预留白地是城市规划的必备需求,且白地的土地价值潜力巨大。它需要我们从源头做好把控,将战略留白正确引导到规划的每个细节,从而使城市健康有活力地发展下去。
但我们又该如何去把控,并做好战略留白呢?这时,建立一套完善的管控机制就显得十分必要,需要在政府的主导下,明确管控和实施方式,从而做好战略留白。
首先需要存好地,将预留白地提前规划布局,并进行资源入库管理。每个城市需要从自身发展需求出发,结合功能空缺,做好准确预留;然后完成白地资源入库,交于政府把控,合理设置监督体系,为存好地打下坚实基础。对于那些已经规划的战略留白资源,建议由政府主导把控,收储起来,防止由于利益驱动,导致白地的局部建设,以致一步步被侵占建设。
然后控制战略留白的过渡性使用。原则上,白地不能用于经营建设,但可以在整体把控的前提下,进行合理使用,发挥土地价值。如用作城市绿地、城市公园、公共停车场地、体育休闲等公共空间。如此在过渡期间白地不再是一片荒地,而是形成城市公共服务配套设施或生态环境等,且不会影响未来的规划发展。
最后在政府的审批监督下,合理启用战略预留白地。依据前期城市规划的大方向,结合实际需求,给予预留白地合理的产业或者基建设施。
科学有效地规划会得到最大的收益,弹性空间的设置使城市能不断适应新的变化,解决发展过程中出现的各种问题。