自然形态的城市设计基于数字技术的前瞻性方法_苏毅著.pdf

城乡规划与建筑数字技术研究前沿丛书曾坚/主编自然形态的城市设计基于数字技术的前瞻性方法苏毅著6日东南大学出版社SOUTHEAST UNIVERSITY PRESS南京2015前言城市设计中的造型，是一项设计师用“图形”语言来传达对未来城市物质空间组织安排设想的必不可少的工作。现实中的城市设计造型常遵循简单、清晰、自上而下的原则，采用强调中心、格网、轴线、等级制和显性秩序的机械式造型方法，但城市本身并不如此简单，机械式城市造型方法可能是导致新建城市缺乏活力的原因之一。可持续发展的城市设计需要一种倡导生机、多样性、复杂性、平等和隐含秩序的新的形态。事实上，不少长期形成的传统城市具有优美且合理的自然形式，而许多建筑师也在城市自然造型方面进行了尝试。自然城市形态的主导因素，可能来源于多个方面一如城市建设与改造所离不开的天然地形，城市居民的不同方向选择的冲突与协调，甚至于城市设计师的仿生构思。历史回顾展现给我们的是：城市本身是复杂的，城市设计中的自然形态是丰富的，塑造这些形态的技术是多样的。这些多样化的方法，又有共通性的几何基础一从分形几何、拓扑几何角度出发分析，不同形态的意义变得更清晰，变量得以定义。非均匀有理B样条曲线(Non-UniformRational B-Splines,NURBS)的引进，使彼此完全不同的自然形态的施工放线问题都能得以解决。在前面历史回顾与共通性几何研究的基础上，本书后半段引进了几种数字化设计技术，特别是关联参数化设计方法。“参数化设计”方法是由盖里和格雷姆肖等建筑师，于20世纪90年代引进建筑行业，随后扩展到城市设计领域。本书结合作者亲身参与的实验性案例，阐述了几种前瞻性的城市设计数字化方法在自然形态城市设计中的运用：在传统设计方式与参数化设计方式的结合部分，结合Photomodeler软件应用案例，阐述了如何在传统城市设计工作程序中引入三维扫描、近景摄影测量与快速成型。在结合地形的城市设计及地形数字化表达与分析部分，结合青岛理工大学黄岛山区新校区阐述了如何用地理信息系统(Geographic Information System,GIS)辅助自然地形环境中的城市设计造型。在基于分析和模拟的城市自然形态优化部分，结合海河下游Holcim竞赛案例，阐释了计算机分析与模拟在自然形态城市设计中应用的经验与限制。在针对居民参与的多选择造型部分，结合映秀镇重建项目，阐释了如何采用参数化方法为众多居民参与的社区做造型。未来，城市设计的艺术与技术的结合会更加紧密，人们对自然形态本质的认识会更加丰富而深刻；城市自然形态设计中的这些前瞻性数字化技术方法，值得被谨慎而乐观地加以实验、运用。本书由北京建筑大学研究生教材教参项目资助出版。目录前言1绪论/11.1研究背景/11.2现实意义/51.3研究对象和研究框架/71.3.1研究对象一城市形态、自然形态、参数化设计/71.3.2研究框架/101.3.3创新点/102城市形态学方面的理论综述/122.1概述/122.2概念一从“形态”到“城市形态”/122.2.1形态/122.2.2城市形态/132.3城市形态研究背景与历史/142.3.1当前国际研究状况/142.3.2国际研究的历史/152.3.3国际研究的分类/172.3.4国内研究的历史/182.3.5国内研究的分类/292.3.6目前城市形态研究中存在的问题/293城市设计中的自然形态及其来源/303.1区域尺度的自然形态设计/313.1.1以自然地理为框架的天然自然形态/313.1.2以人类活动为框架的自发式自然形态./353.2城市尺度的自然形态设计/393.2.1概述/393.2.2继承一从城市历史文脉出发的自然更新/403.2.3叠合一恢复基地原有的绿色环境/443.2.4创造一新自然形的产生/473.3,分区尺度的自然形态设计/523.3.1概述/523.3.2仿生与隐喻/52