城市设计教学中数据库的建立策略范文

内容摘要：

当今，随着城市设计理论的日臻完善和人们对城市设施、环境需求的不断提高，城市发展概念及设计手段也层出不穷。然而作为一个综合体，城市将如何收集整理各类数据，并以此为切入点进行设计，是当今设计者们所重点关注的问题之一。德国柏林工业大学建筑与环境设计学院拉乌尔•宾斯霍滕教授独特的城市数据库建立教学方法与策略，结合我国当代城市设计实践，新颖灵活，值得借鉴。

关键词：

城市设计教学、城市数据库、迷你场景、操作领域

20世纪中期，在西方城镇化背景下，城市设计作为一门综合性很强的研究学科出现，并逐渐形成了可操作的学科系统。德国的建筑和城市设计教育一直处于欧洲乃至世界领先地位，尤其在一些新概念的城市设计方面，早已开始了前沿探索与实践。柏林工业大学建筑学院可持续城市规划研究所负责人拉乌尔•宾斯霍滕（RaoulBunschoten）教授[1]经过多年教学研究及实践，针对智慧城市设计课题提出了一套独特、新颖且灵活的教学方法与技巧——城市策展设计策略。它是分析特定区域现状、提取设计元素，并在其他尺度和领域重新应用的策略，同时也是理解城市现状与产生新机遇的工具箱。其实施层次主要包括城市数据库、城市原型、场景推演和城市实践四个环节。城市数据库作为本策略的基础层级，能够为着手开始城市设计提供前瞻性教学方法与思路。城市数据库储存了一个城市或区域几乎所有的信息，涵盖内容主要包括对区域的具体分析、现行规划政策及可使用的技术手段等。在数据采集基础上，设计者还需要分门别类地整理、归纳和分析信息，并制成工具卡。这些信息均被管理于一个可操作领域内，以便在今后的设计过程中随时使用。因此，城市数据库可被视为对区域或城市原始信息及条件的收集，而且是设计过程中可运用的元素集合。在城市策展设计策略中，城市数据库的建立虽然是以欧洲城市设计为背景而产生的，但之后，宾斯霍滕教授通过长期以中国实际项目为主题的教学实践探索，逐步将其数据库建立技巧应用于中国教学实践之中。下面结合其在我国开展的厦门智慧城市设计实际教学案例，详细展开城市数据库建立方法的本土化应用。

一、课堂预备练习——建立城市数据库的准备阶段

创建展示厦门城市特色和问题的迷你场景，是建立城市数据库的第一阶段。但在进入迷你场景之前，首先需要进行两个预备练习，它们将有助于学生和设计参与者理解描述并定义迷你场景的方法。1.“移除、创造、转化、迁移”练习“移除、创造、转化和迁移”这四个过程，是帮助学生识别与分析城市条件的基本方式，它们能够使设计者从多元化角度对各阶段的城市条件进行分析与评估，从而形成对城市原始条件的有效描述。（1）“移除”：将旧有客体从原地移走，创造空间；（2）“创造”：在“移除”基础上，引入新功能，以改变最初事物；（3）“转化”：从A到B的连续变化——意味着一种持续性的改变，也可以被认为是某个事物或形式于两种状态之间一种有始有终的改变；（4）“迁移”：描绘事物从一点向另一点进行移动，离开且不再返回的过程，有时甚至还会保留着旧有痕迹，这个步骤强调了一种动态的变化过程。练习过程首先要求学生利用A4纸创造出一片操作区域，即设计区域。（图1）之后，将参与者感兴趣的、所有可以利用物体随意摆放在操作区域范围之内，利用照片和文字进行描述并记录下来。记录完成后，选择两名参与者在操作区域内随意移动所有物体。而后，再利用“移除、创造、转化和迁移”描述被移动物体的变化，即解读这一空间发展的整个过程。这个描述过程需要按照图2中所展示的模版制作成卡片形式，为之后的设计阶段提供信息。这四步过程可以不断重复，参与者相互轮换完成任务，直至完成大约10-15次的描述。2.撒豆法实际上，在上述“移除、创造、转化和迁移”练习中利用A4纸所创造的操作区域，即厦门老城区等实际城市设计中的区域。利用迷你场景分析理解城市状况，需要限定“豆子”（即考察点）的位置。通常设计者习惯使用类似地铁站那样强调主要区域，或者采用主要街道去理解一定区域的例子，如此难免会对当地情况产生较为片面的理解。而如果利用撒豆子的随机抽样模式，选择足够的抽样考察点，便能够相对全面地触及到城市各个角落及各种问题。其中，每一个考察点均可被描绘出多个迷你场景，并赋予其更加宽泛的可能性，从而创造出一个尽可能涵盖区域几乎所有问题的基础数据库，也可以保守地认为是代表着城市的特色截面。（图3）在“撒豆法”具体教学过程中，为便于定义“豆子”的位置，通常需要对操作区域进行重新划分和定义，即利用至少4米×4米的网格划分所要设计的区域。X轴由左到右依次标记00、10、20……90；Y轴由下到上依次标记00、01、02……09；参考点的位置就以XY来定义，例如：1002、3007等。当操作区域过大时，也可只选择局部试点区域进行撒豆练习，而参考点位置则需要用地理坐标来定义。（图4）教学过程中，学生在场地或网络发现感兴趣的厦门城市现象，首先通过“移除、创造、转化和迁移”对其进行描述，之后在地图上确定所描述的“豆子”的位置，以此完成上述两个预备练习。然而，这两个练习也可以倒序进行，即先确定“豆子”位置再描述城市现象。

二、迷你场景——建立城市数据库的初步层级

迷你场景是数据库建立的第一步，也是数据库中最基础的信息。作为评价城市空间与发展工具，它借助统一的方法帮助设计者理解并阅读空间，全面了解区域特色，从而提出问题，并为后续环节提供研究基础。厦门作为福建省重要的经济中心和闽东南地区的中心城市，依托厦门岛（含鼓浪屿）逐步成长，并带动整个区域及海峡两岸的城市发展。城市发展的主要方针是优化本岛、拓展岛外。除去发展中存在的基础设施缺乏、道路规划不合理等普遍问题，更应引起重视的是厦门发展所独有的城市问题。例如：厦门港货柜占地问题、BRT系统[2]规划等。只有在城市设计中解决这些特殊问题，才能够在发展的同时更好地保持厦门的城市特性。经过教学伊始的两个预备练习，帮助学生理解“移除、创造、转化和迁移”的变化过程和“撒豆法”中数据序列化的定义方法，随后进行厦门智慧城市设计教学，制作并整理出各类的厦门迷你场景。如图5所展示的迷你场景MS0000，便是描述了在禽流感疫情期间厦门对垃圾处理的变化：（1）“移除”,为避免疾病H7N9的传播，鸡鸭统一焚烧处理；（2）“创造”,由于鸡鸭圈养的形式，一旦有鸡鸭染病，会使其他也感染，产生染病鸡鸭；（3）“转化”,每周有超过40万只鸡鸭被焚烧，转化为能量和热；（4）“迁移”，禽流感正在中国扩散。图6中MS4634则展示了厦门货柜存储用地改变的迷你场景：（1）“移除”：仓储用地被各类新建筑代替；（2）“创造”：货柜重新组织了运输路线；（3）“转化”：货柜摆放样式在不断改变；（4）“迁移”：货柜经航空或海运在各港口间流动。以此类推，借助上述4个基本练习过程，能够有效帮助学生完成描述厦门各个不同考察点过去及现状情况，从而创建出大量迷你场景。而这些迷你场景又是围绕不同规模和数量开展：它们既可以描述厦门城市规模下的问题（如垃圾回收处理站如何工作、BRT公交路线如何更合理地设计等），也可以描述城市中建筑比例下的问题（如建筑形象“长高长胖”、高层裙楼常压红线等），甚至还可以描述一些更为详细尺度下的视角（如采用相似的窗台样式以统一城市形象等）。与此同时，运用上述技巧，同一个厦门场景经过不同小组的观察与分析，还可以产生对城市的不同理解。例如：迷你场景MS4634中，关于货柜用地迷你场景中的“转化”，除理解为“货柜摆放样式在不断改变”外，也可理解为处于城市未来重点发展区域的仓储用地功能置换为商业等，以发展新的城市中心。从对上述例证的不同解释，不难得出结论：迷你场景是叙述性的信息，这便意味着它们的分析是相对主观的。因此，设计者需要大量地制作迷你场景，并需要通过大抽样集合的方式，把每个主观观点与其他观点相联系，才能够最终展现出更为全面、多元的厦门城市风貌。

三、操作领域——建立城市数据库的次级层级

操作领域，即收集相关信息（政策、技术等各个方面），并对其进行归类、精炼和提取。同时，针对某个或某些迷你场景中的问题，提供现实可行的解决策略或技术手段。操作领域建立于迷你场景之上，是数据库的次级信息及重要组成部分。在通过迷你场景对区域进行理解的基础上，设计者还需要进一步从发现的问题和机遇出发，去寻求合适的解决方案或规划政策。操作领域是一个相对客观的信息集合，涵盖农业、工业、服务业、经济、政治、文化、技术、环境、基础设施、可持续性（再利用，节能低碳等）这十大范畴。具体而言，即城市农业、水治理、碳贸易、地下空间、社区、移动网络……它能够将区域与可行性方案相互对应关联，并进行可视化分析，按照上述类型进行归类整理和命名。例如：Ag00所表示的是农业类操作领域第00号，它可以是农业产值的相关数据、农业种植新技术等，辅助发展城郊农业或开发城市农业新类型。较之迷你场景所采用的四步描述方法，操作领域具有其独特的描述与分析方式。下面以研究厦门垃圾及能源生产的操作领域In15为例进行详细说明（图7）：（1）定义及描述操作领域的类型和内容。如图7所示：定义操作领域为In15（工业类第15号）厦门垃圾和能源生产，并详细描述厦门的垃圾类型及数量，以及垃圾的能源生产量等数据。（2）描述可能的参与者——政府部门及投资人等。如图：可能的参与者为食品产业、零售商、农民、超市、顾客等。（3）提出未来需要研究讨论的问题。如图7：哪些方法可以促进有效缓解食物生产过剩与能源浪费，食物浪费又会带来哪些环境问题等。（4）就上述三点中的内容和问题寻找相关的迷你场景、操作领域和研究论文等，并记录相应联络信息以便之后使用。如图，网页链接栏中的Chinesetoldtocleantheirplatestoendfoodwaste是一篇关于中国垃圾问题的报道。

在本案例中，以厦门特殊的地理位置、独特生态环境和文化特色为基础，课堂引导学生制作整理了大量针对上述十个不同类型城市发展问题的操作领域卡片，包括食品安全Ag00（农业）、水供给In17（工业）、信息盒Se30（服务业）、港口经济Ec31（经济）、厦门2010年规划Po07（政治）、厦门特色建筑Cu15（文化）、海上风力发电Te03（技术）、机场空气及噪声污染Ev16（环境）、厦门2020年地铁规划In0（7基础设施）、集装箱再利用Su30（可持续性）等内容。最终，由以上大量不同类型的操作领域集合而构成厦门城市发展中所特有的“工具箱”，它涵盖了十余个不同类别的厦门城市发展元素，构成厦门城市数据库的主要信息。图8中所展示的厦门城市设计“工具箱”，以食品安全和垃圾处理等为核心，结合社会、政策，能源、经济、交通、知识等操作领域，从垃圾产生、分类和处理，生物能源开发利用层面构建智慧城市的一角。未来厦门整个城市或某一区域在发展过程中，均可以从工具箱内选择适合的元素；这些元素再通过重新整合，形成新的人流、能量流、信息流等，使城市逐步发展完善。例如：将厦门的垃圾收集运输与城市公共空间这两个概念相结合，即可创造一种新的建筑或构筑物。底层分类处理垃圾并统一运输至垃圾处理厂，而上层则成为为市民提供各类休闲娱乐的公共活动场所。采用上述方式，经过大量迷你场景及操作领域的分析整理，厦门城市数据库便基本确立。但这并不意味着数据库的建立已完成，随着城市的不断发展，新问题将会层出不穷，城市数据库需要不断调整与完善。与此同时，还要借鉴并吸收其他城市数据库中相似或不同的信息优势，发展并完善厦门城市数据库。通过这一技巧与策略所建立的城市数据库，不仅有助于解决厦门所存在的中国城市发展普遍问题，同时更能够有效促进厦门保持其独具的城市特性。

四、结语

城市是一个涉及空间、材料、社会及所有关于文化、政治、经济等不同层面的复杂综合体。因此，未来城市设计发展需要一个包含各个层面信息的数据库给予基础支持。与传统意义上的城市数据库相比，城市策展设计策略中的城市数据库建立方式略有不同：它既包含了传统数据库中各类客观的原始资料，如基础地图、遥感影像、各类经济和人口的统计数据等，也包含了大量可行或有待开发的城市发展思路、政策、技术方法。此外，它还提供了一种便于所有人都能参与建设城市数据库的方式，以收集和整合各类人群的不同需求，其中包括各类专业与非专业人士，如城市规划师、建筑师、学生、市民等。因此，借鉴德国柏林工业大学城市数据库建立的方式，结合我国城市设计教育教学实践，发展更为全面的中国化城市数据库，将能更有效地帮助设计者收集并整理中国城市发展中所面临的问题及解决对策，从而为促进未来中国可持续性发展城市设计奠定基础。

作者：魏泽崧 潘彩霞 孙石村 单位：北京交通大学建筑与艺术学院 柏林工业大学建筑学院 天津大学建筑学院