1 綠色城市設計的數字化新趨勢

　　隨著以人工智能和大數據為引領的新技術越來越深地介入城市設計過程之中，綠色城市設計在保持傳統設計手法的同時，呈現出全鏈條的數字化技術轉型趨勢，直面本土問題、探索方法創新的案例在各地設計實踐中不斷涌現。數字技術憑借其能滿足大尺度化、高顆粒化、人本量化和經驗量化等諸多需求的特性，不僅能夠給予綠色城市設計以有效的技術支撐，同時也為其提供了全新的研究視角。

　　2 多維需求的綠色城市設計數字化技術

　　溯源現代綠色城市設計的根本出發點，其核心內容始終圍繞著提升城市品質、強化城市特色和優化人居環境三大目標。數字化技術是在傳統生態健康導向城市設計技術方法基礎上的拓展與延伸，能夠讓設計師獲得多樣化的新數據與新方法，并以此為基礎作出更加理性的分析與判斷。數字化技術能更好地掌握人群需求并提供多樣化的空間場所，提升城市公共空間品質；能更全面地挖掘城市資源，從整體與節點上強化城市空間特色；能對城市環境數據進行采集、分析和模擬，最大限度地優化人居環境質量。以上述三大核心目標為導向，建構多維需求的綠色城市設計數字化技術方法框架，并劃分安全、生態、健康3種維度(圖1)。

▲圖1 多維需求的綠色城市設計數字化技術方法框架(作者繪)

　　3 安全范式：保障城市環境安全發展基礎

　　安全范式可分為開發邊界控制、生態容量控制和雨洪安全三方面，開發邊界與生態容量控制是從整體視角出發，對城市或片區的開發建設進行全局把控；雨洪安全則是從防災減災的角度尋求對雨洪資源的管理與利用。

　　在某濱水地段城市設計中，以街區作為研究單元，將影響因素分成三大類，即服務支撐、交通支撐和資源支撐要素，并將其細分為城市中心因子、用地布局因子、道路交通因子、區域交通因子、綠地景觀因子和濱水景觀因子6個支撐因子，在GIS數據分析平臺中進行無權重疊加運算，從而得到片區空間容量的等級分區(圖2)。

▲圖2 多因子疊加模擬量化開發容量（楊俊宴工作室項目成果文本）

　　4 生態范式：構建城市環境友好發展格局

　　生態范式主要方法包括山水格局分析、生境網絡分析和水生態優化等，通過對山水格局的數字化分析，有利于從整體把握城市的山水骨架，并結合都市骨架、人文骨架的分析研究，提煉城市空間特色，通過多要素管控進行空間落實。

　　在中部某城市的總體城市設計實踐中，通過對城市山水格局、濕地公園和生態廊道等的實地調研，并結合文獻資料對現狀生境網絡問題進行歸納總結。以問題為導向，分別從生境網絡格局指數、生態敏感區保護2個維度建構生境網絡評價方法，進而對生境網絡及其四要素——核心保護區、生境斑塊、廊道結構和跳板結構的規劃布局作出指引與優化(圖3)。

▲圖3 城市生境網絡四要素規劃對策（楊俊宴工作室項目成果文本）

　　5 健康范式：提升城市環境美麗發展體系

　　健康范式主要包括物理環境模擬與優化、植物群落優化、綠色景觀視廊營造、山水感知度分析，以及綠地匹配度優化等數字化技術方法。

　　物理環境模擬與優化主要采取模擬與實測相結合的方法，運用衛星遙感技術、Phoenics流體計算軟件、SoundPlan軟件等對城市或片區的熱環境(圖4)、風環境(圖5)和聲環境(圖6)進行全范圍模擬，分析現狀存在的問題，進而提出物理環境提升策略和空間形態管制措施，同時在方案比選階段對多個方案進行驗證和反饋，積極應用于方案深度設計與優化階段。

▲圖4 基于Ecotect軟件的熱環境分析（楊俊宴工作室項目成果文本）

▲圖5 基于Phoenics軟件的風環境分析（楊俊宴工作室項目成果文本）

▲圖6 基于Cadna/A軟件的聲環境分析（楊俊宴工作室項目成果文本）

　　6 結語

　　筆者通過對近年來開展的規劃設計實踐的分析總結，從中凝練出安全、生態、健康三大技術范式，并詳細闡述了各范式所對應的數字化技術方法，旨在完善綠色城市設計的技術方法體系。通過對數字化技術方法的總結，試圖從中發現未來數字化技術發展的趨勢與方向，也為推動數字化方法的實踐應用提供一定參考。

　　楊俊宴，東南大學建筑學院教授

　　章飆，東南大學建筑學院在讀博士研究生