数模法在历史街区安全风险评价方法中的应用
王刚夏青
【摘要】本文旨在对历史街区空间构成要素和风险源种类分析的基础上,对街区安全风险评价方法的构建过程进行探讨。笔者认为历史街区的安全即是它自身组成要素存在的稳定状态。这样理解便于我们将问题简化,对于历史街区安全风险的评价也就转化成评价其构成要素稳定性、遭受灾害而失稳的难易程度和从失稳状态恢复稳定状态的能力大小。为了评价结果的客观性、科学性和评价过程的可操作性,在评价方法的构建过程中引入了数学模型,将历史街区安全风险事故的易发性评价结果以风险种类的事故易发性和街区空间构成要素的承灾性之间建立数学逻辑关系的形式表达出来。这就将历史街区安全风险评估定量化,再结合定性分析的方法,使评价结果更加贴近实际。文中对历史街区评价方法的构建步骤做了详细阐述,并对实际应用的局限性加以说明。
【关键词】数模法历史街区空间构成要素安全风险评价方法
前言
在城镇化快速推进的背景下,城市形态和社会结构无时无刻不在变化着,也许人们会发现,自己熟悉的城市、街区和街巷在离开自己视线一段时间后会发生极大的变化,这种变化是快速城镇化致使城市空间形态
的改变所带给我们最直观的感受。而能唤起我们内心对一个城市的认同感和归属感的地方,一直是那些承载着城市地域传统文化和丰厚历史积淀的历史街区和历史地段。现在,它们正时刻面临着来自城镇化大潮和自然力带来的各方面的安全风险,因此制定相对科学和实际操作性强的针对历史街区构成要素的安全风险评价方法就显得很有必要,它是我们评价历史街区在城镇化进程和城市生长过程中是否遭到破坏以及破坏程度的客观标准,也为以后及时消除历史街区的孕灾环境并有针对性地进行保护工作提供依据。
1.历史街区空间构成要素分析
历史街区的空间构成要素按照存在形式主要分为物质空间要素和非物质空间要素两大类,每大类下面又根据要素的不同层次和表现形式分为若干小类。无论是来自自然力还是城镇化过程中的人为因素,历史街区都会遭受到不同层次和方面的安全风险威胁,我们往往是
看到风险造成的不可逆的破坏结果而感慨,却不能依据要素受到的破坏形式和程度而及时采取相应的措施,使损失降到最低。不同要素因其形态特征和存在形式的不同受到的破坏方式和持续的时空特征也不尽相同,下文将会针对历史街区构成要素的结构特征和容易受到的风险事故进行分析,以便到适合的评价方法。
1.1物质空间构成要素
对历史街区物质空间构成要素的分析可以借鉴阿尔甘( G.C. Argan) 的观点, 按照不同空间层次组织进行: 1) 城市的空间尺度层级上, 具体可反映在建筑、街道空间与城市形态等的研究上; 2) 街区的空间尺度层级上, 例如室外公共空间、院落空间、建筑类型等形式构成; 3) 建筑空间尺度层级上,具体表现在建筑细部的比例、构造以及它的装饰部分, 例如传统形式的中国古建筑的屋顶、梁架、翼角、开间、进深、山墙、门、窗、栏杆、台基等细部处理。
1.1.1城市层面上
街道的美学历史街区的空间构成要素在城市层面上主要体现为街区在城市历史发展结构中体现出的作用以及与城市整体空间格局的关系方面。具体表现为代表城市特定历史时期发展的主要城市风貌特征;代表某一时段城市生产力水平的建造技术;还表现为与自然环境相结合形成的建立在美学、风水学等基础上的特山、水、城空间格局。
1.1.2街区层面上
历史街区的空间构成要素在街区层面上主要体现在街区环境空间尺度、自然生长的街巷网络肌理、街道尺度和街巷界面等几方面。街区的环境尺度主要是指街区的大小,人们会用对街区尺度的主观感知与某一客观标准比较,发现其某些规律特征。街区的街巷肌理是历史街区最具特的构成要素,也是历史街区形成发展的脉络,是一部活的城市历史。历史街区自身的魅力和所蕴含的文化内涵有很大一部分取决
于街区城市肌理的细腻与丰富程度。街道尺度层面上,芦原义信在《街道的美学》中说明, 街道两侧界面的高度与街道宽度的比例会引起人们相应的心理反应。人性化的空间尺度是让人感到亲切的适当的空间比例。如果建筑高度为H , 街道宽度为D, 则有:当D/ H > 1 时, 人们走在街道上对两侧建筑物产生的空间视觉感受随着比例增大会逐渐产生远离之感, 超过2 时则产生宽阔之感; 当D/ H < 1 时, 高度和宽度之间存在着一种匀称之感,这时人的空间视觉感受也比较舒适,显然当D/ H = 1 时, 是空间性质的一个转折点。历史街区往往都是D/ H < 1 情况居多,但是这种街道尺度关系除了营造出特殊的空间效果和匀称感外,也带来了诸多弊端,尤其是在防火和安全疏散方面的功能较差。街道空间界面:舒尔兹认为“任何环境结构都是以景观的连续性为前提。”
整体连续的空间界面往往会有一个统率的主旋律, 一个贯穿始终的风格, 形成一个整体的、统一的视觉形象, 不会给人以拼贴的凌乱感。历史街区的空间界面往往都是形成由一种建筑风格统领的天际线起伏变化不大的连续的视觉形象,建筑往往与人的尺度相差不是很巨大,给人以特殊的亲切感。
1.1.3建筑层面上
历史街区的空间构成要素在建筑层面上主要体现在建筑类型的平面布局、院落空间的形态组织和建筑细部装饰等几方面。建筑类型的平面布局是指建筑按照一系列功能要求和自然条件形成的独具特的排列方式,这种排列方式往往反映历史街区建造技艺和家族制度等更深层次的价值。院落空间是研究历史街
区过程中一个较为重要的尺度概念,院落空间往往和建筑的开间进深有一定的尺寸和比例关系,也是历史街区空间独具特的部分。建筑细部装饰则包括建筑入口、构件、门窗、山墙、屋顶、材料等能反映历史街区建筑风格、建造技艺特和历史文化特征的部分。
1.2非物质空间构成要素
历史街区的非物质空间构成要素相对物质空间构成要素较为抽象,但其是以物质空间的构成要素为载体而存在,却又不同于单纯的物质空间而具有一定的历史延续性。大体可分为文化层面构成要素和社会层面构成要素两大类。
1.2.1文化层面上
历史街区的空间构成要素在文化层面上主要体现在民俗文化、地域文化、制度文化和多文化融合等方面的展示空间。民俗文化存在形式往往依托于历史街区建筑与街巷的布局模式,例如前店后寝的建筑空间布局造就了特有的小吃一条街等沿街商业文化模式。还有像由建筑、街道和开放空间等布局组合模式形成的独具特的祭拜仪式路线等文化模式。再如像福建客家土楼以宗祠为中心的布局模式形成特有的祭拜空间。这些各种各样的文化要素都是以物质空间的存在为载体而存在,但其核心价值往往还是在文化本身形式特征,只是通过空间载体呈现出来。
1.2.2社会层面上
首先要对历史街区各方面结构的演变规律进行研究,从街区传统空间构成中出内在关系和稳定因素,确定社会层面上街区空间构成要素为历史风貌特和场所精神两方面。1)历史风貌特:阿尔多·罗西在《城市建筑学》一书中提到城市是历史的, 它认为历史研究可以为有关城市的假设提供最好的例证,城市本身就是一座博物馆。[1]历史街区正是历史与城市建筑体结合的最主要空间场所,其本身的风貌特征就是一段时期城市历史最直观的写
照。2) 场所精神。场所精神是建筑现象学的核心词汇之一, 强调客观存在的环境与人的主观精神意识的整体融合。这里的场所不只是抽象的空间地点,而是由各种具体事物组成的整体, 是这个整体决定的“环境特征”形成了特定的场所精神。
2.历史街区的安全风险评价要素和风险种类的确定
历史街区的安全风险的评估应包括风险的评估(即风险的种类和风险的来源)和保护价值的评估(我们保护的价值到底是什么,有多少),两者合在一起就是安全评价。这里我们将对承受历史街区安全风险影响的要素(即评估客体)和容易遭受的风险种类的确定过程进行研究说明,为下边的安全风险评价做好基础性工作。
2.1安全风险评价要素的确定
确定了历史街区的空间构成要素,实际上也就是确定了历史街区所要保护的主要内容。我们可以针对组成历史街区要素所面对的安全风险按照不同的空间层级设定具体的评价内容,为细致的保护提供依据。历史街区安全风险评价要素的组成除了上述历史街区空间构成要素外,还有一个重要的组成部分,那就是街区自身包含的活动主体——人。因而对历史街区的安全风险评价除了对其自身构成要素的安全评价外,也要对其中人的安全进行评价,这是评价要素中不可忽略的一部分。组成历史街区的各相关构成要素中,各个要素的重要程度可能相同,也可能不同。这就要求我们在深入研究和价值评估的基础上对组成街区各要素的重要程度做出划分,根据其自身价值的大小和对于历史街区整体价值影响大小等标准赋予其不同的权重。上边我们根据不同的空间层级划分历史街区空间构成要素的方法为历史街区安全风险评价要素的确定提供了一个基本框架。除了(表1)中所列出的常见的12类评价要素外,针对不同历史街区自身结构的复杂性和特殊性等因素,评价要素需要按照实际需求进行补充,更新和具体化,以使对于街区整体的评价更加全面,评价结果更加准确。
2.2风险种类的确定
历史街区所面临的风险种类从风险源角度大体分为自然灾害和人为因素两大类。每大类风险又根据对街区的破坏形式和作用时间分为突发性灾害和渐变性灾害两类。由于自然灾害包括的种类很多,这里只选取对历史街区安全影响频率较高和程度较重的常见自然灾害。具体包括(表2):突发性灾害(地震、洪涝、雷电、风暴潮、滑坡和泥石流)和渐变性灾害(地面沉降、风化侵蚀和土地荒漠化)。人为因素
对历史街区安全的影响较自然灾害更为普遍,但大部分属于可控的因素。根据人的行为对历史街区造成破坏的模式,确定风险种类包
括:突发性灾害(火灾和物理破坏)和渐变性灾害(工业震荡、开发建设活动)。
表2  历史街区常见安全风险种类汇总
3.历史街区安全风险评价方法中数学模型的引入
我国目前针对历史街区安全风险评价尚未拥有一套完整、科学、操作性强的评价方法。一方面是由于我国针对这方面的研究尚处于探索阶段,另一方面是由于受到历史街区自身构