空间句法下的城市设计初探理论部分（一）相信大家都读过凯文林奇的《城市意象》，对于城市环境的意象构成调研了三个美国城市，发现了人们对于城市意象的认知模式具有类似的构成要素，路径，边界，地域，节点和地标。

结合自己的生活经验，对城市也有一个初步的认知。

建筑与城市空间是人们通过自身的活动建立起来的，人们需要空间来组织人类社会生活的方方面面，而且这些社会生活也会在空间上留下痕迹，建筑与城市空间往往是连续而复杂的，也是一眼望不穿的，因此人们一般既需要从“ 人看” 的角度来体会各种局部空间，又需要从“ 鸟瞰” 的角度来理解与认知整个空间结构，这种从局部到整体和从整体到局部的认知过程使得我们可以把握空间形态，于是人们才能在空间中识路与活动，甚至建构空间，但是这个认知过程往往是直觉性的，人们一般很难用言语来精确说明整个空间结构或者描述空间这个客体，因此如何精确而理性地表述空间形态是值得研究的课题。

20 世纪 60~70 年代，Hillier. B 研究了空间与社会这个课题，认为抽象性的社会结构中应该考虑空间因素，而物质性的空间结构中应该考虑社会因素，开创性地提出空间结构中的社会逻辑、以及其中的空间法则，并于1984 年与其同事朱莉安·汉森合著《空间的社会逻辑》(Hillier&Hanson) 。

Hillier. B 重点研究建筑和城市中形态与功能的永恒课题，认为空向结构是其联系的纽带，这些研究成果最终总结为1996 年的《空间是机器》。

《空间的社会逻辑》与《空间是机器》中涉及到研究内容往往简称为“空间句法”。

长期以来，建筑学研究中充斥着各种其他学科的语汇，从工程学到生态学,从心理学社会学，从语言学到符号学，而空间句法则源自对空间本身的深刻探讨，它倡导了一种建立客观分析和实证研究基础上的本体的建筑学理论；在实际操作中，空间句法不能给出可直接付诸实施的设计成果，但是它却能提供论据充分的空间关系评价，以在不同设计方案中作出选，或理性地引导设计方向。

空间句法是一种自圆其说的综合的逻辑解释系统。

单纯的数学逻辑分析或形体操作的数学算，虽有量化分析的优势，但易流于形式操作的层面，难以触及建筑学的深层内涵；单纯文化层面的逻辑解析，又往往不够精确，或者其结论在实际操作中难以贯彻实施。

间句法则是数学逻辑分析与文化逻辑分析的有机结合，引出了兼具人文深度和可操作性的建筑学理论。

空间句法与通常的逻辑分析方法一样，不可避免地具有一定的方法前提和适用范围。

例如其分析出发点是空间的构形，对于实体形态的诸多问题以及空间的其他方面问题，不能直接用空间句法来解答。

再如，目前空间句法的分析主要针对二维平面，但实际的空间体验应该是三维的。

所以，空间句法研究是对问题的简化。

构形（configuration），从字面上看，是指“轮廓由其各部分或元素配置决定的外形” （据美国传统辞典）。

希列尔将构形定义为“一组相互独立的关系系统，且其中每一关系都决定于其他所有的关系。

” （Hillier, 1996,35）所以，改变系统中一个元素的构形就会改变很多其他元素，很可能是其他所有元素的构形属性；继而使整个系统的构形发生变化。

1房屋的构形本性房屋是对建造前的现存环境在实体和空间上的改变。

这种改变对人来说是复杂的，其中只有一部分是“功能性” 的影响，即遮蔽和保护，更重要的还有逻辑和类别上的。

它蕴涵着本质上是逻辑的“关系”的概念，即出现了“内部”和“外部” ，其间的关系是彼此独立，但又相互暗示、补充和不可分割的。

同时，这种内、外界限在逻辑上的区别具有复杂的社会学意义。

它不仅产生了物质上的分离，而且在社会上产生了分离的领域——被保护起来的空间——只认同某个人或某个群体，他们在此拥有特定的权利。

是这种关系综合体的逻辑性，导致了房屋在社会上的差别，并因此房屋第一次开始反映和干预到社会关系。

房屋正是通过其形态和空间在此过程中的这种本质联系，才由物质对象转化为社会和文化对象。

希列尔指出，房屋通过两种方式产生居于其物质功能之上的重要社会意义：（1）将空间完善为某些可操作的社会模式，以产生和抑制一些社会认可的——既而是规范性的——碰面和回避的模式；（2）将实体形态完善为表达文化和艺术认同的模式。

即使最初级的房屋也体现为这两种二元性，即实体形态与空间形态，和物质功能与社会文化功能。

当实体和空间完善为某种模式，即我们所说的构形时，这样才产生社会文化功能。

2基本构形的描述与分析2.1构形的直观描述——关系图解（justified graph）2.2构形的定量描述在关系图解基础之上，空间句法发展了一系列基于拓扑计算的形态变量，来定量地描述构形。

其中最基本的变量有如下五个：（1）连接值（connectivity value）。

与某节点邻接的节点个数即为该节点的连接值。

在实际空间系统中，某个空间的连接值越高，则表示其空间渗透性越好。

（2）控制值（control value）。

假设系统中每个节点的权重都是1，则某节点a从相邻节点b分配到的权重为[1/（b的连接值） ]，那么与a直接相连的节点的连接值倒数之和，就是a从相邻各节点分配到的权重，这表示节点之间相互控制的程度，因此称为a节点的控制值。

（3）深度值（depth value）。

规定两个邻接节点间的距离为一步，则从一节点到另一节点的最短路程（即最少步数）就是这两个节点间的深度。

系统中某个节点到其他所有节点的最短路程（即最少步数）的平均值，即称为该节点的平均深度值。

用关系图解来辅助计算，则更加清晰，公式可表示为[MD= （∑深度×该深度上的节点个数）/（节点总数－1）]。

例如，图1c中，入口空间的平均深度值MD=(1×1 2×2 3×2 4×3 5×1)/(9－1)=3.5。

系统的总深度值则是各节点的平均深度值之和。

很明显，深度值表达的是节点在拓扑意义上的可达性，即节点在空间系统中的便捷度。

这一概念最初源自应用图论的研究成果。

深度是空间句法中最重要的概念之一，它蕴涵着重要的社会和文化意义。

人们常说的“酒好不怕巷子深” 、“庭院深深” ，这其中的“深”就有局部深度的含义，它主要表达空间转换的次数，而不是指实际距离。

上面所说的平均深度值和总深度值都是整体深度值，是对整个系统的描述；与此概念相对的是局部深度值。

假设从某节点出发，要走k步才能覆盖整个系统，那么其在n步内走过的路程，即为局部深度值（这里n<k）。

（4）集成度（integration value）。

用上述方法定义的“深度值”在很大程度上决定于系统中节点的数目。

因此，为剔除系统中元素数量的干扰，P.Steadman改进了计算方法，用相对不对称值（relative asymmetry）来将其标准化，公式是RA=2（MD－1）/（n－2）。

[其中的n为节点总数]。

为与实际意义正相关，将RA取倒数，称为集成度。

后来又用RRA来进一步标准化集成度，以便比较不同大小的空间系统。

RRA=RA/Dn。

对应于整体深度值和局部深度值，也同样存在着整体集成度和局部集成度。

整体集成度表示节点与整个系统内所有节点联系的紧密程度；而局部集成度是表示，某节点与其附近几步内的节点间联系的紧密程度，通常计算三步或十步范围，称为“半径－3集成度”或“半径－10集成度” 。

（5）可理解度（intelligibility）。

上述连接值、控制值和局部集成度，是描述局部层次上的结构特征的；而整体集成度是描述整体层次上的结构特征的。

可理解度用来描述这种局部变量与整体变量之间的相关度。

希列尔指出，无论对城市还是建筑空间，我们都很难原地立刻体验它，必须通过在系统中运动地观察，才能一部分一部分地逐渐建立起整个空间系统的图景。

可理解度就是衡量从一个空间所看到的局部空间结构，是否有助于建立起整个空间系统的图景，即能否作为其看不到的整个空间结构的引导。

所以，如果空间系统中连接值高的空间，其集成度也高，那么，这就是一个可理解性好的空间系统。

以上这些变量定量地描述了节点之间，以及节点与整个结构之间的关系，或者定量描述了整个结构的特征。

3实际空间的构形分析方法构形分析首先要把空间系统转化为节点及其相互连接组成的关系图解，其中，每个节点代表空间系统的一个组成单元。

这种将整个空间系统划分为各组成单元的过程称为空间分割。

3.1 三种基本的空间分割方法从认知角度看，空间可分为大尺度空间与小尺度空间。

大尺度空间就是超过个体的定点感知能力，从一个固定点不能完全感知的空间；而小尺度空间则是可从一点感知的。

人们通过对很多小尺度空间的感知，才逐渐形成对大尺度空间的理解（江斌, 2002, 41）。

复杂的城市和建筑空间可看成大尺度空间，在空间句法中，将其分割为小尺度空间最基本的三种方法，就是凸状、轴线和视区。

3.1.1 凸状凸状本是个数学概念。

连接空间中任意两点的直线，皆处于该空间中，则该空间就是凸状。

因此，凸状是“不包含凹的部分”的小尺度空间。

从认知意义来说，凸状空间中的每个点都能看到整个凸状空间。

这表明，处于同一凸状空间的所有人都能彼此互视，从而达到充分而稳定的了解和互动，所以凸状空间还表达了人们相对静止地使用和聚集状态。

空间句法规定，用最少且最大的凸状覆盖整个空间系统，然后把每个凸状当作一个节点，根据它们之间的连接关系，便可转化为前述关系图解，并计算和分析各种空间句法变量，然后用深浅不同的颜色表示每个凸状空间句法变量的高低（图4）。

3.1.2 轴线轴线即从空间中一点所能看到的最远距离，每条轴线代表沿一维方向展开的一个小尺度空间。

同时，沿轴线方向行进也是最经济、便捷的运动方式，所以轴线与凸状一样，也具有视觉感知和运动状态的双重含义。

空间句法规定，用最少且最长的轴线覆盖整个空间系统，并且穿越每个凸状空间，然后把每条轴线当作一个节点，根据它们之间的交接关系，便可转化为前述关系图解，并计算和分析各种空间句法变量，最后用深浅不同的颜色表示每条轴线句法变量的高低（图5）。

3.1.3视区简单地说，视区就是从空间中某点所能看到的区域。

视区本是个三维的概念，而通常所说的视区是二维的，是指视点在其所处水平面上的可见范围。

定性地视区分析可探讨不同空间在整个空间结构中的控制力和影响力，并借此挖掘其社会文化意义。

用视区方法进行空间分割，就是首先在空间系统中选择一定数量的特征点（图6），一般选取道路交叉口和转折点的中心作为特征点，因为这些地方在空间转换上具有战略性地位；接着求出每个点的视区，然后根据这些视区之间的交接关系，转化为关系图解，并计算每个视区的句法变量。

最后的图示可用深浅不同的颜色来表示每个点句法变量的大小，并用等值线描绘出这些点之间的过渡区域。