中国城市规划学会官方网站

您当前的位置: 中国城市规划网> 资讯 >深度报道 > 正文

响应城市——利用数据赋能更好的城市设计

2024-01-24 09:38 来源:中国城市规划网

导读

作为2022/2023中国城市规划年会的重要活动之一,2023年9月24日,学术对话十一“数智规划与中外城市治理”在武汉成功召开。会上,SOM城市设计副总监Ian Ralph作题为《响应城市:利用数据赋能更好的城市设计》的主题报告。

未标题-2.png

Ian Ralph  SOM城市设计副总监

数据、信息技术和工具对提升规划和城市设计具有巨大潜力,允许我们以高效的方式实现更优的设计结果。传感器、卫星、网络活动所生成的海量数据是核心的资源和基础,在这方面中国具有巨大的优势和潜能。在数据的加持下,城市和社区营造将能更好地适应人类和地球的需求。

数字技术应用趋势一:提升设计决策效率,优化空间品质

数据和技术的应用将极大提升多变量设计决策的效率和质量。SOM的内部设计工具RUP(响应式城市框架)将展示这方面的潜力。该工具可以基于一系列自定义的变量,快速测试和评价不同的设计方向,并可以应用于从建筑场地设计到城市设计的不同尺度上。

SOM在位于美国犹他州的十五分钟城市设计项目“The Point”中使用了RUF工具。首先,设计师基于传统的设计方式提出了三个各具特色的基础框架方案。接下来,三个方案分别被输入RUF进行扩展和迭代。RUF基于设计师定义的变量自动生成子方案,这些变量包括开发密度、开放空间可达性、不同建筑和用地的成本、公共交通可达性、日照,等等。这一数据驱动的过程可以让设计师迅速地评估不同变量相互作用的结果,比如:是追求景观的最大化,抑或更加强调TOD的开发强度,又或是在两个或多个参数之间进行平衡。在此基础上,RUF还可以帮助评估城市尺度的开发成本,包括“横向成本”,即以基础设施网络为代表的城市水平扩张成本,以及“纵向成本”,即高层建筑开发所带来的地下室、基础、结构等成本增量。

1.png

“The Point”项目,利用生成式数字工具辅助城市设计

设计将在海量的子方案中收敛、整合,并交由设计师引入更多的场所营造和体验,如比例、视线、景观等,让设计逐渐丰满、人性化,并指向最初的设计目标:一个真正的高品质“十五分钟城市”。最终的方案在最初的基础方案之上产生了巨大的综合效益提升,包括5倍的工作岗位增加以及6倍的GDP提升。

在这一复合的设计过程中,数据驱动的生成式工具极大提升了性能的可评估性以及优化效率,而“人”的因素则作为不可替代的核心贯穿始终,既包括作为设计师的创造力和整合力,也包括设计本身对使用者体验的强调和塑造。

2.png

“The Point”项目,在工具生产方案的基础上深化,强调人的体验

数字技术应用趋势二:提升城市韧性,推动碳中和进程

数据手段另一个极具潜力的应用方向,是帮助我们真正理解城市设计对于减碳和宜居性的影响。

人类的建设活动对气候变化和碳排放的影响重大而深远。从全球范围来看,城市仅占地表面积的百分之三,然而城市化区域所产生的碳排放却占到全人类的百分之七十五。联合国预测,到2060年,全球将新增2300亿平方米的建筑楼板面积,以容纳更多的人口增长——等于每周增加一个面积相当于巴黎的城市。

从建筑、景观到大尺度的城市开发,从设计、建设到长期运营,任何尺度和阶段的创新都能为净零碳的目标做出贡献。其中规划和设计位于项目周期的前端,涉及巨大的尺度和基础性的影响,在减少材料消耗、能源需求以及碳排放方面具有至关重要的作用。

3.png

规划与城市设计对碳中和的多维度影响力

为应对急迫的气候挑战,SOM提出了“红杉城市”设计提案,综合多学科可持续性设计理念,让建筑和城市如同森林一样呼吸,利用它们截存碳并有效改变气候变化进程。在实现这一宏大的愿景的过程中,数字工具将起到不可或缺的作用。

4.png

响应环境,促进减碳的设计方式

利用地理信息提升城市韧性

SOM在东南亚地区的一些项目在相关方面进行了探索。项目基地位于一片美丽的自然湖区,目标是成为未来的区域旅游目的地中心。规划设计希望在此营造一个尽量自足的系统,减少对生态系统的压力。避免盲目的基础设施建设,控制不必要的外来资源输入,保护自然和景观并将其转换为生态旅游的资源。

以地理信息系统(GIS)技术为基础,将可持续的设计策略由建筑、城市扩展到周边的腹地。地理信息既能为开发承载力等总体目标的确定提供支撑,也能为水源、清洁能源(太阳能和风电场),生态保留地的选址提供了依据。不仅如此,设计团队结合当地特色,研究了不同类型农作物的环境需求,诸如咖啡、牛油果等作物的选址也能通过GIS辅助优化,从而将空间设计与本地经济结合在一起。

这种以自然为出发点的设计方法将帮助城市在洪水、高温、空气和水污染面前提升韧性,提供多元化的食物和能源,健康的城市环境以及最大化的碳汇能力。

5.png

地理信息工具辅助规划,划定适宜不同农产品的区域

6.png

规划设计强调与自然和本地农业的结合

环境分析工具的规划设计应用

城市风道也是数字工具在城市设计中的前沿应用方向。利用CFD工具和气候数据,可以更准确地评估规划框架和城市体量所构建的城市风廊的效益。在一个位于成都的规划项目中,SOM构建了一系列风道串联起不同尺度的公园绿地,形成城市“冷廊”。城市形态与风廊相契合,进一步强化通风效应,并为建筑层面的被动式降温提供更多机会,最终降低整个城市的能源需求和碳排放。

7.png

以风廊驱动的城市设计形态,能极大提升微气候舒适度

结  语

以整体的视野,将数据和数字工具综合运用于规划、建筑和景观的多尺度设计,将对设计行业带来革命性的提升,将我们带向更加持续、宜居、环境友好的城市未来。

供稿单位:中国城市规划学会国外城市规划分会、 武汉大学城市设计学院

相关新闻

学会声音

更多

规划动态

更多

规划会客厅

更多

尹稚:高层建筑失火,救援难题如何解?