山地總體城市設計的理論認識與實踐探索*

趙萬民 束方勇 ZHAO Wanmin, SHU Fangyong

1 山地總體城市設計研究的科學意義

1.1 新時期我國城鎮化戰略與山地城鄉發展

山地城鄉規劃與建設是新時期我國城鎮化戰略的重要內容。中國是一個多山的國家，全國山地城市接近400個，山地建制鎮超過1萬個，超過城鎮總量的2/3[1]。山地城鎮化的科學發展，有利于國家資源的有序調配和合理利用，形成區域統籌、均衡發展的新時期城鎮化格局。

由于自然環境與社會條件的特殊性與復雜性，山地城鄉建設既涉及自然科學和技術的問題，也涉及人文科學發展和地域單元的文化傳承與延續問題。然而，在快速城鎮化的推進中，城鄉規劃忽略了山地的客觀條件，照搬平原城市的做法，導致山地區域尚能保留的生態環境、地域文化、建筑形態等在一個較短的時期內遭受不可逆轉的破壞和損失。山地城鄉發展面臨著前所未有的嚴峻挑戰，亟需相應的地域化規劃理論和方法創新。

圖1 山地城市與建筑空間現狀

圖2 重慶豐都舊城與山水環境的融合關系

1.2 山地總體城市設計開展的必要性與緊迫性

經過多年發展，山地城市的自然生態、社會文化、經濟產業等一系列內在要素都產生了巨大的變化。以空間形態的演替為外在表征，出現建設用地拓展侵蝕自然山地環境、功能發展與轉型造成城市空間演替更新、現代城市形態介入導致山地地域建筑風貌消失等問題[2]（圖1）。山地城市原有的人地矛盾、生態環境、人居環境品質等問題在快速發展過程中被進一步放大，成為山地城市規劃迫切需要解決的現實問題。

傳統的片區尺度和地塊尺度城市設計，已經無法有效解決上述問題[3]，需要從整體上對城市形態進行宏觀謀劃與科學調控，開拓山地城市設計研究與實踐的新領域。山地總體城市設計作為對山地城市形態的整體思考應運而生。

1.3 山地總體城市設計研究的學術基礎

我國山地人居環境建設歷來重視城鎮整體形態的科學規劃，首要強調自然山水環境與城市形態的和諧共生關系（圖2）。《管子?乘馬》提出山地城市建設的因地制宜原則：“高勿近阜而水用足，低勿近水而溝防省……因天材，就地利，城郭不必中規矩，道路不必中準繩。”唐宋以降，文人山水畫中所體現出的“仁者樂山，智者樂水”山水形勝文化逐漸成為城鎮擇址與文人園林建設的指導思想，反映出古人樸素的生態智慧[4]。

2000年以后，我國城鎮化建設從平原走向山區，長江三峽移民搬遷工程、汶川震后重建工程、云貴地區城鎮上山建設工程等一系列山地城鄉規劃研究與實踐[5]，促使山地總體城市設計理論得以產生和發展。黃光宇創立山地城市主義，提出有機分散與緊湊集中、多中心組團結構等山地城市設計的基本原則，并總結出新舊分離型、綠心環形型等多種整體形態類型[6]。趙萬民在山地人居環境科學框架下，集中探討了山地城市設計的形態問題（表1）、生態安全問題、傳統城鎮形態遺產保護問題，總結了山地城市整體形態的科學構成和“簇群”設計理論[7-9]。其他學者從地域性、空間政治經濟學等視角，討論了山地城市設計的生態學方法、文化與日常生活特征、空間形態的經濟學屬性等多方面內容[10-11]。

綜上所述，傳統山地城市設計的山水格局、因地制宜思想在現代山地總體城市設計中得到繼承與發展，并且融入了城市形態、生態安全、地域文化、經濟學、社會學等全方位、多角度理論創新。但是山地總體城市設計尚未形成成熟的理論框架和實踐方法，仍未能很好地解決山地城市面臨的空間失范問題，需要在更深層次引發理論思考和方法創新。

2 山地城市空間發展面對的現實問題

2.1 山地自然生態安全與山水格局保護問題

山地地形地貌復雜、地質災害頻繁、氣象水文特殊、生態物種資源豐富，因此山地自然生態環境十分敏感和脆弱。“但是山地城市在建設中最容易不顧自身資源環境條件，人工建設干擾和破壞了山地自然生態環境的良性構成和平衡關系”。近年山地城市頻繁出現的組團隔離帶被侵蝕、高切坡、滑坡、內澇災害說明人與自然的矛盾正逐步加劇，城鎮空間與生態環境之間的沖突關系成為制約山地城市發展的瓶頸。

生態文明是國家現代化建設五位一體戰略布局的重要構成，要求從人與自然平衡角度，協調城市空間形態與自然生態環境的關系，發掘適應山水環境的城市設計方法。城市的地形環境、水文環境、地質條件應當成為總體城市設計的前提條件，避免出現過度索取生態資源、過度改造自然環境等現象。

2.2 山地城市空間品質優化與提升問題

現代山地城市規劃與建設普遍采用“寬馬路、大街區”模式，高層建筑取代吊腳樓成為主要城市景觀，城市形態呈現出大尺度、異質性等特征。隨著城市規模的擴大和建筑空間的集聚發展，這種現代主義規劃模式帶來的弊端日益明顯：功能分區、職住分離造成日益嚴重的潮汐交通和擁堵現象；尺度巨大而細節粗糙的建筑立面成為城市主要意象；現代房地產開發的商品屬性使得高層建筑變得雷同，組合關系也較為混亂。

現代山地城鎮化發展要求認識城市建設的基本規律，轉變發展思路，建設更高品質、更宜居的城市空間。而當前山地總體城市設計理論發展仍停留在照搬平原地區經驗的階段，忽略了傳統山地城市設計的基本方法，造成山地城市空間的“失范”現象，亟需以新的理論發展適應新型城鎮化要求，提升山地城市在空間結構、形態、尺度、風貌等方面的建設效果。

圖3 山地總體城市設計理論認知框架

2.3 地域化歷史人文遺產保護與發展問題

西南山地自古物產富庶、文化昌盛，城市物質和非物質文化遺產構成十分豐富，例如大足石刻、巴渝古鎮、白鶴梁、張桓侯廟等。一方面，現代城市發展的壓力使得這些文物古跡面臨著年久失修與利用不當等多重問題，保護需求十分迫切。另一方面，現代文化越來越與傳統文化割裂開來，自身底蘊的淺薄與表達方式的符號化使其與城市人文內涵的要求日漸疏遠。山地總體城市設計理應關注傳統與現代文化的交融發展，以歷史文化遺產保護為主要手段，培養城市文化底蘊，提升人文內涵和精神風貌。

3 山地總體城市設計的理論認識

吳良鏞先生指出：“生態構成的復雜性、文化傳承的多樣性等多方面因素的共同影響，使得山地的人居建設既有豐富多彩的個性，又充滿探索性和變化，不能搬抄平原地區的經驗，而是要找尋自己的道路。”[1]山地總體城市設計基于山地人居環境“城市—環境”融合的三維空間特征，提出整體、環境、生態、文化融貫的總體城市設計理論，以空間設計為核心，統籌建筑、空間、環境等多種形態要素，形成山水城交相融合、空間組織有序合理、歷史文化傳承發展的山地城市環境（圖3）。

3.1 整體觀: 山地城市簇群形態設計

在山地狀態下，總體城市設計所表達出的城市形態特征，更多地表現為城市整體環境的協調，而非個體建筑的張揚。研究提出“簇群”設計概念，即城市與建筑形態順應地形和坡度起伏變化，團簇布局，大開大闔，呈現城市群體之間的高度和諧（圖4）。簇群城市設計思想包括5個方面：有機分散的多中心組團式結構、高密度簇群式的城市組團布局、隨坡就勢的建筑營建方法、自由立體的道路網絡格局和多層次的城市輪廓線設計。

山地城市組群形態呈現出大開大闔的布局特征，創新耦合山水環境、現代立體交通、組團高密度聚居的空間協同關系。建筑布局結合地形起伏特點，有機生長，分片集中，形成自由式總體形態，建筑組群內部以開放空間或標志性建筑物引領城市空間特色發展。對城市輪廓線進行景觀塑造，運用排列、滲透、交錯、擋景等多種手法將城市的天際線、山脊線、水岸線、前后景關系組織構成視覺效果最佳的天際輪廓線形象。

圖4 傳統山地城市整體簇群形態（重慶老城區）

圖5 重慶渝中半島山水融合形態

3.2 環境觀: 自然山水與城市融合格局

山地與平原空間構成的區別在于其地形和環境構成的三維性，因此山地總體城市設計的核心議題是以山水格局三維關系和地形地貌起伏變化為基礎，通過適應性城市設計理論創新使人工環境與自然環境協調發展。傳統山地城市與周邊山水環境保持著密切的聯系，例如“片葉浮沉巴子國，兩江襟帶浮圖關”的重慶（圖5）和“三面江光抱城廓，四圍山勢鎖煙霞”的閬中，都是我國山水城市的代表[12]。

現代總體城市設計的環境觀要求城市建筑布局要“巧于因借”自然山水資源，注意保護并借用山體、水系、綠地等自然生態要素，尋求更大范圍內山水環境的和諧共生。落實到城市設計中，要控制山水環境節點和生態綠廊，將重要的山峰、濱水岸線通過開放廊道的形式引入城市內部，形成山、水、城相互耦合關系，并在規劃中以藍線、綠線劃定落實。

3.3 生態觀: 生態安全保障體系

由于山地環境的生態屏障和涵養作用，以及自身脆弱的地質條件和生物多樣性，生態安全水平的保護和維育成為山地城鄉建設的基本出發點。在山地總體城市設計中需要重視生態安全要素的保護和生態安全格局的構建，協調人工城市與自然環境關系的平衡發展。

圖6 山地城市生態安全格局識別分析圖示

從城市的生態基礎條件分析入手，對地形地貌、氣象水文、地質災害、植被覆蓋、生物群落等因素進行全息疊加分析，識別對城市自然演替過程至關重要的生態源、廊道和斑塊，構建生態安全格局（圖6）。城市空間建設按照生態安全格局的底線要求形成自然—城市的契合關系：生態基質（如大型山體、郊野公園）作為城市的生態屏障，保障區域生態環境的穩定性和多樣性；綠色廊道深入城市內部，為人居環境帶來清潔的空氣和水源，并隔離各組團實現有機疏散結構；結合交通可達性布局的綠地不僅能夠改善局部氣候，還能為居民提供休閑服務功能，實現生態環境保護與城市功能使用協調發展的目標。

3.4 文化觀: 文化培育與遺產保護

文化及其所依附的空間網絡在城市中的重要性不言而喻，它們既能保存歷史記憶、凝練城市特色，又能演繹文化創新、增強城市競爭力，還能通過對市民的文化教養提升城市人文內涵。山地城市大多歷史悠久、人杰地靈，新時代轉型發展對城市保護歷史遺產、凝結人文內涵、培養新興文化提出了新的訴求。

山地城市在發展過程中傳統與現代、自然與人文的激烈碰撞產生了豐富的文化類型和多層次文化空間網絡。運用山地總體城市設計的空間本質屬性，一方面通過凍結、置換、更新等方法保護歷史建筑風貌，另一方面精心設計現代建筑空間組合方式，組織標志性建筑與城市背景之間的協調關系。通過劃定協調區、視覺通廊和重要立面背景，創新歷史文化要素與現代文化要素之間的關聯融合。將空間要素中的文化類型進行顯化和演繹，以還原歷史場景、設立標志說明等方法體現歷史要素中所蘊含的深厚文化底蘊；以節事活動、商旅結合、文化展覽等形式豐富現代城市空間的文化內涵。

表2 山地城市生態基礎設施（EI）綜合評判指標表

4 山地總體城市設計的創新實踐

重慶大學山地人居環境學科團隊以三峽工程移民問題研究為起點，探索西南山地城市規劃與建設新理論、新方法，開創性地構建了山地人居環境科學體系。山地總體城市設計研究在山地城市生態安全、形態規劃、山水格局保護、歷史遺產保護等方面進行理論與方法創新，并推廣應用于重慶、四川等山地城市規劃實踐。

4.1 山地總體城市設計的方法創新

4.1.1 山地城市形態增長邊界的環境約束機制

山地城市形態的環境約束機制主要表現為生態基礎設施邊界，即城市發展不容侵占的環境“底線”。生態基礎設施（EI）是維持區域生態安全的關鍵性生態要素，在空間上具體表現為斑塊、廊道、基質3種要素的組合關系。

以GIS技術為平臺可以實現生態基礎設施的數據提取與空間結構識別工作。結合PSR生態安全模型，構建包括高程、坡度、水文、植被、道路、城市用地等多因素在內的評價指標體系，并確定分級和指標權重[13]（表2）。利用GIS空間分析功能處理區域空間信息要素，按PSR指標體系進行疊加運算，并在此基礎上識別山地城市生態基礎設施，從而劃定城市增長的剛性邊界。

圖7 山地城市高度形態模型空間分析

4.1.2 山地城市高度形態的視覺管制模型

山地城市高度形態是三維立體視覺效果的主要表征。在“高地高建、低地低建”“保護背景山脊線”等原則的指引下，構建山地城市高度形態的視覺管制模型，包括基準模型和修正模型兩個步驟。基準模型包括強制性高度和指引性高度兩種，強制性高度即指山脊線、城市天際線、歷史街區、生態環境保護區、視廊等產生限制的建筑高度；指引性高度指應區位、交通、商業中心、景觀等因素的需求，研判最優形態的建筑高度。

高度形態基準模型構建采用“強制性高度限制—指引性高度引導”技術流程。指引性高度評價指標包括地形、交通、服務、環境等4個方面，共20個因子，結合城市發展的生態、經濟、宜居等需求和地域特殊條件引導高度布局[14]。強制性高度與指引性高度結合形成高度基準模型，并依據視廊、天際線、制高點等多種城市設計要素進行模型修正（圖7）。

4.1.3 基于低影響理念（LID）的生態城市設計技術

山地總體城市設計研發基于低影響理念（LID）的生態城市設計技術，提升城市規劃與山地水文環境的合理構成關系，解決山地高強度建設對水文環境破壞的問題。

低影響城市設計利用雨洪管理模型（SWMM）的水文過程模擬和控制效果模擬兩種技術路徑，評估場地雨洪災害致災強度與內澇風險。以綠色基礎設施和灰色基礎設施耦合為切入點，識別低影響生態空間格局，構成城市防澇設施骨架。根據山地城市坡度、流向、流速等水文特征，采用道路線性生物滯留帶梯級循環技術、雨水花園分層減流凈化技術等減少雨水成澇風險。

建立多尺度格局互補的山地城市空間設計管控體系。構建山地城市水文安全格局多因子評價體系，以水文要素為核心識別城市流域分區、水文時序特征和格局構成特征。構建“2+8”多元目標復合型控制指標體系，包括水量水質兩大類別，綜合徑流系數、下沉式綠地率、固體懸浮物去除率等8項強制性指標（表3）[15]。

表3 山地低影響城市設計控制指標體系分析

4.1.4 山地歷史城鎮保護時序與強度決策模型

基于AHP層次分析法建立山地歷史城鎮保護時序與強度決策模型。以文化保護、風貌保護與建筑保護3個層級的整體性保護為評估向量，將山地歷史城鎮保護中需要解決的時序評估與強度決策兩大實際問題作為總體評估目標，分析與篩選目標關聯因素，建構關于山地歷史城鎮保護時序和保護強度的評估模型。

山地歷史城鎮保護時序相關聯的主要因素應包括遺產價值、保存狀況、破敗風險和實施態勢4項內容。與歷史城鎮保護強度有關的因素包括遺產價值、遺產規模、破敗速度和自我修復能力等4方面的內容。根據上述構成建立歷史城鎮保護決策模型。根據評估結果確定古鎮保護措施矩陣，實現山地歷史城鎮文化、風貌、建筑的全方位保護。

4.2 山地總體城市設計的實踐探索

4.2.1 重慶市九龍新城總體城市設計

九龍新城位于重慶九龍坡區西部，總體城市設計范圍約360 km2。規劃區內縉云山、中梁山縱貫南北，南臨長江，基地內部存在寨山坪、獅子壩、巴福臺地等丘陵地貌。九龍新城地處重慶向西與成渝城鎮群互聯互通的門戶樞紐位置，具備開發建設為高品質一流國際城市的潛力。

設計以“智能科技谷，山水國際城”為核心理念，優化山地城市緊湊、生態、立體、文化、宜居設計構思，提出“一谷、兩山、三城”的空間布局方案（圖8）。由北至南營建跨度達30 km的智能科技谷，集成智能制造、研發創新、物流管理等多種高新產業業態。新城兩側縉云山、中梁山規劃為城市的生態屏障，以其豐富的自然資源為新城提供生態服務功能，協調城市與環境的持續發展。以傳統匠人營國的理念，規劃智能科技城、休閑商務城、山水宜居城3個方城，突顯與總體“生態軸”和“三個方城”功能的有機融合。

圖8 重慶 九龍新城總體城市設計

總體城市設計凸顯山地城市的生態性、立體性和宜居性。通過EI多源空間識別技術構建區域生態安全格局，利用自然溝壑的山水條件，形成一系列湖面，改善局部氣候并增強城市生態空間的多維構成。根據山地傳統“簇群”聚居特點，設計高密度城市中心，利用場地高差形成立體化的城市空間。以人文、服務為理念建設宜居城市，通過濱水岸線的精心設計，創新九龍新城山水形態，提高城市空間的品質內涵（圖9）。

圖9 重慶九龍新城宜居山水城總體城市設計

圖10 重慶巴南區龍洲灣片區總體城市設計

圖11 重慶銅梁總體城市設計“山水湖城”生態格局

圖12 重慶銅梁總體城市設計空間控制要素

4.2.2 重慶市龍洲灣片區總體城市設計

龍洲灣片區位于巴南李家沱與魚洞之間，是重慶主城區向南拓展的重點區域。隨著巴南區政府的遷入，龍洲灣片區逐漸發展成為巴南區政治、商業和文化中心。總體城市設計范圍面積22.4 km2，其中重點規劃范圍約13.9 km2。

規劃提出“千年龍洲、三色縵城”的設計理念，具體形成“三色骨架、三色風貌、三色結構”的“三色”空間，規劃提出3個城市重點建設控制區、9個重要區域級別城市公共節點，形成“七星伴月江為鏡，九珠聯璣綠為環”的大龍洲城市文化意向（圖10）。

城市空間圍繞長江、箭灘河、明月山等重要山水資源布局，形成現代都市風貌、巴渝古街風貌、山水宜居風貌3種形態。城市中心區通過廣場、濱水綠帶與長江產生聯系，重要建筑布置在城市主干道兩側，形成統一可識別的城市空間意象。

4.2.3 重慶市銅梁區總體城市設計

銅梁區位于重慶市西北部，主城1小時經濟圈核心擴散層以內，與大足、潼南、合川、璧山等區毗鄰，幅員面積1 334 km2。總體城市設計范圍涵蓋銅梁中心城區，采用問題導向、多元要素融合的設計思路。

總體城市設計提出“精致銅梁”的總體目標，確立“綠色、智慧、魅力”3大設計策略，綜合管控山水湖城、城市綠道、海綿城市、公交城市、產城單元、五彩城韻、文旅畫卷、城市陽臺、街景界面、城市門戶等10項城市設計要素，引導城市向更高目標發展，塑造“宜居宜業宜商宜游”的特色銅梁。

構建“三山為屏、三水穿城、三湖綴珠”自然山水格局，提出山水綠地保護控制體系（圖11）；構建綠道系統和健身步道系統，串接核心公共空間和社區空間。形成樹枝狀海綿城市結構，提出海綿單元管控措施，構建自然蓄水、排水城市。

將中心城區劃分為新城綜合風貌區、老城綜合風貌區、休閑度假風貌區等5大特色風貌區，以風格形式、體量尺度、建筑材質、色彩等要素控制風貌構成。以計都寺和天燈石為城市主要形象展示窗口，協調建筑群體的高度變化，形成收放有度、富有節奏的天際輪廓線，突出統領城市視覺中心的高層建筑群（圖12）。

5 結語

山地人居環境的獨特地域形態要求總體城市設計重視整體、生態、文化等多方面因素，在延續環境適應性的基礎上優化城市形態，落實管控要求。研究梳理總結山地總體城市設計“山水—城市融合共生”的核心理念，提出整體觀、環境觀、生態觀和文化觀等理論內涵，并介紹了山地人居環境學科團隊相應的技術創新和規劃實踐工作，初步構建起山地總體城市設計的理論框架。山地城市問題內容復雜且具有緊迫性，總體城市設計研究仍需進一步在地域形態提煉與保護、空間社會網絡構成、城市設計實施管理等方面展開，科學指導山地城市規劃與建設。