強度分區約束下的居住容積率賦值方法研究
——以長沙市為例

陳群元 蔣偉 CHEN Qunyuan,JIANG Wei

控制性詳細規劃作為當前重要的法定規劃之一，其法定地位由2008年頒布實施的《中華人民共和國城鄉規劃法》確定。但是，在目前的規劃實施中，控規指標的調整卻無法避免，尤其是申請容積率調整案例較多。這本身既有外界發展條件發生變化等客觀因素，也有容積率在賦值的過程中受到“經驗論”“唯心論”等主觀因素影響。然而，目前編制控制性詳細規劃時，對于容積率指標的確定沒有統一的標準和方法，各地對容積率的確定方法也不盡一致[1-6]。針對目前長沙市容積率管理只限定容積率上限，導致容積率編制與調整均以容積率上限為標準，從而導致局部合理但整體失控、城區容積率過高、開發強度過大等問題。本文基于現行的長沙市容積率管理技術規范，對其強度分區進行適當優化，并綜合考慮交通、服務、環境等因素的影響，運用層次分析法（AHP）對居住地塊容積率賦值，探索控規編制單元內居住地塊容積率的差異化賦值方法。

1 容積率管理技術規定的現狀

長沙市現行指導控規容積率確定的技術規范主要有《長沙市城市規劃管理技術規定》（包括該規定的多個補充規定）、《長沙市容積率管理技術規定》、《長沙市控制性詳細規劃成果編制標準》3個技術文件。

1.1 長沙市城市規劃管理技術規定

按照《長沙市容積率管理技術規定》，把對于容積率的控制劃分為3級強度分區（見表1）。該技術規定明確了一般地區的常用建設用地開發容量的具體控制指標。

表1 長沙市建設強度分區表Tab.1 Density zoning in Changsha City

1.2 長沙市容積率管理技術規定

《長沙市容積率管理技術規定》在《長沙市城市規劃管理技術規定》基礎上，根據長沙市容積率管理的現狀情況，制定了更加具體的容積率分區管理規定。容積率控制分為一般地區和特定地區。一般地區主要針對經營性用地，如居住用地、商業用地和工業（產業服務）用地的容積率管理，每類用地對應3種強度分區。特定地區分為高強度開發地區、超高層建筑項目地區、城市設計重點控制地區、條件制約地區和配套制約地區。分區充分考慮總體規劃對于城市空間結構的意圖，落實以TOD模式為導向的城市高強度區域的開發。一般地區的居住用地容積率上限值如表2所示。

表2 一般地區居住用地容積率上限Tab.2 Upper limit of residential floor area ratio in general areas

特定地區，即高強度開發地區，根據所處區位不同，分為城市主中心地區、城市次中心地區、交通樞紐地區及一般中心地區共3類地區。特定地區主要針對商業商務用地、以商業為主的商住綜合用地的規模來確定居住容積率控制上限。高強度開發地區內各區的居住用地容積率上限按照表3確定。

表3 特定地區居住用地容積率上限Tab.3 Upper limit of residential floor area ratio in specific areas

1.3 長沙市控制性詳細規劃成果編制標準

《長沙市控制性詳細規劃成果編制標準》對長沙市控規編制成果的標準規范進行了規定。長沙市控規編制成果中對地塊指標的要求包括用地總面積、凈面積、容積率、建筑密度、綠地率和建筑限高等，其中的容積率控制指標為具體上限數值。其重點是對規劃內容和成果形式的規定，但缺少對控規編制技術路線、控制方法等內容的規定。

2 居住平均容積率的確定

城市開發強度通過容積率、建筑高度、建筑密度等指標來綜合反映，其中最核心的指標是容積率[7]。適宜的住宅地塊容積率是合理確定城市建設用地規模的重要因素。居住容積率在符合集約用地要求、營造宜人的居住空間尺度、有利于形成城區活力的同時，還應有利于塑造特色城市空間和符合綜合交通條件[8]。

2.1 引入居住平均容積率的目的

據統計，長沙市城區近年來的居住項目報建平均容積率約為2.8，按照控規編制單元分區統計，城市老城區和重點開發片區的住宅項目報建平均容積率達到3.7，部分商住項目報建平均容積率甚至達到5.0。整個城區采取高強度土地開發模式不利于宜居城市環境的塑造，造成公共服務設施的配套壓力增大。按照現行容積率管理相關技術規定，地塊容積率修改不能突破技術規定的容積率上限值，導致控規編制和修改都直接參照容積率的規定上限值進行控制，以致容積率上限值逐漸成為平均容積率值，從而導致各個片區的開發強度過高，城市的宜居度下降，不利于通過規劃營造良好空間秩序和體現優地優價的土地開發公平原則。因此，本文嘗試引入平均容積率的概念，來控制各片區的總體開發強度，但地塊的容積率上限值并不突破現行容積率技術管理規定。

2.2 都市區強度分區的優化

按照《長沙市容積率管理技術規定》提出的“一般地區＋特定地區”分區管理思路，結合《長沙市城市總體規劃（2003—2020）（2014年修訂）》確定的城市重點發展軸線，構筑的“一軸兩帶多中心、一主兩次六組團”城市空間結構，以及正在編制的《長沙市國土空間總體規劃（2019—2035年）》初步成果方案，將一般地區的3級強度分區范圍進行優化，將原強度分區的圈層式分區控制方式優化為點軸多中心的分區控制方式。

考慮到城市生態保護和歷史文化保護的需要，在特定地區劃定中提出低強度開發區的概念，將總體規劃中確定的楔形綠地及岳麓山歷史文化風貌區及周邊地區、古城歷史文化風貌區核心地區確定為低強度開發區。此外，結合軌道交通站點的規劃建設特征，將軌道站點周邊確定為高強度開發區（見圖1）。

2.3 居住平均容積率的推算過程

2.3.1 開發建設總量及容量人口預測取值

總體規劃都市區范圍內規劃人口800萬人左右，規劃居住用地約230 km2。考慮居住建筑20%的合理空置率水平，確定長沙市都市區范圍內人口容量控制在1 000萬人，人均居住建筑面積在控規數值上適當降低，取44 m2，則居住建筑面積總容量控制在44 000萬m2。

2.3.2 存量居住用地數據估算

根據長沙市都市區范圍內已建和已報建居住用地數據，結合規劃居住用地數據，由此得出都市區范圍內存量居住用地數據（見表4）。

表4 各強度分區居住用地面積一覽表Tab.4 Residential land in each density zoning

2.3.3 已建與在建居住項目建筑總量估算

根據控規居住用地容積率數據和都市區范圍內居住用地現狀數據綜合統計分析，城區湘江以西區域的居住項目平均容積率約為2.16，城區湘江以東區域居住項目平均容積率約為2.15。

2.3.4 存量居住用地平均容積率估算

根據以上統計分析和估算數據，都市區范圍內按照1 000萬人口規模控制，其存量居住用地的可建設容量約為16 500萬m2，都市區范圍估算未出讓居住用地面積約為8 000 hm2，則未出讓居住用地的平均容積率約為2.0。結合一般地區的強度分區的控制范圍和各個分區對應的控規平均容積率數據情況，以及各強度分區內的其他影響因素，確定各個強度分區的存量居住平均容積率控制數值（見表5）。

表5 居住用地平均容積率控制數值Tab.5 Control value of average floor area ratio of residential land

3 基于AHP法的居住容積率計算模型

基于上述優化后的強度分區和推算得出的平均容積率，運用層次分析法綜合確定容積率影響因子及其權重，構建居住用地的容積率影響因子模型，為各居住地塊規劃容積率賦值。居住地塊容積率的賦值需要考慮經濟因素、交通因素、景觀因素、環境因素等各種影響因素。在市場經濟條件下，容積率具有較強的經濟性，城市中心區、地鐵站點、濱水、學校等綜合交通區位、服務區位和環境區位較好的地段，地價往往較高，城市開發者為了獲得相應的經濟回報，要求地塊的開發強度也較高，從而形成與之相適應的居住容積率[9-10]。因此，本文重點選取對居住容積率影響較大的交通區位、服務區位和環境區位3個綜合因素作為居住容積率賦值的一級指標，一級指標下再細分為二級指標。指標賦值采用5分制，各指標最高分為5分，最低分為1分，取多位專家的打分平均值確定各二級指標的賦值。一級指標和二級指標的權重采用層次分析法確定。具體計算方法如下。

3.1 交通區位影響因素及賦值

道路是城市的骨架，是維持城市正常運轉的重要載體，包括對內交通和對外交通。地塊周邊道路交通的便利程度，對其經濟效益有著重要影響，進而影響其開發強度的高低。從交通區位影響機制分析可知，交通區位影響要素主要分為兩類：地塊周邊道路圍合情況與節點交通；其中節點交通包括地鐵站點、公交站點、火車站、汽車客運站和社會停車場。交通影響因素的具體賦值，如軌道交通站點賦值，以站點幾何中心作為計算基點，半徑為300 m的覆蓋區域；其中軌道站點類型分為3類：樞紐站、中心站及城際鐵路站、一般站；其中樞紐站賦值為5分，中心站及城際鐵路站賦值為4分，一般站賦值為3分（見表6）。

3.2 服務區位影響因素及賦值

服務區位是指城市各類公共服務設施與周邊用地的關系。公共服務設施按等級可分為市級、區級、小區級等。一般市級公共服務設施服務等級高，服務半徑大，周邊用地宜高強度開發。小型公共服務設施等級低，服務半徑小，對周邊用地開發的影響效果不顯著。公共服務設施對周邊用地發展的影響呈圈層狀并滿足距離衰減規律，其輻射半徑和服務人口相對明確。服務區位影響因素選取商業、醫院、中學和小學4個方面。服務區位影響因素的具體賦值，如商業設施賦值，市級商業中心以700 m（10 min步行距離）、1 000 m（15 min步行距離）、2 500 m（公交5 min行駛距離）為分界點，市級商業副中心以500 m（與小學服務半徑相同）、700 m（10 min步行距離）、1 500 m（20 min步行距離）為分界點，區域性商業中心以300 m（5 min步行距離）、500 m（與小學服務半徑相同）、1 000 m（15 min步行距離）為分界點，分別賦予1—5分不同分值（見表6）。

3.3 環境區位影響因素及賦值

環境區位指綠地、水域等生態景觀用地。城市綠地是公共開敞空間，為周邊居民提供游憩場所，既有環境功能也有生活功能，能提升周邊居住的環境品質和生活品質。隨著居民生活水平的提高，綠地尤其是大型綠地，如市級公園、湖泊能顯著拉升周邊土地價格，從而拉升周邊土地的開發強度。環境區位影響因素主要考慮公園（廣場）、水域兩大類，其中公園（廣場）又分為市級公園（廣場）、區級公園（廣場）和街頭綠地（廣場）。環境區位影響因素的具體賦值，如公園（廣場）賦值，市級公園（廣場）以700 m（10 min步行距離）、1 500 m（20 min步行距離）、5 000 m（公交10 min行駛距離）作為分界點，區級公園（廣場）以700 m（10 min步行距離）、1 000 m（15 min步行距離）、2 500 m（公交5 min行駛距離）作為分界點，街頭綠地（廣場）以300 m、500 m、700 m作為分界點，分別賦予不同分值（見表6）。

3.4 影響因素權重的確定

評價采用多層次因子分析決策法（AHP）來確定評價因素的權重，這種方法的優點是定性和定量相結合。其基本原理是根據目標層的要求，通過對影響目標層的各個因素及其相互關系的分析，設定一個準則，一般采用1—9標度法對影響因素進行兩兩比較，建立判斷矩陣，計算判斷矩陣的最大特征值和特征向量，對最大特征值進行一致性檢驗，屬于最大特征值的特征向量的分量即為各個因素的權重值[11-12]。各指標的權重采取專家打分法，取多位專家的打分作為原始數據，通過層次分析法最終確定各指標的權重。所有因素的分級、賦值及其權重評價結果可通過SPSS統計分析軟件實現（見表6）。

3.5 計算模型與方法

通過上述確定的平均容積率，與控規總居住用地面積的乘積，確定居住建筑總面積；再依據表6，通過GIS軟件的空間分析模型，對居住地塊進行綜合得分評價；然后通過模型計算地塊平均得分的容積率，依據各地塊的綜合得分，將居住建筑總面積分配到各個具體地塊，并考慮城市設計、景觀等因素要求進行適當修正，從而得出具體居住地塊的規劃容積率。具體計算步驟如圖2所示。

表6 居住地塊容積率影響因子評價指標與評價結果Tab.6 Evaluation index and results of influencing factors of residential floor area ratio

圖2 容積率計算過程Fig.2 The calculation process of floor area ratio

3.5.1 計算總居住建筑面積

計算公式為：總居住建筑面積＝總居住用地面積×居住平均容積率。總居住用地為所在控規編制單元中所有的居住用地，但不包括中小學用地。其中，居住平均容積率為各強度分區的平均容積率。

3.5.2 基于GIS空間分析評價地塊綜合得分

每個地塊分別考慮交通、服務、環境3個綜合影響因子、16個二級影響因子，利用GIS進行緩沖區、重分類、柵格疊加求和等空間分析功能，運用加權平均數模型，求出各居住用地的地塊容積率影響綜合評價得分。地塊綜合得分計算模型采用指數加權評分法。計算公式為：

式中：Xi為i地塊綜合評價得分，xi為影響地塊得分i因素賦值，wi為各因素權重。

3.5.3 計算各地塊的規劃容積率

地塊容積率綜合得分評價結果反映的是各地塊容積率的比例關系，假設第i塊居住用地面積為Ai（i＝1，2…n），評價得分值為Xi，設評價值1分對應容積率為R0，則存在下列函數關系：

式中：S為總居住建筑面積，AiXiR0為Ai地塊的建筑面積。根據控規土地利用規劃圖，以及上述評價結果，各地塊的用地面積（Ai）及評價值（Xi）均為已知，故而可求得R0的值，則各地塊最終規劃容積率Ri=Xi×R0。

4 長沙市濱江新城居住容積率計算結果

依據以上計算模型與方法，以湖南省長沙市濱江新城片控規的居住容積率確定為例，對采用本方法確定的容積率與原控規容積率進行對比評估，分析本容積率確定方法的特點和合理性。

4.1 計算過程

濱江新城控規總居住用地面積為313.26 hm2，不包括中小學用地。濱江新城屬于容積率強度一區，依據表5，居住用地平均容積率為2.5。計算濱江新城控規總居住建筑面積為783.15萬m2。

運用GIS的空間分析功能，對居住用地分別從16個影響因子，利用GIS進行緩沖區、重分類、柵格疊加加權求和，最終得到各地塊的綜合評分結果如表7所示，將其賦值到具體居住地塊（見圖3-圖4）。評價結果反映的是各地塊的容積率的比例關系。假設第n塊居住地塊的用地面積為Ai，評價值為Xi，設評價值1分對應的容積率為R0。通過以上模型，可求得R0的值，即總建筑面積除以“各地塊用地面積與各地塊評價值乘積之和”，計算結果為R0=0.8，則各地塊最終規劃容積率為Ri=Xi×0.8。

表7 居住地塊評價結果Tab.7 Evaluation results of residential plots

圖3 GIS評價得分圖Fig.3 Evaluation score by GIS

圖4 容積率賦值圖Fig.4 FAR assignment

4.2 與原控規容積率對比分析

通過容積率二維平面情況對比，以及模擬三維立體分布情況對比分析發現：原控規居住用地容積率賦值主要介于2.30—3.00之間，有部分地塊容積率賦值超過3.00，最高容積率達到4.70。此控規編制單元內，高強度開發中心有兩個，分別是商業中心和綠地公園周邊。本方法確定的居住用地容積率賦值范圍介于2.00—3.00之間，最高容積率為4.00（見圖5），符合《長沙市城市規劃技術管理規定》和《長沙市容積率管理規定》規定的容積率最高上限值。計算結果顯示高開發強度中心有4個，它們主要分布在軌道站點、商業中心、中小學等綜合區位較好的地段；而原控規位于公園水域周邊的高強度開發中心，周邊地塊的開發強度高于地鐵站點周邊地塊的開發強度，地鐵站點周邊地塊的開發強度反而是最低的，地塊容積率賦值的合理性存在欠缺，沒有體現地鐵站點、中小學等交通區位、服務區位等因素對地塊容積率的影響（見圖6）。綜合來說，運用本方法確定的容積率要優于原控規確定的容積率。

圖5 容積率分布二維情況對比Fig.5 Comparison of the two-dimensional distribution of floor area ratio

圖6 開發強度三維模型對比分析圖Fig.6 Comparative analysis of development density three-dimensional model

5 結語

傳統容積率確定方法具有一定主觀性。傳統方法對地塊容積率的賦值主要通過設計來反推容積率，對地塊的經濟要求考慮不夠，對于交通、服務、環境等多因素對地塊開發價值的影響考慮不周。本文從多因素角度，通過定量與定性相結合，探索運用數學模型、統計分析和空間分析軟件來給各地塊容積率賦值的方法，實例證明具有可操作性和合理性。但實際操作起來具有一定的難度，需要掌握一定的數理統計知識與GIS軟件分析能力。下一步應尋求能夠實現容積率指標賦值智能化的軟件開發，使容積率賦值操作更簡便易行。