李 慧 張仲鳳

（中南林業(yè)科技大學(xué) 湖南省綠色家居工程技術(shù)研究中心，湖南，長沙 410004）

基于凸空間分析法的住宅室內(nèi)空間組構(gòu)研究

李 慧 張仲鳳*

（中南林業(yè)科技大學(xué) 湖南省綠色家居工程技術(shù)研究中心，湖南，長沙 410004）

運用空間句法中凸空間分析法對住宅室內(nèi)空間進行劃分，通過連接值、控制值、全局深度值、整合度和可理解度5個變量對不同戶型的住宅室內(nèi)空間進行定量分析，總結(jié)出住宅室內(nèi)空間結(jié)構(gòu)所存在的“基因型”，把握隱藏在其中的社會、經(jīng)濟、文化因素，以及現(xiàn)代人需求、生活習(xí)慣、行為方式等方面的變化。

空間句法；住宅；室內(nèi)空間；組構(gòu)

人們的生活離不開“居住空間”，因此一直以來，對住宅室內(nèi)空間的研究大多來自于人們感性的認識，即僅僅局限于定性分析。而空間句法的運用打破了這種現(xiàn)狀，為人們提供了一種更新穎的分析住宅室內(nèi)空間的方法。空間句法是一種通過對包括建筑、聚落、城市甚至景觀在內(nèi)的人居空間結(jié)構(gòu)的量化描述，來研究空間組織與人類社會之間關(guān)系的理論和方法[1]，其研究的重點不是用歐式幾何中的數(shù)字來描述內(nèi)容，而是注重對內(nèi)部的空間布局、組織方式、視域情況等方面深層次研究拓撲、局部與整體的關(guān)系。

空間句法在國外歷經(jīng)了40多年的發(fā)展，從起初的一家之言到后來的百家爭鳴，目前己經(jīng)在多個領(lǐng)域得到了多維度的發(fā)展。其中也有對住宅的實際應(yīng)用：例如在空間句法創(chuàng)始人比爾·希列爾等人編著的《空間是機器——建筑組構(gòu)理論》一書中對3棟法國住宅進行組構(gòu)分析，來說明住宅中不同功能的空間化途徑存在一個相同的模式，通過相同模式的探索來分析蘊含在空間組構(gòu)與生活模式之間的深層結(jié)構(gòu)[2]?？臻g句法在我國的研究與應(yīng)用起步較晚，但最近幾年國內(nèi)關(guān)于空間句法的研究成果越來越多，其中涉及城市規(guī)劃、建筑、風(fēng)景園林學(xué)、交通學(xué)、社會學(xué)、地理學(xué)等領(lǐng)域；在建筑方面，已有成果里包括對住宅區(qū)環(huán)境的分析、展覽類建筑的空間布局、商業(yè)綜合體等大型建筑中路徑設(shè)置等方面的剖析。

空間句法為住宅室內(nèi)空間組構(gòu)的研究提供了新的視角，以量化的形式通過圖形和數(shù)據(jù)使得展現(xiàn)的研究成果更具有科學(xué)性、系統(tǒng)性。從住宅室內(nèi)空間設(shè)計的現(xiàn)狀尋找切入點，將空間句法運用在住宅室內(nèi)空間設(shè)計中，可以為住戶分析空間使用合理性提供理論依據(jù)，并且可以分析不同類型住宅室內(nèi)空間中的生活模式，深層次剖析人們需求、習(xí)慣、行為模式等方面發(fā)生變化的原因，根據(jù)分析結(jié)果對空間設(shè)計做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使其更符合人們居住。

1 凸空間分析法原理

若人在一個空間中任意選擇兩點位置可以互視，不影響之間的交流和溝通，即人類可以在一個小空間中以空間體驗感知整個空間，如圖1（a）所示，這樣的空間就稱之為凸空間。如圖1（b）所示，如果人已經(jīng)在空間內(nèi)部但視線受到了阻擋，無法把握空間的整體形態(tài)，則必須對這樣的空間通過一定的劃分手段進行處理，使其成為多個凸空間組合而成的空間。凸空間分析法旨在利用最少且最大的凸空間分割整個空間系統(tǒng)，然后將分割后的空間之間的連接關(guān)系轉(zhuǎn)移成拓撲關(guān)系圖解模型，接著對5個變量的計算且分析，從而探索空間中所呈現(xiàn)的空間形態(tài)與人類在其間的行為活動之間的關(guān)聯(lián)性。

圖1 凸空間的定義

在住宅室內(nèi)空間中，在凸空間劃分時首先需根據(jù)住宅中每個空間的內(nèi)墻線來界定空間邊界線，因為一些客觀的建筑結(jié)構(gòu)限制和主觀的使用功能需要，當(dāng)出現(xiàn)開放式空間或者區(qū)域劃分不明確等問題時，可以根據(jù)人們在空間中的使用功能來進行區(qū)分并且盡可能做到一個功能空間用一個凸空間來表示。凸空間分析法是空間句法中的方法之一，但對于最少且最大的凸空間的劃分會因為空間系統(tǒng)太大或者太復(fù)雜而受到人類主觀因素的影響，無法保證凸空間的劃分的唯一性，因此凸空間這種分析方法在建筑內(nèi)部空間中的應(yīng)用較多，對于復(fù)雜的城市和較大空間的組構(gòu)分析還是有一定的困難。

2 住宅室內(nèi)空間分析

為了更好地理解空間句法在住宅室內(nèi)空間中分析的重要性，首先我們需要從感性的角度對室內(nèi)空間做基本的分析，然后再通過凸空間分析法以定量的方式來判斷現(xiàn)實生活中人們居住的空間是否合理，進而來說明定量分析的內(nèi)容與人們?nèi)粘８兄g難以言表的關(guān)系。

從人類誕生之初的樹枝搭建到后來的洞穴生活，直至今日的高樓林立，為了避免不宜氣候帶來的傷害，人類在不斷摸索中創(chuàng)造了通過實體圍合形成內(nèi)部空間的建筑物——住宅。經(jīng)過長期的社會經(jīng)濟影響、生活需求、行為習(xí)慣、審美意識等方面的變化，人們對居住空間進行了天翻地覆的革新。

2.1 形式與功能

形式是指物體外在的形狀與集合的結(jié)構(gòu)，是各要素之間排列組合的一種方式。形式承載了實質(zhì)性的內(nèi)容，對于住宅而言，平面布局就是其最基本的表現(xiàn)形式，在這個形式中，人類的生活行為使得空間擁有了一定的規(guī)則和限制，每一種行為需要在一定的空間中完成相應(yīng)的生活內(nèi)容。居住空間是一套住宅的主體空間，它包括睡眠、起居、工作、學(xué)習(xí)、進餐等功能空間[3]，不同的功能區(qū)有其特有的功能屬性、最小使用面積、私密性質(zhì)、使用對象、使用時間和在整體空間布局中的位置。一定的空間形式反映了人們的生活狀態(tài)，也體現(xiàn)了這個空間的功能性，因此，居住空間中的邏輯關(guān)系隱藏在形式和功能之間。

2.2 主從與重點

在由若干要素組成的整體中，每一要素在整體中所處的地位和所占的比重將會影響到整體的統(tǒng)一性。倘使所有要素都競相突出自己或者都處于同等重要的地位，反而會削弱整體的完整統(tǒng)一性[4]。在一個多空間組合而成的住宅室內(nèi)空間中，為了滿足人們各種行為活動，可以通過面積大小、空間的形狀、位置顯著來區(qū)分主次空間。在現(xiàn)代居室布局中，大多都是大廳小房間的格局。起居室是家庭成員活動的中心，主要供家人聚會、娛樂，由于起居室具有多功能的使用性、面積大、活動多、人流導(dǎo)向相互交替等特點[5]，應(yīng)盡量避免起居室與其他空間嵌套，使得人員來回走動影響起居室本身功能的實現(xiàn)。

2.3 序列與組合

住宅中各組成空間根據(jù)人流運動的路徑，井然有序地形成一定的排列模式。各空間要素雖然功能不同，處理方式上不同，但前后銜接自然，形成具有一定規(guī)律的相互聯(lián)系的空間整體，這就好似樂曲般，給人產(chǎn)生前奏、過渡、高潮和尾聲的節(jié)奏感。例如：廚房和餐廳最好相鄰布局，縮短烹煮食物后端入餐廳就餐的時間；也有些布局將餐廳歸入廚房內(nèi)，但廚房內(nèi)烹飪過程產(chǎn)生的油煙不利于營造良好的就餐環(huán)境。當(dāng)然，一切都要以實際情況為準，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整也是合理的。

2.4 比例與尺度

住宅室內(nèi)空間中每個空間之間、每個空間與整體空間之間存在著一定的制約關(guān)系，根據(jù)功能對比例的限制，不能隨意將房間拉長或者縮短，破壞了人們感知的和諧美。除了功能對比例有一定的要求外，不同文化背景的居室空間中的比例也有較大差異，獨特的比例形式體現(xiàn)了人們生活需求和生活行為的差異性。尺度并非指空間具體的大小，而是指一種實際存在的大小與人們眼中的大小之間的關(guān)系。例如：臥房是私密空間，主要功能是為人們提供一個安逸、舒適的睡眠空間，適度的大小可以給人帶來安全、親切、舒適感，但過分要求臥室面積大些，不僅無法對空間充分使用，并且空曠的臥室會讓人感到冷清和沒有安全感，反而影響睡眠、休息的效果。

3 住宅室內(nèi)空間中的組構(gòu)

組構(gòu)指復(fù)雜系統(tǒng)中任意一個關(guān)系取決于與之相關(guān)的其他所有關(guān)系[6]。組構(gòu)對于分析結(jié)果看似是一種非常簡單的定量分析手段，但確實可以發(fā)現(xiàn)所要探索空間中存在的規(guī)律。住宅室內(nèi)空間不僅是一個擁有家具和器具的空間，而且具有特殊的構(gòu)形地位[7]。我們對房屋的最初認識來自于對房屋樣式的認識，但人類從有意識地建造適合人類居住的室內(nèi)空間時，還會潛意識里想要掌握房屋中各空間的關(guān)系。社會性和文化性即是這種內(nèi)在邏輯關(guān)系最直接的外在表達。因此，一定的時代、一定的地域背景下，房屋的空間設(shè)計也就不可避免地具有了相同的組構(gòu)特點。

表1所示的是三套單元式住宅，分別為44平方米一室一廳的A戶型住宅、84平方米二室兩廳的B戶型住宅、127平方米三室兩廳的C戶型住宅，3個戶型整體來說平面布局較規(guī)整，承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)簡明通順。通過凸空間分析方法的劃分原則，將3個戶型的空間關(guān)系和拓撲關(guān)系簡要表達，這里表示的拓撲關(guān)系圖中最淺的空間都是每個戶型的門廳，按照人流走動的先后順序進行描述整個居室空間的關(guān)系。

通過空間句法軟件Depthmap分別對3個戶型中連接值、控制值、全局深度值、整合度、可理解度5個變量進行分析，所得結(jié)果與住宅空間中本身對于功能空間的劃分、布局、組合有密切的關(guān)系。通過不同變量數(shù)值的大小在住宅室內(nèi)空間中布局，可以清晰了解各功能空間、各功能空間與整體居住空間之間邏輯的關(guān)系。

注：（1）圖示中灰度不同代表著參數(shù)的數(shù)值大小不同，由淺到深數(shù)值大小逐漸變小。（2）圖中保留兩位小數(shù)的數(shù)值為四舍五入后而得出的。

3.1連接值

連接值是以節(jié)點個數(shù)來判斷空間滲透性的一個參數(shù)，實際上就是指在一個空間中與之相鄰且相通空間的個數(shù)即門洞個數(shù)。整體來看，各空間連接值大部分都在3以內(nèi)，但是C戶型中的休閑廳連接值達到了4，出現(xiàn)這個情況的原因是C戶型中的休閑廳是開放式空間，正好與戶型中過道重合，也即是重疊空間，過道本身是連接各房間的紐帶，因而此休閑廳相較普通的門廳滲透性較好。

衛(wèi)生間和陽臺不需要與其他空間產(chǎn)生過多的交集和貫穿連接，衛(wèi)生間無論是主衛(wèi)還是客衛(wèi)，由于其使用功能的獨特性使得其是一個需要獨立的隱私的空間；生活陽臺一般與起居室和臥室相連接，可作為休閑與觀賞的空間；服務(wù)陽臺一般分布在廚房或餐廳外側(cè)，作為家務(wù)空間或者儲藏空間。因而它們的連接值都是1，在整個居室空間中滲透性較差。

3.2 控制值

一個空間與其他空間連接，要到達其他空間時必然要經(jīng)過此空間，那么此空間對相連的空間具有一定的控制程度，一個空間的控制值是與之相連的空間的連接值倒數(shù)之和。A戶型中控制值最大的是門廳，由于A戶型是滿足基本生活的一室一廳，所以門廳直接連接起居室、臥室、衛(wèi)生間，對整個空間的控制程度很高，通達性好。隨著居住質(zhì)量的提高，現(xiàn)代居住空間中衛(wèi)生間做了干濕分離，戶型中洗手間單指放置洗手盆的空間，由于洗手間的特殊功能和使用時間上的限制，洗手間是一個半公共半私密空間，B戶型中洗手間的控制值達到了最大值，與連接其他房間的過道相重合，即充當(dāng)了過道的連接作用，與其他功能空間保持比較便捷的聯(lián)系，對其他空間的控制值也會特殊一些。在C戶型中，休閑廳在戶型布局的中心位置，其控制值達到2.67，三間臥室、一間洗手間和入口的門廳與其發(fā)生連接關(guān)系，因而休閑廳與其他局部空間的通達性能較好。

3.3 全局深度值

全局深度值是指整個空間中某個空間到達其他所有空間拓撲步數(shù)的總和，即空間的便捷性。在3個戶型中，全局深度值最高出現(xiàn)在了一些次要空間中——生活陽臺、服務(wù)陽臺和主衛(wèi)，這正符合人類正常的生活模式，陽臺區(qū)域本身就是做家務(wù)或者儲藏物件的地方，也不便于讓所有入室的人都看到或者經(jīng)過，到達這些空間所需要的拓撲步數(shù)多，便捷度低。

3個戶型中全局深度值最低的都是門廳，門廳是居室空間中連接戶外與戶內(nèi)的過渡、緩沖空間，便捷性最好，而其他某一空間所要到達全屋剩余空間時，需要穿越、通過的空間數(shù)量會較多。一般情況下，由于社會經(jīng)濟水平的制約和面積受限住宅內(nèi)起居室和餐廳是合二為一的，B戶型住宅中的起居室和餐廳既分又合，沒有明顯的墻體或者軟質(zhì)隔斷區(qū)分，但確有足夠的面積滿足居住者使用，因而其5個參數(shù)值都一樣。

3.4 整合度

整合度是描述整個居室空間中一個空間到整體空間可達性的變量。社會經(jīng)濟不斷地進步，促使人們生活水平的提高，人們養(yǎng)成了進門要換鞋、更衣的習(xí)慣。3戶型中，門廳相較于其他空間的整合度都要高，在整個空間中容易到達其他所有空間，功能性最強，并且在人居空間中起到了紐帶的作用。起居室的整合度也較高，起居室是室內(nèi)空間中使用面積最大的功能區(qū)域，并且大多分布在入口處或者臨近門廳處，因而，起居室到其他空間的拓撲數(shù)低，吸引交通人流能力強，也是日常生活中人們使用頻率較高的空間。相反的，整合度越低，通過兩個空間時需要穿越更多的其他空間，不言而喻這些區(qū)域分布在陽臺和衛(wèi)生間處。

3.5 可理解度

判斷部分空間對于整體空間的全局認知的程度即為可理解度，也可稱為識別度。由于房屋的特殊構(gòu)造和獨特的空間布局方式，進入門廳后，無法對整個居室空間的功能劃分進行全局把握，只能通過在空間中移動來感受，A、B戶型中門廳、起居室的可理解度較高，進入該空間大致可以辨別出整個住宅空間的空間布局，對人流走向也可以大致把握。而對于3種戶型中的陽臺區(qū)域可理解性差，陽臺處于整個空間的最深處，便捷度差，可達性弱，如果進入陽臺后無法準確對其他功能空間的位置進行把握。

4 結(jié)語

空間句法在空間關(guān)系理解中具有不可估量的作用?？臻g句法的研究對象是空間本體，采用定量的分析方法，對人腦意識中形成的定性內(nèi)容進行驗證和解釋，總結(jié)出在當(dāng)下社會背景和人文環(huán)境中，滿足人類生活行為的各種住居空間。不同的時代、不同的地域、不同的住居人群鑄就了住宅空間中形態(tài)的差異性，而空間組構(gòu)通過圍合和分隔方式將住宅室內(nèi)空間劃分成各種功能空間，滿足不同人群的生活行為，從而對空間模式的形成產(chǎn)生了很大的影響，進而干預(yù)了社會關(guān)系。我們要深刻認識到空間句法的運用并不能判斷一個空間設(shè)計的優(yōu)劣，只可能作為一種優(yōu)化空間布局的手段。

[1] 張愚,王建國.再論“空間句法”[J].建筑師,2004,(03):33-44.

[2] [6]Hillier B.Space is the machine:A configurational theory of architecture [M].Cambridge:Cambridge University Press，1996.

[3] 朱昌廉.住宅建筑設(shè)計原理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.8-13.

[4] 彭一剛.建筑空間組合論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.12-16.

[5] 谷葳.淺談家居起居室設(shè)計的幾點要求[J].才智,2010,(17):148.

[7] 段進,比爾·希列爾,等.空間句法與城市規(guī)劃[M].南京:東南大學(xué)出版社,2007.1.

新世紀優(yōu)秀人才支持計劃（NCET-12-0725）；湖南省自然科學(xué)杰出青年基金項目（16JJ1028）。

李慧（1991-），女，中南林業(yè)科技大學(xué)碩士生。E-mail:2312990677@qq.com

張仲鳳（1975-），女，中南林業(yè)科技大學(xué)教授、博士。

2017-07-31