魯 睿 耿華雄 李 致 胡一可
近年來,中國城市發(fā)展由增量規(guī)劃向存量規(guī)劃轉(zhuǎn)型,城市建設(shè)逐步向精細(xì)化發(fā)展。商業(yè)步行街作為城市形象的代表,多以規(guī)劃及建筑布局為考量標(biāo)準(zhǔn),未將人群使用體驗及相關(guān)物質(zhì)空間環(huán)境特征納入研究范疇,導(dǎo)致人群聚集于臺階或道路邊緣而坐具卻無人問津等問題的出現(xiàn)。優(yōu)化公共坐具布局有利于提升其使用效率,增加人群的戶外活動時長,對提高商業(yè)步行街的商業(yè)和游憩價值作用明顯。
目前,針對公共坐具的相關(guān)研究趨于定量化和精細(xì)化,國內(nèi)外學(xué)者也從空間、景觀要素和環(huán)境設(shè)施等視角探討了坐憩空間及坐具設(shè)施的優(yōu)化設(shè)計方法[1-2]。隨著人本設(shè)計意識的回歸,關(guān)于坐憩設(shè)施與使用者關(guān)聯(lián)性影響因素的研究不斷深入,尤其是對使用人群主觀感知層面影響因素的探討日益增多[3-5],研究表明,合理的坐具數(shù)量和擺放位置有利于坐憩行為的產(chǎn)生[1],良好的可達(dá)性和微氣候條件也可提高坐具的使用頻率[6]。國外學(xué)者更加關(guān)注坐憩設(shè)施對人群停留偏好的影響,現(xiàn)有研究多采用問卷調(diào)查與數(shù)理分析相結(jié)合的方法探尋二者關(guān)系,如Yeh等采用問卷調(diào)查法和QFD法探討影響校園戶外座椅就座功能的因素[7];Gou等通過問卷調(diào)查和回歸分析法研究戶外景觀的視圖元素與坐憩行為的關(guān)聯(lián)性,并提出影響入座率的主要因素[8];Wang等通過現(xiàn)場觀察和實驗探討了連坐式公共座椅使用率低的原因[9]。
在商業(yè)步行街戶外環(huán)境方面,已有學(xué)者分別探討了人群行為與戶外環(huán)境中微氣候和空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系,其中針對人群行為與微氣候等關(guān)聯(lián)性的技術(shù)方法已較為成熟,如李金牛等利用Ecotect模擬并分析了商業(yè)步行街的戶外遮陽狀況[10];霍敏儀使用Ecotect對不同商業(yè)街區(qū)建筑布局及不同建筑形體模型在特定時段的陰影進(jìn)行了模擬和分析,為陰影空間的規(guī)劃設(shè)計提供技術(shù)支持[11];黃丹等采用多元線性回歸分析等方法研究了街道構(gòu)成要素對人群活力指數(shù)的影響[12];王思源通過核密度和相關(guān)性分析探討社會交往行為與街道空間環(huán)境之間的關(guān)聯(lián)[13]。
綜上所述,現(xiàn)有研究多聚焦于人群對坐具的主觀判斷,存在不客觀、不精確、難以支持相關(guān)優(yōu)化設(shè)計等問題,未將商業(yè)業(yè)態(tài)等環(huán)境要素納入分析范疇。目前定量分析公共坐具布局的研究較少,研究結(jié)論也停留在主觀階段,難以指導(dǎo)實際的布局優(yōu)化。因此,本文以北京王府井商業(yè)步行街中的公共坐具為研究對象,結(jié)合人群坐憩行為數(shù)據(jù),探討投影遮擋分析、座位數(shù)量、業(yè)態(tài)類型與人群坐憩行為的關(guān)聯(lián)性,并基于公共坐具與人群行為的關(guān)聯(lián)性提出優(yōu)化設(shè)計策略。
1.1.1 商業(yè)步行街的定義
商業(yè)步行街指城市中以服務(wù)業(yè)和零售業(yè)為主體、商業(yè)活動集中在一定地區(qū)的步行街。本文將王府井步行街中的東單三條至東安門大街的街道段作為調(diào)研場地。王府井步行街是北京最具代表性的商業(yè)步行街,且近年來擁有較多改造提升的政策支持,如商務(wù)部提出對北京市王府井等11條步行街開展改造提升試點(diǎn)工作[14];北京市東城區(qū)人民政府于2019年底將王府井步行街向北延長至892m,以打造完善的后街經(jīng)濟(jì)帶[15]。
1.1.2 商業(yè)步行街中人群行為的時間規(guī)律
商業(yè)步行街中的人群行為具有較強(qiáng)的規(guī)律性。根據(jù)場地預(yù)調(diào)研,初步判定人群坐憩行為會同時受到日照時長和商業(yè)運(yùn)營時間的影響。霍敏儀在研究中發(fā)現(xiàn),10:00─16:00是廣佛商業(yè)街區(qū)受太陽影響最甚的時段[11];朱瑋等的研究表明,北京王府井步行街的活動高峰區(qū)間為11:00─18:00[16]。鑒于此,初步選取一天中的10:00─17:00作為研究時段,所選月份根據(jù)北京市地面氣候資料月值數(shù)據(jù)確定。
黃丹將生活性街道中的座椅分為正式座椅與類座椅并進(jìn)行了量化研究[17];徐磊青等將商業(yè)街中的座椅分為正式座椅與輔助座椅并進(jìn)行了量化研究[18]。公共坐具包括正式坐具和輔助坐具:正式坐具指常見的、有明確形式的座椅等休憩設(shè)施;輔助坐具指具有觀賞及使用價值,兼具休憩功能的自然物或人工物,其設(shè)置地點(diǎn)與正式坐具互為補(bǔ)充,如高度適宜的臺階、花壇等。由于輔助坐具以長度量化的方式不適合當(dāng)前坐具的精細(xì)化研究,同時預(yù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)場地中多數(shù)輔助坐具前設(shè)有商業(yè)性的休憩空間,會干擾數(shù)據(jù)采集,因此選定公共坐具中滿足坐、倚靠等休憩需求的正式坐具作為研究對象。
1.3.1 投影遮擋含義
投影遮擋主要指建筑物、構(gòu)筑物及植物在太陽照射下形成的陰影覆蓋范圍,本文只考慮太陽直射的影響。錢煒的研究表明,建筑對戶外熱環(huán)境的影響主要在于其對太陽輻射等因素的控制,太陽照射時的環(huán)境熱舒適程度基本由黑球溫度下的太陽輻射決定[19];周晉等則證明了太陽輻射與日照時長之間存在正相關(guān)關(guān)系[20]。因此,選擇可反映日照時長的投影遮擋分析法,采用Ecotect對場地的投影遮擋狀況進(jìn)行計算機(jī)模擬分析,研究投影遮擋與人群坐憩行為的關(guān)聯(lián)性,同時分季節(jié)進(jìn)行調(diào)查和實踐,以進(jìn)一步探討人群坐憩偏好的差異。
1.3.2 調(diào)研月份及研究時段選取
北京年平均日照時數(shù)約2 000~2 800h。由國家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)站獲取的2019年北京市地面氣候資料月值數(shù)據(jù)可知,最高氣溫多出現(xiàn)在4─10月(圖1),3─9月的日照時數(shù)較高(圖2)。結(jié)合胡成等對北京大柵欄商業(yè)區(qū)客流量的總體特征分析,發(fā)現(xiàn)在3─10月,客流量的時間分布形態(tài)以多峰型和全峰型為主,說明人群聚集等級較高,可以稱為商業(yè)經(jīng)營旺季[21],因此選取一年中4─10月的10:00─17:00作為研究時段。布局優(yōu)化應(yīng)滿足冬季的日照規(guī)范,因此需考慮長年不見光區(qū)域的影響,即通過對大寒日的日照模擬排除此類區(qū)域,以提高優(yōu)化策略的準(zhǔn)確性。優(yōu)化設(shè)計策略應(yīng)滿足人群戶外活動的普遍需要,同時契合商業(yè)活動的時間,從而輔助提升場地的商業(yè)價值,增強(qiáng)商業(yè)吸引力。
圖1 2019年北京市最高氣溫月值數(shù)據(jù)
圖2 2019年北京市日照時數(shù)月值數(shù)據(jù)
通過實地勘察與Ecotect獲取公共坐具相關(guān)數(shù)據(jù),采用行為注記法對不同時段的人群行為進(jìn)行統(tǒng)計標(biāo)注,輔以拍照、錄像確定空間位置,記錄坐具使用者年齡、就座原因等信息,并考慮季節(jié)、天氣和時間的影響。在確定場地調(diào)研范圍后,利用Ecotect軟件對商業(yè)步行街模型進(jìn)行分析。軟件的模擬時段根據(jù)商業(yè)活動的時間規(guī)律和北京氣候的變化規(guī)律共同確定。將投影遮擋相關(guān)數(shù)據(jù)作為自變量,人群行為相關(guān)指標(biāo)作為因變量,利用SPSS線性回歸分析坐具與行為的關(guān)聯(lián)性,識別影響公共坐具使用頻率和使用偏好的自變量的作用大小。
2.2.1 公共坐具相關(guān)指標(biāo)
采用投影遮擋率反映不同時間段坐具組中座位的受遮擋情況。首先根據(jù)在線地圖與CAD建立商業(yè)步行街及坐具的立體模型,以準(zhǔn)確分析每組坐具的受遮擋情況,進(jìn)而通過Ecotect模擬研究時段的投影遮擋率狀況,并提出計算公式:坐具投影遮擋率=位于投影范圍內(nèi)的座位數(shù)量÷該組的座位總數(shù)量。
場地內(nèi)的植物現(xiàn)狀難以進(jìn)行模擬,故結(jié)合現(xiàn)場照片,利用軟件模擬和實地調(diào)研采集“投影遮擋率”,修正由植物造成的數(shù)據(jù)偏差。在布局優(yōu)化模擬中,可以認(rèn)為場地內(nèi)的植物要素是可變更的,因此在此階段不再考慮植物投影的影響。
將獨(dú)立的坐具組作為統(tǒng)計單元進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,并將座位數(shù)量納入自變量范疇。公共坐具一般臨近商業(yè)店鋪,不可避免地會受到業(yè)態(tài)的影響,因此為進(jìn)一步探索商業(yè)環(huán)境對人群行為的影響,也將業(yè)態(tài)類型作為自變量進(jìn)行分析。王思源按照城市規(guī)劃用地分類將沿街底商業(yè)態(tài)劃分為4個大類19個小類[13],對此分類進(jìn)行梳理后,將較少出現(xiàn)的業(yè)態(tài)歸為“其他”,整理出沿街底商業(yè)態(tài)分類表(表1)。
表1 沿街底商業(yè)態(tài)分類
2.2.2 人群行為指標(biāo)
人群行為指標(biāo)的選取從數(shù)量和質(zhì)量2個方面入手,通過現(xiàn)場拍照與觀察,記錄每組坐具的坐憩人數(shù)、人群年齡和就座原因,并繪制行為地圖。坐憩人數(shù)可以反映人群對公共坐具的使用程度,人群坐憩行為密度的計算公式為:坐憩行為數(shù)量÷該組的座位總數(shù)量[22]。人群年齡分為兒童、少年、青年、中年和老年5類,年齡層類型越豐富,說明該公共坐具越具有吸引力。人群就座原因通常包括觀望、交談、休憩、飲食和玩手機(jī)等,就座原因類型越多,說明使用該組坐具的人群狀態(tài)更為放松,活動更為多樣。
2.3.1 公共坐具相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計
北京市四季按春季(3─5月)、夏季(6─8月)、秋季(9─11月)及冬季(12月─翌年2月)劃分[23],每季選取最具代表性的一天進(jìn)行日照時長模擬。調(diào)研日期的選擇依據(jù)為:2019年各季節(jié)中適宜人群出行和戶外活動,氣溫、風(fēng)向等氣象數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定,天氣現(xiàn)象為“晴”的非工作日。由于冬季氣候寒冷不適宜在戶外長時間停留,因此選擇2019年春、夏、秋季中的4月14日、7月21日和9月14日共3個代表日統(tǒng)計10:00─17:00場地內(nèi)的坐具使用者總數(shù)量。為深入研究一天中不同時段投影遮擋率對人群坐憩行為的影響,結(jié)合各季節(jié)代表日的分析結(jié)果,選擇9月1日及8日共2個非工作日的10:00─11:00、13:00─14:00和16:00─17:00 3個代表性時段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。為方便數(shù)據(jù)統(tǒng)計,對各組公共坐具逐一記錄位置并編號(圖3),同時統(tǒng)計各組坐具中的座位數(shù)量。
2.3.2 基于Ecotect的投影遮擋模擬
Ecotect的日照分析功能可針對特定時段進(jìn)行模擬和分析[24]。首先模擬2019年春、夏、秋季3個代表日中場地的日照時長狀況。將商業(yè)步行街模型導(dǎo)入后,根據(jù)北京市氣候數(shù)據(jù)設(shè)置模擬參數(shù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)生成,可得到日照時長分析圖。之后結(jié)合各季節(jié)代表日的分析結(jié)果,利用軟件模擬9月1日和8日中3個代表性時段的投影遮擋狀況。由于當(dāng)前使用的分析模型難以精準(zhǔn)展現(xiàn)建筑物、構(gòu)筑物和植物的諸多細(xì)節(jié),所以將投影遮擋分析圖作為主要依據(jù),結(jié)合現(xiàn)場照片進(jìn)行糾偏,共同確定位于投影范圍內(nèi)的座位數(shù)量,從而計算出坐具的投影遮擋率。
2.3.3 基于行為注記法的人群坐憩行為調(diào)查
基于行為注記法采集數(shù)據(jù),針對春、夏、秋季中的3個代表日,逐一劃分為數(shù)個時間點(diǎn)進(jìn)行輪流觀測,通過拍照等方式記錄瞬時的坐具使用者數(shù)量,并統(tǒng)計全天的數(shù)據(jù)。由2名調(diào)研員輪流觀測9月1日和8日各組公共坐具3個時段的人群坐憩行為分布,其中1名調(diào)研員記錄場地中公共坐具的人群坐憩數(shù)量和就座行為分布,另1名調(diào)研員對各組坐具的人群進(jìn)行攝錄,便于后期數(shù)據(jù)核驗。最終采用行為地圖標(biāo)注的方式,整理了不同時段場地中公共坐具的人群坐憩行為數(shù)據(jù)。
使用Ecotect軟件對春、夏、秋季3個代表日期中場地的日照時長進(jìn)行模擬分析并將其可視化,顏色越暖表示該位置受日照影響的時間越長,據(jù)此可統(tǒng)計當(dāng)日研究時段內(nèi)的投影遮擋時長(圖4)。由場地投影遮擋分析結(jié)果可知(圖5),在2019年9月1日和8日的10:00─11:00,僅在調(diào)研場地東側(cè)存在部分投影遮擋區(qū)域,此時總座位數(shù)中約有45%和41%的座位處在該區(qū)域內(nèi);13:00─14:00的投影遮擋區(qū)域位于場地西側(cè),覆蓋場地中的廣場與附屬空間,此時約有34%和22%的座位處在投影遮擋區(qū)域內(nèi);16:00─17:00,約有93%和88%的座位處在投影遮擋區(qū)域內(nèi)。借助上文所述公式統(tǒng)計公共坐具的投影遮擋率,可為下一步線性回歸分析等提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
圖4 春、夏、秋三季日照時長分析(4-1)及坐具使用者總數(shù)(4-2)
圖5 人群行為注記地圖及投影遮擋分析
2019年9月1日和8日的10:00─11:00,人群坐憩行為數(shù)量分別為98和91人,坐憩需求較低,較多坐具僅有1人就座(圖5)。在13:00─14:00,投影遮擋區(qū)域開始覆蓋商業(yè)步行街上的廣場與附屬空間,人群多聚集于此,人群坐憩行為數(shù)量分別為48和49人。在16:00─17:00,分別有324和196人使用公共坐具,此時調(diào)研場地中除道路交叉口外基本都處在建筑陰影下,多數(shù)坐具被使用。
基于人群行為注記情況和人群坐憩行為密度計算公式,得到50組公共坐具在2個非工作日中3個代表性時段的數(shù)據(jù),用于后續(xù)統(tǒng)計分析。
將2019年春、夏、秋季3個代表日期中場地投影遮擋時長與坐具使用者總數(shù)進(jìn)行線性回歸分析,發(fā)現(xiàn)投影遮擋時長均對4月14日、7月21日、9月14日的使用者總數(shù)產(chǎn)生顯著的正向影響,其中,7月21日的模型R方值為0.315(說明投影遮擋時長可以解釋使用者總數(shù)31.5%的變化原因);4月14日的R方值為0.174;9月14日的R方值為0.084。由分析結(jié)果初步判斷,坐具的投影遮擋時長與坐具使用者總數(shù)的相關(guān)性具有季節(jié)性差異:使用者在長日照的夏季傾向于遮陰多的區(qū)域;在短日照的春、秋季雖然也傾于遮陰區(qū)域,但由于呈現(xiàn)的正相關(guān)性相對較弱,為證明初步結(jié)論的合理性,仍需對春、秋季的數(shù)據(jù)進(jìn)行更精準(zhǔn)的分析。春季與秋季有著較為相似的日照特征,故上文已選擇了9月1日和8日作為調(diào)研日進(jìn)行更深入的數(shù)據(jù)采集。
依據(jù)王府井步行街公共坐具的人群坐憩行為及環(huán)境要素數(shù)據(jù),將3個時段的投影遮擋率分別記為X1、X2、X3,坐憩行為密度記為Y1、Y2、Y3,就座原因記為“就座原因類型Y1”“就座原因類型Y2”“就座原因類型Y3”,人群年齡分布記為“年齡層類型Y1”“年齡層類型Y2”“年齡層類型Y3”;將投影遮擋率、座位數(shù)量和業(yè)態(tài)類型作為自變量,坐憩人數(shù)、就座原因類型和年齡層類型作為因變量,將3個時段的自變量和因變量數(shù)據(jù)分別進(jìn)行線性回歸分析。
由2019年9月1日和8日數(shù)據(jù)分別進(jìn)行的自變量和因變量回歸分析可知:坐憩行為密度方面,投影遮擋率p值均小于0.01,說明會對坐憩行為密度產(chǎn)生顯著的正向影響,而業(yè)態(tài)類型、座位數(shù)量并不會對坐憩行為密度產(chǎn)生影響;就座原因類型方面,投影遮擋率p值均小于0.01,說明會對就座原因類型產(chǎn)生顯著的正向影響,業(yè)態(tài)類型p值始終大于0.05,說明不會對就座原因類型產(chǎn)生影響,座椅數(shù)量與就座原因類型的關(guān)系并不穩(wěn)定,只有9月1日的10:00─11:00及16:00─17:00的座位數(shù)量對就座原因類型存在正向影響;年齡層類型方面,投影遮擋率和部分時段的座位數(shù)量會對年齡層類型產(chǎn)生顯著的正向影響,而業(yè)態(tài)類型不會對年齡層類型產(chǎn)生影響。
從線性回歸分析結(jié)果可知,所有時段的坐具投影遮擋率均會對坐憩行為密度、年齡分布和就座原因類型產(chǎn)生顯著的正向影響;座椅數(shù)量不會對坐憩行為密度產(chǎn)生影響,但在部分時段會對年齡層類型和就座原因類型產(chǎn)生影響;業(yè)態(tài)類型始終不會對行為主體和人群行為特征產(chǎn)生影響。因此相較于投影遮擋,座椅數(shù)量和業(yè)態(tài)類型并非重點(diǎn)優(yōu)化對象。投影遮擋率是人群產(chǎn)生坐憩行為最普遍的影響因素,根據(jù)Ecotect對場地4─10月10:00─17:00投影遮擋狀況的模擬和分析結(jié)果,可以對公共坐具布局提出優(yōu)化建議。
本文以王府井商業(yè)街的公共坐具為研究對象,通過Ecotect模擬與分析、實地調(diào)研、行為注記法與線性回歸分析,深入探究坐具與坐憩行為的關(guān)聯(lián)性。研究發(fā)現(xiàn),投影遮擋狀況與坐憩行為的相關(guān)性存在季節(jié)性差異,其中坐具使用者數(shù)量在夏季與投影遮擋時長的相關(guān)性較強(qiáng),在春、秋兩季的相關(guān)性較弱;在環(huán)境要素與坐憩行為層面,發(fā)現(xiàn)投影遮擋率是人群產(chǎn)生坐憩行為最普遍的影響因素。
分析場地4─10月10:00─17:00的投影遮擋狀況,可以為公共坐具布局優(yōu)化提供依據(jù)。投影遮擋率較高的區(qū)域集中于場地西側(cè)(圖6),如王府井小吃街以南的區(qū)域,以及王府中環(huán)、北京市百貨大樓附近。
圖6 公共坐具布局優(yōu)化分析
顏色偏暖區(qū)域的投影遮擋率都達(dá)到45%以上,說明在研究時段內(nèi),這些區(qū)域有一半左右的時間處在投影遮擋范圍內(nèi),在此區(qū)域設(shè)置公共坐具有利于提高人群對坐具的使用頻率,增加戶外活動時間。顏色偏冷的區(qū)域投影遮擋率在45%以下,說明此區(qū)域中的公共坐具易受到日照影響,其中最需要優(yōu)化的區(qū)域包括工美大廈西側(cè)、丹耀大廈西側(cè),以及北京apm購物中心西北側(cè),可參考50%投影遮擋率曲線優(yōu)化坐具位置,使其更靠近較高投影遮擋率的沿街商鋪區(qū)域。工美大廈西側(cè)和apm購物中心西北側(cè)的區(qū)域鄰近道路交叉口,日照影響變化較為劇烈,因此除了調(diào)整坐具數(shù)量或具體位置外,也可采用與其他街道要素組合的策略降低對公共坐具使用的影響,例如就近設(shè)置喬木或增加遮陽設(shè)施。
此外,布局優(yōu)化也應(yīng)通過大寒日的日照狀況模擬來排除長年不見光的區(qū)域,避免影響結(jié)論的準(zhǔn)確性。據(jù)大寒日日照時長模擬可知(圖7),場地內(nèi)僅有極少數(shù)區(qū)域的日照低于2h,多存在于建筑附近,此類區(qū)域幾乎不會對布局優(yōu)化產(chǎn)生影響,因此,當(dāng)前的投影遮擋率模擬可以滿足布局優(yōu)化的需要。
圖7 場地大寒日日照時長模擬分析
本研究原計劃于2019年下半年至2020年上半年進(jìn)行多次調(diào)研,但由于王府井商業(yè)街北段于2019年末進(jìn)行了改造,其南段的部分坐具被拆除、移動,同時受2020年初新冠肺炎疫情的影響,王府井步行街采取了較為嚴(yán)格的防疫措施,人群來源與聚集方式受到限制,對調(diào)研計劃造成了一定影響,因此又于2020年4─8月對王府井步行街開展了3次調(diào)研。相較于2019年9─12月,2020年4─6月的人群行為仍受限于疫情防控,在坐憩人數(shù)、聚集性組團(tuán)數(shù)量、坐憩時長及行為類型豐富程度方面均有所下降,不適宜作為調(diào)研數(shù)據(jù)。鑒于此,最終采用了2020年7─8月的調(diào)研數(shù)據(jù)并再次進(jìn)行了上述分析。綜合相關(guān)性分析結(jié)果可知,投影遮擋率對各項人群行為指標(biāo)仍可產(chǎn)生顯著的正向影響,且與2019年調(diào)研數(shù)據(jù)分析結(jié)果的差異較小。依據(jù)模擬的2020年步行街改造后公共坐具布局優(yōu)化分析圖(圖8),可以發(fā)現(xiàn)優(yōu)化策略與圖6反映的結(jié)論較為相似,再次說明了本研究優(yōu)化分析的合理性。
圖8 2020年步行街改造后公共坐具布局優(yōu)化分析
注:文中圖片均由作者繪制。