城市公园安静休息区选址的参数化设计方法研究★

吴 军，田晨旭，万 达，李鹏波

(天津城建大学建筑学院，天津 300384)

公园安静休息区是城市公园景观功能的重要组成部分，它不仅为游客提供休息场所，而且能够呈现优美的静态景观，满足人们游憩的需求。在公园规划设计中，安静休息区的景观一般是利用原有地形地貌、树木森林、溪流河湖等自然景观，配以人文要素，创造使人流连忘返的意境。

公园安静休息区的位置布局受到地形、水体、植被等自然要素以及人文要素等多种复杂要素影响。传统的公园规划设计主要依靠设计师的经验，根据地形图或现场调研的感受来确定安静休息区的位置。这种方法是根据设计师的感性认知，以定性分析的方法来确定要素之间的影响和关系，不能准确的衡量和评价要素之间的权重，设计方法具有一定的主观性，设计结果具有偶然性[1]。

参数化设计方法借助计算机技术，通过量化设计场地的地形等数据，以设计结果为目标，量化多种复杂要素的影响指标，构成参数化设计规则，运用相关的算法，实现对设计结果的优化选择，提高了设计的科学性、客观性[2]。因此，参数化设计方法对多种复杂要素影响下的公园安静休息区位置布局有非常重要的指导性，开展参数化设计研究将有助于其位置选择的合理性和科学性，为公园景观设计节省人力物力，为游客的休闲游憩活动提供良好的场地选址。

1 公园安静休息区选址的影响要素

公园中安静休息区一般可以分为休憩交流区和休闲活动区两种类型。休憩交流区以休息、交谈等活动为主，面积较小，游人密度大，分散在公园的各处；休闲活动区的面积较大，游人以观赏、晨练等安静的活动为主，游人密度小，在公园的幽静区域。为保证游人活动不受干扰，安静休息区一般会布置在环境围合、景观美好、生态优良，少受公园其他活动区干扰的区域。因此，公园安静休息区的选址应考虑以下三方面要素的影响。

1.1 区域位置

为保证安静休息区的功能，安静休息区位置应避开以活动为主的功能区，如喧闹的儿童活动区、青少年活动区、体育活动区，同时也要避开人流集中的公建和广场，以及公园周边的城市道路等。

据测定，在通过18 m的林带后，声音可减少40 dB。在30 m宽林带内随着林带宽度的增加，林带的降噪效果越明显[3]。为保障安静休息区免受其他区域的影响，安静休息区以远离出入口及边界20 m为宜；距离城市二级及以上道路要达到30 m以上；与其他喧闹区域之间要有隔离，或者至少有18 m以上的林带作为隔离带。

1.2 地形

地形具有自然分割空间的功能。起伏的地形围合成一定的空间，有效地将安静休息区和其他功能区隔离开；地形上的植被能够降低其他区域噪声的影响，从而构建安静、悠闲的环境氛围。因此，安静休息区一般选择在有一定地形起伏的区域，如山地、谷底等环境最为理想[4]。为方便游人的到达及相关活动的开展，公园的地形坡度不宜过大，缓坡和中坡是安静休息区的适宜区域(见表1)。

表1 公园用地坡度表

1.3 水体

平静的水面能够给人以稳定、安宁的感觉。在湖、塘等静态水边，开阔的水面能够形成悠远的视野，平静的水面能够形成水中倒影，加上湖边丰富的植被景观，能够形成优美的风景。这样的环境下，人们往往会安静下来，享受一种宁静的状态。因此，水体附近适宜作为安静休息区的选址区域。

开阔视野情况下，正常人的清晰视距，从远处可以欣赏到水景的距离为20 m～30 m，一般不超过40 m～50 m；对于曲折变化的溪流和岸线变化丰富的开阔水面，曲折度小的岸线给人们带来安静、稳定的感觉，而曲折度大的岸线给人们带来刺激、活泼的感觉，更加适合娱乐活动区的选址要求。

2 安静休息区选址的参数化设计思路

2.1 Rhino+Grasshopper平台的优势

参数化设计平台选用Rhino+Grasshopper平台，Rhino是一款强大的建模软件，适用于各类大小的场地模型。Grasshopper是Rhino的插件，具有开放性，可编辑性，可实时反馈调整结果等特点[5]。Grasshopper插件能够辅助设计师在Rhino中完成从数据分析到建模再到可视化表达的整个设计过程，并获得实时的设计结果，有助于设计方案的推敲和完善。

2.2 参数化设计思路

安静休息区选址的参数化设计是通过建立目标与场地之间的联系，根据公园设计规范及学科理论，量化多种复杂要素的影响，确定要素的逐级筛选优化，构建针对目标的设计规则，建立参数化逻辑模型[6]。

通过导入场地数据，构建地形模型，运用Grasshopper的相关算法，分析场地信息，确定安静休息区选址影响要素的相关规则以及参数，进行安静休息区的初步选址。由于公园规划设计中各功能分区的选址各有需求，且各自有不同的规划设计的，因此各功能区之间的位置选择和设计内容不可避免地会产生冲突。在安静休息区选址初步确定后，还要与其他功能区进行叠加、筛选，以优化选址结果(见图1)。

3 天津水西庄公园安静休息区选址

3.1 公园概况

水西庄公园位于天津市红桥区，占地约25.6 ha。场地现为一处空地，拟开发为红桥区区级文化公园。场地北侧道路为纪念馆道，东侧为咸阳路和西河桥立交桥，西南侧为千里堤路，南侧与子牙河堤岸公园隔路相望(如图2所示)。

3.2 设计方法

3.2.1 数据导入

导入场地地形数据信息：首先对场地地形测绘图的数据进行整理，关闭地物数据层(现状树木、垃圾桶、电线杆等地物数据)，保留高程点、等高线、规划水岸线、规划出入口范围等图层，然后将DWG格式导入Rhino，建立场地现状数据模型(见图3)，并在Grasshopper中识取场地的高程点、等高线、水岸线等基本信息。

3.2.2 场地分析

位置分析：公园北侧的纪念馆路为城市三级道路，西南侧的千里堤路为城市三级道路，东侧的咸阳路为城市三级道路，西河桥为城市二级道路，距离公园较近，对公园产生的噪声影响相对较大。

地形分析：从场地测绘图可以看出，场地内部地势较为平缓，最高处高程为8.70 m。在Grasshopper中运用坡度分析运算器对水西庄公园进行坡度分析，坡度在0.025°～19.381°(0.05%～35%)之间。整体地势较为平坦，局部地区坡度较大(见图4)。

水体分析：公园现状场地内有一低洼处，规划水系岸线已基本完成。在Grasshopper中识取水岸线，通过岸线曲折度进行水面空间分析，运用比值算法(见图5)，得到水岸线曲折度的分析结果：数值变化为1.00～1.96(见图6)。公园水岸线较长，整体曲折度变化较大，圆圈内代表筛选后岸线急促的区域。

3.2.3 设计规则

规则是进行参数化设计的运算依据，因此需将安静休息区的多种影响要素进行量化，确定相应影响要素的参数化设计规则[7]。根据前述影响要素分析，结合场地现状和现有规划内容，确定水西庄公园安静休息区选址的影响要素为：位置要素、地形要素、水体要素。

位置：远离三级城市道路边界20 m，远离出入口所在边界20 m，远离东侧二级道路边界30 m。

地形：根据场地地形特点，选择坡度在2.86°～14°(5%～25%)坡度范围的区域作为选址区域。

水体：根据观赏水景的视线范围，安静休息区中心距离水岸线的距离在20 m以内；根据观赏水景的感受，选择曲折度小的岸线附近作为选址区域。

3.3 安静休息区选址结果

1)确定位置要素选址的参数化设计：根据安静休息区选址远离出入口、城市道路的规则，在Rhino中选取公园边界线和规划的出入口范围，利用偏移，获得远离出入口所在边界和周边道路的安静休息区选址范围(如图7所示)。

2)叠加地形要素选址的参数化设计：地形坡度筛选参数确定为2.86°～14°(5%～25%)(见图8)，得到地形要素影响的安静休息区选址范围(见图9)。与位置要素影响的选址区域进行叠加处理(为方便观察，以圆形图例标注安静休息区的位置点，圆形半径为10 m)，得到基于位置、地形要素影响的安静休息区初步选址区域(如图10所示)。

3)叠加水体要素选址的参数化设计：根据观赏水景的视线范围规则，以20 m的视线范围为参数，在位置、地形要素影响的选址区域的基础上，叠加水体运算器进行筛选，得到基于位置、地形、水体要素影响的安静休息区基础选址区域(见图11)。

根据观赏水景感受的规则，按照水岸线曲折度进行优化筛选。与前期水体曲折度的分析进行叠加处理，避开水岸线曲折度大的筛选区域，得到优化的综合安静休息区选址区域(见图12)。

4 结论与展望

在水西庄安静休息区选址的参数化设计方法的实践中，从位置、地形、水体三个要素进行了量化研究，通过对目标逐级优化完成了选址设计。安静休息区选址的参数化设计方法相对于常规选址方法更加可控，设计结果更具科学依据，是景观选址设计的一种新思路。

限于软件平台插件及其应用的不足。未来可进行如下的深入研究：参数化设计规则有待在相关规范的指导下深度挖掘，为量化设计提供依据。影响安静休息区选址的要素还有很多，要素之间的相互关系还有待进一步探究，以优化选址范围。目前逐级优化方法在内因共同作用下仍有一定短板，多目标优化还有待研究，为安静休息区规划设计提供更全面、合理的设计依据。