同濟大學副校長、中國工程院院士吳志強今年被德國設計委員會聘為“德國國家設計獎”建築設計的資深評委,他是該獎項聘任的首位建築設計中國評委。
“疫情的發生提醒我們,人類本身還是一個很脆弱的生物,而追求奢華的人類一度忘記了這點,人類並沒有自己想象中強大。對設計師而言,突然發現空間設計如此重要。新冠疫情的防疫很重要的措施就是在空間上,空間決定了傳遞的時間,用空間換時間,用時間保生命,這就是空間、時間和生命的邏輯。”
同濟大學副校長吳志強
01
城市設計和建築設計理念共同之處
城市設計比建築設計大得多,但設計都基於兩個基礎。設計的兩條腿,左腳站在藝術,右腳站在技術。假如不懂藝術,就是在做工程,做出來的東西會很醜。同理,如果只有藝術沒有技術,那是畫家,只能自己構思自己創作。但設計需要兩者兼顧,而且必須要有哲學。
在做城市設計時,無論是廣場、住宅區、還是馬路,都是為人服務的。人是主體使用者,那麼人的根本需求是什麼?這是設計者始終要考慮的問題。
不管是城市設計、建築設計,還是室內設計、工業設計,廣義上都是工業產品,都是一樣的原則。不過首先,城市是公共產品,所以設計師要把握群落需求,而不是個人需求。但群落之間也是有差異的,比如在上海和在杭州做一條街就是不一樣的,即便在同一城市,在旅遊區和在自貿區的道路也是不同的,所以要依據群落差異做城市設計。
其次,城市設計和生態密切有關,樹、草、花都是設計元素,我們不得不去考慮生態環境的生存,不能只關注人類的生存。
第三,城市設計是個持久的產品,天天在生長和更新,並不是一個終結產品。設計師設計一個新城後,還是其終身的護理師,一直需要維護。
第四,使用物件也不斷迭代。過去為老人設計的社群,也許現在孩子再用,每代人的審美差異和需求也不同,也需要社群生髮出新的內涵。
02
疫情對未來城市設計的啟示
疫情的發生提醒我們,人類本身還是一個很脆弱的生物,而追求奢華的人類一度忘記了這點,人類並沒有自己想象中強大。
對設計師而言,突然發現空間設計如此重要。新冠疫情的防疫很重要的措施就是在空間上,就是所謂“安全距離”,就是把實際空間拉開,透過口罩、防護服等措施增加個體間的空間限定,所以空間非常重要。
空間決定了傳遞的時間,而傳遞的時間決定了國家有多少裝備可以用來治療患者。假如空間不隔離,病毒很快爆發,就超過了該地區救治的能力,所付出的就是生命的代價。用空間換時間,用時間保生命,這就是空間、時間和生命的邏輯。
從防疫本身看有三條研究重點,一條是病毒學,對本身病毒的研究,這不屬於空間設計的領域。
但是第二條是傳染病學,是我們可以做的,傳播與空間密切相關。經過這次疫情,就提醒設計師未來設計中的“彈性空間”,哪些空間需要封閉、開放、交流、交往。一個廣場過去最好是四通八達、東南西北都可以穿行,但如今發現並不是只有這種模式。現在我們都實行“單門模式”,因為需要量體溫。所以空間設計變成多維度的思考,不再只是交往的功能。
第二個重要的啟示,就是未來空間內部需要分層的設計。比方在防控之初的二月,我們做了上海所有病例傳染點的標註研究後發現,傳染點與人在晚上的行動地點特別有關,所以需要重點加強居住區和晚間社交場所的防控管理。傳染和地點的相關度由強到弱依次是居住區、晚間社交場所、交通空間,之後才是工作空間。作為城市設計師需要把不同空間的設計做精。
第三點啟示,空間設計中的“隱規劃”。這些規劃在一般情況下並不突出,人們以為只是公園、綠帶,像我之前做的都江堰設計,七條河的邊上都是綠帶,實際上都是“防護帶”,是“避難”的空間。但現在很多開發商只看到“顯規劃”,房屋建起來後,忽略了通道,緊急救護場所、方艙儲備用地等。一些他們認為小的改動,其實改的是救命的通道。這也就是之前提到的“空間換時間、時間換生命”的概念。所以現在就鼓勵所有設計師,把設計中的“隱規劃”明明白白地講出來,城市其實很脆弱,“隱規劃”其實是一種保障。城市越大,人越多,就有越多的創新想法,效率就越高,能營造更平等的競爭環境,這些都是很重要的。但是人越多,城市就越脆弱,就可能走到另外一個極端。
03
在智慧城市的規劃中
大資料的重要作用
首先,城市建設發展至今,所有的城市學者、城市規劃師都渴望理解城市生長的生命規律。我們一直在摸索這個規律,只是過去在沒有大資料之前,我們沒法進行定量分析,只是憑感覺研究它的生長髮展過程。
我們的研究有種經驗主義的感覺,知道兩者的相關性,但往往憑藉研究者的個人經驗展開。但大資料科學到來之後,我們可以知道城市的生長到底是怎樣的,為什麼有的城市沿河、有的沿山、有的沿道路發展,現在藉助大資料技術跟蹤歷史可以得出答案。幾十年後我們就可以建設起更加理性的未來城市。
第二,城市大資料的誕生對城市管理的及時性提升起到了關鍵作用。我們過去往往採用年檢的方式,一年更新一次資料。現在我們的更新頻率完全可以提升到每小時。這種精確到小時的分析事關疫情判斷,以做出相應決策。我們如今對城市頻度的把握到了一小時乃至三十分鐘,這相比起過去的以年為單位,大資料技術做出了巨大的貢獻。
比方說城市救災或是地震,提前八秒鐘透過網路傳遞相應災情,可能就能拯救無數人的生命。未來,隨著人工智慧技術的匯入,新科技對城市中的弱者和孤寡老人有很大的幫助,我覺得未來人工智慧的個性化的護理對社群會很重要。尤其是在改革開放後的中國,大量的年輕人外出工作,空巢老人的現象十分普遍,人工智慧能感知老人的體溫和身體狀況,檢測到摔倒等意外情況。大資料和人工智慧技術在未來可以輔助老年人和殘疾人的生活,改變城市設計和規劃的內容。
當然,大資料技術和人工智慧技術也帶來了個人隱私的相關問題。對於這一點,還需要有更多的規範。
04
智慧城市的實際應用
上海世界博覽會園區總體規劃

2010年的世博園區總規劃,我作為總規劃師,我們團隊把整個世博園分為22525個基本的單元,一個單元20×20米,模擬一年四季早上到晚上的人流和密度,找到了十幾個最最容易踩踏事件的。最後透過這套程式,整個的模擬推演20萬、40萬、60萬、80萬、100萬的人流動態分佈。最後我們完成了那麼多的記錄,沒有一個踩踏事件發生,應該說是一個世界的奇蹟被我們完成了,所以我特別感恩,也讓我走上了這條軌道。
都江堰市總體城市設計
2008年,都江堰地震災後重建,我們團隊去做了《都江堰市總體城市設計》。

我就把在世博會上模擬人流的這套系統,用在對照整個的自然場合的模擬,做到了36平方公里整個都江堰。這套東西改變了我的很多思維理念,我第一次看到了水流和氣流之間的關係,它在白天和晚上的關係,使得我非常震驚,也使得我認識到城市空間最大的兩個自然要素就是風和水。所以中華民族這裡邊有很多很多的東西,它是隱形的資源,我們要尊重,同時要以科學的做法來把它挖掘出來。
到了2012年,世博會結束後我就把整個世博會的控制最大的模擬場,轉變成了智慧市長桌。
智慧市長桌

這裡有八大系統,包括城市的發展,資源統籌等,同時提供全世界最佳案例。這一套東西最後在國際工業創新博覽會得了金獎。
“城市樹”
到了2014年沒有停下來,我們就開始建立CBDB,“城市樹”。

我們從2014年開始把當時不同途徑的衛片全部進行彙總,用人工智慧匯入,到了今天,做到了第四代的資料庫。歐洲一直是一平方公里的精度,我們推進到30×30米的精度。這樣一張張連起來,一個個疊起來,智慧識別以後叫“城市樹”。

我們在世界各地一棵一棵建樹。我一直覺得中國人在這麼一個偉大的時代,我們不僅僅是要對中國,應該站在全球看世界。我們在中國,中國應該研究整個世界的人類問題,不僅僅是我們自己的問題。我們只有掌握全世界城市規律的時候,中華民族才是真正的崛起,中國的城市規劃才是真正在世界上響噹噹的。所以我們一棵一棵挖,挖完以後種起來,不斷的積累,都是機器挖24小時的挖、識別、提煉。


當時80年代非常崇敬的美國,他們是原有200個城市的積累,我們就把全世界100平方公里的所有城市全部挖個遍,發現有937個,我們的小組停不下來了,繼續挖50平方公里的城市2000多個;30平方公里的3000多個等等。到2018年1月全部完成,我們完成了全人類一平方公里以上的所有的城市:13810個。


我們得到了這張圖。大家過去看到的都是叫照片,而我們這是真正一個一個點下面畫出來的,一個一個點挖出來的,一個一個點積累起來的,完成人類13810個城市的第一張原樣地圖,這是非常高興的!2018年,我們中國人在這裡完成全世界的第一張最完整的城市建成面積的圖。
它的偉大意義在於,不僅是全亞洲,更重要的是把世界城市的研究的動圖建起來。我們現在統一標準,同一個體系,同樣的密度,同樣的面積,所有達到同樣的質量,這就是我們在中國人今天可以挺挺的告訴大家,我們中國人掌握了統一標準,這是我們中國人的驕傲。


我們從前兩年就開始大規模的辨識,把這麼多樣本全部按照它的城市邊界增長過程進行辨識。辨識以後這套系統越來越完整,非常清楚的發現全世界的城市只有7種。第一種,萌芽型城市,從無到有。第二種,佝僂型城市,還有成長型、發育型、成熟型、區域型、衰退型城市。
世界首例城市智慧推演平臺

我們人工智慧的學習模型,叫Citygo,是世界首例城市智慧推演平臺。訓練的資料從1975年到2005年,給它30年訓練。訓練完以後,讓它長,看它預測2005年到2015年預測的對不對。從98%,99%,到99%多,我們覺得它學得夠厲害了,已經可以預測了,我們手上的2005年到2015年的資料,我們獎勵它十年,給它40年預測後面10年,很清楚的看到城市是非常有規律的。
城市規劃從今往後不是一張2030年、2035年的圖,而是一張一年比一年變化、推進的圖。我突然之間發現城市規劃為什麼那麼累?因為我們只有一個空間的模型,不知道前後手規劃,一定是要大錯特錯。前後手可以決定一個整體的興旺和衰退。過去長久以來,200年以來我們做規劃也是,只說這麼一個空間問題,而不說時間的前後的秩序、中間的密碼,這個密碼的破譯將是讓我們城市規劃遠遠超出歷史,前後決定了你後面的成敗,而不僅僅是空間,這就是時間要素,變成一個動態的年度的進展規劃。

05
在城市更新中,
如何平衡拆與建的問題?
一種極端認為:歷史的東西一點都不能改,而另外一種極端主義是舊的東西都要拆,這兩種極端主義都是對城市生命的不理解。
城市本身是一個生命體,生命要往前走,一方面要保持它的基因,沒有基因遺傳就會變成另外一種生物。另一方面城市作為生命體,會有新陳代謝。設計師要避開這兩種極端主義,要知道城市裡面哪些元素是它的基因,哪些不是。
當設計師以城市生命體的概念來規劃設計時,就會珍惜那些最重要的東西,從而避開這兩種極端主義。我們現在很多情況被這兩種極端主義綁架。如果把城市基因全部剔除,這是迴歸野蠻文明,是不可取的。如果完全維持過去也不可取,社會和人群的需求也是在不斷進步的。
例如上海外灘的萬國建築是上海城市必不可少的基因,這時候就不能隨便亂動,但是你不能用對待外灘的態度來對待棚戶區的某棟建築。當我們瞭解城市是一個非常寶貴的生命的時候,我們也就要重新審視“城市更新”的概念,“更新”如果只是換換外表就大錯特錯了。城市包括人物、場景、活動、生活、生產等要素,只有簡單的“更新”是遠遠不夠的。總的來說,我們還是要站在生命的角度看待——“城市讓生活更美好”是城市建設的永恆主題。
本文轉載自公眾號城市設計聯盟