基于三维数字技术的开埠城市内部空间形态特征分析——以天津为例

　　摘要：文章以天津市三维数字城市规划管理系统平台为基础，选取典型开埠城市——天津作为研究对象，以开埠城市空间结构模式为骨架，空间界面为线性要素，以城市建筑模式为点，开埠城市特色行为场所为面，全面系统的分析开埠城市内部空间形态特征，以其为深入了解开埠城市空间与文化奠定基础。
　　关键词：三维数字技术；开埠城市；空间结构
　　所谓开埠城市是指对外开放，进行商业贸易往来，成为通商口岸的城市。在中国近代史上，特指资本主义国家通过与中国签订不平等条约，强迫中国开放、与其通商进行免税贸易、允许其设立领事区并享有领事裁判权或获得铁路修筑权的城市[1]。它是中国近代城市走向现代化的开端，经过一百多年的发展，其城市和建筑迅速展开现代化转型，形成自身特色，成为我国城市形态的重要组成部分。然而，由于研究角度和方法的欠缺，使得对我国近代开埠城市空间形态的系统化、专门化研究较为缺乏。
　　近年来随着信息时代的来临，以地理信息系统（GIS）及虚拟现实技术（VR）为基础的三维数字技术所提供的强大空间分析功能和三维可视化功能，为开埠城市的研究提供了新的方法和视野。文章借助天津市三维数字城市规划管理系统平台，以天津城市空间结构模式为骨架，空间界面为线性要素，以城市建筑模式为点，城市特色行为场所为面，全面展开对开埠城市内部空间形态特征的研究。
　　1.天津城市空间结构模式
　　1840年鸦片战争的爆发，帝国主义的入侵，打破了中国传统城市空间格局，形成了具有殖民化色彩的开埠城市。这些开埠城市由于开埠原因及地理区位的不同，分为两大类型：一类是由多个帝国主义共同占领、拥有多国租界的开埠城市；另一类为由一个国家单独占领的开埠城市。这两类开埠城市在空间结构上表现出明显的不同。天津属于前者，拥有九国租界，在空间布局上被划分为不同势力控制区域，各区域风格迥异，既自成一局，又相互叠合，历史中各个时期的片段完整拼贴在一起，城市文脉完好，且在现代化的过程中沿着明确的轴线发展，因此从城市纹理和城市轴线两个方面来研究其空间结构模式。
　　1.1城市纹理
　　城市纹理是“城市空间形态的各构成要素在空间上的结合方式，是纵横于城市空间平面的路网及水系所组成的图案，构成城市的骨架，决定城市的发展”[2]。
　　1.1.1道路纹理
　　城市道路纹理分为自由式纹理、棋盘式纹理、环形放射式纹理、混合式纹理四种。同一城市不同发展时期表现出不同的道路纹理，同一发展时期道路纹理也不是单一的，而是多种纹理结构混合存在的。
　　天津城市道路纹理随其历史演进而呈现出不同的表现形式。1860年之前的天津卫城是自上而下形成的中国传统城市空间结构，呈正南正北坐落于旧三岔河口地区，路网布局为规整的方格网，道路主骨架为“十字形”。
　　1860年之后，随着租界与河北新区的开辟，天津步入了近代化进程。西方城市规划思想在此时传入中国，租界区的开发模式采用西方的小尺度方格网道路结构，形成了老城区与九国租界区拼贴的城市格局。到1949年，天津市网格状道路体系已发展完善，但区别于正南正北的棋盘式道路格局，靠近海河的道路网格采取平行或垂直于海河的走向。
　　建国以后，天津引入前苏联的城市规划理论，在中心城区外围环以近郊卫星城，并率先在国内建立了“三环十四射”的“环形+放射式”道路网骨架结构，并一直延续至今。
　　1.1.2水系纹理
　　很多城市都是沿河流水系发展起来的，细数以天津为首的北方开埠城市无一不是由于其沿海、沿江或沿河的优越地理区位而被选作开埠通商之地。随着城市的不断发展，河道逐步与道路系统相结合，形成独特的城市纹理，水系在其中起到了活跃规则呆板路网的作用，使得城市纹理更加美观和富于活力。天津拥有得天独厚的水系优势，其境内主要有两大河流水系——海河和蓟运河水系。其中海河穿越天津市区，其上游五大支流都在市区内汇合。同时天津东临渤海，是典型的河口港城市，其城市布局和城市景观建设的发展在很大程度上依赖于对海河的利用。
　　1.2城市轴线
　　城市轴线一般是指将城市划分为对称的两部分的直线或开敞的线性空间，在此我们将城市轴线引申为城市的发展轴线。城市发展轴线能够明确的显示城市未来的发展方向，为更深的研究提供参考。从1404年设立卫城以来，天津就展开了以海河为轴线的城市空间形态演进。天津卫城设立初期主要集中在三岔河口一带，后随着漕运业和商贸业的发展，开始沿海河扩展。1860年天津被开辟为通商口岸，城市转向海河下游的租界区发展。1902年，袁世凯在海河北岸建立河北新区，形成与租界相对峙的局面。这一变动更加强调了海河贯穿城市中心的重要地位，同时强化了带形河港城市的布局。1949年后，天津继续以海河为中心轴线向外扩展。改革开放以后，随着滨海新区建立，天津跳跃式地向海河下游的东南沿海发展。
　　2.天津城市空间界面
　　城市空间界面能够展示出物体的形状、色彩、比例、尺度及其组合方式等特征，不同的界面构成不同的空间形态，反映出不同的场所特色和时代精神，给观赏者造成不同的刺激与美感[2]。天津城市空间界面主要是在老城厢和9国租界区的混合格局之上形成的，这两种不同风格的空间界面各有特色，存在显著差别。
　　2.1老城厢空间界面
　　老城厢是传统城市空间格局，内部街道纵横交错，主要类型有传统商业街道和传统居住生活街道。这些街道大部分是自发形成的，缺乏管理，建筑排列和道路边界十分随意，其界面往往不完整，缺乏系统联系。
　　由于我国传统经济的制约和家庭作坊式商业经营的约束，传统商业街道一般采用“沿街一层皮”的线性布局方式，天津的古文化街、估衣街等商业步行街就是很好的例子。
　　传统居住生活街道位于老城厢东西干路以南，两侧民居住宅以四合院或三合院为基本单位。胡同也是天津生活街道特有的称号，一般都比较狭窄，两侧为平房，其中红桥区的“大胡同”是最有名的。
　　2.2租界空间界面
　　租界应用西方城市规划理念和建造技术，形成了与传统街道截然不同的西式街区。天津租界区空间界面主要集中在“五大道”、解放北路、一宫花园等近代建筑群集中的地区。一般而言，其街道界面都具有典型欧洲城市的特点，界面连续且完整，体量组合多样而有层次感，局部有小的凸凹变化，活泼而不呆板，令人产生街道缩短的错感。但不同势力控制的租界区空间界面也会呈现出不同的形式。比如法租界内大部分街道的D/H比值一般保持在0.5-2.之间，有明显的空间封闭感，且部分有压抑的感觉；但英租界“五大道”地区的主要街道D/H比值相对较大，其空间封闭感不明显，整个街区十分开放。
　　3.天津城市建筑模式
　　建筑被称为“凝固的音乐”，是城市形态的重要组成部分，通过VR技术的建筑三维精细模型可以对其进行详细的研究。天津存在四种建筑模式：中国传统建筑模式、西方建筑模式、中西合璧建筑模式和现代建筑模式，四种模式的并存构成了其独特的空间形态。
　　3.1中国传统建筑模式
　　我国传统建筑模式是受封建等级制度限制的、封闭的建筑模式，其封闭性在国家、城市及其庭园院落上都有所体现，其等级制度主要体现在建筑色彩、建筑开间、高度及装饰物上。明朝设立的天津卫城就是一个典型的封闭式城市，城周有城墙维护，民居建筑也是以封闭形态的津派“四合套”为主。比如一些大宅院由门楼、高台阶、箭道、影壁、天井、过厅、正厢房、高墙等组成四合院，其中又嵌套着若干小的四合院或三合院。此外天津卫城内鼓楼、文庙等礼制性建筑在开间、高度和装饰上都严格遵循等级制度。
　　3.2西方建筑模式
　　西方建筑是近代天津开埠的标志性产物，开埠初期，在租界区内大量克隆。这一时期正值西方建筑发生变革的时候，各种流派、各种风格并存，天津的租界建筑直接受到这些思潮的影响，哥特式、罗曼式、古典式、折衷式等风格并存。比如1869年建造的法国望海楼天主堂是哥特风格的，1916年建造的老西开教堂是罗曼式风格的。此后在中街上建设了一些银行建筑，大部分采用古典柱式形式，立面严谨，尺度雄伟，如英麦加利银行。商业建筑和旅馆建筑主要位于法租界内，采取了折衷主义手法，如劝业场、国民饭店、交通旅馆、惠中饭店等。
　　表1租界区内的西式建筑类型
　　建筑性质 传统西方建筑 近现代西方建筑
　　政府建筑 使领馆、行政大楼 
　　商业建筑 洋行、银行、交易所、办公、保险、菜市场、旅馆、 百货公司、商业办公大楼
　　娱乐建筑 总会、游乐场、跑马场、体育馆、剧场 电影院
　　公共建筑 教堂、博物馆、公园、医院、学校、图书馆 
　　市政建筑 邮局、消防站 电报电话局、火车站、汽车站、电厂、煤气厂、自来水厂
　　居住建筑 花园洋房 高层公寓
　　3.3中西合璧建筑模式
　　天津开埠后期，受中西方文化及生活方式相互渗透的影响，西方建筑从初期的大量克隆演变为两者相互交融、重构与再生，产生了“中西结合”的建筑模式，最典型的是旧英租界的原庆王府，其外表是西式，但内部房间的设计和装饰却采用传统建筑模式。新中国成立后，天津政府积极引进原苏联的规划建筑设计手法，在其基础上融合中国传统元素，建设了天津宾馆、八一礼堂、南开大学主楼等公共建筑。
　　3.4现代建筑模式
　　开埠后，天津迅速与世界接轨，在世界现代建筑运动的影响下，涌现了一批体现现代建筑特点的新建筑，比如中原公司、渤海大楼、意大利回力球场、利华大楼等。此后随着改革开放，现代建筑发展更加迅猛，天津出现了金融中心、商务区、体育中心等采用新的设计理念和设计手法的现代建筑群，其简洁舒展的造型、明快大方的装饰，充分显示了天津的现代化大都市气息。
　　综合以上分析，可以看出，在今后发展建设中，天津的城市建设应采取多种模式有机结合的形式，在老城厢地区保持传统建筑风貌，在租界区维持异国风情的“小洋楼”情调，在新区体现现代化、时代感，同时保持与相邻地段建筑风格的衔接性和连续性，形成具有天津特色的新建筑模式。
　　4.天津城市特色行为场所
　　4.1传统商业街区
　　天津的传统商业街区主要集中在老城厢地区，有古文化街、鼓楼商业街、南市食品街、旅馆街、和平路、滨江道等，这些街区具有浓郁的地方特色，蕴含着深厚的文化内涵，是天津历史文化名城的重要组成部分。
　　古文化街、鼓楼商业街、南市食品街、旅馆街具有天津600年的商业文化积淀，其风格都是中国传统建筑群的延续，但是当前的保护堪忧。它们是80年代在原老城厢旧商业中心的基础上重建的，虽然重建工程仿照原建筑模式建设，但为适应其旅游经济而做了改动，比如尺度加大、风貌局部修改等，这使得其只留一层皮存在，失去了原有的场所精神。和平路和滨江道是近代城市风格的延续，其改造围绕近代历史文化，形成特定的商业文化氛围，现已发展成为国内首屈一指的商业购物街。
　　4.2异域风格租界区
　　天津拥有九国租界，其中发展比较好的是法租界的“解放北路”、英租界的“五大道”和意式风情区。解放北路是天津的“华尔街”，集中了大部分的银行建筑。近年来，解放北路一直致力于改善建筑环境、交通条件和基础设施，并取得了显著成效。“五大道”主要是欧式别墅聚集地，是天津“小洋楼”的代名词，其成功的西洋文化环境，值得永久延续下去。
　　4.3港口码头
　　有人说天津的文化是“码头文化”，这是由海河文化衍生出来的。海河是天津的母亲河，在1800年前就已经有了通航的历史，之后更是成为“通七省舟车”的水路通衢。港口码头作为海河运输的交接点，已成为天津历史上的标志性景观。
　　天津海河历史上的港口码头，几经变迁，先是位于三岔河口地区；后转移到海河下游的紫竹林码头；之后海河淤积，中外航商争先在塘沽修筑码头；新中国成立后，配合经济的高速发展，天津港转移到了塘沽新港发展，至此海河沿岸的港口码头完成了其演变历史。
　　现在，滨海新区的天津港已发展成国际贸易大港，而昔日繁华的海河沿岸码头已被简易码头所取代，存留着一些缆桩昭示着昔日的辉煌。近年来，基于旅游经济的推动，在中心城区的海河沿岸开发了海河观光游船码头，这种做法对于码头文化的延续和发展起到了一定的推动作用，值得鼓励。
　　开埠城市作为我国近代历史上具有特色的城市形态，城市和建筑界对其空间形态的研究已颇具深度和广度，然而三维数字技术为学界提供了一种全新的研究角度，使研究者能够以全面综合的视角，身临其境的感受来更加准确的了解和把握开埠城市内部空间形态的演变模式和演变特征，探索在外来文化影响下的开埠城市的空间内涵特质。
　　参考文献:
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