城市设计的层次范例(3篇)

城市设计的层次范文篇1

计算机信息技术的发展在城市规划、建筑设计、空间环境设计领域带来了不断深入的技术革命。首先是CAD技术使绘图自动化得以普及，随后，三维效果图与动画在详细规划和建筑设计中得到推广应用。最近几年，地理信息系统（GIS）与虚拟现实（VR）技术在城市规划和城市设计中发展起来。

1城市设计的主要内容及其对计算机图形图像技术的要求

城市设计简要地说就是为人们设计聚居地的一种艺术，它是城市规划的重要组成部分。城市设计所关心的是建筑实体的视觉效果；人与场所的连接性；活动空间与舒适环境的创造；整个城市景观改善的进程。城市设计要为建筑物实体及其空间布局，为建筑形式构图及其与周围空间的三维关系，为获得美学与社会质量成就进行视景布置建立整体框架。

1.1城市设计内容的层次性。城市设计的基本内容分为宏观、中观、微观三个层次。

宏观层次：城镇分布与城市形象。城市设计的宏观层次包括在一定区域内的城镇分布；城乡一体化规划与景观设计；城市的格局与形态、功能组团、环境保护、基础设施、分区特色与舒适的环境、城市出入口、土地利用与活动场所等。城市设计的宏观层次内容与城镇体系规划相辅相成，不过城市设计更注重于城市的关键性特征与自然景观的构成；注重城市开发建设对自然景观、文化或社会经济资源的物质的和视觉质量的直接和间接影响。在对宏观层次的城市设计进行评价时，创造高质量的城市环境和优美的城乡视野成为重要准则。包括对自然山水景观的组织与利用，视觉特征物的适宜性和可视性，整体高度轮廓和体量的协调性，与传统景观的协调性等等。为应用ArcGIS对炎陵县的自然地理、人口分布、交通条件等进行综合分析作出的城镇布局。为应用ArcGIS对炎陵县重点发展地区的用地空间发展所作的规划。规划在宏观上充分考虑了炎陵县作为人文与生态旅游县的自然环境特色。

中观层次：建筑物与空间。中观层次城市设计内容包括用地布局、建筑设计、交叉口与广场、街道和路网格局、视线走廊、连接度与整体性、体量与高度、地标物、开敞空间和公园、人行道与步行系统的连接等等内容。中观层次城市设计内容与城市总体或分区规划相辅相成，不过城市设计主要关注开发建设对自然景观的物质和视觉质量的直接和间接影响；人工建造物的适宜性和视角的关系；对光和空气的穿透性影响；与步行道格局的协调性；与城市整体立面轮廓和体量的协调性；与地方传统的协调和对周围环境的影响等等。图3为应用ArcGIS对炎陵县城现状所作的全景鸟瞰。

微观层次：使用者环境。微观层次的城市设计内容包括建筑物的人的尺度、街道陈设、材质颜色和纹理、过渡的处理、广告和标志、街道景观等。微观层次的城市设计与详细规划设计相辅相成。在对微观层次城市设计进行评价时，自然方面主要关注功能上的适宜性。人造方面关注街道结构和功能的适宜性，创造好的步行环境，人的尺度和生活质量的提高，空间的创造等。图4为某中学新校园的大门，通过三维建模贴图生成。

1.2城市设计对信息技术的要求

从城市设计各层次的内容及评价原则来看，人与自然环境的协调，恰当的空间组织，悦目的视觉效果均是共同的追求。以往城市规划和建筑设计由于受到技术手段的限制，规划师和建筑师主要是通过二维图形加空间想象来构思和评价设计方案，仅在进行建筑单体设计或很小的群体设计中才应用三维效果图，或固定路径的动画来模拟建成后的空间关系和视觉效果。众所周知，传统的效果渲染需要耗费大量时间和占用大量计算机内存。因此多方案的交互式设计和实时动画根本不可能进行。

城市设计计算机视景仿真需要解决几个方面的问题。其一，处理数字高程模型，生成并修改三维地形，进行坡度、坡向、高程、填挖、淹没、视线视域分析。

其二，进行建筑密度、容积率、可达性、缓冲、选址可行性分析，用以评价社会经济与环境效果。以上两项是GIS的典型功能。其三，大面积多单体的快速三维建模，包括建筑物、构筑物、城市家俱、广告牌、树木、车辆、人物等。一般GIS只有二维拉伸功能，称为2.5维，不是真三维。而流行的3Dmax三维建模不胜任大量对象建模与实时浏览任务。其四，实时虚拟。要能快速地重绘画面，包括对场景对象、天光背景、动画路径、视点视角等的改变均能立即作出反应。从理论上说，以上四大问题可以在一个GIS平台或统一的VR系统中得到解决，不过目前这种平台还处在研发之中，但是我们可以借助GIS与VR综合集成来解决问题。

2一种基于GIS与VR的城市设计技术方案

2．1虚拟现实系统集成。无论是GIS还是VR，当前国内外均有多种商业软件可供选用。美国ESRI的ArcGIS是世界上最先进的地理信息系统，不过它的三维建模功能不强，且没有实时虚拟动画的功能。美国Multigen-Paradigm公司的Multigen-Vega是当前虚拟现实的旗舰软件，其强大的三维建模工具Creator和虚拟仿真引擎Vega有机结合能很好地满足虚拟城市实时动画要求，不过它不具备空间分析的功能。其它的GIS与VR软件大体也是如此。所幸的是，我们已经有了一个综合两个方面的优势来解决城市设计技术问题的方案。这就是ESRI公司委托Multigen-Paradigm公司开发了一个ArcGIS扩展模块SiteBiulder，该模块使得ArcGIS具备了实时动画功能并且能接受Multigen的三维模型。于是我们就有了一个基于GIS与VR的应用于城市设计的虚拟现实系统．

2.2系统应用步骤。该系统的完整的应用包括场景的规划设计、单体的建筑设计、三维建模并贴图、实时虚拟动画几部分内容

2.2.1城市规划设计。无论是新城区的开发还是老城区的改建均要先确定规划设计目标，提出社会、经济、环境方面的要求。根据要求，进行自然条件、建设条件等一系列的基础分析。在分析基础上完成土地利用、道路交通、建筑布局、竖向规划、工程设施等规划设计方案。值得注意的是，以往规划设计仅用CAD进行辅助设计。本系统强调应用ArcGIS技术辅助规划设计，原因有两个方面。其一，CAD不具备所要求的空间分析功能；其二，只有ArcGIS主题及主题中的特征（对象）才能被引入到SiteBiulder中进行实时动画。图5为应用ArcGIS制作的湖南城市学院新校区地势图，图6为新校园的一个规划模型。

2.2.2建筑设计。在规划布局的基础上，进行建筑设计方案。各单体设计成果仍以平、立、剖面图为主。为配合下阶段的Creator三维建模和纹理贴图，建筑师绘制的单体立面效果图很有用处。整幅有阴影的彩色立面图可以代替多块片的烦琐贴图，在三维场景中具有相当的立体效果。如有必要，某些单体可设计出多个，供虚拟替代方案优化所用。

2.2.3组织ArcGIS主题。在SiteBiulder三维场景中，各虚拟对象是以ArcGIS主题来组织并引入的。进入三维场景的主要是三维地形、道路、建筑、树木、铺地和草地。主题中的特征并不要表现对象的具体几何形状，而只要确定各对象的具置。例如用点主题表示建筑布局，每栋建筑物仅需要一个点来表示，每个点代表的建筑物的模型被存放在数据库中，完全相同的建筑物如住宅只须保存一个实例就行了。只要建立起点对象与建筑实例的关联，则不同的建筑物模型都会被引入场景中。

2.2.4创建三维模型。本虚拟系统采用MultiGen公司的Creator作为三维场景建模工具，它的Open－Flight采用树状层次结构来组织管理场景数据。

城市设计所涉及的场地中的模型包括天空、地面、单体建筑、构造物、树木、街道陈设物、广告牌等等，建模工作量巨大。因此在建立模型之前，应根据场景中每个实体的几何空间位置以及模型内部与模型之间的相互关系，确定虚拟场景中所有单体模型的层次归属，以有利于模型的修改、调用。三维模型并非越细越好。我们要在几何真实与纹理真实之间取得某种协调。适当地划分几何面和准备适当分辨率的图片是建筑虚拟的关键。

2.3.5创建虚拟动画场景。起动ArcGIS及其扩展模块SiteBiulder，将模型库中的各模型实例与主题中的各特征建立起联系，各虚拟对象将依各自的空间位置呈现在三维场景中。SiteBiul－der有一套自己的菜单和工具，完成实时动画。

3新建校园虚拟现实应用实例

城市设计的层次范文

【关键词】高层建筑；城市空间；建筑形态；空间整合

1.高层建筑外部空间的类型

高层建筑外部空间的类型可以概括为以下几种型式：

1.1周边式体型

建筑占满基地，没有外部空间，这种类型主要见于高层建筑发展的早期。

1.2广场与城市环境结合

高层建筑沿街道后退，在其前部留出广场，作为高层建筑与城市空间的中介。

1.3利用裙房丰富外部空间

高层建筑裙房的出现是由内部功能问题所带来的。在空间上却可以拓展外部空间。裙房形式比主楼自由，如裙房与庭院和广场相结合，可以丰富高层建筑外部空间，如加拿大温哥华的纳尔逊大厦，主楼高25层，在一侧设计了“L”型的裙房。从裙房到广场地面运用不同的几何图形和色彩，精心设计了层层跌落的水池、台阶、花台与铺地。外部空间为公众服务，层次丰富。

1.4主楼底层架空，与城市空间结合

高层建筑在用地紧张的情况下，采取底层架空的手法，将底层变成城市空间的一部分(中介空间)。如香港圣约翰大厦，位于港岛花园道与红棉路之间一条狭窄的弹丸之地，22层高的大楼，标准层面积只有约13m×32m，地层架空，成为城市公用空间。

1.5室内空间与室外空间相结合，成为一种中介空间

高层建筑的室内中庭与外部空间相结合，向公众开放，成为一种有屋顶的城市公共空间。

1.6高层建筑群形成城市空间

高层建筑群之间围合成城市广场。

2.基于现代城市空间的高层建筑控制原则

2.1外部尺度的控制

为解决目前我国高层建筑追求标新立异导致城市空间生硬、纷乱的现状，设计师应注重对建筑外部尺度的把握，避免建筑体量失衡，带给人们疏离感或压迫感。建筑物的尺度包括其形体的长和宽、局部之间、整体之间、局部与整体以及整体与城市之间的各种比例关系，即不同空间范围内，建筑的整体及各构成元素给人的感受。在这一问题的控制上，应首先考虑生活在其中的人的感受，并以其为标尺，结合街道尺度、城市尺度等整体考量。街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是高层建筑设计中重要的一环。临近街道的高层建筑部分的尺度确定，主要应考虑列街道行人的舒适度，高层建筑主体因为尺度过大，应向后退，使底层的裙房置干沿街部分，减少高层建筑对街道的压迫感。为保持街道空间的连续性，高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相呼应。对城市尺度的考量主要表现在选择合理的建筑高度以控制其对城市天际轮廓线的影响，建筑应作为城市景观的一部分与整个城市的尺度相一致，而不是突出自我，盲目炫耀。

2.2体量的控制

高层建筑因其巨大体量对城市空间的改变具有重大影响，因此设计者应从“在城市空间中进行创作”这一高度展开设计思路。由于高层建筑的结构形式及使用功能等方面的要求比较严格，因此其造型往往有追随于结构形式、避免变化的趋势。如何在形体规整的几何体上运用加法、减法等处理手段，设计出既符合城市风貌，有具有明显识别性和代表性的建筑外形，是现今国内外建筑设计师的一大工作重点。

3.高层建筑形态与城市空间的整合策略

3.1高层建筑与城市区位空间的组合方式

城市区位空间的平面视角是人们身处城市中对城市形成的直接感知，其内外空间与城市空间的结合方式对城市空间的构成及质量具有直接影响。大型的高层建筑必须将内外部空间向城市空间开放，以便使得城市的区位空间具有层次性和连续性。为此，可以采取如下方式让高层建筑与城市空间相容。

3.1.1发挥广场的作用

让广场成为高层建筑与城市区位空间的过渡和协调点，这是联系建筑内部空间和城市区位空间的最简便的方法。广场的开放性空间既联系了室内空间，而且就其本身来说，是城市区位空间的组成部分，与城市区位空间不存在任何遮挡。因此，采用这种方式来连接建筑的室内外空间是有效的。并且为了增加高层建筑与城市区位空间之间的链接的层次性，可以通过水平界面的抬高或者降低，使得广场立体化，从而构成立体化的城市区位空间。采用这种方法要求高层建筑宜向后退，以便形成空间的渐次性。这其中存在一个尺度，尺度把握不当，要么不能减少对视觉的压迫，要么就使得高层建筑与街区分离。

3.1.2以中庭链接高层建筑与街道

中庭也称室内广场，它有城市广场的一切设施和功效，并且还具有城市广场所没有的功能，即四季如春，流水潺潺，这里是一个不受自然环境影响的大型室内空间，是一个全天候的公共活动场所，通过中庭，在空间的高度上便形成了一种层次性，阻挡了高层建筑在视觉上的对街道的压迫感。

3.1.3利用过渡空间

过渡空间是建筑外部公共空间与内部公共空间的中间体，是链接城市区位空间与建筑空间的纽带，它同时属于建筑空间和城市区位空间两种空间系统，与城市的区位空间有直接的联系，它通过将外部空间的室外感转换为内部空间的室内感。不同与广场中庭，过渡空间的表型形式有很多种，常见的如骑楼、柱廊、连续的拱门等，这些空间能够形成室外空间的围合界面，从而使得室外至室内的空间变得有层次，正是这些层次，变换了人的尺度，从而消除了人们从城市区位空间进入建筑内部空间的紧张感和压迫感。

3.2高层建筑单体的控制

就高层建筑本身来说；其外部空间表现形式对城市区位空间的影响巨大，因此如何选择合适的体型以使得高层建筑与城市空间和谐就尤为重要。由于塔楼是高层建筑的主体，塔楼的表现形式对高层建筑的造型起着决定性的作用，因此对其要进行严密的设计，要既能融入周围的空间，与周围的城市空间相和谐，同时又能表征一个城市的形象。除此之外还需要处理好如下关系：

首先，建筑单体各部分的尺度比例协调。高层建筑有主体、裙房和顶部三部分组成，这三者的尺度比例合理，才会使人感到舒服，建筑在总体的外观上才具有美感，它是建筑与城市空间和谐共生的基础，很难想象，一个比例不合适的高层建筑能够融入城市空间，只能破坏城市空间。

其次，处理好立面的尺度关系。立面的设计包含两个因素，即水平因素和垂直因素，在设计的时候，要使得这两个因素的的比例以及这两个因素与整体的比例关系相匹配，从而达成令人愉悦的视觉效果。因此，对于高层建筑来说，其立面应综合微型和巨型因素，使大中有小，小中有大，从而使高层建筑统一、协调。

再次，从整个城市空间的角度来说，裙房的影响几乎可以忽略不计，但裙房对城市区位空间却有着非常重要的影响，它使得高层建筑的体量富有层次的变化，使得高层建筑的外部空间表形式有了过渡，从而使得高层建筑不是突兀地矗立在城市的区位空间里，因此，对于裙房的造型以及色彩应当要进行细致的设计。（下转第155页）

（上接第148页）4.结束语

高层建筑已走过百年历史，从其出现之日起就成为城市的焦点，其形式和风格也不断的发展变化着，我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚，但已经取得了很大的成就，像北京、上海、深圳等城市的高层建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史，高层建筑设计与城市空间的融合也正不断的完善发展。

【参考文献】

城市设计的层次范文

【关键词】城市核心竞争力指标体系层次分析法

一、城市核心竞争力评价指标体系的建立

（一）层次体系建立

1.城市竞争力的评价指标

城市竞争力是一个混沌的系统，这些系统以其表现方式的不同可概括成两类:硬分力和软分力，其中硬分力=人才力+资本力+科技力+环境力+区位力+设施力+结构力，软分力=文化力+制度力+管理力+开放力，这样城市竞争力的框架便表示为:城市竞争力=硬分力+软分力。

2.城市核心竞争力的定义

城市核心竞争力是一座城市所具有的关键性能力，这种能力能使一座城市在某一个行业(或产业)、某一个领域取得领先地位，获得竞争优势。所以，在这些关键性领域的投入与产出比例一般要高于其他领域。

3.城市核心竞争力的评价方法

确定权重的方法很多，由于城市核心竞争力判别系统是一个多级递阶结构，采用层次分析法较为适宜。

4.建立的指标层次体系

城市核心竞争力包含软实力与硬实力两方面。前者包含有：文化力、制度力、管理力、开放力。后者包含有：人才力、资本力、科技力、环境力、区位力、设施力、结构力。

（二）层次分析方法的基本过程

1.建立层次结构模型

在这一步中，我们首先要确定目标，随后找出影响目标的几个主因，而然后在每个主因下再找出分别影响这些主因的分因。

2.构造判断矩阵

确定各层次因素之间的相对重要性并赋以相应的分值，构造出各层次中的所有判断矩阵。分值标准如上表：

3.层次单排序

对判断矩阵b，计算满足bw=λmaxw的特征根与特征向量，式中λmax为b的最大特征根，w为对应于λmax的正规化特征向量，w的分量wi是相应因素单排序的权值。为了检验矩阵的一致性,需要计算它的一致性指标ci，定义ci=(λmax-n)/(n-1)。随机一致性指标ri，可查表确定。

4.层次总排序

层次总排序需要从上到下逐层顺序进行，对于最高层下面的第二层，其层次单排序即为总排序。随后对这个总的排序矩阵计算特征值与特征向量。

5.一致性检验

对总排序矩阵的计算结果仍然要进行一致性检验，方法可参考步骤（3）

二、城市核心竞争力层次评价步骤

1.建立城市核心竞争力层次结构模型

根据以上层次结构模型建立城市核心竞争力的层次结构模型，即城市核心竞争力包含软实力与硬实力两方面。前者包含有：文化力、制度力、管理力、开放力。后者包含有：人才力、资本力、科技力、环境力、区位力、设施力、结构力。

2.构造判断矩阵

首先，建立城市核心竞争力层次矩阵，设为a，其表达如下：

其次，细化硬实力矩阵，设为b1，表达如下：

再次，细化软实力矩阵，设为b2，表达如下：

3.层次单排序

对城市核心竞争力层次矩阵a，计算其最大特征值λmax=2，对应的特征向量wa=（0.6667，0.3333）。经过一致性检验得ci=0，既a矩阵具有完全一致性。

对硬实力层次矩阵b1，计算其最大特征值λmax=8.1，对应的特征向量wb1=（0.288，0.357，0.168，0.085，0.055，0.029，0.019）。经过一致性检验得ci=0.18

对软实力层次矩阵b2，计算其最大特征值λmax=3.47，对应的特征向量wb2=（0.090，0.419，0.400，0.193）。经过一致性检验得ci=-0.177<ri4，既b2矩阵具有完全一致性。

4.层次总排序

进行总层次排序，其运算矩阵如下：

对总矩阵a，经计算得ci=0.0016<0.1。由此可以看出，实证检验的计算过程与结果符合一

致性要求，其结果可以接受。

三、分析与评价

通过对计算结果的观察，我们可以发现城市核心竞争力总权重按大小明显地分为两个部分，其一是硬实力中的人才力、资本力、科技力和软实力中的制度力、管理力。这一部分的权重值全部大于0.1，其中最小的科技力也有0.112。而在权重值列中剩下的因素组成了第二部分，其特征是权重值全部远小于0.1，其中最大的环境力也仅有0.057。因此，我们可认为以0.1为分界，在权重值排列中权重值大于0.1的可以被判断为城市核心竞争力。

参考文献：

［1］赵焕臣，许树柏，和金生.层次分析法——一种简易的新决策方法［m］.北京：科学出版社，2004.

［2］周宏山，吴诣民.城市竞争力评价指标与方法研究［j］.经济问题，2003(12)：2-4.

［3］吴建琳，朱宁.城市核心竞争力的模糊综合评价模型［j］.统计与决策，2006(5)：51-53.