交互生长理念下的创新合作示范区城市设计探索——以粤港澳创新合作示范区项目为例

■ 杨春侠 YANG Chunxia 闵若遥 MIN Ruoyao 耿慧志 GENG Huizhi 梁 瑜 LIANG Yu

世界湾区聚集60%的经济总量和75%的大型城市[1],是引领技术创新的领头羊,城市群可以参与更高层次国际竞合,构建区域命运共同体[2]。粤港澳大湾区是中国最具世界级潜力的湾区,开放程度最高、经济活力最强。2019 年出台的《粤港澳大湾区发展规划纲要》赋予了粤港澳大湾区科技创新使命[3],《2021 年广东省人民政府工作报告》提出推动建设广深港和广珠澳科技创新走廊,推动广州和深圳双城联动[4]。

在国家创新驱动发展战略背景下,国家和地方政府对创新合作示范区的发展高度重视,在全国核心城市群都进行了试点。南沙地区位于广深港、广珠澳两条科创走廊交汇之处,是粤港澳大湾区的地理核心及海陆门户,是南部战略新兴产业的发展核心和粤港澳大湾区一体化的战略中枢,因此要将南沙地区建成粤港澳创新合作示范区(图 1)。

图1 粤港澳创新合作示范区区位

在上述背景下,2021 年广州市规划和自然资源局和南沙区人民政府主办了粤港澳创新合作示范区城市设计国际竞赛,分为71 km2的总体概念设计和8 km2的详细设计两个层次,征集优秀的未来发展策略和城市设计方案。上海同济城市规划设计研究院有限公司、澳大利亚IAPA 设计顾问有限公司和同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司组成的联合体提交了“交互生长”的城市设计方案(图 2)。

图2 “交互生长”城市设计方案效果图

创新合作示范区是基于国家创新驱动发展战略的宏观政策背景,为了加强城市群和跨区域之间合作共享、开放交流而创建的,在高新产业、高等教育、生态环境、立体交通等方面起到示范引领作用的区域[5]。“创新”体现在产业集群、创业环境、区域协作、发展模式等方面;
“合作”表现在城市、区域之间合作发展与治理;
“示范区”彰显出“先走一步,走快一步”的前瞻性发展思想,鼓励在跨区域合作发展中抢抓机遇,先行先试。

国内对于创新合作示范区的系统研究最早起源于2009 年,在第一个国家自主创新示范区——中关村国家自主创新示范区被批准的背景下,傅首清分析了示范区的产学研合作模式、基本做法和存在问题[6]。而后随着各种新兴试验示范区不断发展、突破,相关研究逐渐增多,但是总体文献量仍相对较少,学者们大多以创新合作示范区的实践性议题为核心,分析实际案例的创新合作机制、产学研合作模式、城市设计策略等,缺乏对创新合作示范区的系统性理论体系研究。因此,文章重点选取了蔓藤城市、产城人融合和智慧城市理论作为主要支撑,针对创新合作示范区的特点深化其理论内涵,为粤港澳创新合作示范区城市设计提供理论支撑。

1.1 蔓藤城市理论

“蔓藤城市”一词最早出现在崔愷院士参与的贵州省义龙新区万峰林集聚区规划设计方案中,而后在实践探索中渐渐产生了理论雏形,在2017 年召开的“蔓藤城市”——城市规划与设计学术研讨会上由崔院士正式提出,各界专家对其理论内涵和实践应用进行了探讨。针对蔓藤城市理论的内涵,崔院士认为它是一种以最大限度地保护自然和田园环境为目的的有机生长规划模式[7];
李晓江指出蔓藤城市的核心价值在于尊重、保护、利用原有村庄格局和形态,在此基础上建造出一个蔓藤肌理的城市[8]。针对理论的实践推广,赵燕菁认为蔓藤城市不是单靠政府规划出来的,而是通过“自下而上”的方式有机生长出来的;
陈跃中认为蔓藤城市是生态导向的城市发展思路,并非只能在一个特定的环境中才能生存,而是适用于所有的城市发展[9]。

应用于创新合作示范区城市设计,蔓藤城市理论倡导的是生态导向的城市有机生长的规划模式,强调城市应该根植于环境,渐进式开发。

1.1.1 根植于环境

蔓藤城市理论认为城市发展应该像藤蔓植物一样,不能独立存在,而应该根植于当地的生态环境之中,与生态环境充分交融,并且自由伸展,顺势而生,具有极强的生命力和适应力[10]。创新合作示范区设计应以生态环境为边界划分不同功能组团,最大化地将组团融入自然生态和地域文化中;
道路网络顺势而生,最大限度地保留原有自然生态,共同形成人文环境和自然环境相协调的山水城市。

1.1.2 渐进式开发

蔓藤城市理论强调在开发周期上先发展“藤蔓”,而后发展“枝干”,之后再循序渐进开发“分枝”“树叶”等,减少对生态环境的负面影响;
在开发规模上,打造规模适度的小尺度街区,摒弃粗放式发展模式。例如,贵州省黔西南州兴义市万峰林新区规划采取了小尺度、高密度、渐进式开发策略,在建设初期可以减少投资成本,建设后期可以根据前期反馈动态调整开发策略,使得城市开发过程更加弹性、科学[11]。

1.2 产城人融合理论

产城人融合理论,是产城融合理论的进阶模式,是在“以人为本”的新型城镇化背景下提出的。相比产城融合理论,产城人融合理论更突出“人”在发展中的作用,把人口集聚特征作为关键因素,强调人在空间中的多元需求,反映出功能主义思想向人本主义思想的转变[12]。

不同学者对产城人融合理论的内涵解读都紧密结合了人本主义思想。谢呈阳等[13]结合新型城镇化背景,认为“产”和“城”的协同作用需要以“人”为连接点,围绕“人”的需求,改善大多数城镇产业基础薄弱和配套设施不完善的问题。何笑梅等[14]分析了“产”“城”“人”之间的内在逻辑与互动关系,人口集聚规模决定了开发区产业规模,产业发展水平影响城市功能建设,城市功能建设提供生产生活服务功能并且吸引人才聚集。

针对创新合作示范区城市设计,产城人融合理论可以细分为“产”与“城”、“产”与“人”、“人”与“城”3 种互动关系。

1.2.1 以城促产,以产强城

在发展创新合作示范区时,城市的基础设施和公服设施建设是示范区产业可持续发展的根本保证,多元产业集聚并且繁荣发展会促使城市的功能业态丰富化、空间形态多样化。例如,武汉中德国际合作产业园城市设计方案提出建设新型智能制造产业集群和配备完善的公共服务空间系统,形成了孵化器、标准厂房、自建园区等多样化的建筑空间,构成了“产学研用”于一体的立体产业体系,覆盖不同成本的城市服务功能,为产业园建设和运作赋能[15]。

1.2.2 以产引人,以人助产

创新合作示范区应挖掘多种产业类型,建设不同梯级的产业空间,提供更多选择的就业岗位,充分吸引周边人才聚集,为产业生产提供充足劳动力,推动产业持续发展。例如,英国米尔顿·凯恩斯新城充分关注使用群体的就业、休憩、生活、教育等多元化需求,构建集信息、咨询、科研于一体的生产综合体,并建立完备的教育系统,以大量吸引周围人口集聚,促使科技城形成良性发展趋势[16]。

1.2.3 以城聚人,以人兴城

在创新合作示范区城市设计中,应该根据使用人群的居住与工作模式来打造相适宜的城市功能空间,促进职住平衡,一定规模的人口聚集可以给示范区带来充足的发展动力。例如,新加坡纬壹科技新城分散布置三大产业园区,然后在地铁站周围从近至远依次布置商业、商务、居住功能,形成了丰富的城市整体功能布局。不同城市功能组团同步进行模块化滚动式开发,有利于快速形成适合就业和居住的环境,为科技城的健康发展注入活力[17]。

1.3 智慧城市理论

随着人工智能、5G 技术、无人驾驶技术等新型科学技术的出现,“智慧城市”成为信息化时代城市发展的重要主题。关于智慧城市的内涵解读,专家学者的普遍共识是:智慧城市是由人、数据信息、数字技术、物理系统共同构成的[18],旨在通过信息技术手段对城市管理与服务领域进行智慧化提升,其建设涉及到智慧基础设施、公共服务系统、产业功能体系、多元资源整合等方方面面[19]。

《粤港澳大湾区发展规划纲要》对粤港澳地区的智慧城市建设提出了要求,指出要推进新型智慧城市试点示范和珠三角国家大数据综合试验区建设,加强粤港澳智慧城市合作。2019 年的粤港澳大湾区智慧城市群座谈会探讨了智慧城市在粤港澳地区的实践情况和主要难题,指出构建系统化的智慧城市方案的迫切性。

在这样的背景下,在粤港澳创新合作示范区推行智慧城市理论是至关重要的,具体可以分为智能交通、智慧交互、智享生长。

1.3.1 智能交通

在未来社区中,交通模式会更加多样化、智能化:地铁、轻轨等极大地缩短了区域间的交通时间成本;
人工智能、无人驾驶技术的出现给交通出行带来了新变化;
步行、骑行为最后1 km 提供了绿色出行选择。由此,也提出了新的交通策略,例如,日本“编织城市”构想将未来城市道路分为无人驾驶汽车通行的快速车辆专用道、适合慢速出行工具的慢行交通道路和保证出行安全的公园内步行道,通过智能城市交通系统重塑了城市空间结构,最大化地满足人流和物流的流通需求[20]。

1.3.2 智慧交互

交互,即交通互联,发生在不少于2 个独立个体之间。城市的智慧交互模式有很多形式:比如人流之间的交互,科创人群间沟通互联,交流创意想法;
比如产业物流之间的交互,搭载智库、决策、会展等多种形式的产业聚落间交通互联,协同发展;
比如信息流之间的交互,利用人工智能、大数据、物联网等技术最大化地实现信息的共享;
比如空间之间的交互,室内科创空间与室外休闲空间的互动,自然环境与人工环境的交织等,实现互惠共赢。

1.3.3 智享生长

智享生长,即城市的弹性生长,可以分为空间、时间、功能等维度。在空间生长上,城市空间如同生物细胞,需要不间断地根据内、外部环境变化而变化,形成健康有序的城市肌理和空间结构。在时间生长上,应把握城市发展的周期,进行分阶段的城市设计,循序渐进地进行开发利用。在功能生长上,首先布置城市基础职能功能,满足人们的日常生活需求,之后引入城市特色功能,提升居住和工作体验。

基于粤港澳大湾区和南沙地区的上位规划,文章深入剖析了粤港澳创新合作示范区面临的优势与挑战,结合蔓藤城市、产城人融合、智慧城市等理论支撑,提出了“交互生长”的城市设计理念、“链接湾区,合作交互”的设计宗旨,以及“榕蔓链接”“超享聚落”“无界未来”等三大总体设计策略。

2.1 优势与挑战

2.1.1 生态活力

粤港澳创新合作示范区具有良好的生态本底优势,拥有天然的湿地资源,地处多条生态廊道、动物迁徙廊道、城市风廊道的交汇处,生物多样性丰富。然而,基地面临着协调城市开发进度与生态资源保护之间的挑战,在设计中需要合理应对台风、暴雨、洪水带来的威胁,构建安全性和美观性兼备的堤坝岸线。

2.1.2 创新动力

粤港澳创新合作示范区的区位优势和产业优势明显,位于粤港澳大湾区的地理核心和新兴产业的发展核心,可以很好地承接广州主城区优势产业。但是,由于周围产业园区聚集,基地面临构建创新合作示范区的挑战,需要思考如何与大湾区的其他城市实现良性竞合发展,如何在空间布局上满足未来的多元发展诉求。

2.1.3 交通引力

南沙地区拥有优越的海陆空交通条件,通过深中通道、高铁、海运实现了和大湾区各大城市的紧密互联。但是,城际轨道、快速通道、过境交通等破坏了地块的完整性,三条规划地铁线路站点布局不能形成500 m 服务半径内全覆盖,且目前尚未形成完整的道路网络体系,导致片区之间联系不畅。

2.1.4 风貌魅力

粤港澳创新合作示范区内存在大量农田、鱼塘、湿地、水系,其中包含南沙湿地公园、南沙岛滩等,同时具备了水乡风貌、岭南风情和活力生境特色。然而,在城市设计中面临着延续传统历史风貌的挑战,需要整合并提升多元文化要素,还原城市乡土记忆,塑造南沙地区的城市魅力。

2.2 总体设计策略

2.2.1 蔓藤城市理论下榕蔓链接策略

根据蔓藤城市理论,粤港澳创新合作示范区是根植于“基质”即南沙湿地自然保护区,然后从自然保护区中生长出“藤蔓”即中央生态廊道,再向东西两侧延伸出“枝干”即多条次级生境绿廊、休闲绿廊、活力绿廊,最后繁衍出“叶子”即各个组团区域,最终实现城市与自然的充分交融(图 3)。

图3 榕蔓链接策略

1 000~1 500 m 宽的中央生态廊道由开敞空间带、田园文化带、生态保育带构成。400 m 的开敞空间带中靠近城区的200 m 范围为城市公园,80%的空间是可活动区域,而远离城区的200 m 范围为慢行廊道,20%的空间为可活动区域。350 m的田园文化带保留部分村落并植入岭南文化风格的民俗馆、艺术馆等。廊道中间为生态保育带,作为城市通风廊道和小动物迁徙主廊道。

多层岸线形成安全防护系统,保证城市韧性安全。珠江水道东侧岸线采取3 层堤防加固防护的方式,打造特色深水港码头;
西侧堤岸外侧利用湿地的生态修复作用,堤内设置韧性缓冲绿带,部分区段结合大型建筑打造基、建一体的共享岸线;
南侧堤岸打造多重生态堤防,利用潮汐淹没区增加生态堤防韧性。

2.2.2 产城人融合理论下超享聚落策略

基于产城人融合理论,重点发展数字创意、医养健康、智能制造、海洋科学、生态文旅五大主导产业,将示范区分为智能制造园、海洋科技湾、数字成长谷、创新未来城、碳汇生态锚五大板块(图 4),提出以院落空间、实验平台和服务设施的共享以及创新功能的复合开发为特色的超享聚落策略(图 5)。

图4 产业空间布局与总体规划结构

图5 超享聚落产业空间模式

采用TOD 引领超享聚落的模式,合理地调整3 条规划地铁线路的方位和站点,将18 号延长线东移,31 号线南移并延伸,8 号线北移,在轨道交通站点500~800 m 服务半径范围内形成超享聚落。超享聚落采取梯级成长模式,前期以研发和小试为主体,引入成长型企业聚落,后期在研发转化功能基础上复合设置金融服务、展览展示等多种服务功能。

智能智造园的超享聚落将南沙高铁站轴线向南延伸,打造了1 条南北向的“智造水廊”,聚合智能船舶、新能源汽车、机器人智造等研发中试功能,与滨水4 个制造单元相互支撑。海洋科技湾的超享聚落集中布置海洋电力、海洋生物医药、海洋贸易等研发中试功能,与滨水和内陆的3个制造单元协同发展。数字成长谷由4 个超享聚落和3 个居住组团组成,包含大数据中心、工业互联网、区块链等研发功能(图 6)。

图6 超享聚落分布

2.2.3 智慧城市理论下无界未来策略

基于智慧城市理论,本方案以后疫情时代为背景,特殊的场地环境作为基底,对未来城市生活方式作出畅想,提出了“智能交通—MTOD 模式、智慧交互—超级交互模式、智享生长—生长城市”三大设想。

探索创新的智能交通模式,提出在TOD 基础上建设MTOD(multi-TOD)模式的设想,将TOD 开发由传统的点式激活发展为面式覆盖,把站点分为双轨级、地铁级、云轨级等多样多内容开发模式。在环形MTOD 基础上,探索未来城市的超级交互模式,以多个产业聚合为核心,向四周扩散生长,形成立体环通的交互城市聚落,引导人流、物流、信息流的循环与集聚。另一方面,采用阶级开发和弹性生长理念,将城市分为4 个阶段渐进式开发,并且在建设用地与非建设用地衔接处各选取10%作为弹性发展用地,今后将建设用地向外延伸,实现建设用地与生态环境的相互渗透,打破城市与自然的边界感(图7)。

图7 弹性生长

3.1 总体规划

方案以创新未来城作为核心区,总体规划结构是“多轴、一环、六核、多区”(图 8)。“多轴”为超级生态廊道轴、珠江水岸轴、四条河涌水轴,建立了网状藤蔓式的生态基底;
“一环”为复合交通活力环,承担了生态、休闲、交通功能,是核心区的活力核心;
“六核”为搭载在复合交通活力环之上的总部智库、决策信息、研发会展、生态共享、创意生活、康养生活六大配套核心,营造了超级交互的城市聚落;
“多区”为TOD 总部区、创意办公区、研发会展区、创意生活区、康养旅游区,与六大配套核心相互对应。

图8 创新未来城总体规划结构

方案采用渐进式开发的手段,打造生长城市模式。第1 阶段,整理核心区的土地和路网,加固现状堤岸,形成生态屏障;
第2 阶段,形成基础路网,先行发展核心站点地块,以点带面,促进周边区域的发展;
第3 阶段,完成站点体系建设,建立地下轨道交通和慢行系统;
第4 阶段,云端轨道形成闭环,构成复合交通环系统形态,利用弹性地块为未来城市发展提供调整空间。

3.2 道路交通

核心区采用了MTOD 的智能交通模式(图9),在中央绿轴和滨海岸线景观组成的生态基底上置入环形绿谷,整合环形云端轨道和地铁交通系统,形成三维立体化的公共交通体系。以6 个超级交互配套核心为起点,在2 层和3 层高度处向外扩散形成云端轨道,并且与环形空中慢行步道和自行车道相连,构成公共感强烈的空中慢行系统。3 条地铁线路在核心区内实现两两交汇,复合地铁线路与云轨线路,形成多个多类型的复合站点,提升区域的交通可达性,形成面式核心。

图9 MTOD 模式

3.3 产业规划

多种交互模式共同组成了未来城市交通互联的超级交互模式,形成了创新未来城的城市产业体系。环形MTOD 系统连接了各大产业功能聚落,串联六大配套核心,实现了产业物流之间的交互;
在功能聚落中,产业空间与城市空间进行互动,室外和室内空间共同开发,实现了空间之间的交互;
科创人群利用物联网、大数据等新型技术交流创意想法,实现信息流之间的交互。

3.4 蓝绿空间

核心区通过智慧城市空中观光环和滨水碧道休闲游憩路径串联了中心公园绿地空间、生态湿地绿地空间、滨水休闲绿地空间,实现生态景观与城市空间的相互渗透。核心区设计了3 种滨水岸线形式(图 10):休闲生活主题驳岸重点打造具有滨海小城风情的生活水街,形成水街集市、滨水广场等绿色生态空间;
湿地观景游憩驳岸以湿地科普和亲子活动功能为主,打造湿地科普乐园和户外运动探险公园;
弹性生态驳岸通过生态手段打造分级防洪堤防,利用现状红树林资源保护带打造弹性滨海风景带。

图10 滨水岸线设计

3.5 城市风貌

在城市设计中,重点提取了岭南文化、沙田水乡、生态湿地、港口码头、国际商贸等关键特点,形成了“水脉芯城”的核心区城市风貌(图11、12)。创意生活区强调生活居住与景观休闲结合;
研发会展区以大尺度创意展馆为特点;
康养旅游区内以小尺度建筑体量为主,呈现出岭南水乡风貌;
创意办公区以三维立体步行系统为特色;
TOD 总部区中大尺度建筑与生态湿地相互渗透,创造了多功能活力街区。

图11 创新未来城效果图

图12 创新未来城MTOD 节点效果图

交互生长的理念为近年来新兴试验的创新合作示范区提供了一种新颖的城市设计思路,充分解答了城市与环境、城市与产业与人、城市与新技术等多重关系,建立了更加完善的创新合作示范区城市设计理论支撑体系。首先,创新合作示范区应根植于环境“基质”之中,渐进式生长出“藤蔓”“枝干”“叶子”,实现城市与自然充分交融的榕蔓链接景象。其次,创新合作示范区不同于注重产城二者关系的一般性产业园区,更全面地关注“产”与“城”、“产”与“人”、“人”与“城”3 种互动关系,建立良性发展的超享聚落体系。最后,借助新技术打造创新合作示范区的无界未来,建设智慧的城市交通系统,探索城市各要素之间超级交互的可能,让城市在空间、时间、功能维度上弹性生长。新时代创新合作示范区在国家创新驱动发展战略下孕育而生,它的开发建设是一个动态发展的过程,需要可持续的城市设计方法促使城市有机生长、创新生长、智慧生长。

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