【编者按】为了更好地推广学者的研究成果，我们将不定期地推送一些尚未见刊的稿件的精华观点，以飨读者。本文为本刊已录用文章《应对高密度城市采光问题的生成式城市设计方法研究——以KPFui伦敦理想街区为例》的精华版，作品的发布已取得作者授权。欢迎读者指正、讨论。在此感谢在百忙中抽出时间撰写精华版的作者，你们的努力让学术论文的阅读体验变得更好。
高密度城市的采光问题由来已久，针对这一问题，城市设计在经历了野蛮采光时期、几何测算时期、计算机评估时期三个阶段后，迎来了生成式设计浪潮（图1）。其特征主要体现为形式可视化、过程智能化和结果科学化。
图1 城市空间采光研究历史的四个时期
设计师、教育家吕克·威尔逊（Luc Wilson）于2012年创立KPFui。作为KPF内部一项跨学科的城市数据研究项目，KPFui聚焦于城市多尺度的生成式设计研究和实践。目前已完成总体规划和建筑单体项目300余个。伦敦理想街区（London Ideal Block）是其中探索高密度与采光平衡的典型案例。伦敦理想街区将城市设计中影响采光的13个因子归类为单街块、多街块、城市三个层级（图2）。应用生成式设计方法生成海量方案，筛选出理想的街区类型。最终达到高密度与采光的最优平衡。
图2 单街块、多街块和城市3个层级中影响采光的空间因子
该生成式设计方法包含4步流程（图3）：
步骤一，街区原型提炼。在控制街区密度的前提下，逐一比对历史街区类型。选择庭院带塔楼的模式作为理想原型。
步骤二，生成规则确定。从区域、位置、高度三个方面确定规则。
步骤三，街块形态寻优。在目标采光条件下，生成大量多街块形态方案，选择其中最优的街块形态。
步骤四，路网形态迭代。将寻优的街块形态放置在可变换路网结构中，对路网结构进行155次迭代。得到最优的城市形态，指导总体规划。
图3 KPFui伦敦理想街区运用4步生成式设计方法解决高密度与采光平衡的问题
生成式设计方法在伦敦理想街区中的优势体现在6个方面（图4）：
维度全面，将传统城市设计难以覆盖的心理需求等维度全面纳入设计考量。
评估前置，在每次迭代过程中，通过预评估规避设计风险，提升设计品质。
结果灵活，全参数化模型使得设计结果具有高度灵活性，便于优化调整。
流程高效，机器学习和迭代代替人工处理海量数据，使得决策过程更加高效。
展示清晰，将设计过程和结果最大程度可视化，展示信息全面、结果直观，便于沟通交流。
应用广泛，生成式设计具有清晰底层原理和稳定算法模型，在应对其他城市问题方面具有通用性。
图4 生成式设计流程（下）与传统流程（上）的对比图
综上，伦敦理想街区中所运用的生成式城市设计方法，对我国健康城市建设具有三方面的重要启示和思考。第一，城市设计初期阶段应纳入智能化手段。城市设计过程的科学、合理、灵活、高效影响未来城市环境、经济、社会发展的诸多方面。智能化手段有助于城市设计方案的科学研判、城市设计过程的提效优化、城市设计结果的展示发布。第二，城市设计智能化过程应结合人的管控。虽然生成式城市设计方法相较于传统方法具有诸多显著优势，但由于硬性的设计规范和流程管控不够明确，自身仍有完善空间。应在城市设计智能化过程中充分考虑人对其设计过程、条件反馈、设计结果的监督和控制。第三，城市设计应设置全过程公众参与平台。城市设计关乎未来城市中每个居民的生活，其过程应向公众予以充分展示。生成式设计在城市设计的各个阶段，都能以可视化的方式将城市设计不同阶段的信息直观呈现，有利于公众参与平台的搭建（图5,图6）。
图5 创造街区互动展览
作者：高栩，北京建筑大学建筑与城市规划学院，硕士研究生在读
李煜（通信作者），北京建筑大学建筑与城市规划学院院长助理，建筑系副系主任，副教授。liyuthu@qq.com
徐跃家，北京建筑大学建筑城市规划学院，助理教授
“阳光包络面”研究及其应用综述