原标题：城市综合体立体绿植行为偏好影响测度及经济效用视角下的设计优化 王桢栋 等 时代建筑2023年第2期
城市空间组织的立体化以及功能的复合化与综合化是高密度城市形态的发展趋势，当前的城市设计实施与管控在“降速—提质”发展理念下，也面临着从“二维平面”向更精细化的“三维空间”转变的挑战，这种转变促使我们更加系统性地思考“立体城市”。回应“十四五”规划“加快数字化发展”目标和“推行功能复合、立体开发、公交导向的集约紧凑型发展模式”的要求，需要基于中国高密度城市的建设特征，从二维的土地利用转变到三维的空间使用视角，探讨立体城市空间的建构与管理机制、空间使用绩效、公共空间品质、步行系统连续性等问题，通过运用定量化测度方法与可视化表达来辅助高密度复杂城市空间认知。本期邀请专家学者展开了多层面、多角度的探讨。
在主题文章部分，庄宇、陈杰的文章回顾了全球城市建设演进的四条线索，梳理了立体城市的发展进程、动因和谱系，对中国当代高密度立体城市的建构特点和发展趋向进行了探讨。晴安蓝、谢如意的文章对一系列城市设计和交通发展理念进行了背景梳理与内涵界定，从行程时间的角度重新思考城市设计与交通规划的目标与价值取向，以及城市多中心发展趋势下所隐含的多元化交通标度。西德斯·卡卡尔等人的研究以香港沙田新镇为例，调查了使用三维步行网络得出的可达性指数、香港最近开发的可步行性评分系统，以及表明步行偏好的实际步行流量水平之间的双变量相关性。张灵珠等人的文章以上海和香港两个典型高密度城市为案例，从交通组织、功能布局、空间使用三个维度15个指标构建基于多源数据的高密城市轨道交通站域综合绩效评价体系，以期为高密度城市轨道交通站域的规划政策和实践提供支持。王浩锋对深圳福田中心区的立体步行系统进行了研究，试图通过对复杂空间系统的局部与整体关系的分析，为中心区立体步行系统的现状诊断和方案评估提供一个研判视角。言语等人基于公共空间品质与可达性验证，对轨交综合体基面公共空间的容积率奖励条件进行了研究，以期通过轨交综合体立体基面面积的容积率奖励导控来促进城市设计与空间品质。王桢栋等人的文章运用沉浸式虚拟现实环境中的可视化叙述偏好法，对使用者在不同场景中表现的立体绿植空间使用偏好进行了定量化测度，提出了综合测算方法，将立体绿植空间在消费者心理维度的效用纳入经济效益计量，并基于此为城市综合体立体绿植设计优化提供导控。
作为高密度城市环境生态性缺失的补充，立体绿化在室内公共环境中的应用日渐广泛。然而，立体绿植空间的生态收益并不足以平衡其前期高昂的成本投入及维护支出。作者研究发现，除生态价值以外，立体绿植空间还能够通过影响使用者行为为城市综合体的商业空间创造收益。运用沉浸式虚拟现实环境中的可视化叙述偏好法，研究对使用者在不同场景中表现的立体绿植空间使用偏好进行了定量化测度。研究显示，相较于色彩属性，立体绿植的空间类型对于消费者具有更强的吸引力性价比，并对人流有显著的向上和室外导引效果。在此基础上，作者进一步提出了综合测算方法，将立体绿植空间在消费者心理维度的效用纳入经济效益计量，并基于此为城市综合体立体绿植设计优化提供导控。
[1]越来越多的证据表明，快节奏的城市生活和高密度、高异质性城市街区景观环境容易诱发广泛性焦虑、心境障碍和精神障碍等心理疾病。
针对环境恶化所带来的社会健康问题，环境心理学研究发现，在城市公共开放空间中通过增加自然绿色空间、改善环境宜人性等措施，可以有效地缓解城市环境诱发的情绪压力，
对负面情绪起到一定的调节作用，[4]并且能进一步抑制炎症[5]和焦虑反应[6]。在此背景下，高效利用存量土地中的公共空间，与立体绿化相结合，是提升城市人均绿化面积和改善城市空间品质的有效解决办法。立体绿植空间可以在节约能源、增加经济收益和提升社会效益三方面产生积极作用，成为高密度人居环境中的重要角色[7]（图1）。
1. 立体绿植空间理论框架1.2 立体绿植：政策支持与高昂维护费用的矛盾
[9]这也是我国当前立体绿化推广缓慢的重要原因。因此，寻找适合的空间载体，使立体绿化在最大限度发挥环境和社会价值的同时，能持续为载体创造一定的经济效益，来平衡其运营成本，已成为进一步推动立体绿化建设的主要动力。
1.3 城市综合体作为立体绿化载体所带来的新机遇城市综合体是适应现代城市复合高效趋势的产物，它通常位于城市核心地段，与城市公共交通便利衔接，是出行的重要节点，并日益成为市民日常生活的重要组成部分。[10-11]
[12]日本和新加坡的多个国际案例显示，立体绿植空间可为城市综合体吸引大量人流，能有效提升使用者的停留时间，并促进其社会性活动的发生和重复到访。
1.4 新技术和新方法所带来的精准设计导控近年来不断涌现的新技术、新方法正在为建成环境研究带来更为科学化的研究手段。可视化叙述偏好问卷（Stated Preference，简称“SP法”）作为在因变量不连续情况下的统计模型，已在建筑空间研究中得到较多运用，
但目前可视化SP法的运用尝试，往往采用简单的轴测图而非人眼视角的实际情况来获取受访者的直观感受，难以高效传递综合体这类复杂空间的临场感。[15]
[16-17]让以往需要大量时间投入的沉浸式空间感知研究变得简便易行。[18]其已在环境行为学研究中得到运用，可以有效排除实地调研中的不可控因素，提升研究信度。
相关研究显示，虚拟现实环境下的行为活动与实景中的行为基本一致。[20]国内已有学者运用虚拟现实技术来生成不同的场所界面，开展界面心理认知的量化研究。[21]在可视化SP法和虚拟现实等新技术迅速发展的当下，环境行为研究的信度和效度都有了进一步的提升空间。开云 开云体育平台适时采用“新方法”来回答“老问题”，通过新技术更加准确地模拟空间场景，让被试者可以快速准确地选出空间偏好，在环境行为研究层面具有很大的潜力，可为城市综合体立体绿植空间的精细化设计与效能评估提供新的技术手段，实现精准技术分析支持下的空间设计优化。2 实验设计
立体绿化的研究与实践日益增加，相关的规范逐步成熟和不断细化，其中也涌现了对于立体绿化的不同角度的分类方式（图2）。参照上海市工程建设规范DG/TJ08-75-2014J12714-2014《立体绿化技术规程》[22]
相关研究设计分为以下步骤（图3）。首先通过类型学支持下的案例分析与调研确定典型的综合体绿植空间模式，然后基于文献与规范研究确立立体绿化类型及颜色属性，以及纳入分析的典型空间行为场景。在此基础上运用SPSS正交设计构建沉浸式的VR场景，通过大样本的具身性测试采集行为选择偏好，并在离散选择模型的支持下计算不同因素的偏好权重系数。随后将权重系数代入经济测算模型，对于立体绿化间接产生的经济效益进行估算，得出最终经济收益，对今后的综合体中立体绿化设计实践提供指导与优化路径。
如前所述，本研究所讨论的立体绿植空间主要包括屋顶绿化和垂直绿化两类。在下文中，根据绿化特点将花园式屋顶绿化简称为“空间绿化”，垂直绿化简称为“平面绿化”。此外，本研究还将立体绿化属性分为类型属性和颜色属性。类型属性分为空间绿化和平面绿化；颜色属性分为单色（纯绿色）和彩色（多种颜色）。
影响综合体内立体绿植空间选择的因素除使用者的绿化偏好外，使用者的行为场景也会产生显著的效用。使用者的行为场景会在绿视率、使用者的视线角度、绿植空间的三维位置等多方面产生直接的视觉反馈和空间感受，因此使用者的行为场景也是检验立体绿植空间环境品质的重要因素。
城市综合体内行为场景的分类较为复杂，笔者通过对相关论文的整理归纳以及对国内外成熟的立体绿化综合体的案例分析，从公共空间行为模式和城市综合体内的空间模式两方面入手，选择了五类最具代表性的综合体内行为场景：室内水平行走、室内向上行走、室内向下行走、室外水平行走、室内室外行走（图4）。
（1）单边绿化空间偏好：被试者依次观看两个场景，第一个场景左右对称，让被试者选择直观偏好；第二个场景以第一个场景为基准，在场景的一侧增加立体绿化。以平面单色属性的立体绿色植物空间作为基础立体绿化场景，通过计算被试者两次场景选择的变化，得到基础场景相对无绿化场景的吸引力系数。
}/NUM(场景1右)（2）双边绿化空间偏好实验：利用SP法的交叉对比，得到不同类型立体绿化场景与基础立体绿化场景的系数关系。与单边实验数据共同计算，可以得到不同立体绿化种类的吸引力效用系数。计算方式如下：F单边= F
①（3）访谈：与被试者交流访谈，挖掘其选择的内在原因，辅助修正数据，以获得合理化系数。整个实验流程，每个被试者体验时长共30min，其中VR体验时间共20min，实验开始前及两个实验之间各设置5min的休息环节，防止产生3D晕眩，访谈穿插在实验过程中（图5）。
虚拟场景的构建需要实际场景作为基础，而基础场景的选用需要满足以下条件：（1）包含所有空间行为场景（室内空间、室内外联系空间、纯室外空间等）；（2）未设置大面积绿化，方便后期图像处理，进行控制变量；（3）室内外设计手法简洁，符合大众审美。综合各项因素考虑，本次实验虚拟场景的基础场景选取位于上海陕西南路地铁站域的环贸IAPM（图6）。
实验共招募47位被试者，年龄段分为18~30岁和31~40岁两个类别，比例为2∶1。男女性别控制为 1∶1 ；被试者的专业背景覆盖文、法、理、工等多个学科。在实验过程中，每位被试者依次进行单边绿化和双边绿化实验，共计94次，选取具有更强停留或前往意愿的场景（图9）。实验结束后，实验助理对每一位被试者进行访谈，访谈记录被用于检验结果的确认与修正。
在绿化种类方面，对比两张评估结果中的整体系数，可发现类型属性的吸引力大于颜色属性。并且吸引力系数均为正数，空间彩色绿化种类吸引效用最高。
在行为场景方面，对比不同行为场景（不同场景在图表中表示为不同颜色）可以发现，水平向上和室外相关场景都表现出较强的吸引力。通过实验中的现场采访发现，立体绿植空间的吸引力主要来自空间预示性。绿化的出现具有暗示活动空间变化的作用，从而吸引被试者选择前往该空间。但是通过实验期间的采访发现，与停留率（是否愿意在该空间停留）和重复到访率（是否愿意再次前往）相关的问题，却无法得到准确的答案。大多被试者表示，如果立体绿植空间与其他活动空间（休憩空间、商业空间等）相结合，则更愿意在该空间停留，或者再次前往。
在实现了行为偏好吸引力评估的基础上，本研究可结合立体绿植空间偏好的经济效益开展进一步分析与设计优化导控。具体而言，立体绿植的空间效益体现在对人流的吸引力，而这种空间效益与经济效益的关系通过购买转化率进行联系。若购买转化率相同，到访人数增加，商业空间平效和租金会随之增加。对于立体绿植空间的方而言，其主要经济收益来自租金浮动。根据常用的租金算法计算收益，同时计算三个方面：立体绿化自身的成本、立体绿化的维护成本和立体绿化所占面积的租金收入。可得公式：P = （En × E × N） – （G / A） × （B / T + M + R）
；N：抽成系数；G：绿化面积；A：区域面积；B：立体绿化成本；T：测算周期；M：维护成本；R：租金）其中，通过查询整理资料，对公式中抽成系数、立体绿化成本[24]、测算周期[25]进行常用数值代入，可得公式：
m2•天）。通过40%、35%、30%、25%的逐层减少比例得出不同楼层的平效和租金数值。根据不同行为场景常见的空间位置，设定不同行为的楼层背景。室内水平行为按照平均值计算；水平向上按照二层数值计算；水平向下按照地下层计算，数值参考二层数值；室内外和室外水平按照四层数值进行计算。由于环贸IAPM综合体的数据难以查询，计算使用的租金数据以地理位置相近、定位相似的恒隆广场作为参考。代入各绿化种类在各行为场景中对整体人群的吸引力，得到空间经济效益图表（表1）。另外，表1对立体绿化的维护成本阈值进行了计算，发现除了室内水平和向下行走行为场景，当维护成本降低至0.76元/（m
表1. 立体绿植空间经济效益测算及正向收益维护成本预估首先，室内立体绿植空间整体收益能力显著，其中在向上行走场景中，经济效用呈现最为显著的正向收益；在室内室外和室外行为场景下，收益能力较为显著，也可获得正向收益。在室内行为场景中，空间彩色绿化种类效果最优。另外，在室内水平的行为场景下，立体绿植空间的收益虽无法完全弥补投入成本，但可结合直接收益（能源方面）弥补前期投入。
其次，类型属性的性价比高于色彩属性，投入相同的成本可以带来更高的收益。从图中的数据来看，经济测算模型的优劣与使用者的空间偏好一致。无论是在偏好实验中，还是结合经济效益，均发现类型属性的影响效用较高，且性价比更高。
基于前述各类型综合体立体绿植潜在经济效益的定量化测度，研究团队进一步提出了相应的立体绿植设计优化导控，可支持不同场景和不同需求下的设计优化。如图11所示，在室内行为场景中，若需要将人流向上层空间引导，则空间彩色的立体绿植效益最高；对于水平向的同层纵深引导，对于室内场景来说，空间单色的综合效益最佳，室外则是空间色彩效益最佳；而向下层空间引导时，空间彩色的综合效果最佳。在室外环境中，无论是纯粹的室外环境还是室内外交互环境，空间彩色的综合效益最好，平面类整体弱于空间类。总的来说，对于综合体立体绿化而言，大多数情况下空间类立体绿化能取得较好的经济效益。
立体绿植空间的经济效益来自其自然属性所展现的吸引力。利用城市综合体的协同效应，将吸引力所带来的人流转化成消费行为，进而提升商业空间平效与租金收益。通过空间偏好和经济层面的测算，本研究发现，立体绿植空间对于消费者的吸引力主要包含两个方面。首先，立体绿植空间可以对消费者形成首次吸引力，尤其是在室外空间和高区空间设置的立体绿植空间，对于消费者向更高层流动能够产生明显的导引效果，进而为综合体带来一定的收益。此外，相较于色彩属性，立体绿植空间的空间属性对于消费者的吸引力及所产生的经济效益性价比更高。
其次，立体绿植空间可通过与人的多次互动带来吸引力，提升空间停留率。在实验过程中，被试者对于立体绿植空间周边的活动性表现出较高的兴趣，并表示吸引力与活动性明确相关，后续的模型分析也证实了这一判断。
本研究在以下方面仍存在局限，会在后续研究中进一步改进。在数据收集中，受限于场地设备与时间，本研究所招募的被试者多为青年师生，难以囊括实际场景中使用人群的复杂性和差异性，后续会开展针对性补充。在经济模型测算方面，由于现实中的立体绿植空间相关数据难以获取，所以模型主要针对理想化情形进行测算，未来会进一步纳入对于不同综合体间购买转化率、整体环境品质差异的考虑。
本研究通过新样本数据的收集和新技术手段的介入，以期更为科学地引导未来综合体内立体绿化设计的实现。与传统环境行为学研究侧重于通过实地观察与行为注记等方法不同，本研究结合离散选择模型与可视化SP法，在沉浸式VR环境中对于人群的偏好进行采集测度，进而对空间要素进行量化评估，为空间认知视角出发的复杂建成环境下的空间认知与行为研究提供了新的分析框架，是新技术条件下的环境行为研究的有益尝试。
本研究结合经济效益测算方法，将立体绿植空间的环境与社会效益转化为可衡量、可比较的经济效益，拓展了以往研究中单一侧重于节约能源的思路，所提出的测算模型可帮助未来的方案设计与效益评估。期待通过立体绿植空间与综合体的结合，不仅可以更好地增加综合体的吸引效用，提升社区生活质量，同时能够有效推进城市系统性、整体性协调发展，持续带来生态、社会和经济的可持续效益。
（图表来源：图1、图3~图5、图6（1）、图10、图11：作者自绘，图2、图6（2）、（3）、图8、图9：作者自摄，图7（1）来源于网络：，图7（2）来源于网络：）
① 根据离散选择模型中的选择概率Pi，公式为：Ln[Pi/(1-Pi)]=β0+∑(βi+Xi)。根据上述公式分别计算不同场景下不同绿化属性被选择的概率的比值。
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