Quy hoạch đô thị dựa trên quá trình generative and space syntax thành phố hội an như một trường hợp minh họa

Ngày nay, các nhà nghiên cứu đã đưa Space Syntax vào các phần mềm máy tính để mô phỏng các quan hệ không gian, hỗ trợ đắc lực cho công tác thiết kế và quy hoạch đô thị thông qua các hình

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

DƯƠNG VĂN HOÀNG

QUY HOẠCH ĐÔ THỊ DỰA TRÊN QUÁ TRÌNH GENERATIVE VÀ SPACE SYNTAX - THÀNH PHỐ HỘI

Công trình được hoàn thành tại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS KTS NGUYỄN HỒNG NGỌC

Phản biện 1: TS NGUYỄN ANH TUẤN

Phản biện 2: TS TÔ VĂN HÙNG

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kiến trúc tại Trường Đại học Bách khoa vào

ngày 16 tháng 12 năm 2018

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

 Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học

Bách khoa

 Thư viện Khoa Kiến trúc, Trường Đại học Bách khoa –

ĐHĐN

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề, sự cần thiết và ý nghĩa của đề tài

Quá trình Generative 1 của Alexander nghiên cứu Sự sống hay Tính toàn thể của đô thị, giúp đô thị biến đổi bảo toàn cấu trúc, thích ứng và phát triển bền vững

Space syntax 2 được mô tả như một phương pháp nghiên cứu

về mối quan hệ xã hội với không gian Lý thuyết này được phát triển bởi Bill Hillier và các nhà nghiên cứu khác từ những năm 1980 Ngày nay, các nhà nghiên cứu đã đưa Space Syntax vào các phần mềm máy tính để mô phỏng các quan hệ không gian, hỗ trợ đắc lực cho công tác thiết kế và quy hoạch đô thị thông qua các hình ảnh mô phỏng và số liệu Nghiên cứu này nhằm bổ sung phương pháp luận về quy hoạch đô thị theo hướng bền vững, vận dụng kết hợp quá trình Generative và Space Syntax trong phân tích, nâng cao tính khách quan trong công tác quy hoạch đô thị

Trường hợp thành phố Hội An- tỉnh Quảng Nam là một ví dụ minh họa để ứng dụng các nghiên cứu trên đây

2 Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu lý thuyết về quá trình Generative và phân tích Space syntax trong tổng thể đô thị Từ ứng dụng kết hợp phương pháp trên vào trường hợp cụ thể là quy hoạch chung thành phố Hội An

3 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu là quá trình generative và phương pháp

mô phỏng phân tích Space Syntax trên phần mềm máy tính DeptmapX

- Phạm vi nghiên cứu: thành phố Hội, trong đó khu vực đất liền

là nghiên cứu mô phỏng, Cù Lao Chàm là đối tượng để đánh giá liên kết

- Giới hạn nghiên cứu: Quá trình mô phỏng thực hiện bước xác định cấu trúc không gian đô thị

1

Quá trình generative (generative process) có thể dịch gần đúng là quá trình khởi phát hoặc nguyên phát, nhằm chỉ ra nội dung về sự phát triển Tuy nhiên cụm từ này không diễn tả đầy đủ ý nghĩa của generative process là sự phát triển dần dần và trong mỗi bước cấu trúc đều nhận lấy phản hổi (feebback) từ quá trình trước để nâng cao tình toàn thể của nó Chính vì vậy tác giả để xuất giữ nguyên thuật ngữ generative vừa đảm bảo tính liêm chính (integrity) của thuật ngữ vừa phù hợp với bối cảnh toàn cầu hóa ngày nay 2

Space Syntax: có thể tạm dịch là Ngữ cảnh không gian Cũng với lý do tương tự như quá trình generative, tác giả đề xuất giữ nguyên thuật ngữ này như trong tiếng Anh trong khi chờ đợi một cách chuyển ngữ tốt hơn

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp khảo sát thực địa

- Phương pháp hỗn hợp

5 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài

ở trong và ngoài nước

5.1 Nghiên cứu ở nước ngoài

Các tác giả, nhà nghiên cứu tiêu biểu:

- Christopher Alexander, Michael Mehaffy, Nikos Salingaros

- Bill Hillier, Julienne Hanson, Sonit Bafna

5.2 Nghiên cứu trong nước

TS KTS Nguyễn Hồng Ngọc, ThS, KTS Ngô Lê Minh

6 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết về quá trình Generative và phân tích Space Syntax, kết hợp hai quá trình trong phân tích đô thị, ứng dụng trong quy hoạch cấu trúc không gian đô thị

7 Cấu trúc của luận văn

Chương 1- Tổng quan về nghiên cứu quá trình Generative và Space Syntax trong công tác lập đồ án quy hoạch đô thị

Chương 2- Phương pháp nghiên cứu và cách thức giải quyết vấn đề

Chương 3- Kết quả khảo sát thực tế tham chiếu với thuộc tính Generative và Space Syntax

Chương 4- Đề xuất quy hoạch cấu trúc không gian đô thị Hội

An và quá trình quy hoạch đô thị theo hướng phát triển bền vững

CHƯƠNG 1 QUÁ TRÌNH GENERATIVE VÀ SPACE SYNTAX TRONG

QUY HOẠCH ĐÔ THỊ 1.1 Quá trình Generative

1.1.1 Các thành phần chính của quá trình Generative

Quá trình Generative của Christopher Alexander nghiên cứu

Tính toàn thể của đô thị Khái niệm cái toàn thể, trường trung tâm và quá trình có liên quan với nhau Các thành phần chính của quá trình generative gồm:

a) Tính toàn thể: Quá trình Generative là một quá trình có sự

tăng trưởng dần dần trong đó sự tiến hóa mang tính quá trình hay “sự

phát triển hữu cơ” xảy ra, Alexander phát hiện sự nổi lên của một phẩm chất được gọi là “toàn thể”

b) Trường trung tâm: Trong một cấu trúc toàn thể có các trường

trung tâm Trường trung tâm là một vùng không gian có quan hệ và được tổ chức, một dạng kiểu như trường lực tác động trong không gian

c) Ngôn ngữ hình thức và ngôn ngữ kiểu mẫu: Tính toàn thể

không thể định nghĩa đầy đủ, nhưng Alexander cho rằng có một cách để gợi ý, hướng dẫn chúng ta tăng cường được tính toàn thể, tăng cường

“sự sống”, đó là các thuộc tính của ngôn ngữ hình thức và ngôn ngữ ngữ kiểu mẫu

- Ngôn ngữ kiểu mẫu: Kiến trúc và các thành phần đô thị được

tạo nên bởi các kiểu mẫu Các kiểu mẫu được tổ chức trong một hệ thống vừa liên quan với nhau nhưng cũng vừa có tính tầng bậc, nhờ thế

mà tạo ra sự kết nối vô hạn

- Ngôn ngữ hình thức: Để xây dựng một môi trường thực sự có

sự sống, phải có một thứ ngôn ngữ hợp tác với ngôn ngữ kiểu mẫu, đó

là ngôn ngữ hình thức Ngôn ngữ hình thức có mười lăm thuộc tính để biểu hiện Những thuộc tính này là một chỉ số cho tính toàn thể, càng nhiều thuộc tính tồn tại trong một thành phần thì tính chất toàn thể của thành phần đó càng cao

1.1.2 Quá trình Generative trong công tác quy hoạch đô thị

Trong quá trình generative, trình tự của các bước có vai trò động lực cho quá trình hình thành các kiểu mẫu và thuộc tính Alexander triển khai quá trình Generative với những thuộc tính được nhà nghiên cứu đô thị Michalael Mehaffy trình bày thông qua Generative Code (Luật Generative) với 10 bước

1.2 Space Syntax trong quy hoạch đô thị

1.2.1 Tổng quan

Space Syntax (tạm dịch: Ngữ cảnh không gian) là tập hợp các

kỹ thuật để phân tích bố cục không gian và mô hình hoạt động của con người trong các tòa nhà và đô thị Nó cũng là hệ thống các lý thuyết liên kết không gian và xã hội Space Syntax bao gồm bốn thành phần cơ bản, được sử dụng trong tất cả các ứng dụng Ngữ cảnh không gian, bốn thành phần này là: Đại diện của không gian, Phân tích quan hệ không gian, Mô hình diễn giải, Học thuyết

1.2.2 Đại diện của không gian

Các yếu tố không gian có thể được sinh ra theo hình học hoặc

được xác định chức năng

Hình 1.1 Ba loại đại diện không gian d) Các dạng đồ thị diễn tả không gian: (xem hình 1.2)

(1) A graph representing an ideal house

Đồ thị diễn tả một ngôi nhà giả định

(2) A graph representing an ideal settlement

Đồ thị diễn tả một khu định cư giả định

Hình 1.2 Các dạng đồ thị diễn tả không gian

1.2.3 Phân tích mối quan hệ không gian

Các mối quan hệ không gian được phân tích khách quan bằng các phép đo khác nhau, bao gồm các phép đo tích hợp (integration- xem hình 1.3-A) và lựa chọn (choice - xem hình 1.3-B)

A- Space syntax integration pattern

of Greater London

Hình ảnh ngữ cảnh không gian tích

hợp của Greater London

B - Space syntax choice pattern of Greater London

Hình ảnh ngữ cảnh không gian lựa chọn của Greater London

Hình 1.3 Hình ảnh diễn đạt mối quan hệ không gian

1.2.4 Đo và phân tích các mối quan hệ không gian

a) Thiết lập đồ thị phù hợp:

Các mối quan hệ không gian phức tạp, được biểu diễn dưới dạng đồ thị, có thể được đơn giản hóa bằng cách vẽ một đồ thị tương ứng (xem hình 1.4)

A - Justified graphs of the same

house seen from room A (Left) and

from house entrance (Right)

Đồ thị hợp lý của cùng một khu định cư nhìn từ hai đường phố khác nhau (đỏ

và xanh dương)

Hình 1.4 Đồ thị không gian b) Ba khái niệm về khoảng cách:

- Khoảng cách liên kết cấu trúc: số lượt từ không gian này sang không gian khác (xem hình 1.5-A)

- Khoảng cách góc: sự thay đổi góc từ không gian này sang không gian khác

- Khoảng cách đo: khoảng cách đo theo mét từ không gian này sang không gian khác

A - Three least angular distance

routes to a destination

Ba tuyến đường khoảng cách góc ít

nhất đi đến một địa điểm

B - The integration pattern of London

Mô hình tích hợp của London

C - The overlapped least angular

distance routes passing through a space

Các tuyến đường khoảng cách ít góc

cạnh nhau đi xuyên qua một không gian

D- The choice pattern of London

Mô hình lựa chọn của London

Hình 1.5 Minh họa về các phép đo ngữ cảnh không gian

Quy mô - Bán kính: Để phân tích các thuộc tính không gian được tìm thấy ở các thang đo khác theo bán kính khảo sát khác nhau (xem hình 1.6)

A- Global choice pattern of Jeddah

Mô hình lựa chọn tổng thể của

Jeddah

B- Local choice pattern of Jeddah

Mô hình lựa chọn địa phương của Jeddah

Hình 1.6 Hình ảnh diễn đạt phép đo với bán kính khảo sát

Các phép đo khác: Các phép đo Ngữ cảnh khác bao gồm kết nối, tổng chiều sâu, entropy, cường độ v.v… Các phép đo được sử dụng phổ biến nhất trong Space Syntax là lựa chọn góc cạnh và tích hợp góc cạnh tại các bán kính khác nhau bởi vì các phép đo này đã được kiểm nghiệm bởi số lượng lớn các nghiên cứu và các ứng dụng thực tiễn.

1.2.5 Mô hình diễn giải

a) Mô hình không gian và Di chuyển: Mô hình này này được sử

dụng để mô tả và dự báo di chuyển của người

b) Mô hình không gian và Hoạt động: Mô hình này được sử

dụng để nghiên cứu các hoạt động khác nhau trong không gian

1.2.6 Phương pháp luận Space Syntax trong chương trình mô phỏng DepthmapX

Phương pháp Space Syntax có khả năng ứng dụng vào tất cả các loại quy hoạch đô thị Mỗi loại đô thị cần sử dụng phép đo phân tích đánh giá phù hợp (Segment, Aixal, Convex, Isovist, VGA, …)

Phân tích có ứng dụng cao cho công tác quy hoạch cơ cấu không gian đô thị là phân tích: Segment và Axial

1.2.7 Ứng dụng phân tích Axial và Segment trong quy hoạch chung

đô thị

a) Phân tích Axial (phân tích trục)

Hình 1.7 Diễn đạt về trục của Space Syntax

b) Phân tích Segment (phân tích đoạn) Phân tích Segment sẽ cho ra dữ liệu về Hội nhập (Integration) và Lựa chọn (Choice) từ đó

giúp chúng ta có thể xác định tiềm năng của di chuyển có xác định đích đến (di chuyển tới) và di chuyển xuyên qua không gian (di chuyển qua)

lượng các vấn đề cảm nhận được từ hiện trạng và dự đoán tương lai của phương án quy hoạch

1.4 Kết luận Chương 1

Tại các nước phát triển như Anh, Mỹ đã ứng dụng các lý thuyết Quá trình Generative hoặc Space Syntax, đó là một bước tiến hỗ trợ định hướng đô thị phát triển bền vững.Tại nư ớc ta, đến nay các đồ án quy hoạch đô thị chưa ứng dụng các phương pháp trên Nghiên cứu có ý nghĩa bổ sung phương pháp luận của công tác quy hoạch đô thị

CHƯƠNG 2 TRÌNH TỰ KẾT HỢP QUÁ TRÌNH GENERATIVE VÀ SPACE

SYNTAX TRONG ĐỒ ÁN QUY HOẠCH ĐÔ THỊ

2.1 Các cơ sở cơ sở lý thuyết, cơ sở pháp lý

2.1.1 Cơ sở lý thuyết

- Nghiên cứu quá trình Generative

- Nghiên cứu Space Syntax và phần mềm mô phỏng DepthmapX

2.1.2 Cơ sở pháp lý

2.1.3 Cơ sở tài liệu

2.2 Các nội dung điều tra khảo sát thực địa

2.3 Trình tự thực hiện

 Qua phương pháp khảo sát thực địa: thu thập hình ảnh và số liệu

 Xác định các trường trung tâm

 Ngôn ngữ kiểu mẫu của các trường trung tâm

 Sử dụng phương pháp Space Syntax, chương trình DepthmapX, phân tích mạng lưới không gian

 Bổ sung, hoàn thiện kiểu mẫu, nâng cao tính chất “toàn thể” của các trường trung tâm

 Quy hoạch bổ sung cho mạng lưới không gian thành phố, bổ sung tính hỗ trợ các trường trung tâm với nhau

 Trong quá trình thực hiện, qua mỗi bước cần lồng ghép các

số liệu tiêu chuẩn thiết kế từ tổng quan đến chi tiết để làm rõ

 Đánh giá quá trình, tính toàn thể của đô thị, hoàn thành bước quy hoạch cơ cấu không gian của đồ án quy hoạch chung

2.4 Kết luận Chương 2

CHƯƠNG 3

ÁP DỤNG QUÁ TRÌNH GENERATIVE VÀ SPACE SYNTAX TRONG QUY HOẠCH CHUNG ĐÔ THỊ HỘI AN

3.1 Khảo sát thực địa và đánh giá tổng quan

3.1.1 Vị trí, phạm vi ranh giới nghiên cứu

Thành phố Hội An thuộc vùng Đông Bắc tỉnh Quảng Nam Diện tích tự nhiên hiện tại của thành phố Hội An: 6.171,25ha

Hình 3.1 Ranh giới và phạm vi nghiên cứu

3.1.2 Đặc điểm địa hình

1) Địa hình đồng bằng

2) Địa hình hải đảo

3.1.3 Khí hậu, địa chất, thủy văn

Hội An nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa của phía Nam Việt Nam mang tính chất khí hậu ven biển Miền Trung

3.2 Xác định các trường trung tâm dựa trên kiểu mẫu và thuộc tính của ngôn ngữ hình thức

* Trường trung tâm hiện hữu gồm:

- Khu phố cổ

- Làng mộc Kim Bồng

- Làng gốm Thanh Hà

- Làng rau Trà Quế- cánh đồng Cẩm Châu

- Làng quê có rừng dừa nước Cẩm Thanh

- Làng chài (làng chài An Bàng, làng chài Cửa Đại) và bến du thuyền biển

- Chuỗi dịch vụ resort du lịch ven biển

* Trường trung tâm tiềm ẩn hoặc chưa mạnh:

- Trung tâm phía Tây nơi giao thoa giữa phường Thanh Hà, phường Tân An và xã Cẩm Hà

- Làng hoa, cây cảnh Cẩm Hà

- Khu sinh thái Thuận Tình

- Khu vực cửa ngõ vào Hội An ở phía Tây

Hình 3.2 Bản đồ khảo sát hiện trạng thành phố Hội An

Hình 3.3 Bản đồ vị trí các trường trung tâm

3.3 Ngôn ngữ kiểu mẫu của các trường trung tâm

3.3.1 Khu phố cổ

Vị trí trường trung tâm phố cổ

Khu phố cổ bên sông

Đường phố ấm áp

Chùa Cầu: k.trúc kiểu

Mắt cửa Nhà có sân trong Phố chợ trên bến dưới

thuyền

Hình 3.4 Trường trung tâm phố cổ và các kiểu mẫu

3.3.2 Làng rau Trà Quế- cánh đồng Cẩm Châu

Giếng đá cổ thời Chăm Pa

Làng nông nghiệp Nhà vườn bên ruộng lúa

Hình 3.5 Trường trung tâm Làng rau Trà Quế- cánh đồng Cẩm Châu

3.3.3 Làng quê và rừng dừa nước Cẩm Thanh

Vị trí Cẩm Thanh

Rừng dừa ngập mặn, Đường

làng nhỏ

Giao thông đường thủy với

thuyền thúng Nhà vườn làm bằng tre và dừa

nước

Hình 3.5 Trường trung tâm Làng quê và rừng dừa nước Cẩm Thanh

Cổng làng nối với bến thuyền Nhà có hiên chế tác gỗ, trưng bày

Hình 3.6 Trường trung tâm Làng mộc Kim Bồng và các kiểu mẫu

3.3.5 Làng gốm Thanh Hà

Vị trí làng gốm Thanh Hà Đình làng và sân lễ hội

Nhà có lò nung và sân phơi Lò nung gốm

Hình 3.7 Trường trung tâm Làng gốm Thanh Hà và các kiểu mẫu

3.3.6 Làng chài ven biển và bến du thuyền

Vị trí làng chài An Bàng và

làng chài Cửa Đại

Rừng cây phi lao phòng hộ

Bến du thuyền cao tốc Trạm đèn biển

Hình 3.8 Trường trung tâm Làng chài ven biển và bến du thuyền

3.3.7 Làng hoa, cây cảnh Cẩm Hà

Vị trí làng hoa cảnh Cẩm Hà

Các khu vườn trồng quất cảnh

Nhà vườn trồng hoa

Hình 3.9 Trường trung tâm Làng hoa cây cảnh Cẩm Hà

3.4 Đánh giá hiện trạng hoạt động của các trường trung tâm bằng phương pháp Space Syntax thông qua phần mềm DepthmapX

3.4.1 Ý nghĩa của việc đánh giá

Mạng lưới giao thông được xem là thành phần không gian phản