第二章 文獻回顧
3.1 Space Syntax
3.1.1 空間結構之分解
空間結構之分解,主要基於二個分解元素,其一為「空間單元」(Convex Space),另一則為「最長動線」(Axial Line)。空間單元是一個凸多邊形空間,
凹多邊形空間必須被分成最少數目的凸多邊形空間,這是因為在每一完整空間單 元內,所有成員均可彼此互視,以達成互動之機能。因此在任何空間平面配置上,
一個屬同一使用性質之 L 型空間,就必須被分割成為二個不同之完整空間單元。
如圖 3-1 所示,單元 10 與 12(或單元 6 與 7)及分解自一 L 型之空間。
圖 3-1 空間單元結構圖 資料來源:【20】
另一分解元素即為最長動線,動線是一條在行進時可能被依循的直線,最長 動線代表連結不同空間單元之最少且最長之動線。因此程序上,空間型態需先經 過「空間單元」分解後,再以「最長動線」作第二次之分解。
依上述二分解元素分別對空間結構做分解後,可得二種空間結構系統圖,分 別是「空間單元結構圖」(Convex Break-up),描述涵蓋所有空間佈置的最少數 目凸多邊形及凸多邊形之間的連接,如圖 3-1 所示;與「動線結構圖」(Axial Map),描述涵蓋所有空間佈置的最少數目動線及動線之間的連接,如圖 3-2 所 示。
圖 3-2 動線結構圖 資料來源: 【20】
a. 空間型態之內在組構邏輯-空間單元
a1 a2 a3 a4 a5
b1 b2
b3 b4 b5
c1
c2 c3 c4 c5
a b c a b c a b c a b c a b c
0 3
2
1
A B C D E
圖 3-3 空間單元結構型態圖
深性型構(DEEP):如圖 3-3A,從便捷度的比較之下,從外部空間到達最 內部空間須經過每一空間單元,即便捷度不高,反之,亦然;但是在控制度的比
較之下,由於經過每一空間單元,所以空間單元的控制度是較高的。
淺性型構(SHALLOW):如圖 3-3E,在便捷度的比較下,外部空間到達其 他的空間單元只需一步即可到達,代表便捷度高;但是從各空間單元比較控制度 下,由於每單元互不相通,必須經過外部單元才可以進入其他空間單元,所以其 控制度是不高的。
樹狀型構(TREE):圖 3-3A 及圖 3-3E 為兩種不同深度的樹型結構 環狀型構(RING):而圖 3-3B 及圖 3-3C 則為兩種不同深度的環狀型構 此外,圖 3-3D 則是介於淺樹與淺環之間之型構特徵。
上述有關空間型態內在組構邏輯得知,其不同的空間單元分佈會影響各個空 間單元的便捷度及控制度,然而在實際面對一龐大之複雜之空間體系時,就必須 依據量化結果來做為評量。
b. 空間型態之內在組構邏輯-最長動線
圖 3-4 動線單元結構型態圖
3.1.2 空間結構內涵之圖面表達
空間結構經分解後,即可轉化成圖,「圖」呈現了在空間佈置中所有空間單 元或是最長動線的可滲透性關係,用節點來呈現空間,用線來呈現連結。並可針 對結構系統中任一結構元素(如:空間單元或最長動線)探討它與其餘所有元素 間之相對深度關係,並將此結構以相對深度圖表示。
相對深度圖是重組過後的圖,特定的空間被放置在底部,稱為「根部空間」。
距離根部空間一個語法台階(語法台階代表空間單元與鄰接單元間的直接連接,
或是在最長動線圖中從一條動線到另一條動線時方向的改變)的所有空間被放置
在上面第一層,距離兩個語法台階的被放置在第二層,依此類推。相對深度圖提 供了從其中一個元素觀看空間佈置的所有深度的視覺圖像。樹狀相對深度圖中大 部分的元素距離根部空間相當遠,在這樣的系統中,平均深度較大,稱為「深型 結構」。灌木狀相對深度圖中大部分的點距離根部空間相當近,稱為「淺型結構」。
以圖 3-5 有關單元 1 之相對深度圖為例,結構系統中單元 3 及單元 5 兩者與 單元 1 之相對深度均為 2;單元 4、6、8 及 10 等與單元 1 之相對深度均為 3,以 此類推,即可解析出單元 1 與其餘所有結構單元間之相對深度關係。
從圖 3-5 單元 1、5、11 等不同空間單元之相對深度圖之比較,可初步判斷 該結構系統中,單元 5 為居於較便捷之位置,因其相對深度圖呈淺形結構;而單 元 1 及單元 11 均為居於較不便捷之位置,其相對深度圖均呈現深性結構。
圖 3-5 單元 1、5、11 之相對深度圖
深度
圖 3-6 動線 1、3、9 之相對深度圖
深度
資料來源:【20】3.1.3 結構內涵之量化表達與解析
空間結構之深層結構內涵之實際內容在於結構系統中每一結構元素(如空間 單元或最長動線)因二種不同基本評量方式所呈現之二個主要量化特質,其分別 是「相對便捷值」(Integration Value)與「相對控制值」(Control Value)。結 構系統中每一結構元素之所以具有此二種量化特質,並非源自元素本身;這些量
值MD5 =(1×4+2×6+3×1)/(12-1)= 1.72。
系統中所居位置之「相對便捷值」。
相對便捷值=Rn = 1 / RRA
因此圖 3-5 單元 1 之相對便捷值 Rn = 1 / 1.404 = 0.712,而圖 3-5 單元 5 之 Rn = 1 / 0.510 = 1.959,兩單元相比較,單元 5 之 Rn 值遠大於單元 1 之 Rn 值,
表示單元 5 相較於單元 1 位居於較便捷之位置。
結構元素之第二個量化特質為「相對控制值」(Control Value,簡稱 CV 值)。
相對控制值所探討的是結構元素與鄰接元素間相互控制程度之比較值。一般來 說,一個元素的控制值常常與鄰接元素的連接數成反比。假設每一元素之控制權 重分配值均為 1,則該元素之所有鄰接元素分別自該元素平均分配得 ( 1 / 鄰接 元素之總數 ) 之控制值。當結構元素所鄰接之元素個數越多,則其對鄰接元素 之相對控制值也就越高,尤其當某一結構元素所鄰接末端元素(如圖 3-5 之元素 4、7 及 11 等)越多時,則此元素對鄰接元素之相對控制程度也就越高,如圖 3-8 之元素 10 及元素 2。
圖 3-5 所示:元素 5 之鄰接元素總數為 4,於是元素 5 之鄰接元素分別自元 素 5 平均分配得 0.25 之控制值;而元素 5 分別自元素 6 分配得 0.5,自元素 8 分 配得 0.5,自元素 10 分配得 0.33,自元素 2 分配得 0.33,因此元素 5 對鄰接單元 之相對控制值 CV 等於 1.667 ( = 0.5 + 0.5 + 0.33 + 0.33 )。元素 10 所鄰接之元素 個數(3 個)雖然少於元素 5 之鄰接個數(4 個),然而因元素 10 鄰接了 1 個末端元 素(即元素 11),故使得元素 10 對鄰接單元之 CV 值(= 1.75)高於單元 5 之 CV 值(= 1.667)。易言之,元素 10 對其鄰接元素之相對控制程度高於元素 5 對其接元素之相對控制程度。
圖 3-7 相對控制值分配圖 資料來源:【20】
空間結構深層內涵之實際內容,除上述因相對深度與相對控制關係等評量方 式來呈現有關系統內結構元素所具有之兩種量化特質(相對便捷值與相對控制 值)外,尚有一種非經任何評量方式而自然存在之量化特質,即為「連接個數值」
(Connectivity,簡稱 CN 值),CN 值為系統中每一結構元素之連接元素個數值,。
當系統中結構元素(如空間單元或最長動線)之 CN 值越高時,則表示該結構元 素之視覺滲透廣度也就越高。如圖 3-5 所示,元素 5 之 CN 值為 4,而其視覺滲 透廣度可及元素 2、6、8 及 10;元素 9 之 CN 值為 2,而其視覺滲透廣度僅及單 元 8 及 12。
3.1.4 以空間語法探討空間衝突之分析
張俊誠(2005)將不同施工階段的工程平面圖,利用空間語法(space syntax)
之概念將工程 CAD 圖面轉換成對應之拓樸結構,再利用空間分析因子(spatial analysis parameters)來評估空間屬性,當空間衝突發生時,利用空間屬性進行衝 突分析。並以一採取逆打工法之地下室工程為例,並藉由該案例來進行空間特性 分析中動線流量與相對便捷值關係之驗證,並對實際發生之衝突進行空間分析。
其進行工程空間特性分析上,主要分為三大步驟:
1. 將 CAD 圖面轉化為拓樸結構。
2. 由拓樸結構計算各個元素的絕對深度、相對深度、相對便捷值及相對控制 值等量化因子。
3. 利用第二步驟計算出的數值進行空間特性分析。
張俊誠(2005)將 CAD 圖面轉化為拓樸結構之方法,結合空間語法中原有之 空間單元及最長動線兩種分割方法成為新的空間分割方式,得以在拓樸結構中完 整呈現工程 CAD 圖面之空間結構。此外在分析實際動線流量與相對便捷值之關 係,結果證明兩者之間有相當正向之關係,動線流動量的比例與相對便捷值的比 例相近。
在個案實證中,由於逆打工法中物料只能堆放在出土口,因此在發生動線與 物料堆放區域的衝突時,利用空間特性分析來檢視是否有較佳之物料放置區域,
以減少空間衝突對工程進行造成之影響。
3.1.5 小結
由文獻回顧可看出在過去相關研究中,不論是在工地配置、空間衝突、空間 排程或是路徑規劃,對於空間特性的分析研究都是較為缺乏的。以空間衝突為 例,在過去空間衝突相關研究中,衝突分析因子考慮的大多是與作業項目特性相 關的因子,並沒有考慮到與整體施工空間特性相關的因子,在衝突分析流程中進 行的也是針對作業項目的部分,因此在衝突解決對策的選擇上,對於衝突位置的 解決方法判斷上缺乏了合適的依據及準則。由此例可以看出,不論是在工地配 置、空間衝突、空間排程或是路徑規劃,若能將空間特性加以分析探討,勢必能 使整體的理論架構更加完善。
空間語法是一套空間分析的工具,在經過空間結構的分解、量化表達及空間 結構分析三項步驟之後,可以瞭解整體空間中每個位置或是動線的特性,兩個主 要的分析因子為相對便捷值及相對控制值,相對便捷值代表的是便捷程度高低,
便捷程度越高代表越容易從其他位置或動線抵達(當然也就代表了越容易到達空 間的其他位置或動線);相對控制值代表的是對鄰接單元的控制程度高低,控制 程度越高代表鄰接單元越容易受到本單元的影響。
空間結構的分解主要有兩種方式:一種是空間單元法,一種是最長動線法,
(i)的 Control Value(CV)
表示該點對鄰接元素之
Mean Depth 平均相對深 Integration Value)
3.2 空間單元阻塞
圖 3-8 空間單元結構分析 資料來源: 【25】
圖 3-9 空間單元拓樸結構分析圖
圖 3-9 空間單元拓樸結構分析圖