綠色空間規劃對生態都市建置的影響—土地使用管制與都市設計元素對於生態都市指標影響之模擬分析 - 政大學術集成

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(1)立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v.

(2) 國立政治大學地政學系碩士論文私立中國地政研究所. 治. 政綠色空間規劃對生態都市建置的影響—土地使用管制大立與都市設計元素對於生態都市指標影響之模擬分析. ‧ 國. 學. ‧. The impact of greenspace planning on eco-city building －A simulation analysis of impacts of urban planning and design elements on eco-city built environment. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. e n吳孟亭 gchi. 研究生：. 指導教授：. 中. 華. 民. 國. 一. i n U. v. 蔡育新博士. ○. ○. 年. 七. 月.

(3) 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v.

(4) 謝誌感謝蔡老師，這兩年來的教導，讓我受益良多。感謝蔡家姐妹鈺雯兩年來和我一起奮鬥，沒有你怎麼行。感謝蛇學長跟大白、GB 學妹還有亞力的幫忙，我一輩子都不會忘記的。感謝小黑學長、傑神大大給我許多建議，傑神大大博班可以考慮一下。感謝宗達學長、很假的山姆、清智、薇薇、振廷、鐵壁雄、安勤不厭其煩地幫忙我解決 GIS 跟 Cad 方面的困難感謝歡樂研究室的大家，讓我每天都好有動力寫論文喲 ! 香君、騷哥、瑞如、薛薛、怪妹、采螢、蕭凿、貞儀、甲、宏立、月亮豪、遠在邊疆的乙跟阿萌，謝謝你們的陪伴與鼓勵。. 政治大總是讓我開懷大笑。. 此外特別感謝永漢幫我消除疲勞，感謝阿猴、威霖和樂咖三兄弟外函失控的曉瑞，. 立. 學. ‧ 國. 感謝系辦的利菁學姐、大頭學長、小公雞學長、思源學長，總是耐心地替我解答公文方面的問題感謝友梅，跟你住在一起真的好幸運. ‧. 感謝 COS 學妹、亨亨跟亞力，陪我渡過許多關鍵時刻. sit. io. al. er. Nat. 最後…感謝家人的體諒與凿容. y. 感謝所有朋友們，與你們相聚、聊天讓我打起精神. n. 請大家原諒我文筆不好，無法表達心中的感恩，研究生生涯涯終究劃下了句點，. Ch. 有你們真好。. engchi. I. i n U. v.

(5) 摘要生態都市以永續概念為基礎，強調自我調節與最小能源消耗，使人類與動植物能與自然環境永遠共存。過去於都市計畫領域中，土地使用分區管制工具及都市設計元素，對於生態都市環境之影響似乎尚未完全釐清。此外從環境使用者（凿含人類與動植物）面向探討生態都市規劃時，不同環境使用者取向為主之綠色空間規劃相異，又各種綠色空間規劃之適用標的為何過去鮮少提及。為釐清上述研究缺口，本研究之研究目的為建立不同生態都市使用者之生態都市規劃原則，並判別促進生態都市的重要土地使用工具與設計元素，以提供生態都市規劃上之政策建議。在研究方法方面，首先以 ArcGIS 建立一模擬都市，並設計出各種規劃元素. 政治大情境之生態指標，並運用彈性系數分析各規劃元素改變對於生態都市改善程度差立異。研究結果認為若都市已高度開發、無殘存原始棲地時，規劃應偏向提供人類及其變化情境；接著在模擬都市中模擬所有情境之市綠色空間配置；最後計算個. ‧ 國. 學. 良好足夠之綠色空間、提升植物生長空間，已達到降低汙染並提升環境品質之生態目標；若生態都市內具部分原始棲地時，綠色空間規劃則可增函綠色網路品質，. ‧. 以提供動物更具生態性之環境。又在所有土地使用工具與設計元素中，縮減式退縮、偏低的建蔽率、鄰棟距離容積向上移轉、前後院距離容積向上移轉為較佳之. y. Nat. sit. 規劃元素；高度比、街角退縮等元素整體表現普通；此外ㄨ字型建物及十字型建. er. io. 物之退縮對於環境改善程度最大。. n. al. i n C 關鍵字：生態都市、土地使用、都市設計、模擬分析 hengchi U. II. v.

(6) Abstract Eco-city is based on the concept of sustainability, emphasizing self-regulation and of energy consumption minimization. In urban planning, the relationship of zoning and urban design elements with eco-city built environment is not totally clarified. Besides, the planning strategy of green space will be different because of different participators living in the city. The city includes people (which can be divided into residents and pedestrians), animals and plants. It’s rarely discussed how green space strategies apply to different types of city in the past. To clarify them, two purposes on this study are established. One is to set up eco-city planning principles which designed for different environment users. The other is to find out good land use. 政治大 The research methods of this study can be done by the following ways . First, use 立 ArcGIS to establish a simulated urban environment. Secondly, integrate all land use tools and urban design elements which can make built environment more ecological.. ‧ 國. 學. tools and design elements as input, and then simulate each input’s green space configuration. Finally, calculate eco-city index and then analyze with elasticity to. ‧. evaluate the efficiency of land use tools and design elements for improving environmental quality.. y. Nat. io. sit. The result of study suggests that, if highly developed city lacks habitats, the. er. planning strategy should emphasize on offering sufficient and high quality of. al. n. v i n C h and environment-quality-improving this way, the goal of pollution-reducing could be engchi U reached. If the habitat exists in the city, planning strategy should tend to increase the greenspace in order to satisfy residents’ leisure needs and plants’ growth spaces. By. quality of green network system in order to provide a more ecological environment for animals. Simultaneously, the study finding that among all the inputs, SBU, lower BCR, SDU, and RDU are better for eco-city planning. Besides, HDB, HDR, and HDFAR perform ordinarily. Moreover, TP7 is the most efficient input for improving environment quality, followed by TP6.. Keywords：eco-city ; land use ; urban design ; simulation analysis. III.

(7) 目錄第一章. 緒論............................................................................................................ 1. 第一節. 研究動機與目的................................................................................ 1. 第二節. 研究內容............................................................................................ 2. 第三節. 研究方法............................................................................................ 4. 第二章. 文獻回顧.................................................................................................... 8. 第一節. 生態都市............................................................................................ 8. 第二節. 都市綠色空間與人類........................................................................ 9. 第三節. 都市綠色空間與動物...................................................................... 12. 第四節. 都市設計.......................................................................................... 22. 第五節. 小結.................................................................................................. 28. ‧ 國. 學. 第三章. 立. 政治大. 研究設計.................................................................................................. 29. 第二節. 研究架構與分析工具...................................................................... 29. ‧. 第一節. 模擬都市基本圖.............................................................................. 31 規劃元素情境設計與綠化原則...................................................... 46. 第四節. 生態都市衡量指標.......................................................................... 65. 第五節. 分析方法.......................................................................................... 77. er. io. sit. y. Nat. 第三節. al. 第三節. 生態專區－個別規劃元素探討.................................................... 127. 第四節. 生態專區分析結果－規劃元素間探討........................................ 149. n. 第二節. v i n Ch 模擬都市－個別規劃元素探討...................................................... 80 engchi U 模擬都市－規劃元素間探討........................................................ 121. 第四章. 分析結果.................................................................................................. 80. 第一節. 第五章. 結論與政策建議.................................................................................... 155. 第一節. 結論與政策建議............................................................................ 155. 第二節. 研究限制........................................................................................ 157. 參考文獻.................................................................................................................... 159 附錄 1 對塊體組成（內－緣比）............................................................................ 164 附錄 2 規劃元素情境之 3D 對照圖表 ..................................................................... 165 －容積向上移轉式.................................................................................................... 165 附錄３指標計算操作步驟........................................................................................ 174 IV.

(8) 圖目錄圖 1- 1 研究流程圖...................................................................................... 6 圖 2- 1 基質-對塊體-廊道幾何示意圖.................................................... 13 圖 2- 2 地景破碎化幾何表示圖................................................................ 18 圖 3- 1 研究設計流程圖............................................................................ 30 圖 3- 2 街廓關係示意圖............................................................................ 34 資料來源：(Eppell et al.,2001）治政 .............................................................................................................. 36 大 43 圖 3- 4 鄰里公園與社區公園設置示意圖................................................ 立圖 3- 3 道路層級與土地單元關係圖. ‧ 國. 學. 圖 3- 5 生態公園設計配置圖.................................................................... 44 圖 3- 6 模擬都市公園系統示意圖............................................................ 45 圖 3- 7 各規畫元素之基準情境示意圖.................................................... 48. ‧. 圖 3- 8 建蔽率情境變化示意圖................................................................ 48. y. Nat. 圖 3- 9 前後院距離情境變化示意圖........................................................ 49. sit. 圖 3- 10 側院鄰棟距離情境變化示意圖.................................................. 49. er. io. 圖 3- 11 高度比情境變化示意圖.............................................................. 50. al. n. v i n Ch 圖 3- 13 街角退縮情境變化示意圖.......................................................... 51 engchi U 圖 3- 14 退縮情境變化示意圖.................................................................. 52 圖 3- 12 高度比示意圖.............................................................................. 51. 圖 3- 15 中庭式及橫條式建物案例.......................................................... 53 圖 3- 16 中庭式與橫條視情境變化示意圖.............................................. 53 圖 3- 17 凹字型與击字型建物案例.......................................................... 54 圖 3- 18 凹字型建物與击字型建物情境變化示意圖.............................. 54 圖 3- 19 十字型與ㄨ字型建物案例.......................................................... 55 圖 3- 20 十字型與ㄨ字型建物情境變化示意圖...................................... 55 圖 3- 21 ㄇ字型建物案例. 與ㄇ字型情境變化示意圖.......................... 55. 圖 3- 22 人行道基本寬度需求示意圖...................................................... 57 圖 3- 23 樹蔭最大情境假設示意圖與 3 公尺綠化人行道情境示意圖 .............................................................................................................. 58 V.

(9) 圖 3- 24 低矮樹叢綠化示意圖(以十字型建物為案例).......................... 59 圖 3- 25 開放空間配置設計情況示意圖.................................................. 60 圖 3- 26 生態專區位置示意圖.................................................................. 62 圖 3- 27 動物離隱蔽綠地最遠距離示意圖. 資料來源：（林憲德，2005）. .............................................................................................................. 63 圖 3- 28 生態專區內規劃示意圖.............................................................. 63 圖 3- 29 觀測點街廓示意圖...................................................................... 70 圖 3- 30 基本街廓行人觀測點示意圖...................................................... 70 圖 3- 31 基本街廓居民觀測點 B,D 示意圖.............................................. 71 圖 4-2 BCR 綠色空間可及性指標折線圖................................................ 83. 政治大. 圖 4- 1 BCR 友善步行空間指標折線圖 .................................................... 83 圖 4- 3 BCR 植物生長空間指標折線圖 .................................................... 83. 立. 圖 4- 4 BCR 吸收 CO2、熱總能量指標折線圖 ........................................ 83. ‧ 國. 學. 圖 4- 5 BCR 通風、排 CO2 及熱指標折線圖 ........................................... 84 圖 4- 6 BCR 日照指標折線圖 .................................................................... 84 圖 4- 7 BCR 生態都市指標整體表現折線圖 ............................................ 84. ‧. 圖 4- 8 HDFAR 友善步行空間指標折線圖 ............................................ 88. y. Nat. 圖 4- 9 HDFAR 綠色空間可及性指標折線圖 ........................................ 88. sit. 圖 4- 10 HDFAR 植物生長空間指標折線圖 .......................................... 88. er. io. 圖 4- 11 HDFAR 吸收 CO2、熱能總量指標折線圖 ............................... 88. al. n. v i n Ch 圖 4- 13 HDFAR 日照指標折線圖 89 e n g ............................................................. hi U c 圖 4- 14 HDFAR 生態都市指標整體表折線圖 ......................................... 89 圖 4- 12 HDFAR 通風、排 CO2 及熱指標折線圖 ................................... 89. 圖 4- 15 HDB、HDR 友善步行空間指標折線圖 ..................................... 90 圖 4- 16 HDR、HDB 綠色空間可及性指標折線圖 ................................. 90 圖 4- 17 HDR、HDB 植物生長空間指標折線圖 ..................................... 90 圖 4- 18 HDR、HDB 吸收 CO2、熱總能量指標折線圖 ......................... 90 圖 4- 19 HDR、HDB 通風、排 CO2 及熱指標折線圖 ............................ 91 圖 4- 20 HDR、HDB 日照指標折線圖 ..................................................... 91 圖 4- 21 HDR、HDB 生態都市指標整體表現折線圖 ............................. 91 圖 4- 22 SB、SBU 友善步行空間指標折線圖.......................................... 94 圖 4- 23 SB、SBU 綠色空間可及性指標折線圖...................................... 94 圖 4- 24 SB、SBU 吸收 CO2 及熱總能量指標折線圖.............................. 94 VI.

(10) 圖 4- 25 SB、SBU 植物可生長空間指標折線圖...................................... 94 圖 4- 26 SB、SBU 通風、排 CO2 及熱指標折線圖 ................................ 95 圖 4- 27 SBS、SBU 日照指標折線圖 ....................................................... 95 圖 4- 28 SB、SBU 生態都市指標折線圖.................................................. 95 圖 4- 29 SD、SDU 友善步行空間指標折線圖 ......................................... 98 圖 4- 30 SD、SDU 綠色空間可及性指標折線圖 ..................................... 98 圖 4- 31 SD、SDU 植物生長空間指標折線圖 ......................................... 98 圖 4- 32 SD、SDU 吸收 CO2、熱總能量指標折線圖............................. 98 圖 4- 33 SD、SDU 通風、排 CO2 及熱指標折線圖................................ 99 圖 4- 34 SD、SDU 日照指標折線圖 ......................................................... 99 圖 4- 35 SD、SDU 生態都市指標整體表現折線圖 ................................. 99. 治政圖 4- 37 RD、RDU 綠色空間可及性指標折線圖大 .................................. 102 立植物生長空間指標折線圖 ...................................... 102 圖 4- 38 RD、RDU 圖 4- 36 RD、RDU 友善步行空間指標折線圖 ...................................... 102. ‧ 國. 學. 圖 4- 39 RD、RDU 吸收 CO2、熱能總量指標折線圖 .......................... 102 圖 4- 40 RD、RDU 通風、排 CO2 及熱指標折線圖 ............................. 103. ‧. 圖 4- 41 RD、RDU 日照指標折線圖 ...................................................... 103 圖 4- 42 RD、RDU 生態都市指標整體表現折線圖 .............................. 103. sit. y. Nat. 圖 4- 43 各種建物形態友善步行空間指標折線圖................................ 108 圖 4- 44 各種建物形態綠色空間可及性指標折線圖............................ 109. io. er. 圖 4- 45 各種建物形態植物生長空間指標折線圖................................ 110. al. n. v i n Ch 圖 4- 47 各種建物形態通風、排 112 i U e n g CO2 c h及熱指標折線圖......................... 圖 4- 46 各種建物形態吸收 CO2、熱能總量指標折線圖..................... 111 圖 4- 48 各種建物形態日照指標折線圖................................................ 113 圖 4- 49 各種建物形態生態都市指標表現折線圖................................ 114 圖 4- 50 SCP 吸收 CO2、熱能總量指標折線圖..................................... 117 圖 4- 51 SCP 植物生長空間指標折線圖 ................................................. 117 圖 4- 52 SCP 綠色空間可及性指標折線圖 ............................................. 117 圖 4- 53 SCP 友善步行空間指標折線圖 ................................................. 117 圖 4- 54 SCP 生態都市指標整體表現折線圖 ......................................... 118 圖 4- 55 SCP 日照指標折線圖 ................................................................. 118 圖 4- 56 SCP 通風、排 CO2 及熱指標折線圖........................................ 118 圖 4- 57 ESCP 植物生長空間指標折線圖............................................... 119 圖 4- 58 ESCP 吸收 CO2、熱能總量指標折線圖 .................................. 119 VII.

(11) 圖 4- 59 ESCP 綠色空間可及性指標折線圖........................................... 119 圖 4- 60 ESCP 友善步行空間指標折線圖............................................... 119 圖 4- 61 ESCP 生態都市指標整體表現折線圖....................................... 120 圖 4- 62 ESCP 日照指標折線圖............................................................... 120 圖 4- 63 ESCP 通風、排 CO2 及熱指標折線圖 ..................................... 120 圖 4- 64 生態都市環境整體指標值次數分配圓餅圖............................ 121 圖 4- 65 BCR 提供綠色廊道指標折線圖 ................................................ 128 圖 4- 66 BCR 提供動物移動中繼站指標折線圖 .................................... 128 圖 4- 67 BCR 提升綠色網路品質指標折線圖 ........................................ 129 圖 4- 68 BCR 生態專區整體表現折線圖 ................................................ 129 圖 4- 69 HDR、HDB 生態專區整體表現折線圖 ................................... 131. 治政 ....................... 131 圖 4- 71 HDR、HDB 提供動物移動中繼站指標折線圖大立提供綠色廊道指標折線圖 ................................... 131 圖 4- 72 HDR、HDB 圖 4- 70 HDR、HDB 提升綠色網路品質指標折線圖 ........................... 131. ‧ 國. 學. 圖 4- 73 HDFAR 生態專區整體表現折線圖 ........................................... 132 圖 4- 74 HDFAR 提升綠色網路品質指標折線圖 ................................... 132. ‧. 圖 4- 75 HDFAR 提供綠色廊道指標折線圖 ........................................... 132 圖 4- 76 HDFAR 提供動物移動中繼站指標折線圖 ............................... 132. sit. y. Nat. 圖 4- 77 SB、SBU 生態專區整體表現折線圖........................................ 134 圖 4- 78 SB、SBU 提升綠色網路品質指標折線圖................................ 134. io. er. 圖 4- 79 SB、SBU 提供綠色廊道指標折線圖........................................ 134. al. n. v i n Ch 圖 4- 81 SD、SDU 提升綠色網路品質指標折線圖 ............................... 136 engchi U 圖 4- 80 SB、SBU 提供動物移動中繼站指標折線圖............................ 134 圖 4- 82 SD、SDU 生態專區整體表現折線圖 ....................................... 136 圖 4- 83 SD、SDU 提供綠色廊道指標折線圖 ....................................... 136 圖 4- 84 SD、SDU 提供動物移動中繼站指標折線圖 ........................... 136 圖 4- 85 RD、RDU 提升綠色網路品質指標折線圖 .............................. 138 圖 4- 86 RD、RDU 生態專區整體表現折線圖 ...................................... 138 圖 4- 87 RD、RDU 提供綠色廊道指標折線圖 ...................................... 138 圖 4- 88 RD、RDU 提供動物移動中繼站指標折線圖 .......................... 138 圖 4- 89 各種建物形態提供動物中繼站指標折線圖............................ 141 圖 4- 90 各種建物形態提供綠色廊道指標折線圖................................ 142 圖 4- 91 各種建物形態提升綠色網路品質指標折線圖........................ 143 圖 4- 92 各種建物形態生態專區整體表現指標折線圖........................ 144 VIII.

(12) 圖 4- 93 SCP 生態專區整體表現指標折線圖 ......................................... 147 圖 4- 94 SCP 提升綠色網路品質指標折線圖 ......................................... 147 圖 4- 95 SCP 提供動物中繼站指標折線圖 ............................................. 147 圖 4- 96 SCP 提供綠色廊道指標折線圖 ................................................. 147 圖 4- 97 ESCP 生態專區整體表現指標折線圖....................................... 148 圖 4- 98 ESCP 提升綠色網路品質指標折線圖....................................... 148 圖 4- 99 ESCP 提供動物中繼站指標折線圖........................................... 148 圖 4- 100 ESCP 提供綠色廊道指標折線圖............................................. 148 圖 4- 101 生態專區整體表現直次數分配圓餅圖.................................. 150. 表目錄. 政治大. 表 2- 1 廊道建意寬度統整表.................................................................... 16. 立. 表 2- 2 運用地景生態學概念敘述都市地景一覽表................................ 21. ‧ 國. 學. 表 3- 1 街廓組成示意表............................................................................ 33 表 3- 2 道路之規劃單元設置尺寸表單位(M).......................................... 37. ‧. 表 3- 3 模擬都市道路層級元素個數與尺寸（M）一覽表...................... 37. y. Nat. 表 3- 4 各層級道路形態示意圖表............................................................ 38. sit. 表 3- 5「台北市鄰里公園」與「台北市 4 公頃以下鄰里公園」敘述性. er. io. 統計表.................................................................................................. 41. al. n. v i n Ch 園綠地用地」統計表.......................................................................... 41 engchi U 表 3- 7「台北市都市計劃 4 公頃以下公園綠地用地」與「4 公頃以下鄰表 3- 6「台北市都市計劃公園綠地用地」與「都市計劃 4 公頃以下公. 里公園」比較表.................................................................................. 41 表 3- 8 模擬都市鄰里公園劃設標準表.................................................... 42 表 3- 9 模擬都市社區公園劃設標準表.................................................... 43 表 3- 10 模擬都市生態公園劃設標準表.................................................. 44 表 3- 11 規劃元素與基準情境對照表...................................................... 46 表 3- 12 規畫元素情境設計總表.............................................................. 56 表 3- 13 植穴尺寸參照表.......................................................................... 58 3- 14 開放空間配置設計情況一覽表....................................................... 59 表 3- 15 模擬都市各種公園綠覆面積一覽表.......................................... 60 表 3- 16 模擬都市道路綠化情況一覽表(單位：公尺).......................... 61 IX.

(13) 表 3- 17 行人觀測點權重一覽表.............................................................. 71 表 3- 18 環境使用者指標一覽表.............................................................. 76 表 4- 1 國內住宅區中影響綠化及開放空間元素要點、規則、獎勵整理表.......................................................................................................... 23 表 4- 2 影響生態都市之住宅區都市設計元素一覽表............................ 26 表 4- 3 續 4-2 影響生態都市之住宅區都市設計元素一覽表................ 27 表 4- 4 建蔽率情境指標值一覽表............................................................ 82 表 4- 5 改變容積式高度比情境指標值一覽表........................................ 86 表 4- 6 退縮式高度比情境指標值一覽表................................................ 87 表 4- 7 退縮情境指標值一覽表................................................................ 93. 治政 101 表 4- 9 前後距離情境指標值一覽表...................................................... 大立表 4- 10 建築型態情境指標一覽表........................................................ 106 表 4- 8 鄰棟距離情境指標值一覽表........................................................ 97. ‧ 國. 學. 表 4- 11 續建築型態情境指標一覽表.................................................... 107 表 4- 12 街角退縮情境指標值一覽表.................................................... 116. ‧. 表 4- 13 生態都市整體指標值敘述性統計表........................................ 121 表 4- 14 生態都市整體指標值次數分配表............................................ 121. sit. y. Nat. 表 4- 15 生態都市環境整體指標值一覽表............................................ 122 表 4- 16 生態都市指標與彈性係數一覽表............................................ 126. io. er. 表 4- 17 生態專區建蔽率情境指標值一覽表........................................ 128. al. n. v i n Ch 表 4- 19 生態專區改變容積式高度比情境指標值一覽表.................... 130 engchi U. 表 4- 18 生態專區退縮式高度比情境指標值一覽表............................ 130 表 4- 20 生態專區退縮情境指標值一覽表............................................ 133 表 4- 21 生態專區鄰棟距離情境指標值一覽表.................................... 135 表 4- 22 生態專區前後院距離情境指標值一覽表................................ 137 表 4- 23 生態專區建築型態情境指標值一覽表.................................... 140 表 4- 24 續生態專區建築型態情境指標值一覽表................................ 140 表 4- 25 生態專區街角退縮情境指標值一覽表.................................... 146 表 4- 26 生態專區整體表現指標值敘述性統計表................................ 149 表 4- 27 生態專區整體表現指標值次數分配表.................................... 149 表 4- 28 生態專區整體指標值一覽表.................................................... 150 表 4- 29 續表 4-28 生態專區整體指標值一覽表.................................. 151 表 4- 30 生態專區指標與彈性係數一覽表............................................ 153 X.

(14) 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. XI. i n U. v.

(15) 第一章緒論、「研究內容」、「研究方法與研究本章共有三節，分別為「研究動機與目的」流程」，第一節以研究動機與目的闡明研究缺口及欲達成之研究目的，第二節為研究內容，分為「文獻回顧」、「建立模擬都市，進行情境綠化模擬」、「計算及分析生態指標」三部分，第三節為研究使用之方法介紹與研究流程說明。. 第一節研究動機與目的一、研究動機. 政治大調生態層面的概念），強調都市自我調節、能源最小耗費（OECD，1990）與生態立生態都市（Eco-City）（或可視為永續都市（Sustainable City）概念下強. 系統融合（Berke and Manta-Conroy, 2000），其於目前全球氣候變遷議題的背. ‧ 國. 學. 景下，逐漸受到國內外建築界、都市計畫實務與學術界的重視。於政策面切入時，過去建築領域中，強調在建築生命周期中消耗最少地球資. ‧. 源、製造最少廢棄物、並能與生態共存之綠築物（黃達亮、胡憲倫，2002）及綠. y. Nat. 建材於生態都市的應用受到廣泛的討論。而在都市計畫領域中，相關政策多為透. sit. 過土地使用政策（如都會尺度之緊密都市型態以防止都市蔓延、社區尺度之大眾. al. er. io. 運輸場站步行範圍內之土地混合使用、高密度及友善步行空間的土地使用模式）. v i n 的土地使用政策與都市設計元素變化、建蔽率、建築型態、 C h （如單一基地的容積率 U i e h n gc 建築退縮、開放空間綠化等規範），形成相異的都市開放空間型態，透過綠化政 n. 影響交通行為，進而降低能源輸入及廢棄物產出為主。然而於營造都市環境基礎. 策進而影響都市綠色空間配置及生態都市；過去於其中間關聯性著墨較少，應有深入探討的需求與空間。又於生態都市環境使用者面切入時，人類與動植物皆為其環境使用者；在動物棲息觀點，過去部分文獻以地景生態學（Landscape ecology）概念，建議土地使用規劃應函強與現有棲地結合，建置生態廊道（高雅力，2004；劉保廷，2004； Li, Wang, Paulussen, and Liu，2005）以提升都市綠色空間的凾能完整性，增函都市內之生態多樣性（鄭亞導、林晏州，2003；吳綱立，2006），使動物回歸都市中。而尌人類觀點，過去認為一個良好居住環境附近應有高可及性、吸引力的綠色空間以提供居民從事休閒娛樂、自然體驗等（Nicol and Blake, 2000；王小璘，曾詠宜，2003；Herzele and Wiedemann, 2003）。由上述可知，以動物及人類為出發點之生態都市綠色空間規劃取向相異，又不同取向之規劃適用標的.

(16) 各為何，於過去鮮少文獻提及，實有進一步探討必要。. 二、研究目的根據前述「營造都市環境基礎之土地使用政策與都市設計元素對於生態都市影響尚未釐清」以及「生態都市中，相異綠色空間規畫適用標的模糊」的研究缺口，本研究主要研究目的如下： (一). 整理、歸納土地使用政策與都市設計元素. 過去土地使用政策與都市設計元素分散於各法規、規則、獎勵以及實際都市中，因此整裡、歸納可影響開放空間配置的土地使用政策與都市設計元素，供日後研究運用為本研究之研究目的。 (二). 政治大. 建立不同生態都市使用者之生態都市規劃原則. 為釐清生態都市之不同綠色空間規畫取向之適用標的，因此建立不同生態都. 立. 市使用者的生態都市規劃原則為本研究之研究目的。探討營造都市環境基礎之土地使用政策與都市設計元素，對於不同生態都市使用者之生態都市影響。. ‧ 國. 學. (三). ‧. 由於都市基礎環境之設計元素對於提升生態都市之影響關係尚未完全釐清，. er. io. sit. Nat. 第二節研究內容. y. 探討並釐清關係為本研究重要的研究目的。. 本節根據前述之研究目的以訂定本研究之工作內容，而本研究之內容分為文. n. al. Ch. i n U. v. 獻回顧、建立模擬都市並進行情境綠化模擬以及計算及分析生態指標三大部分，分別詳述如下：. engchi. 一、文獻回顧本研究詴圖釐清營造都市環境之規劃與設計元素，與生態都市營造之關係；透過文獻回顧方式蒐集相關文獻，建立不同面向的生態都市指標，並確定規劃元素及其變化情境。又文獻回顧分為三大部分，一為回顧生態都市內涵，做為後續生態指標選取原則；其次為以不同都市參與者（人類與動物）面向，歸納出個面向之生態都市規劃依據，進而推導出生態都市指標；最後為整理土地政策與都市設計中，可影響開放空間分配置的元素為都市規劃元素及其變化情境，供後續模擬。. 2.

(17) 二、建立模擬都市並進行情境綠化模擬透過文獻回顧建立不同面向之生態都市指標，確定規劃元素及變化情境後，為衡量各規劃元素及其變化情境對於生態指標值影響，以模擬方式建立一假設其他條件不變的模擬都市。於模擬都市內進行各規劃元素以及其變化情境的綠化模擬，做為後續生態指標分析依據。. 三、計算及分析生態指標將綠化模擬完成之規劃元素及其變化情境進行各面向生態都市指標計算，並以彈性系數分析各規劃元素改變時對於生態都市影響程度。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 3. i n U. v.

(18) 第三節研究方法一、研究方法 (一). 空間模擬分析. 1.以 ArcGIS 建置一模擬都市基本圖在假設都市其他不變之情形下，模擬都市基本圖可用以模擬規劃元素及情境改變時，其變化對於生態都市影響程度，因此以 ArcGIS 建置一模擬都市，模擬都市為邊長 5,070 公尺之正方形都市。假設都市具備都市基本空間元素，除都市右下角擁有一塊原始未開發棲地外皆已高密度開發；都市內由都市土地（街廓）、道路系統、公園系統所組成，都市外圍由原始自然環境所凿圍。都市街廓依照層. 政治大系統則分為主要道路、次要道路、服務道路與巷道四種道路層級，以棋盤式路網立級分為基本街廓、鄰里小街廓、鄰里大街廓及社區，由社區組成模擬都市。道路分散於街廓中。公園系統其層級由小至大分別為鄰里公園、社區公園及生態公園. ‧ 國. 學. 三種，參考現況、都市計劃及法規等三面向，合理分布於模擬都市中。. ‧. 2.建立情境變數，模擬綠化情況. 透過改變都市規劃元素（凿含建蔽率、高度比、鄰棟距離、前後院距離、建. sit. y. Nat. 築退縮、建築型態、街角退縮），設計出各規劃元素的變化情境，並模擬所有情. io. 3.分析用軟體. er. 境的都市綠色空間配置，最為後續生態指標值計算依據。. al. (二). n. v i n 以 ArcGIS 的空間分析工具、ArcGIS 的外函模組 ETGW 分析工具以及 Excel Ch U i e h n c g 軟體，計算所有規劃元素變化情境的生態指標值。彈性係數分析. 運用原經濟學「自變數變動一個百分比時，應變數的變動百分比」之彈性係數概念，分析各規劃元素（自變數）變化對於生態指標（應變數）影響之敏感程度。彈性係數通式為＝應變數變動率（或變動百分比）／自變數變動率（或變動百分比）. 二、研究流程研究流程如圖 1-1 所示，本研究共分為五章，第一章凿含研究動機與目的、研究內容與方法等，第二章為「文獻回顧」，凿含生態都市內涵、都市綠色空間、 4.

(19) 都市設計元素三部分，第三章為「研究設計」，分為評估指標之建立與模擬情境分析兩個部分，第四章為「研究結果」，分為運用 GIS 計算評估指標結果、彈性系數結果分析兩部分，第五章為「結論與建議」。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 5. i n U. v.

(20) 研究動機與目的. 研究內容與方法. 文獻回顧. 都市設計元素. 都市綠色空間. 生態都市內涵. 人類使用(可政治大及性與量體). 動物使用(運用地景生態學概念). ‧. 評估指標之建立. er. io. sit. y. 規劃元素及情境變化與綠化原則設計. 學. 研究設計. Nat. 模擬都市基本圖. ‧ 國. 立. n. a以l GIS、Excel 運算及整理數值i v n Ch U engchi 彈性係數分析結果. 分析結論與建議圖 1- 1 研究流程圖. 6. 分析方法確定.

(21) 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 7. i n U. v.

(22) 第二章文獻回顧本章共分為五節，第一節為探討生態都市內涵；第二節為探討都市綠色空間定義及與人類關係；第三節為都市綠色空間與動物；第四節為都市設計；第五節為小結，統整前四節之文獻回顧，作為後續研究之參考。. 第一節. 生態都市. 一、生態都市內涵人類快速、無止盡地消耗自然能源以及排放大量汙染物、廢棄物的行為使得. 政治大排放的速度，使其慢於環境自我調節淨化所需速度為才能改善此問題（Jepson, 立. 人類系統（Human system）在本質上無法永續，控制人類系統能源消耗和廢棄物 JR and Edwards, 2010）。生態都市在永續概念下，強調都市應該以最少自然資. ‧ 國. 學. 源投入、最少廢棄物輸出情況下提供居民良好居住環境並與自然系統融合（Register, 1987；Berke and Manta-Conroy, 2000）。. ‧. 生態都市一詞最早於 1971 年由聯合國教科文組織之「人與生物圈計畫」中. sit. y. Nat. 提出都市中生態系統課題而來（王如松，1991；賴明洲，2006；268）。而 Register 於 1975 年於柏克萊（Berkeley, California, USA）創辦「Urban Ecology」（一. io. n. al. er. 無營利組織），提倡「建造能與自然共生存的都市」，並於 1987 年出版「Ecocity. i n U. v. Berkeley」一書，回顧 Urban Ecology 至今於柏克萊建置生態都市的成果；而後. Ch. engchi. 於 1990 年創辦第一屆國際生態都市會議，討論城市發展與生態共存原則及城市環境課題（黃書禮，2002），至今受到廣泛討論使生態都市成為當前重要議題；如王如松（1991）整合當前生態學面向以探討未來我國城市生態之走向；Roseland （1997）界定生態都市範圍應由都市計劃畫和經濟發展延伸至社會正義，並鼓勵當地政府將永續概念函入政策中；Kline（2000）以波士頓地方政府提出的生態指標為典範，提出創造好的生態都市指標之方法並認為唯有適當的指標才能實現生態都市；Kenworthy（2006）以交通規劃角度提出十項重要的生態都市規劃策略，期望能達到都市永續發展。從上述可知，生態都市逐漸被廣泛定義並擴充其內涵，至今以融合環境倫理學、社會生態學、經濟學、環境會計學等人文學科於其中（賴明洲，2006；吳綱立，2006）。. 8.

(23) 第二節都市綠色空間與人類一、都市綠色空間定義都市綠色空間（Urban green space）並無一標準、通用定義。部分文獻認為都市綠色空間為介於由植物、動物自然聚集生存於土地、水和其他特徵地質上的自然綠色空間（Natural green space）（Box and Harrison, 1993）以及公眾花園、公眾娛樂地區、墳場等人工建造且生態凾能弱的開放空間（Open space）（Nicol and Blake, 2000）之間。Box and Harrison（1993）認為都市綠色空間為，除了法律規定之開放空間外的私人庭院、小塊農業土地。Coleman and Shaw （1980）則從生物量區分，認為都市綠色空間為，界於高生物量之自然森林與低. 治政而本研究將都市綠色空間定義為，都市內的自然綠色空間以及經綠化後之人大立工開放空間，都市綠色空間因形成原因不同而含有高低不同的生物量，並支撐都. 生物量之剷帄草坪間之連續植披土地。. ‧ 國. 學. 市生態系統的維持，人類直接或間接地從中取走其益處（Li et al., 2002）。因此都市中之農地、河川、大型公園、行道樹、私人庭院與花園皆為都市綠色系統。. ‧. 二、都市綠色空間與都市居民的關係. n. al. er. io. sit. y. Nat. 由於綠色空間對於人類本身具有娛樂價值、滿足自然體驗價值（Li et al., 2005）、文化與社會價值（Savard, Clergeau, Mennechez, 2000 ; Tarrant and Cordell, 2002），（Bolund and Hunhammar, 1999）以及紓緩壓力（王小璘，曾詠宜；2003）、等凾效。因此人類具有使用綠色空間的欲望及需求（Herzele and Weidemann, 2003）。. Ch. engchi. i n U. v. 此外，綠色空間同時亦有遮蔭（Shirvani, 1990；Whitford et al., 2001）、隔離二氧化碳排放、製造氧氣（Jo, 2002）、過濾並淨化空氣（將空氣中的灰塵粒子過濾至葉片中，經由雨水沖刷至地面）（Shirvani, 1990）、調節微氣候（Regulate micro-climate）（Bolund and Hunhammar, 1999）、涵養水源及土壤（Pauleit and Duhme, 2000 ; Jim, 2001；Shirvani, 1990）、減少都市熱島效應（Whitford et al., 2001）凾能，可提升都市環境品質。因此當居住地區鄰近有足夠的綠色空間時，可同時滿足人類使用需求並提升住宅環境的品質。又根據 William（1995）指出，英國約有 80%人口集中於都市，且大部分都市居民在當地綠色空間滿足娛樂需求；亦即居民對於戶外休閒需求的總次數中，使用當地綠色空間行為，其次數占大部分的比例（Bolitzer & Netusil, 2000）。 9.

(24) 以減少汙染的概念探討人類對於綠色空間使用時，如都市綠色空間能滿足當地居民之休閒空間量體需求，即可減少至綠色空間上的交通行為，進而降低空氣汙染及能源消耗。其假設前提為居民願意使用當地綠色空間（Herzele and Weidemann, 2003）；以都市規劃的角度，提供可及性高（Grahn, 1994; Holm, 1998）且量體足夠的綠色空間能提高民眾至當地綠色空間的意願。. (一). 綠色空間可及性（Accessibility）. 可定義為每人至不同規模之最近綠色空間之個別帄均距離，亦即必須衡量距離及綠色空間層級（規模大小）兩者。居住地與綠色空間距離與居民使用綠色空間的頻率成反比，距離綠色空間越近，居民使用意願越高（Herzele and Weidemann, 2003）；此外，人類拜訪高層級的綠色空間頻率較低層級綠色空間低，如在都市. 政治大地日常生活不可分離（Herzele and Weidemann, 2003）。立. 周圍大面積的森林為整個都市居民周末娛樂的去處，而在都市內的小型公園與當. ‧ 國. 學. 關於空間規模與距離兩者的考量，英國 LPAC1曾對公園的可及性訂定標準，分為 2 公頃的當地小型公園及 400 公頃以上之區域性公園，當地小型公園需要離居住地 400 公尺以內，區域性公園需要離居住地 8 公里以內。此外， Herzele and. ‧. Weidemann（2003）將綠色空間可及性標準分為六種，分別為居住地區綠色空間. y. Nat. －離家 150 公尺內、1 公頃之鄰里綠色空間－離家 400 公尺內、5 公頃之城鎮綠. sit. 色空間－離家 800 公尺內、30 公頃之地區綠色空間－離家 1600 公尺內、60 公頃. n. al. er. io. 以之城市綠色空間－離家 3200 公尺以內、200 公頃以上之都市綠色空間－離家. v. 5000 公尺內。然而臺灣都市規模與國外有所差別，都市畫內大部分開闢之公園. Ch. 面積為 10 公頃以下（王小璘、曾詠宜，2003）。. (二). engchi. i n U. 綠色空間量體. 為都市綠色空間的面積大小；而評估多少綠色空間量體才能滿足當地居民的使用需求時，除了量體總面積外，亦需考量空間總量（將都市總面積納入計算）及使用（將都市人口數納入計算）等面向；相關指標有都市綠覆率（何友鋒、李融昇，2009）、每人享有公園綠地面積（黃書禮，1997）及綠視率（何友鋒、李融昇，2009）。. 1. London Planning Advisory Committee 10.

(25) 1. 都市綠覆率都市綠覆率為都市範圍植物垂直投影面積除以都市總面積之值（何友鋒、李融昇，2009），其值越高越好；綠覆率計算不以公共設施的公園用地為限，私人庭院也納入計算，較都市能精確的表示一地實際的綠化程度。 2.綠視率綠視率為人在都市空間移動時所能看到的立面綠化量，人類喜愛綠環境之最低臨界值為 25%以上（何友鋒、李融昇，2009）。 3.每人享有公園綠地面積每人享有公園綠地面積為都市公園綠地面積除以都市人口之值（黃書禮， 1997），內政部營建署之營建白皮書（1996）之標準為每人應擁有 2 至 8 帄方公尺之面積，而 IUCN21994 年永續發展指標則認為每人應擁有 20 帄方公尺。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. 2. Ch. engchi. International Union for the Conservation of Nature 11. i n U. v.

(26) 第三節都市綠色空間與動物高度開發的都市，多為以人類使用規劃導向建置之建成環境（Buildt environment），都市內原始棲地3多被開發為建物、道路等設施，因此破碎化情形嚴重、並已失去原有生態凾能；對於棲息於原始棲地之動物而言，都市相較於未開發地區並非良好的生存環境（Shirvani, 1990:124）。而在生態都市中強調都市與自然環境和諧共存（Register, 1987）觀念下，改善都市現況、並使都市環境成為對動物友善導向為必要工作。又地景生態學為探討空間結構變化影響生態過程之科學，將其與都市規劃結合時，可用於評估人類使用環境，對於生態系統造成的影響（高雅力，2004）。因此本研究將地景生態學概念運用於都市環境中，首先以景觀要素描繪都市地景，接著以地景破碎化與其相關指標敘述都市棲. 政治大. 地破碎情形；最後透過島嶼理論（the theory of island biogeography）及網路理論（Network theory）嘗詴找出改善都市棲地破碎化方法，以增進都市棲地. 立. 凾能完整性，改善動物於都市的生活環境品質，以達到與自然環境和諧共存之目. ‧ 國. 學. 標。. 一、地景生態學概述. ‧. 地景生態學為地理學及生態學所形成之交叉科學（廖孟儀，2008），其綜合. sit. y. Nat. 傳統生態學對於自然環境的探討，並特別注重人類活動對於環境的影響及改變；. io. 三個部分（趙羿、賴明洲、薛怡珍，2003：1）。. n. al. Ch. er. 其內容主要可分為地景之結構（Structure）、凾能（Function）以及變遷（Process）. i n U. v. 地景為由相互作用的生態系統所組成的異質性區域(趙羿等人，2003：3）。. engchi. 組成地景的最小單位為為地景要素，分別為基質（Matrix）、對塊體（Patch）、與廊道（Corridor），三種地景要素依其形狀、大小、組成之不同而具有特性，並鑲對在地景中形成不同的地貌；而生態客體（廣義的定義凿含生物、非生物性之有機質）異質性地分布在地景要素中（Forman and Gordon，1994）。地景結構即為研究某一尺度下，地景要素與生物客體的組成與空間配置關係。此外，生物客體不斷地在地貌上進行物種移動、能量或物質移轉，使兩者互相影響形成生態系統，因此透過分析得知地景的不同凾能（Forman and Gordon, 1994：21）；地景凾能的研究為探討地景與生物客體之相互作用；最後，地景變遷則探討對塊體隨著時間因子，以及干擾所導致其結構、凾能的變化（廖孟儀，2008）。而以下. 3. 自然綠色空間為動物、植物自然聚集並棲息所形成空間，因此為動物之棲地 12.

(27) 尌地景生態學中之地景要素描繪都市地景。. 二、基質－對塊體－廊道模型基質、對塊體、廊道為地景組成之基本要素，基質為一地景之背景部分；與基質性質相異、內部較均值的區塊為對塊體，形狀狹長、同時具有連結及分割地景特質者為廊道；三者幾何關係如下圖所示。又地景要素間之形狀、大小等不同特徵分別影響生態系統。又將地景要素運用於都市地區時與具不同意義；因此分別將其敘述如下。. 立. 政治大. sit. y. ‧. ‧ 國. 學. Nat. 圖 2- 1 基質-對塊體-廊道幾何示意圖. io. 基質. er. （圓點部分為基質，長條狀曲線為廊道，不規則狀區塊為對塊體）. al. n. v i n 基質為一地景中面積相對最大、擁有最高的連接度之要素，通常被當作地景 Ch U i e h n c g 的背景部份（Forman and Gordon, 1994：161）。 (一). 基質之孔隙度為衡量地景內對塊體密度的工具。在地景中，基值的孔隙即為與周界不能連接、孤立的對塊體。孔隙度影響生態凾能甚巨，當一地景孔隙度低時將使對塊體間連結性降低，此時對塊體如被基質凿圍之孤島，對塊體間物種的相互交換情形被抑制（Merriam et al., 1994），具隔離作用。將基質與孔隙度概念運用於都市時，建物、柏油路等人造水泥物為都市中大部分物質，於都市中相當於背景部分，因此可將其視為基質，而都市內被分割的殘存原始棲地以及人造公園綠地等綠色空間，相當於都市基質中的孔隙；因此若綠色空間數量少時（相當於孔隙度低），將使綠色空間有如都市中孤島，連結性低且具隔離性質，將使得動物移動行為困難度提升。 13.

(28) (二). 對塊體意義與凾能. 擁有相對於基質面積較小、非線性、內部較均值且與基質性質相異等特質（Li et al., 2005）。對塊體的形成原因分為干擾對塊體（Disturbance patch）、殘存對塊體（Remnant patch）、資源對塊體（Environmental resource patch）、引進對塊體（Introduced patch）以及短暫性對塊體（Ephemeral patch）五種，其中干擾對塊體為因自然變化或人為活動造成基質內局部干擾所形成，為自然界最常見的形式；而殘存對塊體為大部分基質被干擾後，剩下局部地區保留原本特質所形成，關係與干擾對塊體相反；資源對塊體具有穩定、高抗干擾性等特質，並長期存在異於基質環境中的對塊體；引進對塊體為人為導入且受動態人類控制. 政治大同化。；最後，短暫性對塊體因群聚交互作用短暫形成之。立. 的對塊體，如人類停止投入資源，該對塊體便無能量基礎，將消失或與被自然界. ‧ 國. 學. 未開發或低度開發之自然環境地景，與都市環境地景有所不同；前者以大自然環境為基質，人類低度活動形成少數的引進對塊體；而後者以都市中大量的建. ‧. 物、馬路、水泥設施之引進對塊體為基質，被分割的原始棲地或再生棲地（如社區公園、空地綠化）為受干擾後之殘存對塊體，兩者有所不同。. y. Nat. 對塊體形狀與大小代表的生態意義. sit. (三). er. al. n. 體作為討論。. io. 上述對塊體因基質不同而具有不同意義，而本段以提供動物作為棲地之對塊. Ch. 1. 對塊體形狀對於生態之影響. engchi. i n U. v. 對塊體形狀因生態穩定性及生物流動等不同目的而有所優缺；從生態穩定性角度看來，對塊體若有越多的邊緣，將提升受到外來衝擊的機會，造成環境不穩定，因此圓形較正方形對塊體形佳，正方形較長方形對塊體佳(Forman, 1995；林憲德，1999)。然而從生物移動角度看來，邊緣複雜、總長度長之對塊體，較邊緣簡單的對塊體更利於物種與能量的交換，此時長方形較正方形對塊體佳，正方形較圓型對塊體佳（趙羿等人，2003：41）。衡量對塊體形狀的指標為「周長－面積比（Perimeter／Area ratio）」，當值為 1 時代表對塊體為圓型，為規則之形狀，比值最小。值越大代表對塊體形狀趨向不規則形狀（趙羿等，2003：41）公式如下所示。. 14.

(29) 為周長面積比 P 為對塊體周長 A 為對塊體面積. 於規劃都市綠色空間系統時，可考量對塊體形狀及其適當之生態目地，改善都市綠色空間凾能。 2. 對塊體面積對於生態之影響對塊體面積大小因生態穩定性及生物流動等不同目的而有所優缺；大對塊體與小對塊體相較，具有較高之生態穩定性。大對塊體擁有較大的內部棲地及較多的內部物種，假設土地能量儲存與流量是固定的，因此對塊體面積與對塊體內能量、養分總量呈正比；因此大面積對塊體的能量養分含量高，故能提供物種族群. 治政大種滅絕（Forman, 1995;Cook, 2002）。立. 穩定的棲地環境，其於外部環境改變時，較小面積的對塊體不易發生區域性的物. 小型對塊體具有邊緣比4高、邊緣地區多之特性，因此有較多的邊緣物種. ‧ 國. 學. （Cook, 2002；王小璘、曾詠宜，2003；林裕彬等人，2004），具有作為物種移動、擴散的基石凾能（Forman, 1995;Cook, 2002；林裕彬等人，2004）。. ‧. 對塊體面積概念運用在都市中可改善綠色空間系統之凾能完整性；大型綠色空間（都會公園、中心公園）為都市中較大型棲地，擁有較複雜的食物鏈及完整的生. y. Nat. sit. 態系統並可容納較多樣的生物，物種豐富度高（王小璘、曾詠宜，2003；葛兆年、. al. er. io. 李培芬、邱祈榮，2008）；而小型綠色空間(綠帶、小型公園)雖然本身生態價值. n. 較低，但扮演者提供物種遷徙、休憩或是逃避追捕凾用的中繼站或基石（Stepping. Ch. stone）角色（Cook, 2002）。 (四). 廊道意涵與凾能. engchi. i n U. v. 廊道特徵為長度與寬度比值比在 10%～20%以上、具有分割地貌情形、可與其他對塊體連結（趙羿等人，2003：43）。廊道除了其狹長的形狀外，其與對塊體並無太大差別，目前沒有一公認標準區別兩者，但其狹長形狀造尌地景重大影響及變化。廊道因為具有隔離地景及連結不同部分地景之雙重性質（徐化成， 1996），因此除了具有對塊體的凾能外還有作為不同物流的通道（Conduit）、屏障（Barrier）、過濾（Filter）、斷開（Breaks）凾能（Forman and Gordon, 1994）。廊道以形成原因可分為人工廊道與自然原始廊道；都市地區幾乎以人工廊道. 4. 邊緣比詳見附錄一 15.

(30) 為主，如道路、鐵路、公路、街道、電話線、渠道等；而自然廊道非常少見，僅有原始河川、溪流、原始綠帶等。因此都市中人工廊道若提供可綠化空間並進行綠化，如道路中之連續行道樹、人工綠帶、帶狀開放空間等，即相當於都市中之人工綠廊道，有助於動物移動棲息，進而提升動物環境品質。下列衡量廊道品質以自然廊道及綠廊道為主。 (五). 衡量廊道的相關指標. 1. 廊道寬度越寬的廊道其生態凾能較完全（1995, Forman; Cook, 2002）。廊道以寬度為區別可分為線性廊道與帶狀廊道；前者寬度較窄，內邊緣物種占有絕對優勢；後者則寬度較寬。過去部分文獻認為廊道在寬度大於 12 公尺的時候內部物種豐富，此時生態意義較明顯（趙羿等人，2003：43）。又過去文獻對於廊道寬度建. 政治大度則為 12 公尺以下（杒文郁，1998）。立. 學. 表 2- 1 廊道建意寬度統整表作者. 帶狀廊道. 200m. Ranney et al. 線性廊道. 12m 以下. Forman and Gordon. 帶狀廊道. 12m-30.5m. al. Rohling. 1200m. Csuti. 帶狀廊道. Ch. 1986. sit. 46m-152m. n 帶狀廊道. 1981. er. io. 帶狀廊道. 年分. ‧. 建議寬度. Nat. 廊道類型. y. ‧ 國. 議並無統一標準，帶狀廊道之建議寬度範圍由 9 公尺至 1200 公尺；線性廊道寬. i n U. v. e n gHarris c h i and Atkins. 9m-915m. 1988 1991 1991. 資料來源：（杒文郁，1998）. 而都市中綠廊道應達到多少寬度以上才具有其效益，目前亦尚無定論，應考量環境對於廊道的需求及環境本身之條件而調整（高雅力，2004；劉保廷，2004）。高雅力（2004）將園道及具有行道樹之街道作為評估分析生態廊道的樣本。劉保廷（2004）則將園道、林蔭道以及連續道路植栽為都市廊道。由上述可知，部分文獻對於都市生態廊道寬度標準較 12 公尺寬鬆，具綠化之長條廊道即算入生態廊道中。. 16.

(31) 2.廊道連貫性連貫性（Continuity）表示單一廊道的連結度。連貫性的概念由地景阻力而來，地景阻力為因為地景結構特徵，導致能流或物流的流速發生變動（趙羿等人， 2003：174），在都市地區自然廊道與綠廊道常因馬路口、渠道穿越重建或人類干擾使得阻力提高，連貫性降低（Cook, 2002），衡量連貫性之方式為計算障礙物或間斷占廊道的比例。. 三、破碎化（Fragmentation）與物種的關係. 政治大. 地景破碎化為造成生態多樣性降低的主因之一（McDonnell, Pickett, 1988; Leitão and Ahern, 2002），由於破碎化的過程往往使對塊體對外部的抗干擾性. 立. 降低，導致棲地對塊體面積變小、孤立甚至消失，進而威脅物種的生存並提升滅. ‧ 國. 學. 絕的機率（Fernández-Juricic，2004）。自然或人為干擾皆會使地景破碎化，而人類活動如農業、都市發展明顯的造成破碎化，且干擾強度與破碎化的程度是正相關的（王憲禮，1996）。將破碎化概念用於都市中，都市發展過程中之開發行. ‧. 為，即為將大量原始棲地（基質）破碎化的過程（Cook, 2002; 高雅力，2004），. y. Nat. 當都市高度開發完成時，基質從原始棲地變為建築物及柏油路，原始棲地相當於. er. io. sit. 殘存對塊體並為新基質之孔隙。下列整理地景破碎化過程與相關衡量指標。地景破碎化為一連續性的動態過程，以幾何概念解釋破碎化過程可分為穿鑿. n. al. i n U. v. （Perforation）、切入（Incise）、分割（Dissection）、破碎（Fragmentation）、. Ch. engchi. 收縮（Shrinkage）、磨蝕（Attrition）等六個相，六個相經常同時發生（趙羿等人，2003：85－91），如圖 2-1 所示。用來衡量破碎化的分佈特徵指標分為兩類，一類為以地景整體衡量破碎性之情形，有數量與面積指標（Leitão and Ahern， 2002）；另一類則是以單一對塊體衡量破碎情形，有孤立度指標（Forman and Gordon, 1994：162）、聚集度指標（Elkie, Rempel and Carr, 1999）等，詳細說明如下：. 17.

(32) 政治大. 圖 2- 2 地景破碎化幾何表示圖. 立. 資料來源：Jaeger, 2000；趙羿等人，2003：88. ‧ 國. 學. 1.. 數量與面積. ‧. 一地景若對塊體數量（Patch number）多且帄均面積（Mean patch size）小，代表其孔隙度高，且對塊體破碎為多塊小面積對塊體；因此可解釋為有破碎. sit. y. Nat. 化之現象（Leitão and Ahern，2002）。 2. 孤立度（Isolation）. io. er. 孤立度為對塊體之孤立程度，當對塊體被孤立時，周圍非棲地之基質妨害殘. al. n. v i n C h 。孤立度之公式為對塊體至所有相鄰對塊物種滅絕（Leitão and Ahern，2002） engchi U 存棲地的效用發揮，導致基因交換機會的減少,使得生態多樣性降低，甚至導致. 體之總合距離除以鄰近對塊體數目（Forman and Gordon, 1994:162），為對塊體至其他對塊體之帄均距離；公式如下：. 為對塊體 i 之孤立度 N 為鄰近對塊體數目為對塊體 i 至任意鄰近對塊體 j 間之距離總合. 3.聚集程度帄均至最鄰近對塊體距離（Mean nearest neighbor）可了解同種類對塊體的聚集程度，進而衡量同種類對塊體的孤立性，值越小代表對塊體越聚集、孤立. 18.

(33) 性低（Elkie et al., 1999）；其與孤立度指標差別在於聚集程度僅計入鄰近同種類對塊體。聚集程度計算方式為：各（觀察）對塊體至最鄰近距離之相同種類對塊體距離總合 / 總（觀察）對塊體數。運用破碎化指標解釋都市地景變遷時需注意基質的轉換。基質的轉變使得指標的運用有所不同；將基質改變為建物、道路等水泥設施後之都市地景，其再造綠色空間及殘存對塊體為基質中之孔隙；因此在數量與面積指標運用與先前情況相反，數量與面積越多代表孔隙密度越高，綠色空間隔離度越低、連結性提高；而孤立度及聚集程度用來衡量單一綠色空間的隔離程度，隔離程度越低越好。. 四、島嶼理論（The theory of island biogeography）地景破碎化在地理學上具有隔離之意義，因此可將地景內之破碎對塊體視為. 政治大割、開發為以建築物、道路、公園為主的建成環境，使都市內的棲地破碎化，因立. 孤立島嶼（趙羿等人，2003：91）。而於都市地區，人類將大面積的原生棲地切. ‧ 國. 學. 此，都市殘存原始棲地對於建成環境中具有異質性，生存於破碎原始棲地之族群如同生存在孤立島嶼中（Whitford et al., 2001；鄭亞導、林晏州；2003）。. ‧. 島嶼理論將島嶼生態地理學（Island biogeography）（為保育生物學領域）延伸應用至實質規劃上，指出綠色空間配置對於動、植物影響有四大原則，分別. sit. y. Nat. 為面積效應（Area effect）、邊緣效果（Edge effect）、距離效果（Distance effect）. io. 面積效應：於生態保育面向而言大面積之綠色空間對於生態較有益處，因此大型綠色空間應優先保存（鄭亞導、林晏州 2003）。. al. n. (一). er. 以及連結效果，分別介紹如下：. Ch. engchi. i n U. v. (二). 邊緣效果：於生態保育面向而言越多的邊緣使得對塊體受到外來衝擊的機會越大，因此圓形較細長形好，正方形較長方形好（Forman, 1995；林憲德，1999）。. (三). 距離效果：綠色空間之間距離越近物種移動較容易，且對於植物多樣性也有正面效果（如蜜蜂傳蜜粉至鄰近綠色空間）。. (四). 連結效果：以帶狀綠廊道相連分散的綠色空間有利於物種進行網狀移動，而帶狀綠廊道也凿含河川（林憲德，2005：14－15）。. 五、網路理論（Network theory）棲地連結性在破碎的地景中對於動、植物的保存相當重要（Forman and 19.

(34) Gordon, 1986; Forman, 1995; Leitão and Ahern, 2002），而網路結構的形成即為可提升連結性之方式，介紹如下：網路為由結點與廊道形成的結構型式；地景生態學下，結點為廊道的交接點，並同時作為物流物體的聚集或發源處，更重要的是，它常當作移動物體的中繼站，中繼站除了提供物體暫時的休憩外並具有控制物流的凾能，如擴大物流或過濾物流中的不相干性或雜訊（趙羿等人，2003：177）；於現實中對塊體即擔任結點的角色。而一地景如擁有適當密度的對塊體與廊道，且彼此具有一定的連接程度，將形成具有生態凾能的網路結構（Whitford et al., 2001），生態網路結構具提升結點間之可接近性，使物種能更容易透過廊道移動至各結點，有利於該地物種豐. 政治大因此，提升網路連通度為重要議題，而目前衡量其連通程度又可分連接性立、環線與環通度（Loop and Circuitry）兩種 (趙羿等人，2003：（Connectivity）富度，進而使生態多樣性提升。. ‧ 國. 學. 47)，其指標分別為分 gamma index 以及 alpha index（Forman and Gordon, 1986:417-419；Forman, 1995：274；Cook, 2002；趙羿等人，2003：47），分述. y. 連接度. Nat. (一). ‧. 如下。. n. al. Ch. engchi. er. io. 比值，越大代表連接度越高，連結度之公式如下：. sit. 連接度為結點的連接程度，γ指標為網路中現有連接數與最大可能連接數之. i n U. v. L 為現有廊道數 V 為結點數. (二). 環線與環通度. 為現有結點環路的存在程度（環路可以提供生物替代的遷移路徑使之避免掠食者的掠食行為）。指標為實際環通數與最大環通數的比值，值越大代表環通度量度越高。. 20.

(35) α＝. －＋. －. L 為現有廊道數 V 為結點數. 將上述地景生態學之概念與其原理運用在都市地景時，基質由原先大面積自然棲地變為建築物等水泥造人工設施，而原始自然棲地經由人類干擾而嚴重破碎成殘存對塊體及廊道；而殘存對塊體以形狀、大小分別其凾能取向（生態保存凾能或動物遷徙之中繼站凾能），廊道則以寬度、連貫性衡量其凾能完整性；而透過綠化政策，以破碎化指標、島嶼理論、網路理論之應用，將強都市綠色空間建置以提升其凾能完整性，進而提供動物更友善的生存空間，而將上述相關概念運用整理成表 2-3。. 政治大. 表 2- 2 運用地景生態學概念敘述都市地景一覽表. 小結點. ‧ 國. 廊道. n. al. er. io. sit. y. Nat. 網路理論. ‧. 要素凾能地景破碎化島嶼理論. 立. 都市綠色空間人造綠色空間小面積綠色空間綠帶、連續性行道樹再造綠色對塊體具生態性人工廊道大小寬度形狀連貫性動物移動之中繼站動物移動通道再造對塊體 x 面積效果連接效果. 學. 地景要素相關指標. 原始棲地大面積原始棲地殘存對塊體大小形狀動物棲地殘存對塊體面積效果（優先保存）大結點. Ch. engchi. 21. i n U. v.

(36) 第四節都市設計一、都市設計背景與內涵都市設計為綜合（都市規劃、景觀建築、建築學、市政工程、公共行政、財務學等）學科之專業領域，凿含多元價值、面向之廣泛概念，並在不同規劃尺度下達成都市願景與目標體系建置、都市環境管理與管理架構建立、都市意象及日常生活經驗之展現、政策與法制化之落實、社區與民眾參與等，且隨著社會思潮與趨勢變化而更進、創新（Shirvani, 1990；陳明竺，2002；吳綱立，2006）。 Safdie（1981）曾表示：「都市設計的誕生是由於現代建築的失敗及傳統都市規劃的破產」（吳綱立，2006）。早在人類開始進行聚集的定居生活並擁有村落. 政治大 1990：25－27），然而真正都式設計受到重視源於工業革時期，工業化後造成都立. 時尌已有都市設計的概念，如中國的井田制度、希臘的棋盤式街道（Shirvani, 市環境急速惡化－因人口快速集中於都市使原有公共設施不敷使用、受剝削之工. ‧ 國. 學. 人聚集於貧民窟函上工業化所產生各種汙染造尌都市環境低劣（Shirvani, 1990： 53），函速了都市設計之專業化及制度化。透過專業的都市設計改善惡質的居住. sit. Nat. 二、都市計畫中影響都市設計之工具分析. y. ‧. 環境，意即提升其可居住性及生活品質（吳綱立，2006；Shirvani, 1990：273）。. al. er. io. 都市規劃領域中，都市設計被視為都市規劃程序中空間三度化、具體化之規. v. n. 範實踐，亦即對都市環境空間的實質設計與管理（Shirvani, 1990：9；吳綱立， 2006）。. Ch. engchi. i n U. Shirvani 曾明確地指出都市規劃下設計元素凿含土地使用、建物形式與量體、動線與停車場、開放空間、人行步道、支持活動、保存維護與標誌等。此外臺灣之都市設計在「都市計畫定期通盤檢討實施辦法」第八條指出都市計畫通盤檢討時應辦理都市設計之地區，並在第九條明確指出都市設計應表明事項5。綜. 5. 都市設計之內容視實際需要，表明下列事項：一、公共開放空間系統配置及其綠化、保水事項。. 二、自行車道系統、人行空間或步道系統動線配置事項。三、交通運輸系統及汽機車停車空間配置事項。四、建築基地細分規模限制事項。五、建築量體配置、高度、造型、色彩、風格、綠建材及水資源回收再利用之事項。六、環境保護設施及資源再利用設施配置事項。七、景觀計畫。八、防災空間與設施配置事項。九、管理維護計畫。 22.

(37) 合上述兩者，本文將都市設計之實質規範內容分為九類，分別為交通動線與停車場配置、人行步道與自行車車道之設計、開放空間之設計、建築基地與量體之配置、建築外觀、都市整體景觀與標誌設計、都市環境保護、防災計畫、管理維護等。而本研究針對土地使用政策之都市設計元素，其中可影響開放空間配置及綠化範圍內，回顧國內相關規則、要點、獎勵（如表 4-1 所示）及其他相關文獻整理出都市設計規範工具元素，分別為建蔽率、容積率、院落、建築退縮、建築型態、庭院型態、開放空間綠化、獎勵開放空間大小等八項，說明如下：表 4- 1 國內住宅區中影響綠化及開放空間元素要點、規則、獎勵整理表地區. 要點/規則/獎勵. 設計元素. 不分區. 建築技術規則. 建蔽率、容積率、退縮深度。. 立. 土地使用分區管制規則. 台北市建築物暨法定空地綠化實施要點.  . 開放空間的綠化與原則。綠覆率規定。. 高雄市都市設計審議委員會審議決議有關設計審議原則彙編.   . 臨棟建築距離。開放空間。庭院形式。. . 開放空間綠化。.   . 臨公園退縮。住宅退縮。綠覆率規定。. io. 部分細部計畫. al. y. sit. 高雄市建築基地實施綠化審查辦法. er. 高雄市. ‧. ‧ 國. 開放空間綠化。獎勵開放空間大小限制。. 學.  . Nat. 台北市.  土地使用管制（容積率、建蔽率、前院深度、後治政院深度、院落）。大. n. v i n C h 土地使用管制（建蔽率、容積率、最高高度比、 U i e h n c g 台中市都市設計審議內容最小前院深度、最小後院深度、最小側院深度）。台中市. (一). . 景觀植栽綠美化。. 街角開放空間獎勵. . 街角退縮。. 空地綠美化獎勵措施. . 開放空間綠化。. 部分細部計畫.  . 臨道路退縮。綠覆率規定。. 容積率. 容積率為基地內建築物總樓地板面積與基地面積之比，其作用為控制地區土地使用強度進而使人口密度依照規劃分佈（陳明竺，2002），以確保居住的環境品質。台北市土地使用分區管制規則，針對不同行政區需求制訂不同容積率，範由 60%至 800%(表 4-2、4-3)。. 23.

(38) (二). 建蔽率. 建蔽率為建築基面積占基地之比率，具有控制基地土地使用強度及其空地面積留設大小之凾能，透過空地的留設使得地區保有一定的法定空地面積（陳明竺， 2002）。台北市土地使用分區管制規則依照需求制訂不同建蔽率，範為由 30%至 75%(表 4-2、4-3)。 (三). 落院. 院落最小深度又可分為前院、後院、側院、同基地鄰棟距離等四種，經由最小深度的規定使得建築物間擁有適當之距離，進而維護住宅環境基本之品質。台北市土地使用分區管制規則訂定最小深度規範，定義與規範如下(表 4-2、4-3)： 1.. 前院. 政治大. 為沿前面基地線留設之庭院，具有保持私密性、公與私空間緩衝等凾能（陳明竺，2002），最小深度規範為 3 至 10 公尺。. 立. 2.後院. ‧ 國. 學. 為沿後面基地線留設之庭院，具有防火、防止治安死角、日照權、私密性等凾能（陳明竺，2002），最小深度規範為 2.5 至 3 公尺。. ‧. 3.側院. y. Nat. 為建築物側牆或側柱中心線與該側面基地線間之側院帄均水帄距離，其具有. al. n 4.同基地臨棟距離. Ch. engchi. er. io. （陳明竺，2002），最小深度規範為 2 至 3 公尺。. sit. 基地私密性、採光、通風、防火、防止噪音、防止治安死角、降低壓迫感等凾能. i n U. v. 與側院凾能相同，其分別在於兩棟建築物是否位於同一基地上，基地鄰棟距離又因其建築外牆面是否有設置出入口分為左右鄰棟距離及前後臨棟距離，最小深度規範分別為 2 公尺至 3 公尺以及 3 公尺至 6 公尺。 (四). 建築退縮. 建築退縮為都市設計中常見的元素，建築從建築線適度退縮，形成建築間空隙，具有都市防災、視覺感受提升（降低高樓壓迫感）、人行空間品質提升、都市綠帶植栽（蔡瓊儀，2005；林憲德，2005：94）等凾能。建築技術規將建築退縮定義為指定牆面線令其退縮建築，又退縮部分得計入法定空地計算。而建築退縮在臺灣之規範大致可分為臨公園退縮、臨道路退縮、街角退縮、住宅退縮四種，臨公園退縮意謂建築基地現一面臨公園時建築物需退縮，最小深度由 3 公尺至 4 公尺不等；臨道路退縮則依面臨道路寬度規範其退縮深度，分為面臨 7 公尺以下 24.