摘要：从两个不同的角度，即“用分形理论来研究东西方城市差异”和“用生态的观点来研究城市运动”，得出建设立体分形城市的同一结论，并实验于不同类别的城市方案。
关键字： 分形 城市
生态 雨林顶
一 分形是城市的本质特征
分形（fractal）是非线性科学中的重要概念。近30年来，它已经发展成为一个庞大的以几何学为基础，涉及自然科学、社会科学、方法论直至电子艺术的完整体系。
曼德布罗特（Mandelbrot，分形创始人）这样描述它：“……自然界的许多图样是如此的不规则和支离破碎，以致与欧几里得几何相比，自然界不只具有较高程度的复杂性，而且拥有完全不同层次上的复杂度……我构思和发展了大自然的一种新的几何学，并在许多不同领域中找到了用途。它描述了我们周围的许多不规则和支离破碎的形状，并鉴别出一族我称之为分形的形状，创立了相当成熟的理论。”
“自相似”（不同层次间的部分的相似）及“迭代”是对分形最直观的理解。万物都可以从分形的角度来分析和研究。中国传统城市就是一个非常标准、简洁的分形体。以著名的唐长安城为例，分为城、坊、院、屋四个层次，呈完美的自相似结构。在中国城市里，“墙”是分形迭代的主体：从外围最高大的城墙，到各街坊每晚需要各自关闭的坊墙，再到各家各户自己的院墙，最后是每间屋子的围合。不同的“墙”代表了不同等级的所有者权限——顶端的一国之君拥有天下，以绵延万里的长城来划定自己的权力范围；而基层的一家之长便统辖自家的院墙之内……围墙作为中国城市的典型特征，至今还在大多数城市占据着城市划分的主体地位。城市道路在中国则是“墙”划分的结果，是被动形成的交通体系，它同样贯彻了完整的分形结构：从主干道（如朱雀大街），到坊间次干道，再到坊内小街，最后是院内的庭和廊。庭是家庭的空间核心，居住的空间则位于庭的四周。
从分形的角度比较东西方城市，我们不难发现几个重要区别：①分形的层次。中国城市遵循3～4级的逐级迭代，而西方城市仅有从城市到单体建筑的2层。②分形的主体。中国城市分形的主体是墙，墙内区域的自相似性决定了墙间道路的自相似；西方城市分形的主体是道路，单体建筑只能在道路的划分之下占据空隙。③分形的相似度。从城市结构的最末端可以看出二者在相似度上的明显差异：中国的家庭院落内部，交通的组织仍然依靠房屋外侧的走道、走廊和中庭，与整个城市并无二致；而西方的家庭单体建筑，内部交通主要依靠房间之间的互通，与城市强有力的道路走向已相差很远了。
由此看出，中国的城市是一个多层次、均质化和整体性的分形体，西方的城市则可简化为一个建筑单体的集合。现代城市正是按照西方的城市结构建立起来的，只不过每个单体建筑扩大了规模，增加了面积和高度。
因为是在旧结构的模式上扩展城市、建设高层建筑，而道路系统仍然局限在地平面上，使得现代大城市越来越暴露出它的弊端，如高楼病、人际隔离、热岛效应、中心空壳化等等。立交和地铁系统在一定程度上缓解了交通阻塞，然而仍未触及根本。
能否通过中国传统城市结构的思路来改造现代城市呢？这其实是许多前辈多年来努力的方向。然而大多数实践仅停留在传统的一个局部，比如传统建筑的符号提取，却少有从城市整体的角度来领悟和继承传统城市的精华——其完美的分形特征。
现代城市从分形的角度看，最大的缺失正是在自相似度上的再次降低。每一栋单体建筑已成为立体化的高楼，其内部的垂直交通已经与水平交通同等重要，然而整个城市却依然联系于一个单一的平面。
中国古代就已有城市走上了立体分形的道路。如位于四川山区中的羌寨，因为天旱少雨，所有的房屋都铺设平屋顶，用过街楼、连廊、天桥和楼梯，把整个寨子的屋顶连成一片。整个羌寨如同一条山脉，每个院落都自然地形成其中的一座山峰，山峰间是彼此相连、而且可以漫步的公共区域。
很显然，现代城市有非常多的区段可以为真正的立体分形城市提供可能。而这里面，屋顶平面是最普遍、最易公共化和最易改造实施的一个。仅仅改造屋顶这一公共平面，就能使城市的公共区域扩大
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倍以上。我们设想，未来的城市建筑将变封闭的“楼层”为开放的“空中土地”，城市的支撑结构体系将与城市的使用空间及建筑的表皮完全分离，而建筑的表皮（及空中土地的开放部分）将与道路、广场一样，成为城市的公共空间。对此，我们曾经在一个居住小区的规划中做出一个用天桥连接所有楼顶、电梯，使之集中设置共同使用的低成本方案——“天街”。
