形態学（建築と工学）

建築における形態学は、建築環境における形態の進化を研究する学問です。建築の特定の俗語に関連して使用されることが多いこの概念は、人々との関係が進化し変化するにつれて、建物や都市の形式的な構文が変化する様子を表します。形態学は、最初の構想から生産までの設計コンセプトの進化などのプロセスを表すことが多いですが、歴史的観点から見た建物の変化とその使用に関するカテゴリ別の研究としても理解できます。音楽のジャンルと同様に、形態学は「動き」を協奏し、建築の「スタイル」または類型の定義に到達します。逆説的に、形態学は、スタイルがない、または品質が低下できない建築空間の品質であると理解することもできます。

形態学へのイデオロギー的影響には、通常、文化的または哲学的起源のものとして、土着建築、古典建築、バロック建築、モダニズム、ポストモダニズム、脱構築主義、ブルータリズム、未来派などがある。3Dプリント、バーチャルリアリティ、ビルディングインフォメーションモデリングなどの分析ツールやクロスプラットフォームツールの最近の進歩により、現在の現代の類型論を形式的にひとつの総合的な定義に正確に当てはめることが難しくなっている。建築（形式）形態学の研究の進歩は、芸術、認知科学、心理学、行動科学、神経学、地図作成、言語学、その他のまだ知られていない社会的および環境的知識ゲームに基づく文化的空間実践または研究の領域において、新しい研究分野に影響を与えたり、促進したりする可能性を秘めている。^[1]多くの場合、建築の形態学は、その時代、そしておそらくもっと重要なのは、場所の政治的影響を反映したり、示唆したりしている。都市環境の形態に影響を与える他の要因としては、建築家、建設業者、開発業者、特定の場所の社会人口統計などが挙げられる^[2]

都市形態学は、歴史的発展過程と集落を構成する構成要素の分析を通じて、人間の集落の形態、確立と再形成の過程、空間構造と特徴についての理解を提供します。都市形態学は、建物（住宅と商業の両方）、建築家、道路、記念碑が、建築物が周囲のオープンスペースを形成し、また周囲のオープンスペースによって形成されるという動的な関係において、多次元形態の要素として機能する都市構造の変容プロセスを決定する方法として使用されます。^[要出典]都市の場所は、社会的および政治的な出来事や市場の力によって継続的に形成され、変化する進化的オープンシステムとして機能します。^[3]

都市形態学が体系的な科学的研究として正式に始まったのは、信頼性の高い地形図や再現可能な計画の普及により、19世紀になってからである^{[要出典] 。 [4]しかし、建築はもっと古くから存在しており、}この主題に関する現存する最初の著作は、紀元前30年から15年の間にローマの建築家で技術者のマルクス・ウィトルウィウス・ポリオによって書かれた『建築について』である。 ^[5]ここでウィトルウィウスは、建築の3つの原則であるfirmitas、utilitas、venustasを詳述した。現代英語では、耐久性、実用性、美しさと訳されている。考古学者は、メソポタミア、エジプト、ミノアなどの古代都市の遺跡を研究し、直角に並ぶ舗装された通りの目に見えるパターンを通じて、都市計画が青銅器時代にまで遡る証拠を示している。もともと、都市計画は武装防衛のメカニズムとして使用されていた。西暦 395 年のローマ帝国の衰退により、ヨーロッパの都市は正式な都市計画なしに無秩序に拡大しました。ルネッサンス時代には、産業時代の進歩に対応するために、都市の中心地が拡張されました。このとき、都市計画は正式な研究となり、市民がより健康的な労働条件を享受できるようにするために使用されました。

形態学の理論は、芸術哲学、工学、言語学、文化、社会学から派生した建築理論を含む、さまざまな分野に広がっています。^[6]

しかし、情報技術の進歩、ニューヨーク、ロンドン、東京の3大世界都市とその中小都市を通じたグローバル化した24時間経済の発展は、世界の都市システムに大きな影響を与えています。^[7]現在、100万人以上の人々が住む大都市圏は300以上あり、世界人口の着実な増加により、大都市圏は今後も規模を拡大し続けるでしょう。^[8]急速な都市化は、交通渋滞、生活費の高騰、緑地の不足、生物多様性の喪失、大気汚染、その他の人為的環境影響など、都市部内で一般的に課題を引き起こします。^[9]その結果、都市計画者、地理学者、建築家は、機能性、美的性質、環境の持続可能性についての理解を深めることを目的として、数多くの理論モデルを提示してきました。^[9]しかし、都市の形態パターンには4つの理論的説明があることが広く認められています。

同心円モデル

地理学や都市計画の分野では、さまざまな複雑性を包含する多くのモデルが開発されてきたが、広く使用され、初期の地位を維持しているモデルは、同心円ゾーンモデルである。^[10]同心円ゾーンモデルは、アーネスト・バージェスの1920年代のアイデアである入札家賃曲線から派生した、都市形態の様式化された説明を提供した。これは、都市の中心となるゾーンが中央ビジネス地区として使用され、次に職業地域と労働者階級の郊外との間の移行ゾーンが順番に取り囲むことを意味した。 ^{[11]その後に}中流階級の郊外が続き、最後に都市の外側のリングに位置する通勤者ゾーンが位置する。反対派は、これは都市の理想的で仮説的なモデルを提示する規範モデルであると主張しているが、実際には現在の土地利用はより複雑な3次元システムの一部である。^[12]

このモデルは、「インナーシティ」や「郊外環状線」といった現代的な用語の普及につながった。^[13]

1. バージェスの理論の発展は、都市成長のパターンと形態構造に関する3つの主要な仮定から生まれた。^[14]
2. 社会は伝統的なものから現代的なものへと直線的に進化し、社会関係の構築も変化します。
3. 都市の状況を説明する構造的制約のない都市プロセスに対する個人の主体性に基づくアプローチ
4. 都市を統一された「全体」として捉える概念^[14]

1939年に経済学者ホーマー・ホイトが提唱したセクターモデルは、都市の発展は交通路線を中心に行われ、社会階級ごとに住宅地が集中しているという概念を探求している。このモデルは高度に一般化された理論として機能するが、発展途上国の都市形態を均等に表しているわけではない。この分野のリーダーたちは、21世紀の世界経済の資本主義化の傾向が労働需要を減らし、その結果として失業の増加を引き起こしていると述べている。^[13]このことから、交通におけるイノベーションが都市表面のアクセシビリティに重要な役割を果たすという概念が導かれる。^[13]たとえば、郊外の鉄道網やモーターバスの広範な導入は、周辺の土地価格の上昇率の高さに比例して影響を与えると予想された。対照的に、交通部門におけるイノベーションが低かった時期には、土地の価値は市内中心部に近いほど比例して高かったと予想される。^[13]しかし、この理論に反対する人々は、交通の革新は、それ自体が土地の価値を上げることが知られている建築や開発活動の増加と密接に関連しているという事実を理由に、相対的な強さや根本的な影響を評価することは難しいと主張している。^[15]したがって、このモデルの土地利用パターンにおける商業、工業、住宅の各構成要素は、立地分析の影響を受けやすく、市内中心部からの交通費の増加を賃料の上昇で補うことで利益を最大化しようとする試みの影響を受けやすい。^[15]これは、バージェスによる「オリジナルの」都市形態モデルに代わるモデルとして機能し、都市を同心円状の存在として提案し、各土地利用活動をその提案された円内に適切に収めた。しかし、実際には、異なる場所でのさまざまな交通手段の追加が、各土地利用タスクの個別のセクターの形成を可能にすることが多い。^[15]

ハリスとウルマンが1945年に著した『都市の本質』^[16]で開発したこのモデルは、以前の形態理論をさらに拡張して、広大な領土と人口増加に伴う問題を網羅するモデルを提供している。以前の理論では、都市には中心業務地区（CBD）が 1 つしか存在してはならないとされていたが、複数核モデルでは CBD が複数存在する。むしろ、このモデルでは、複数の異なる成長核が存在し、それぞれがエリア内の人々の分布、活動、土地利用に影響を与えると仮定している。^[17]各核は、都市の都市形態と活動の高度に専門化されたサブセットであり、各エリアは、小売、製造、教育、医療、住宅エリアから、エリア内の人口統計にマーケティングされている。^[17]したがって、広大な地理的エリアにわたって高度に多様な経済機能が可能になる。これは一種の都市モザイクを形成し、都市の空間的形状はもはや単一の中心の周りに組織化されていない異なる核で構成され、CBDは依然として都市にとって機能的かつ重要な核として機能します。複数の核モデルの一般的な弱点の1つは、核ゾーン間の区別と境界が明確な境界であるという前提ですが、これは実際にはほとんど聞かれません。^[18]このモデルでは、4つの基本原則を使用する必要があります。^[17]

1. 特定の活動には、大都市の一部または数か所にのみ設置された専門施設が必要です。たとえば、製造エリアでは、鉄道の線路近くにある広大な未開発の土地が必要です。
2. 特定の類似活動は、小売店がモールやショッピングセンターに集まることからわかるように、近隣の集積から利益を得ている。
3. 製造工場と高級住宅開発の場合に見られるように、特定の異なる活動は互いに敵対的であったり、有害であったりします。
4. 低所得者向けの住宅地や、非常に人気のある眺望のある高台の場合に見られるように、特定の活動では最も望ましい立地の費用を負担することができません。^[17]

このモデルの現実世界の例としては、ニューヨーク州ニューヨーク市の多重核形態が挙げられます。市内の高級小売店の集積は、ニューヨーク市の経済と機能の1つの専門化されたサブセットである「ダイヤモンド地区」の名にふさわしいと考えられています。^[19]

都市構造は、都市構造の形状を制御しようとする政府による合法化によって、その目的とは関係なく発展すると主張されている。^[20]都市景観内の各主体（開発者、建築家、建設業者、都市計画者、政治家）は、土地利用の機能的および美的品質の両方に関して独自の目標を追求しようとしている。最初に、変化の行為の発生は開発者によって進められる。

21 世紀の重要な課題は、将来的に都市の形態、効率、都市の回復力の間に効果的なつながりを確立することであることが証明されています。都市の回復力とは、都市がストレスにさらされたときに適応し、成長し、進化する能力を指します。ほとんどの気候科学者は、地球表面温度の上昇により自然災害の頻度と深刻度が増し、これらの災害は近年 5 倍に増えていることに同意しています。^[21]これにより、都市の微気候は、主に地球温暖化と急速な都市化の組み合わせにより、極端な変化に耐えてきました。^[22]世界人口のほぼ 4 分の 1 が、熱曝露が劇的に増加している地域に居住しており、場合によっては居住可能性が疑問視されていることが知られています。^[21]したがって、将来にわたって環境の持続可能性を維持するために、住宅とより広範な都市構造への適応が不可欠であると見なされています。この方法の 1 つは、エンジニアリングの進歩を利用して住宅を制限し、イノベーションを提供し、建築の適合性を高めることです。