Analysis of spatial interactions in traditional chinese courtyard residence "Siheyuan" based on space syntax

Siheyuan (四合院)is a type of traditional Chinese courtyard residence, together with Hutong (胡同), the ancient narrow lanes that for centuries, have formed the urban fabric of Beijing’s city center. Under the influence of China’s rapid economic development and radical urbanization, many Hutongs have been replaced by modern urban forms and Siheyuan houses have been destroyed. As significant cultural heritage sites, Siheyuan not only embody traditional architectural aesthetics but also offer inspiration for contemporary architectural design. Nevertheless, many Siheyuan are now at risk of disappearing, necessitating urgent measures for their preservation. Leveraging parametric generation techniques, this research aims to facilitate targeted preservation efforts for Siheyuan while intelligently extracting their distinctive features to generate new architectural layouts. The study begins by analyzing the traditional principles of ancient Beijing urban planning and their impact on the morphology of Siheyuan. It systematically categorizes Siheyuan layouts and their historical evolution based on functional considerations. Employing spatial syntax, the study employs various analytical dimensions, including convex space analysis, visibility graph analysis, and isovist analysis, to extract, characterize, and analyze the spatial interaction features of Siheyuan. Subsequently, the study proposes a parametric generation technique for reconfiguring new architectural layouts based on the spatial interactions of Siheyuan. The spatial syntax analysis framework utilized in this study proves effective in extracting and analyzing the spatial characteristics of buildings, elucidating spatial accessibility, connectivity, and dynamic guiding relationships. The algorithmic tools developed demonstrate the capability to generate layouts with key traditional Siheyuan spatial features efficiently. This algorithm streamlines the design and modification process, providing a valuable reference for integrating traditional context into modern architectural design. The translation of original design principles into algorithms contributes to a better understanding of Siheyuan typology and facilitates the dissemination and preservation of Siheyuan design knowledge among broader audiences.

Il Siheyuan (四合院) è un tipo di residenza tradizionale cinese con cortile, insieme all'Hutong (胡同), gli antichi vicoli stretti che per secoli hanno formato il tessuto urbano del centro città di Pechino. Sotto l'influenza dello sviluppo economico rapido della Cina e dell'urbanizzazione radicale, molti Hutong sono stati sostituiti da forme urbane moderne e le case Siheyuan sono state distrutte. Come importanti siti di patrimonio culturale, i Siheyuan non solo incarnano l'estetica architettonica tradizionale, ma offrono anche ispirazione per il design architettonico contemporaneo. Tuttavia, molti Siheyuan sono ora a rischio di scomparsa, rendendo necessarie misure urgenti per la loro conservazione. Sfruttando le tecniche di generazione parametrica, questa ricerca mira a facilitare sforzi mirati di conservazione per i Siheyuan, mentre estrae intelligentemente le loro caratteristiche distintive per generare nuove disposizioni architettoniche. Lo studio inizia analizzando i principi tradizionali della pianificazione urbana antica di Pechino e il loro impatto sulla morfologia dei Siheyuan. Categorizza sistematicamente le disposizioni dei Siheyuan e la loro evoluzione storica basata su considerazioni funzionali. Impiegando la sintassi spaziale, lo studio utilizza varie dimensioni analitiche, inclusa l'analisi dello spazio convesso, l'analisi del grafo di visibilità e l'analisi isovista, per estrarre, caratterizzare e analizzare le caratteristiche di interazione spaziale dei Siheyuan. Successivamente, lo studio propone una tecnica di generazione parametrica per riconfigurare nuove disposizioni architettoniche basate sulle interazioni spaziali dei Siheyuan. Il quadro di analisi della sintassi spaziale utilizzato in questo studio si dimostra efficace nell'estrazione e nell'analisi delle caratteristiche spaziali degli edifici, elucidando l'accessibilità spaziale, la connettività e le relazioni guida dinamiche. Gli strumenti algoritmici sviluppati dimostrano la capacità di generare layout con le principali caratteristiche spaziali tradizionali dei Siheyuan in modo efficiente. Questo algoritmo semplifica il processo di progettazione e modifica, fornendo un prezioso riferimento per integrare il contesto tradizionale nel design architettonico moderno. La traduzione dei principi di progettazione originali in algoritmi contribuisce a una migliore comprensione della tipologia dei Siheyuan e facilita la diffusione e la conservazione della conoscenza del design dei Siheyuan tra un pubblico più ampio.