城市更新背景下建筑设计的适应性与再生机制
唐金勇
沙洋宏奥建筑设计有限公司 湖北省荆门市 448000
城市空间的演进从未停歇,但当增量扩张趋于饱和,存量优化便成为发展的主旋律。在这一进程中,建筑作为城市空间最基础的构成单元,承载了复杂多变的社会、经济与文化功能。随着原有建筑逐渐老化、功能错位与结构退化,其与当下城市需求之间的矛盾愈发突出。城市更新并非简单的拆除与重建,而是一个融合“保留—改造—再生”的系统工程,对建筑提出了更高层次的适应性要求。如何使建筑在不被割裂其历史与场所性的基础上,实现功能与形态的灵活转换,已成为设计实践的核心命题。同时,建筑更新的可持续推进,不仅依赖于单一设计层面的介入,更需要制度、技术与运营机制的支撑。适应性与再生机制的构建,正成为连接城市活力与建筑持续生命力的桥梁。
一、城市更新背景下建筑设计面临的新挑战与新机遇
(一)城市更新的基本内涵与类型分析
城市更新是指在城市空间资源趋于饱和的前提下,对既有城市功能、结构与景观进行再组织与再利用的过程。按照功能与空间改造的深度,可分为有机更新、功能置换和拆除重建三种主要类型。有机更新强调在原有城市肌理的基础上进行小规模渐进式改造,典型如欧洲旧城区的街区微更新 [1]。功能置换则通过调整土地用途与建筑功能,激活空间潜力,如老旧厂区向文化创意园区的转型。拆除重建则多见于城市核心区或危旧房改造,更新强度大,建设周期长,需平衡社会稳定与经济效益。不同类型的更新方式,对建筑设计提出了从结构适应、功能重构到文化表达等多层面的复杂要求。
(二)建筑存量更新的现状与问题
在我国多数一线与新一线城市中,大量建成于上世纪 80 年代至 90年代的建筑面临严重的退化问题,包括空间布局不合理、建筑能耗高、结构抗震性能不足等。以住宅类建筑为例,原标准层高多为2.6–2.8 米,难以满足当下通风采光与净高需求;外墙多为黏贴面砖或涂料系统,保温性能差,维护成本高。办公及商业建筑则面临消防系统不达标、电梯运力不足、垂直交通混乱等问题。在城市更新政策尚不统一的背景下,建筑更新缺乏顶层设计支持与法定引导机制,导致多头管理、标准不一难以实现系统化改造,最终影响城市空间资源的优化利用和建筑生命周期的延续。
(三)城市更新为建筑设计带来的新机遇
城市更新为建筑设计带来了新的视野与契机。首先,低碳可持续理念推动建筑从材料选择到能效系统进行绿色转型,如采用 SRI 值高于78的高反射屋面材料、双层通风幕墙等降低能耗,响应碳中和战略。其次,更新工程强化了建筑师参与城市治理与社区发展的可能性,通过注入复合功能设施(如社区共享厨房、开放式活动广场)提升公共服务质量,实现空间公平。第三,BIM 技术、3D 扫描、参数化建模等工具使既有建筑信息获取与改造模拟更为精准与高效,为复杂场地条件下的再设计提供了技术支撑。这些变化使得建筑设计的角色从传统的空间塑造者转变为城市资源重组与空间价值再发现的引导者。
二、建筑设计的适应性路径探索
(一)功能适应性:灵活应对空间需求变化
功能适应性要求建筑设计具备空间可变性与时间可拓展性。在城市更新中,设计应充分预判未来使用场景变化,通过预留改造空间与布置灵活节点实现可持续发展。项目常采用模块化空间组合与可拆卸隔断系统,如可移动玻璃隔墙、轻钢龙骨填充墙或旋转式隔断屏风,便于在办公、商业与居住等多业态之间快速切换,满足多样化运营模式[2]。同时,通过设置高利用率的共享空间,如共用会议室、开放厨房、多功能展演厅及弹性办公区,实现功能交叉与资源整合,提升使用效率和空间活力。在结构设计方面,广泛应用大跨无柱空间,如钢框架—混凝土组合结构或空间网壳结构,不仅提高空间开放度,还增强内部布局的可重组能力。部分建筑还在楼板系统中预埋管道走廊与设备集成带,采用集成吊顶与模块化机电系统,便于后期快速接入智能设备、升级空调与照明系统,显著提升建筑生命周期中的可维护性和更新适应力。
(二)技术适应性:融合现代技术提升更新效率
技术适应性体现在结构加固、能效改进与智能系统集成等多个维度,是实现建筑高质量更新的核心路径。在结构层面,通过碳纤维布加固(CFRP)、钢结构包覆、化学植筋等方法,可提高既有建筑物抗震性能与承载能力,满足《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 等最新标准的要求,尤其适用于位于地震高烈度区或人口密度高的核心片区。在能效方面,广泛采用通风双层幕墙系统、真空绝热板(VIP)、低辐射镀膜玻璃(Low-E Glass)与屋面绿化系统等高性能构造做法,显著提高建筑外围护结构的热工性能,全年平均节能率可达 30-50% 。在此基础上,智能化系统作为提升建筑运行效率与环境品质的关键工具,也逐渐成为更新设计的标配。通过布设能耗监控终端、智能照明控制系统、空调负荷优化程序、空气质量监测装置与光伏发电接入模块,实现楼宇能耗可视化管理、分区控制与智能联动,有效降低运行成本并提升用户体验,为建筑运营管理带来数据驱动的决策基础。
(三)文化适应性:延续与再造城市文脉文化适应性设计强调历史延续性与场所精神的再构建,尤其在对工业遗产、历史街区和传统社区的更新中体现得尤为明显。在实际操作中,采用“保留 + 插入”的设计策略已成为常态,即在保留建筑关键构件与历史风貌的基础上,嵌入新的空间功能与技术体系。如保留原有砖石墙体、木构屋架、桁架系统与标志性符号,同时在局部位置插入轻钢框架结构、玻璃体块或铝板体量,实现新旧对话与视觉张力。在材料选择上,设计越来越倾向于采用生态环保且具有地域性的材料,如回收混凝土砖、夯土墙板、竹结构构件与火山石涂料,不仅具备良好的热惰性、声学性能与美学特征,也体现对在地文化语境的尊重。在空间语言上,通过延续原有街道肌理、轴线关系、院落形制等方式,构建连续性的城市界面,引导居民形成对更新建筑的情感认同。部分项目还结合文化内容策展、社区记忆展示与公共艺术装置介入,使建筑成为文化叙事与历史再现的重要载体。
(四)政策适应性:回应法规导向与激励机制
建筑适应性设计必须在既有的政策约束与现实激励机制之间寻求有效平衡,并灵活应对多变的法规环境 [3]。在多个城市更新项目中,城市设计导则与建筑改造指南往往规定了容积率上限、建筑退线、日照控制、消防疏散通道宽度、立面整治标准等基本规范条线,是建筑师在更新设计中必须遵守的硬性条件。如部分城市的更新单元导则允许在满足基础绿地率(不低于 30% )与日照权保障的前提下,通过功能叠加或业态融合提升建筑高度与容积率。与此同时,政策层面的正向激励机制也在推动建筑改造的深化发展,如针对老旧小区提出“加装电梯财政补贴”政策,单台电梯补助金额可达 15–20 万元,并设立街道级专项审批流程以提升改造效率。对于自改类更新项目,部分地区还实施容积率奖励政策,鼓励设计介入与更新意愿同步提升。建筑师在此背景下不仅要深刻理解规范本身的技术要求,更需通过策略性设计回应政策边界,如利用建筑平台再开发、架空层变复合空间、半地下层回收利用等手段,既确保设计合规,又实现功能最大化与城市空间效益的再释放。
三、建筑再生机制的构建与实践路径
(一)再生机制的理论基础
建筑再生机制的核心在于将建筑作为一个动态更新的生命周期系统进行系统性管理。这一机制基于系统论与生命周期理论,强调从建筑建造、使用、更新、退役各阶段的连续性与可调节性,强调对资源利用效率、环境影响控制与社会适应能力的全过程控制。建筑设计不应止步于建成阶段,而应预设未来的适应策略,包括材料循环路径、结构的可变拆除性以及空间的再功能化能力 [4]。例如,可拆装式幕墙单元、嵌入式管网模块、标准化构件接口等结构系统在更新中可被低损耗替换,实现局部介入式改造;而弹性空间结构(如标准化层高、模数协调空间网格)则为后期转化创造条件,支持多样功能需求下的灵活组织。建筑作为开放系统,其更新机制亦需动态响应社会变化、技术演进与用户行为的持续演化。
(二)再生机制的关键构成要素
再生机制涵盖设计、管理与运营三个核心构成,体现了建筑更新的全生命周期系统协调思维。设计机制方面,提倡预设更新逻辑与结构可适应性,如预留电梯井位、设置活动楼板、管线横向布设、结构网格模数统一等,便于未来改造重组,减少拆除重建带来的资源浪费和环境负担。管理机制则重在构建多元主体合作平台,明确设计单位、开发商、原产权人及社区居民的权责界限,通过城市更新项目公司(SPV)与公共利益协调机制推动资源配置与决策共治,增强项目透明度与公众参与度。运营机制则强调再生后建筑的功能持续性与经济可行性,典型手段包括引入长期运营管理团队、制定分时段空间运营计划、通过文化策展与社区活动提高空间活跃度,并借助物联网平台实现能耗管理、设施状态监测与人员流动分析的自动化,提升后期管理的精细化水平。
(三)典型案例分析:建筑再生机制的实践逻辑
在多个再生实践中,机制驱动成为实现建筑价值转化的关键路径。例如某地原石化工业设施改造过程中,设计团队保留了大型烟囱、输油管廊等工业遗迹标志,并通过钢结构插入与层间转换技术构建可用于展览、商业、演艺等复合功能空间,同时引入多层级运营机构实现空间统筹管理与内容运营联动。在另一案例中,原电子厂厂房通过结构拼贴与色彩分区手法强化了建筑主题表达,空间划分结合文化演艺与产业孵化需求,构建了集聚式的经济文化平台,实现空间收益与社会效益并重。此外,有滨水地区在更新中同步整合建筑立面改造、绿道系统接入与生态水系治理,打造集生态修复、慢行交通与公共休闲为一体的滨水开放空间,体现了建筑再生机制与城市治理协同融合的系统逻辑。这些案例表明,再生机制不仅体现在设计方法本身,更贯穿于资源协调、政策引导与运营策略的全过程中。
(四)机制构建的优化策略
未来建筑再生机制应向系统集成、政策协同与智能化方向持续优化,从而更有效地支撑复杂城市场景下的持续性更新目标。首先,应推动跨学科合作机制建设,将城市规划、建筑设计、社会学、生态学、管理科学等纳入全过程参与,构建从前期调研、方案制定到后期实施与评估的多专业协同体系,强化更新项目的系统适应性与多维绩效评估能力[5]。其次,建立信息共享与动态反馈系统,如基于 GIS 和 BIM 集成的建筑更新数据库、施工绩效追踪平台、建筑状态实时感知网络,提升更新过程的可追溯性与调整效率。最后,需推动法规体系完善,如制定《建筑再利用设计技术规程》《城市更新机制指导规范》《既有建筑适应性评估标准》等文件,明确从立项审批、规划管理到后期运维全过程的技术与管理标准,提升制度环境对建筑再生项目的支持能力,推动建筑更新走向常态化、制度化与智能化发展。
在城市更新不断深化的时代背景下,建筑设计的适应性与再生机制已成为提升城市空间品质与延续建筑生命周期的重要路径。适应性设计强调建筑在功能、技术、文化与政策等维度的灵活响应能力,而再生机制则以系统化的视角,构建设计、管理与运营的多元协同框架,实现建筑的动态调适与可持续演化。通过实际项目的案例分析可见,只有当建筑设计与更新机制深度融合,才能真正推动城市空间由“物理重构”
向“系统更新”转变。未来的建筑更新实践应更加注重跨专业协作、信息技术介入与制度保障配套,从而构建更具弹性、韧性与文化张力的城市更新体系,为高质量城市发展提供坚实的建筑支撑。
参考文献
[1] 马月红 . 城市更新背景下建筑消防系统的灵活性设计与适应性分析 [J]. 住宅与房地产 ,2025,(05):83-85.
[2] 肖涌锋 , 于莎 , 李娇 . 城市更新背景下的建筑适应性设计研究——以多层办公建筑为例 [J]. 建设科技 ,2022,(10):39-42.
[3] 纪豪 . 城市更新背景下城市综合体建筑设计策略研究 [J]. 居业 ,2024,(12):83-85.
[4] 侯东序 , 刘晓 , 王兵 , 等 . 建筑固废机制砖混再生骨料混凝土抗压强度试验研究 [J]. 沈阳大学学报 ( 自然科学版 ),2023,35(06):529-534.
[5] 于光玉, 李慧民. 旧工业建筑改造施工安全影响机制研究[J].中国安全科学学报 ,2021,31(07):120-129.