摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛增長與高速城市化進(jìn)程極大地促進(jìn)了城市建設(shè)的蓬勃發(fā)展。在設(shè)施資源和環(huán)境日益緊張的當(dāng)下，如何通過改造手段提升早期建設(shè)的低標(biāo)準(zhǔn)建筑之性能與品質(zhì)，成為存量建筑再生設(shè)計(jì)領(lǐng)域亟待解決的重要課題?；陂_放建筑層級的理論框架，本文聚焦于SI體系整體性實(shí)施的全過程，在設(shè)計(jì)發(fā)展與技術(shù)實(shí)施上探究適應(yīng)性設(shè)計(jì)方法。以深圳福田保稅區(qū)項(xiàng)目為例，重點(diǎn)研究模塊化、一體化外立面再設(shè)計(jì)再生模式應(yīng)用，為構(gòu)建可持續(xù)的城市設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：建筑再生；SI體系；外立面一體化；工藝技法

Abstract： The rapid socio-economic growth and urbanization surge have fueled urban construction. In the current resource-constrained environment， enhancing early-built buildings' performance and quality through renovation has been an urgent issue in the field of existing building regeneration design. Using the framework of open building hierarchy，this study examine the holistic implementation of SI system ， exploring adaptive design strategies for design development and technical execution. Focusing on the Shenzhen Futian Free Trade Zone， it specifically studies the application of modular and integrated facade redesign models， offering insights for sustainable urban design.

Keywords： Architectural Regeneration; SI System; Facade Integration; Craft Techniques

1．建筑再生設(shè)計(jì)

近幾個(gè)世紀(jì)以來，環(huán)境正以前所未有的速度經(jīng)歷著巨大變革。公共設(shè)施供應(yīng)、垃圾處理、電力與數(shù)據(jù)傳輸、以及各級交通網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域，都受到環(huán)境因素的深刻影響，在規(guī)模、組織、目的與法規(guī)方面發(fā)生了顯著變化?；仡櫸鞣桨l(fā)達(dá)國家的城市建設(shè)發(fā)展軌跡，普遍經(jīng)歷了兩個(gè)關(guān)鍵階段：一是大規(guī)模的“現(xiàn)代建筑工業(yè)化建造”階段，奠定了西方建筑學(xué)設(shè)計(jì)的基石；二是存量建筑的再生建造階段，這一階段引領(lǐng)了后工業(yè)時(shí)代與信息化時(shí)代下的建筑發(fā)展新路徑。

作為實(shí)現(xiàn)空間靈活變換的先決條件，建筑再生的本質(zhì)在于將建筑的內(nèi)裝與外裝剝離至最基礎(chǔ)的初始狀態(tài)，為后續(xù)空間重構(gòu)與功能升級奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1]。建筑再生的形式依據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)有多種分類途徑。根據(jù)建筑類型的差異，可細(xì)分為居住建筑的再生、傳統(tǒng)街區(qū)的復(fù)興、文物建筑的保護(hù)、工業(yè)廠房的再利用、商業(yè)設(shè)施的升級以及辦公樓的改造等多個(gè)方面[2]。

開放建筑包含了一系列與建筑環(huán)境相關(guān)并彼此關(guān)聯(lián)的構(gòu)想：主張明確劃分建設(shè)環(huán)境決策層級的確切范圍，即“支撐體”（或“建筑主體”）和“填充體”（或“裝修體”）等內(nèi)容指代的含義。城市設(shè)計(jì)和建筑學(xué)也代表了兩個(gè)不同的決策層級。（圖1）

開放建筑運(yùn)用專業(yè)的工具及方式方法，重組了設(shè)計(jì)工作、安裝技術(shù)界面和法規(guī)許可，從而依據(jù)層級原則直接使用工業(yè)化部件，其中填充體系統(tǒng)的調(diào)配就是典型的代表?！爸刃蛟瓌t”（三維定位的規(guī)則）的組合使用，保證了效率，并盡量減少子系統(tǒng)之間的沖突，簡化了交接，明確了責(zé)任分配。（表1）

在城市鄰里社區(qū)內(nèi)，單一建筑的改造或替換無需牽動(dòng)整個(gè)社區(qū)空間與形式的根本性變動(dòng)，這一特性確保了城市肌理的持久延續(xù)與和諧統(tǒng)一。在建筑領(lǐng)域內(nèi)，那些承載著長期物理、文化和社會(huì)需求的元素能夠維持相對穩(wěn)定，而與之相對的是，內(nèi)部空間布局及個(gè)人居住設(shè)備的更迭則更為頻繁與靈活。因此，開放建筑防止了更換一個(gè)產(chǎn)品而對整體的波及影響[4]。同樣，有別于砌體結(jié)構(gòu)的立面系統(tǒng)（比如幕墻），也可以在不影響建筑主體的情況下維修或者更換立面部品。（圖 2）

2．SI體系層級理念

約翰·哈布瑞肯[5]在《普通的結(jié)構(gòu)》中提到，“開放建筑就是支持在環(huán)境營造過程中合理地分配控制權(quán)或責(zé)任。它明確指出建筑環(huán)境永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到完全終止的狀態(tài)，無論是現(xiàn)在還是將來，沒有任何一方可以控制一切。這種現(xiàn)象與政治、經(jīng)濟(jì)理論及國家發(fā)展階段無關(guān)?！遍_放建筑，盡管常被片面地視為一種技術(shù)形態(tài)，其本質(zhì)實(shí)際上超越了技術(shù)的范疇。它不僅限于大開間、大進(jìn)深的結(jié)構(gòu)框架，而是一種獨(dú)特的建筑設(shè)計(jì)哲學(xué)?！伴_放建筑”旨在打破“自上而下”決策模式的局限，規(guī)避集中性問題的滋生，并有效防止因責(zé)任不明所導(dǎo)致的混亂。

在建筑領(lǐng)域，“系統(tǒng)集成”（System Integration，簡稱SI）體系層級理念將錯(cuò)綜復(fù)雜的建筑系統(tǒng)細(xì)分為功能明確的層次與模塊，以確保每個(gè)組件都能高效協(xié)作。SI的概念強(qiáng)調(diào)了各子系統(tǒng)間的技術(shù)融合，提升了建筑項(xiàng)目管理的透明度與有序性。隨著工業(yè)化生產(chǎn)的蓬勃發(fā)展，建筑部品日益多樣化、易調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了從靜態(tài)向動(dòng)態(tài)、從單一向多元的轉(zhuǎn)變。建筑部件的持續(xù)創(chuàng)新與進(jìn)化，是建筑主體與填充體邊界逐漸模糊的過程，也自下而上推動(dòng)整個(gè)建筑體系不斷前行的生動(dòng)體現(xiàn)[6]。

在針對特定建筑對象實(shí)施再生策略時(shí)，再生形式的豐富性尤為顯著，這主要體現(xiàn)在建筑工程要素的多元化以及不同項(xiàng)目根據(jù)個(gè)性化需求進(jìn)行要素靈活組合的多樣性上，形成了各具特色的建筑再生風(fēng)貌[3]。與那些忽視時(shí)間維度、局限于單一功能的傳統(tǒng)做法截然不同，開放建筑理念將設(shè)備系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)以及功能預(yù)測的未來趨勢緊密相連，實(shí)現(xiàn)了所有相關(guān)利益方、跨越各層級的整個(gè)設(shè)計(jì)與施工決策流程的深度融合與協(xié)同。這一理念不僅促進(jìn)了設(shè)計(jì)建造過程的合理化，還明確了主體范圍的界定策略[7]。

“巴黎夾層造法”（La construction en entresol）作為一種獨(dú)特的建筑手法，能夠靈活應(yīng)對生產(chǎn)、消費(fèi)的需求變化，實(shí)現(xiàn)簡易的擴(kuò)張或拆除，而不影響建筑單元整體性[7]。與此相呼應(yīng)，SI體系則強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)與內(nèi)部空間的分離，為建筑的更新改造提供了更大的靈活性與可能性。通過采用先進(jìn)的工業(yè)化建造模式與技術(shù)集成策略，SI體系在工程項(xiàng)目啟動(dòng)之初就明確區(qū)分出支撐體與填充體，旨在打造符合當(dāng)代社會(huì)發(fā)展需求的新型工業(yè)化建筑產(chǎn)品。SI體系的應(yīng)用類型可細(xì)分為以下五類（表2）：

3．深圳福田保稅區(qū)項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)踐

為引導(dǎo)深圳市福田保稅區(qū)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)園區(qū)內(nèi)交通條件改善，保稅區(qū)迫切需要以高端服務(wù)業(yè)和創(chuàng)新型企業(yè)為主，文化展覽和休閑體驗(yàn)為輔的改造模式，提升基礎(chǔ)配套設(shè)施，來引導(dǎo)福田保稅區(qū)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。規(guī)劃國土委委托編制《福田保稅區(qū)轉(zhuǎn)型升級空間規(guī)劃研究》，提出空間改造策略方案，為未來園區(qū)內(nèi)的空間優(yōu)化和調(diào)整提供技術(shù)支撐，同時(shí)為深圳其他保稅區(qū)域的轉(zhuǎn)型發(fā)展探索新經(jīng)驗(yàn)[8]。（圖3）

聚焦于交通狀況的改善，提出停車位規(guī)劃與增量的具體方案，以緩解停車難題及自行車停車設(shè)施短缺的問題，通過引入新型建筑材料、整合立面設(shè)計(jì)元素，強(qiáng)化定期維護(hù)機(jī)制，提升建筑外觀的吸引力，并進(jìn)一步增強(qiáng)其節(jié)能性能。具體策略包括材料的精選與更新、立面設(shè)計(jì)的全面整合，積極回應(yīng)園區(qū)建筑形象的老舊化、交通狀況以及技術(shù)實(shí)施挑戰(zhàn)。

在當(dāng)前強(qiáng)調(diào)由“量”到“質(zhì)”以及由“舊”轉(zhuǎn)“綠”發(fā)展的背景下，圍繞更新基礎(chǔ)理論、改造政策機(jī)制、診斷與改造技術(shù)性能數(shù)據(jù)獲取、節(jié)能減排與經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)等技術(shù)的局限性也逐漸顯現(xiàn)。例如，僅聚焦于外保溫層增設(shè)或外窗更換等熱工專項(xiàng)優(yōu)化，而忽略多系統(tǒng)或多性能的整合實(shí)現(xiàn)，多采用現(xiàn)場改造工藝（如薄抹灰外墻保溫等），其工業(yè)化程度低、易受天氣干擾而周期較長，易對周邊生態(tài)與人居環(huán)境造成污染與沖擊，既有建筑與設(shè)計(jì)壽命之間也存在著巨大落差，通過調(diào)研新型高效的外墻保溫材料、智能節(jié)能門窗等，積極探索預(yù)制化、模塊化等工業(yè)化改造方式。（圖4）

通過初期預(yù)設(shè)計(jì)模式調(diào)研[9]，項(xiàng)目面臨的主要障礙在于預(yù)制構(gòu)件的制作、運(yùn)輸及安裝等環(huán)節(jié)，導(dǎo)致初期投資成本高[10]。涉及預(yù)制構(gòu)件制作工藝、運(yùn)輸及安裝流程中的多重技術(shù)難題，需確保墻板與主體結(jié)構(gòu)間實(shí)現(xiàn)完全隔離，并深入考量墻板在提升結(jié)構(gòu)抗震性能方面的積極作用。在引入寬拼縫設(shè)計(jì)時(shí)，還可能面臨遭遇防水嵌縫處理及建筑飾面施工的復(fù)雜挑戰(zhàn)。盡管錨固構(gòu)造有助于加強(qiáng)墻體與主體結(jié)構(gòu)的緊密結(jié)合，但在遭遇中等地震時(shí)易導(dǎo)致防水嵌縫受損，且后續(xù)維修工作繁瑣。相較之下，墻板與主體結(jié)構(gòu)間采用柔性連接策略，能確保在中等及以下地震強(qiáng)度下，結(jié)構(gòu)能夠協(xié)同變形，減少損傷；當(dāng)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定合理時(shí)，墻板還能以對角斜撐的形式，有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與抗震耗能能力。（圖5）

外立面設(shè)計(jì)面臨的核心挑戰(zhàn)包括建筑外皮的剝落、鼓脹及污染問題。同時(shí)，空調(diào)機(jī)位的設(shè)置顯得散亂無序，缺乏系統(tǒng)性的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，導(dǎo)致立面缺乏整體性和美觀性。為了提升建筑立面的整體美觀度和實(shí)用性，設(shè)計(jì)制定了一套綜合性的技術(shù)方案。首先，采用整體立面設(shè)計(jì)的方法，確保立面的各個(gè)部分相互協(xié)調(diào)，避免出現(xiàn)雜亂無章的現(xiàn)象。為了進(jìn)一步增強(qiáng)立面的視覺效果，引入穿孔鋁板和垂直格柵的設(shè)計(jì)元素。穿孔鋁板不僅具有出色的裝飾性和良好的通風(fēng)性，還能在一定程度上遮擋和保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)；垂直格柵則為立面增添層次感。在材料選擇上，選用了仿石材涂料，該材料具備優(yōu)異的耐候性和耐久性，能夠有效防止外皮剝落和污染問題。整個(gè)方案確保建筑立面長期保持美觀和整潔，同時(shí)降低維護(hù)成本。（圖6， 7）

4．設(shè)計(jì)策略與挑戰(zhàn)

SI系統(tǒng)將建筑內(nèi)部多樣化的子系統(tǒng)（如安全監(jiān)控系統(tǒng)、暖通空調(diào)系統(tǒng)及消防系統(tǒng)等）進(jìn)行高效整合，促進(jìn)各系統(tǒng)間的協(xié)同運(yùn)作，提升建筑的整體運(yùn)行效率與功能完整性[11]。此過程需依賴專業(yè)的技術(shù)手段和策略，以確保子系統(tǒng)間無縫銜接。在建筑領(lǐng)域內(nèi)，各子系統(tǒng)作為獨(dú)立的功能模塊，雖然各自承擔(dān)特定職責(zé)，但實(shí)際上需要相互協(xié)作，共同支撐建筑整體功能的實(shí)現(xiàn)[12]。隨著技術(shù)的日新月異，定制完成或即裝（RTA）的生產(chǎn)環(huán)節(jié)正逐步向現(xiàn)場外遷移，許多機(jī)械和基礎(chǔ)設(shè)備系統(tǒng)已從建筑主體層級轉(zhuǎn)移至填充體層級。從專注于滿足使用需求的預(yù)制工程基地，到面向市場的制造商設(shè)施，這一轉(zhuǎn)變不僅提高了建筑主體和填充體組裝作業(yè)的效率，還使得建筑主體在保持既有容量的基礎(chǔ)上，能夠更有效地實(shí)施質(zhì)量管控，進(jìn)而加速并簡化整個(gè)建設(shè)流程。在開展部件設(shè)計(jì)與制造的過程中，通過考量部件所應(yīng)用的層級，進(jìn)一步優(yōu)化與精簡現(xiàn)場工作。以外墻設(shè)計(jì)為例，采用輕質(zhì)蒸壓加氣混凝土板材作為基材，構(gòu)建雙層組合復(fù)合系統(tǒng)，設(shè)計(jì)邏輯上運(yùn)用“外包內(nèi)嵌”的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式[13]。在安裝工藝上推行干式作業(yè)法，追求輕量簡便，通過對系統(tǒng)組成材料與構(gòu)造性能的分析，滿足建筑外墻保溫、防水、防火等關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保改造工程順利實(shí)施，以滿足多樣化建筑造型一體化設(shè)計(jì)的需求[14]。協(xié)調(diào)流程的簡化也極大地降低了管理成本，為項(xiàng)目帶來了更為顯著的效益。（表3）

自由安裝與拆卸的制造與設(shè)計(jì)理念已在許多行業(yè)中展現(xiàn)出工業(yè)化制造的顯著優(yōu)勢，而在建筑再生領(lǐng)域，這一潛力尚待充分挖掘。通過系統(tǒng)化的生產(chǎn)裝配方式，為立面、屋頂及結(jié)構(gòu)體系等單元部品賦予定制化和靈活性。這種模式的機(jī)械化和標(biāo)準(zhǔn)化也可能導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)的同質(zhì)化和缺乏創(chuàng)新。因此，在采用SI層級體系進(jìn)行改造時(shí)，如何平衡標(biāo)準(zhǔn)化與個(gè)性化的需求是一個(gè)值得深入探討的問題[15， 16]。

開放建筑能夠清晰地界定各利益相關(guān)者的行動(dòng)場所與層級，從而在設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理等各個(gè)環(huán)節(jié)中有效減少?zèng)_突與摩擦。在技術(shù)應(yīng)用過程中需要確保預(yù)制構(gòu)件的連接牢固、密封良好，并嚴(yán)格控制施工精度和質(zhì)量[17]。需要發(fā)展并制定建筑改造子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，以消除因尺寸和性能標(biāo)準(zhǔn)競爭導(dǎo)致的不兼容性問題。從組織管理的視角來看，開放建筑為專業(yè)人員提供了強(qiáng)大的工具，支持精確分配責(zé)任，同時(shí)積極倡導(dǎo)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與新產(chǎn)品開發(fā)。此外，還需要從技術(shù)更新與人員培訓(xùn)、成本效益與市場推廣、政策支持與法規(guī)完善等多個(gè)方面入手，探尋一種科學(xué)合理的方法，來推動(dòng)建筑再生設(shè)計(jì)的發(fā)展。

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