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空间改造是既有工业建筑改造的重要内容，传统空间改造方式多侧重于理论分析，缺乏量化研究。本文将空间句法理论引入既有工业建筑改造中，用凸空间法建立重庆工业博物馆及创意产业园的空间模型，运用连接值、深度值、集成度等指标衡量空间的渗透性、便捷程度和集散程度，对其空间形态进行量化分析，探索空间布置对于功能实现的影响，并结合其功能定位，分析改造方案的科学性，提出改造策略。
0引言
近年来，随着北京798艺术中心、中山岐江公园等工业建筑改造项目的成功实施，人们越来越关注既有工业建筑改造，逐渐摒弃拆除重建的传统做法。上世纪80年代我国开始进行相关领域的探索与实践，许多既有工业建筑改造后，其经济价值显著提升。30多年的实践证明，对既有工业建筑进行改造再利用具有良好的生态、社会、文化和经济价值[1]，契合当前我国可持续发展的价值观。由于我国在这方面的实践时间较短、经验积累不足，在实际操作中仍存在诸多不足。既有工业建筑改造的一项重要内容是空间改造，国内学者做了大量研究。王建国等提出空间更新改造的方式主要是对原有建筑空间进行重构和扩建（包括水平扩建和垂直扩建）[2]；针对旧工业建筑的空间特点，李佳妮从空间改造设计着手，总结出植、隔、连、交、合5种空间再造的方式[3]；石克辉等从结构美学的视角出发，提出旧工业建筑内部空间重塑的几大策略：划分空间、合并空间、嵌套空间、延伸空间、连接空间[4]。目前针对既有工业建筑空间改造方面的研究都集中在空间改造手法和方式层面，缺少对空间改造的合理性和科学性的量化评价。
1空间句法概述
1.1概念及应用
空间句法理论始于1970年，由伦敦大学巴利特学院的比尔•希利尔（BillHillier）和朱利安•汉森（JulienneHanson）等人提出。空间句法是一种通过对包括建筑、聚落、城市及景观在内的人居空间结构的量化描述，研究空间组织与人类社会之间关系的理论和方法[5]。与众多空间理论有所区别，空间句法把空间作为独立的元素进行研究，并以此为基点，进一步剖析其与建筑、社会和认知等领域之间的关系[6]。空间句法理论不强调欧氏几何中的距离、形状等概念，而重在表达由节点间的连接关系组成的结构系统[7]。它描述的是以拓扑关系为代表的一种关系，关注空间的通达性和关联性。空间句法理论的出现为空间分析奠定了理论基础，也将城市规划和建筑设计中空间形态分析的应用提到新的高度。如今，空间句法理论已被广泛应用于城市规划、建筑设计等诸多空间分析方面，如城市形态分析、城市功能分析、城市空间保护与复原及住宅空间、博物馆（艺术馆）空间、工作空间等建筑空间的分析[8]。
1.2基本方法和形态变量
空间句法分析的前提是将空间系统转化为能被分析软件识别的表达系统。空间句法理论通常运用以下几种基本方法对空间进行抽象：轴线或线段、凸空间、可见视域及像素点。当城市系统内建筑或建筑群体较密集时，一般采用轴线方法；当城市自由空间呈现非线性布局时，采用凸空间法或采用视域分割法[9]。在分析城市规划相关问题时，通常采用轴线法；在分析建筑设计相关问题时，通常采用凸空间法和视域法，较少运用线段法和像素点法。空间句法将空间简化为点、线、面等二维几何元素，将空间之间的相互联系抽象为连接图，再按图论的基本原理，对轴线或特征点各自的空间可达性进行拓扑分析，最终导出一系列的形态分析变量：连接值、控制值、深度值、集成度及智能值[10]。这些形态变量定量描述了整个空间结构的特征以及单个空间或节点的渗透性、可达性、集聚性等特性。
2研究方法概述
2.1空间抽象方式的选择
工业建筑内部空间较大，平面空间可塑性强。改造时常用方法是将内部空间重新分割，然后对分割后的小空间进行功能分区。对于空间规模相对较小的单体工业建筑，为了适应整体的功能转变，也需对原有空间承载的功能重新定义。为满足工业生产的需要和减少设计、建造成本，通常工业建筑的几何形态较规则。因此，无论是对大空间的厂房重新分割，还是在原有小规模空间的基础上进行功能转变，涉及的空间形态都比较规则。这样的空间形态特点为采用凸空间法提供了极大便利，大多数空间本身是满足分析要求的凸空间，减少了将空间转化为二维图形的工作量。考虑到既有工业建筑改造的上述空间特点，本文采用凸空间法描述重庆钢铁（集团）有限责任公司（以下简称“重钢”）片区的空间形态。在凸多边形区域内，任意2点之间的连线都不能与边界相交，意味着处于多边形区域内的任意2人之间都可对视。
2.2空间形态变量的选择
本文主要选择连接值、深度值和集成度3个空间形态变量分析重钢片区改造方案的空间形态。1）连接值表示系统中某个节点所连接的其他节点的个数总和[11]。在实际空间系统中，空间的连接值越高，表示空间渗透性越好。2）深度值深度表示系统中2个节点之间的最短拓扑距离，而深度值则表示某节点到达系统内其他所有节点所需的最少拓扑数，通常用来表达该节点的便捷程度。3）集成度表示系统中某个节点的集散程度，通常用于表述空间中人流、车流的集散程度，在分析过程中可将集成度分为全局值和局部值2种。整体集成度表示节点与整个系统内所有节点联系的紧密程度，多用来描述车流的集散程度；局部集成度表示某节点与其附近几步内节点间联系的紧密程度，描述人流的集散程度。局部集成度通常取值为3个拓扑单位，称为“半径-3集成度”。集成度剔除了系统节点数量的干扰，能够比较不同规模空间系统的集散程度。
3重钢改造方案简介
重钢前身是清代湖广总督张之洞于1890年9月创办的汉阳铁厂，1938年3月迁至重庆大渡口，后改制为重庆钢铁（集团）有限责任公司，现为重庆市属最大国有企业。重钢强有力地促进了大渡口区的经济发展，但也给当地带来了严重的环境污染。为实现城市产业结构的调整和可持续发展，重钢已搬迁至长寿。原重钢片区将被改造为重庆工业博物馆及创意产业园。片区改造的整体规划包括2条跟随煤气罐和烟囱等工业遗产的远视轴线，利用2条相互垂直、各具特色的轴线营造文化和商业氛围。整个改造项目保留的主要工业遗存包括型钢厂大跨度车间、5万m3气罐、民国时期厂房、主电室及烟囱。附属工业文化景观构筑物包括工人食堂、浴室、候车站台等。项目组织多个开敞空间，包括铁轨广场、主席步道、遗址公园、新建场馆、厂房展陈区及旧厂房中庭花园等，用以满足各类演艺活动、工业品体验及个性消费品和艺术品的展示销售等需要。博物馆及创意产业园由原型钢厂老厂房和临近大道一侧新建的“铁锈条”共同构成。新建“铁锈条”在3层内仍保留原有厂房的柱网结构，与最长的厂房空间形成相互扣接的空间关系。老厂房及邻近部分是整个改造项目的主体工程，处于整个改造项目的核心位置。
4重钢片区空间句法分析
本文采用凸空间法分析工业博物馆和创意产业园在整个重钢片区空间中的地位，以及整个重钢片区空间布置的合理性。在考察整个重钢片区的空间构型时，重点关注其与周边建筑的空间关系。因此，在抽象部分不规则空间时，近似将其作为凸空间进行处理。整个空间分析由Depthmap软件完成，软件用颜色表示数值大小。高数值段的颜色偏红，低数值段的颜色偏蓝。整个重钢片区的改造重点在于老厂房，该部分所占面积比例大，与上述2条轴线均相邻，是重钢片区的核心区域。该部分要承担吸引人流的重大作用，可以说，工业博物馆和文化创意产业园的改造效果直接决定重钢片区改造的经济效益。
4.1局部集成度分析
局部集成度考察系统中某个凸空间与3步以内所有凸空间的紧密程度，这里的3步指拓扑距离。由图3可知，集成度最高的是办公区域的主干道路，红色部分，达3.75。该道路连通两侧的办公区域和周边空间，联系较紧密。博物馆和产业园附近的2条轴线道路，其集成度分别为2.75和2.16。图3中博物馆左侧道路建立起了博物馆创意产业园区域和沿街商业的联系，两者可共同集聚人气，共享人流。相对而言，博物馆区域的局部集成度较低，只有1.73，表明其与周边空间缺乏良好的联系。
4.2连接值分析
通过分析博物馆和创意产业园区域的连接值发现，该部分连接值仅为3，表明博物馆区域和周边空间缺乏连通，没有较好的渗透性。这在一定程度上限制了该区域和周边空间的互动。而周边街道、道路的连接值为5和10，说明轴线道路的空间渗透性较好，对于整个空间系统的连通起着不可忽视的作用。
4.3深度值分析
深度值对于衡量空间的可达性至关重要。深度值越低表明到达该空间需要跨越的拓扑距离越低，相对比较便捷。整体深度值指该空间系统中从各空间到达某个空间的拓扑距离之和，描述从空间的各个位置到达某个空间的便捷程度。工业博物馆和创意产业园的整体深度值为144，与其相邻的2条主要道路的整体深度值分别为121和129。在整个空间系统中，该部分的整体深度值处于中等水平。如图5所示，整体深度值最小部分是蓝色区域，基本处于40～60，说明到达该部分区域需要经过的空间个数较少，具有较好的可达性。而这部分规划为商业，减少了消费者探索到达该空间消费的难度，对于商业部分的经营有一定益处。
4.4室外广场空间属性分析
2个室外广场的连接值分别为2和3，局部集成度分别为1.37和1.49，整体深度值分别为161和166。作为公共空间，它们的各种空间形态变量均劣于其他公共空间，空间可达性、渗透性和集聚性较差，难以实现其公共活动空间的功能。室外广场处位于较边缘位置，与整个重钢空间系统联系不紧密。2个室外广场空间本身集聚性不高，难以吸纳休憩人流。与周边空间缺乏联系，使其无法提高整个空间系统的内部联系。
4.5综述
整个重钢片区改造后的办公区域具有较好的空间集聚性和渗透性，而A商业部分具有较好的空间可达性。但B商业区域和A商业区域的空间分离，导致商业的集聚效应难以发挥。且A商业处于整个重钢片区的一角，可达性和集聚性都不甚理想，运营效果不容乐观。与工业博物馆和创意产业园相邻的2条主要轴线，即两侧的2条主干道在空间集聚性、渗透性和可达性等方面的表现最为均衡，处于整个重钢片区的核心区域。2个室外广场由于受位置和道路联系的限制，难以发挥公共空间的效用。博物馆和创意产业园虽处于整个区域的中心位置，但受空间布局的影响，从空间可达性、渗透性和集聚性看，远未达到核心位置水平，在重钢片区中的空间地位有待提升。
5结语
重钢片区的整体改造方案充分利用原有资源，在尽量保留原有建筑面貌的前提下对重钢进行保护性改造。巧妙规划了2条相互垂直、各具特色的轴线，实现文化产业和商业氛围和谐共存。但通过空间句法对重钢改造方案进行空间构型分析的结果表明，该改造方案的空间布局有待改善。为使重钢片区的整体空间布局更科学合理，让空间属性和功能定义更为匹配，可对其空间布局做以下调整：将A区商业和办公区域功能互换，这样既使办公区域相对独立，免受周边商业嘈杂环境的干扰，又让两部分商业得以聚合，产生集群效应。此外，这样的改变能让商业部分占据集聚性和渗透性的最高位置，最大限度发挥空间优势和价值。调整过后，商业街和博物馆区域仅一街之隔，两者可共享人流，共同积聚人气。工业博物馆和创意产业园应加强与周边2条轴线道路的联系，增加临街出入口，利用两侧道路的空间区位优势提升自身空间的集聚性、渗透性和可达性。室外广场要加强与周边空间的交通联系，引导分散人流进入，以承担休憩功能。
作者：王建璞 徐波 王林 单位：重庆大学建设管理与房地产学院
参考文献：
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[3]李佳妮.旧工业建筑空间改造模式探索[J].山西建筑，2009（7）：31-32.
[4]石克辉，薛冰洁，胡雪松.结构美学视角下的旧工业建筑空间改造策略研究[J].世界建筑，2013（4）：112-115.
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