社会网络分析视角下的工业遗产空间改造策略*——以三邻桥社区中心项目为例

宋靖华，陈君洋，胡艺璇

引言

目前，大城市增量扩张式的发展已收效甚微。在新常态经济发展背景下，城市发展也开始由增量扩张进入存量优化的新阶段[1]。国内工业遗产是社会发展不可或缺的物证，其所承载关于中国社会发展的信息、对人口、经济和社会的影响，甚至比其他历史时期的文化遗产要大得多[2]。为了保证城市历史文脉的延续以及节约资源、实现可持续发展，通过赋予旧建筑新的功能来对工业遗产进行改造已经成为一个新的研究方向[3-5]。

在建筑改造项目中，对现有空间的合理利用是至关重要的[6]。然而，近年来关于工业遗产建筑改造项目的研究对空间利用合理性的关注甚少，无法形成通用的针对空间的改造策略，改造效果难以预估，可能造成财力物力的浪费；且对改造效果的评价多是通过问卷调查进行的，主观性很大，难以客观评价改造措施的有效与否，在研究空间利用合理性方面存在欠缺[7，8]。因此，运用社会网络分析方法这类数字化的工具及方法对工业遗产建筑空间改造中的空间问题进行诊断，并对改造效果进行评估，从而揭示其空间结构关系的深层规律，加深设计者及使用者对空间认知与组织再造的能力具有重要意义。

1 工业遗产空间改造研究的现状及问题

工业建筑内部空间开敞，平面规整，改造利用的可塑性强[9]，在对其进行改造时，空间的潜质如何被表现和挖掘出来并注入新的活力是设计应该关注的焦点[10]。

1.1 功能布局

工业建筑的功能具有特殊性，其空间通常设计用于生产、储存或加工物品，内部空间尺度巨大，通常是一个开放的空间[11，12]，没有或只有少数内部分隔，而公共建筑的功能通常与社会活动、服务或文化有关，内部需要更多的分隔以满足不同活动的需求，要有多元的空间组成[13]。将工业建筑改造为民用建筑，意味着将工业建筑的巨大空间转向民用、公共的空间。而这种空间尺度的转换，正是将大尺度的空间分化、重组为适应各种民用内容与功能的小尺度空间[14]。因此在改造过程中需要对旧工业建筑进行空间重新划分，增加或调整内部墙壁、隔断或分区，重新进行规划和调整功能布局，借此提高空间的使用效率，或者适应新的功能需要[15]。

1.2 空间可达性

工业建筑空间的再利用与城市复兴有着密切的联系，由于大部分工业建筑区域占有大量的用地，又常常位于城郊或者在城郊结合的区域，交通、流线因素往往是影响其空间再利用的极其重要的因素[14]。工业园区中存在若干相互的单体建筑，彼此的相互联系较差[16]，在工业建筑的空间再利用改造中，需要在原有大尺度空间中引入符合民用尺度的交通流线空间，并根据特定的空间、程序要求加以组织[14]，公共建筑往往要求灵活、紧密的空间联系和流线组织，可达性在公众参与中发挥着至关重要的作用[17，18]，为了满足公共建筑的使用要求，需要加强空间之间的联系。

1.3 空间序列多样性

工业建筑由于生产工艺的要求，多是线性的流线布局，建筑空间的布局往往遵从一种体现效率与生产逻辑的秩序[16]，生产空间结构清晰，以单元模式延伸，空间与空间之间的联系方式较为单一[19]，在改造成公共建筑时需要重新对建筑流线进行组织，带给使用者更加丰富的空间序列体验[20]，满足公共性的要求，保持空间流动通透[21]。

所以，为了满足工业建筑改造为公共建筑后的各项使用需求，需要解决功能布局、空间可达性、空间序列多样性三个方面的客观问题。

2 社会网络分析法及相关参数计算

社会网络分析法旨在以网络关系的视角来揭示事物之间的关系，研究的重点是网络关系和网络结构。社会网络是由若干节点以及节点与节点之间的连线组成的一个整体，节点表示研究对象的要素，连线代表研究对象之间客观存在的某种关系[22]。采用社会网络分析法探究工业遗产建筑园区空间结构的合理性，利用UCINET 软件构建其空间网络关系模型，将园区中的空间单元抽象为节点，节点之间的行为关联抽象为线，从而构建空间结构网络，对节点之间的关系进行量化分析。通过对园区空间网络和空间节点的凝聚性、中心性、关联度指标的分析可以探究其空间特征，进而辅助进行功能布局、空间可达性、空间序列多样性方面的优化（表1）。

表1 社会网络分析指标

2.1 凝聚性

UCINET 中利用“Network-Subgroups-n-cliques”进行凝聚性计算可得到网络结构中存在的派系。多数社会网络都会表现出派系的特点，派系指网络中相对于其他行动者来说联系更加紧密的次级组团，派系内部每对节点之间的距离小于等于n（n 的取值取决于研究问题的实际含义，一般取2）。凝聚性研究即是对于网络中可能存在的次级组团的研究，可根据计算所得的派系辨别适合置入功能联系紧密的空间。

2.2 中心性

UCINET 中利用“Network-centrality”可计算节点的中心性。中心性反映了节点在网络结构中与其他节点的交往能力以及节点在网络中的重要性程度。在空间网络中，中心性更强的节点占据着更加有利的空间位置，可达性较强；而中心性弱的节点更为不易到达，可达性较弱，在工业遗产建筑园区的改造中可以通过增减相关空间节点的层次性来调整其中心性参数，使其偏弱从而增强其空间私密性，或者使其加强从而增强其空间可达性。

2.3 关联度

社会网络的关联度又分为整体网络的关联度（也称为密度）和节点之间的关联度。整体网络的关联度即网络中实际的点对之间的连接数与最大可能连接数的比率，取值范围在0～1 之间；节点之间关联度的数值代表了使该点孤立需要去掉的点数。关联度在社会网络中用以衡量一个网络中各个节点之间连接的紧密程度，在空间网络中，关联度的数值反映了节点空间序列组合的多样性程度。工业建筑以生产线的生产效率为核心，空间组织单调而高效，但将工业遗产建筑改造为社区中心的项目时，服务对象转变为具有各种不同需求的复杂人群，对空间的复杂性及多样性需求大大提高。在UCINET 中利用“Network-Cohesion-Density”进行计算即可得到网络结构的整体关联度，用“网络-凝聚力-点”连接顺序可以计算出某个节点的关联度。

3 案例研究

3.1 项目背景

改造项目位于中国近代最具代表性的工业城市——上海的三邻桥日硝保温瓶胆厂制造园区，利用社会网络分析法分析工业遗产建筑的空间结构存在的问题并提出针对性的改造策略。随着城市化的迅速发展，厂区外迁，曾经的制造园区逐渐衰落，只留下一片被新城包围的老厂房（图1、2）。园区附近地区用地资源紧缺，缺少公共活动场所，急需建立一个充满活力的、高互动性的社区活动中心。三邻桥保温瓶胆厂内部空间宽敞，且具有很高的社会文化价值，将其改造成社区文化中心、文化展示和居民休闲综合体能够促进土地的集约利用，提升地区活力，同时满足附近居民的公共活动需求和文化娱乐休闲需求。

图1 上海日硝保温瓶胆厂原貌

图2 项目用地

3.2 现状空间网络模型构建

模型建构分为建筑室内空间和室外空间，根据凸空间分析法划分室内、外空间单元，并规定建筑室内空间为黑色，以数字作为相对应的节点编号；室外空间为白色，以字母作为相对应的节点编号（图3）。

图3 三邻桥现状空间划分

将工业遗产园区的空间结构抽象成网络模型，以园区中功能空间之间的关系为基础，将功能空间视为节点，功能空间相邻且可进入记为“1”，否则记为“0”，建立数据矩阵（图4），运用网络分析软件 Ucinet 和可视化软件 Netdraw 构建出三邻桥工业遗产园区的现状空间网络模型。

图4 三邻桥现状空间关系数据矩阵

3.3 现状空间网络模型分析及改造策略

针对本次工业遗产项目改造的3 个客观问题，分别使用社会网络分析法对相应的3 个指标进行分析，再根据指标显示出的问题针对性地提出空间优化策略。

3.3.1 基于凝聚性分析的功能匹配策略

通过2-clique 分析可得到8 个派系（图5），其中派系1 与其他派系重复度较低，故可将整个网络简化为两个派系{5、6、7、8、10、11、I、J、K、L、M}（下文称为东侧派系）和{1、2、5、7、B、C、D、F、H、J}（下文称为西侧派系）（图6），节点 4、9、E、N、O、P 这6 个节点不隶属于任何派系，节点 5、7、J是联系两个派系的重要节点。

图5 三邻桥现状空间2-clique 网络派系分析

图6 三邻桥现状空间网络派系划分图

改造策略：东侧派系中的节点中心性平均值高于西侧派系（图7），更适合互动性强的文化活动，其中节点N 在网络中的中心性程度较高，占地面积大且位于道路交叉口，宜作为场地主入口。体育类活动相对而言目的性更强，可放置于中心性相对较低的西侧派系中，以提高西侧空间组团的活跃性，使组团之间的整体空间活力更加均衡。

图7 三邻桥现状空间网络中间中心度（7a：节点中间中心度数值；7b：节点中间中心度可视化）

3.3.2 基于中心性分析的空间可达性优化策略

经过中心性计算得知，园区网络中更加居于中心的空间节点有 K、H、B、N、J、A、6、G、5、2（图7）。这些节点更多地位于其他节点交往的最短路径之上，控制着其他节点的交往，人在空间之中行进时会频繁地经过这些节点，相对来说节点11、10、P 的中心性较低（图7）。

改造策略：（1）灰空间营造。增加建筑个体之间连线即直接联系，在单层厂房中增加二层空间，提高空间利用率及视觉的层次感，并在厂房之间插入新建建筑和构筑物，使得两个建筑成为一个整体。或者增加建筑之间灰空间即个体之间的重叠面积来增加场地内建筑之间的直接联系，将建筑室内空间转变为半开放庭院、檐廊等灰空间，与室外空间产生联系，在视线关系和空间关系上扩大室外空间，生成的灰空间使空间关系由相邻变成了重叠，模糊室内外的空间界限，形成丰富的空间层次，将整个三邻桥社区转变成一连串相互连接的开放广场和通道空间；（2）改善边缘空间与整个厂区联系。重点加强边缘建筑节点与其它节点的联系，通过建筑之间的连接增强脆弱建筑节点的中心性与可达性。在空间节点O中置入步行街区功能，并在空间内增加玻璃钢构架屋顶，屋顶延伸进入空间N，首层间隔架空共3 处，营造多个架空灰空间连接室外空间节点O 与P，使得节点N 与O的视线可达范围扩大并产生空间重叠，同时增加了O 与P 这一条直接的交往路径。同时屋顶构架的置入与节点N、O、P 的紧密联系也增强了建筑节点6、8、9 的整体性，改善了边缘空间与整个厂区联系。

3.3.3 基于关联度分析的空间多样性策略

经关联度计算后发现空间网络中存在一个切点K，如果去掉节点 K，节点10 和11 就会失去与其他节点之间的联系（图8），其脆弱性与独立性在整个网络中最强。同时通过计算还可以发现网络中节点B、H、A、2、K、J 与其他节点保持着较高的关联度，室外空间节点的关联度明显高于建筑空间节点，节点9、P 的关联度也不高，与整体网络略显脱节。

图8 三邻桥现状空间网络切点分析

改造策略：（1）室外空间营造。拆除部分现有建筑，将原建筑室内空间转变为室外公共活动空间，通过合理增加室外公共活动空间比重或优化现有活跃性较高的室外空间等措施来连接场地内部空间，吸引周边街区居民，提高场地内部活跃度，提供更多的路径选择和组合方式，塑造高互动性、联系紧密度更高的组团空间；（2）提高公共空间适应各种活动的复杂性和多样性。注重厂房四周现有公共空间品质的营造，依据对室外空间节点的分析以及节点不同特性，分别置入不同的活动功能，激发场地活力，打开原本封闭的空间形态，使之通向邻近的街区。J 是组团间的重要中介，将J 改造为运动广场。加强节点k 与10、11 之间的互动，增加新建构筑物置入场地引发人与红砖烟囱之间更加亲密的互动。对提出的策略进行梳理和总结如表2、3。

表2 策略梳理

表3 三邻桥社区中心项目改造成果

4 改造结果讨论

4.1 改造后空间网络模型构建

对改造后（图9～14）的网络空间模型进行重新构建（图15），连线原则同改造前，依据节点的空间与视线关系，即网络中任意两个节点空间相邻且视线可达或空间重叠则被认为存在直接联系（图16）。

图9 改造后三邻桥社区中心总平面图

图10 改造后三邻桥社区中心效果图1

图11 改造后三邻桥社区中心一层平面图

图12 改造后三邻桥社区中心效果图2

图13 改造后三邻桥社区中心二层平面图

图14 改造后三邻桥社区中心效果图3

图15 改造后三邻桥空间划分图（15a：一层平面空间划分；15b：二层平面空间划分）

图16 改造后三邻桥空间关系图

4.2 改造前后空间网络模型对比分析

4.2.1 功能分区合理，组团活力均衡性加强

改造前后网络聚类系数值分别为 0.369 和 0.390（表4），改造后厂区空间网络凝聚力更强。空间网络中仍然存在两个大的派系，但派系之间起到中介作用的节点数量增多、类型增多（图17），由改造前的仅仅通过室外空间联系变为可以通过，步道、建筑廊道等灰空间发生直接联系的关系。空间网络结构抵抗因关键节点拥堵或设施损坏、维修而导致的整体空间体系瘫痪的能力增强。

图17 三邻桥改造前后空间网络派系分析

表4 改造前后三邻桥空间网络各项参数对比

经过空间功能的重新布局后，西侧和东侧两个派系中同时出现了多个权力相当的高中心性空间节点（图18），有利于厂区整体活力的提升，使得两个组团的活力更加均衡。

图18 三邻桥改造前后空间网络中间中心性分析

4.2.2 园区内空间可达性增强

三邻桥厂区改造前网络个体相对中间中心性最大值为33.305%，最小值为0.000%，改造后节点相对中间中心度数值最大为12.585%，最小为0.000%，改造后节点间的中间中心性差距变小，节点的空间权力得到了均衡化；网络中出现更多相对高中间中心性节点（图18），更多空间的可达性增强，有利于厂区整体活力的提升。

改造前后空间的平均相对接近中心度增加，分别为0.47、0.48，说明网络中空间节点与其它节点之间路径密度增加，节点间的平均距离变小；空间网络中出现更多高接近中心性节点（图19），更多空间节点的可达性增强，空间之间的联系更加紧密。

图19 三邻桥改造前后空间网络接近中心性分析

4.2.3 园区空间序列多样性增加

改造前后空间网络的关联度分别为 0.432、0.459（表4），改造后的网络整体更加密集，空间之间的直接与间接联系增加，组合方式更加丰富，空间序列多样性增强，空间使用主体在空间节点处选择不同方向的路径，能够为其带来更丰富、更多维、更动态的、不确定的空间体验[23，24]，更加适应社区活动中心多功能的复杂需求。同时所有节点的平均点连接数值变化趋势升高，网络中节点的平均脆弱性得到了改善。

网络中的唯一切点节点 K（图8）消失，整体空间网络结构变得更加稳定（图20）。切点K 的消除主要是由于在 K 中置入双层互动广场，将节点K 与红砖塔 10、11 改造为一个整体，并与周围建筑空间相连接，原本的脆弱节点10、11 的空间活力增强，节点 K、10、11 之间的整体性提高，组团内部的空间联系紧密度提升。

图20 三邻桥改造后空间网络切点分析

结语

数字技术正在改变人们对空间的认知和理解的方式，它反映了人们对空间结构关系的挖掘、组织以及对空间认知与组织再造能力的追求[25]。从工业建筑遗产到后工业时期的适应性再利用，不是表面上功能的置换和更新，而是工业时代单一、直接的空间体验方式在大幅转变。在数字技术的帮助下，工业遗产形成的巨大体量的空间体系成为一个以数据库形式存在的巨大的空间文本集合。社会网络分析方法使用数据关联、整合分析、文本挖掘等数字分析方法，极大丰富了传统空间规划简单的线性方式，可以分析空间单元之间建立的更为复杂的交集及其立体、动态的关联方式，由此可以观察到很多在线性思维下难以观察到的关系和表现。

使用社会网络分析法构建三邻桥日硝保温瓶胆厂的空间网络结构模型并分析其中存在的问题，采取对应的空间优化策略并对改造成果进行评估，验证了优化策略的可行性。通过分析厂房空间的中心性、凝聚性、关联性等指标，针对工业遗产类建筑改造为文化类活动中心项目过程中存在的功能分区、空间可达性、空间序列多样性3 个客观问题提出了5 点相对应的改造策略：（1）根据凝聚子群计算判断属于同一派系的空间，结合组团在场地上所处的具体位置分别置入相应功能，提高组团之间活力的整体均衡性；（2）营造灰空间，增加建筑单体之间的重叠面积和空间层次，增强节点间的直接联系，增加空间之间的可达性；（3）改善空间层次关系及边缘空间与整个厂区的联系，增加边缘空间与其他空间的直接联系，增强整体空间系统的可达性；（4）室外空间营造，合理增加室外公共活动空间，用活跃性较高的外部空间联系厂区各内部空间，增加各空间单元之间的联系，增加使用者在空间系统中的序列选择；（5）提高组团内部的空间联系紧密度，提高公共空间适应的复杂性和多样性，加强节点之间的互动，增加不同的空间序列组合。对改造后的空间系统再次使用社会网络分析法进行分析，结果表明优化的效果较显著。改造后的网络聚类系数提高，厂区空间网络凝聚力更强；改造后整体网络的平均相对中间中心度降低，平均相对接近中心度提高，厂区空间权力更加均衡化，空间网络的复杂性提升；改造后的空间网络关联度提高，网络整体更加密集，各节点的可达性提高。通过优化空间布局设计，消除原有建筑布局对空间利用的不均匀性，大大缓解了人流过于集中的现象。这一研究项目为工业遗产及其他类型的城市存量空间改造项目提供了一种新的思路和研究方法，对其它城市工业遗产建筑的改造也具有广泛的参考价值。

图、表来源

图1：来源网络https://zhuanlan.zhihu.com/p/564615714；其余图、表均由作者绘制。