《Sustainability》:Framework for Evaluating the Adaptability of Multi-Unit Housing for Sustainable Residential Development: Operationalization and Preliminary Evaluation Based on Beijing Case Studies
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家庭结构、生活方式和照护需求在高密度城市中迅速变化,并重塑居民对住宅的需求。标准化多单元住宅(multi-unit housing)的固定布局往往难以响应。现有评价方法缺乏从空间组织和居住体验角度评估适应性(adaptability)的工具。本研究将住宅适应性
家庭结构、生活方式和照护需求在高密度城市中迅速变化,并重塑居民对住宅的需求。标准化多单元住宅(multi-unit housing)的固定布局往往难以响应。现有评价方法缺乏从空间组织和居住体验角度评估适应性(adaptability)的工具。本研究将住宅适应性(residential adaptability)概念化为同时支持空间可变性(spatial variability)和居住关系(residential relationships)变化的能力。聚焦北京小户型住宅,研究人员采用文献综述、专家访谈和住宅调查提取评价指标。研究人员使用181份公众赋权问卷和32份专家层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)问卷确定指标权重,并据此建立住宅室内设计适应性评价系统(Residential Interior Design Adaptability Evaluation System, R-IDAES)。该系统包含四个层级:目标层、准则层、指标层和评价属性层。住宅适应性这一抽象概念被转化为可识别、可比较和可评分的空间评价指标。界面(interface)、基准面(base plane)、开口(opening)和流线(circulation)成为住宅适应性中的关键空间要素。进一步比较了三个住宅案例的初步方案和优化方案。由12名设计师开展的操作可用性研究和由13名居民开展的补充心理感知评价,对框架可行性进行了初步评估。在三个所考察的北京案例中,研究结果提供了初步证据,表明R-IDAES能够评估设计方案的空间适应性潜力,识别低分空间属性,并为后续设计优化提供结构化方向。
研究背景方面,现代社会中人们使用住宅空间的方式发生显著变化,技术、远程工作、在线教育、数字消费使住宅成为多功能中心;人口老龄化和家庭结构变化使住宅需求更复杂,住宅可持续性不再仅指节能、低碳和材料性能,还包括在长生命周期内支持生活变化。多单元住宅(multi-unit housing,指以标准化住房单元、固定布局和大规模开发为特征的集合住宅)的固定布局与多样用户需求之间存在矛盾:北京50个入门级住宅单元的销售、使用和设计调查显示,开放性、通透性、空间效率和朝向更影响购买;302份使用阶段有效问卷中74.17%受访者考虑修改或调整布局,原因包括功能不足、自然采光不足和材料过时。固定隔断和销售导向的“X”空间较少考虑未来功能替换、空间重组和认知适应。住宅适应性不足还会影响资源管理、空间安全和社会治理;建筑与施工部门约占全球二氧化碳(CO
2)排放37%和材料开采近50%,到2050年预计存在建筑中约一半尚未建造或翻修,频繁翻修会造成资源消耗、废物、结构风险、邻里冲突和治理问题。既有研究多停留在概念讨论、策略或案例分析,偏重物理可变性,对居民行为适应、关系协调、居住氛围和空间接受关注不足;AHP、模糊综合评价等方法也缺乏从居民需求出发、将住宅适应性潜力转化为可操作量化指标,并以用户证据检验的整合框架。理论依据涉及 Habraken 的支撑-填充理论、Kendall 的开放建筑、Rockow et al. 的适应性评价分类、Tran 的 EREEM 矩阵、Terlemez et al. 的邻里生活质量框架和 Ching 的建筑空间分类。为此,研究人员开展三项任务:识别影响多单元住宅适应性的空间属性;建立层级化、可操作、可量化的R-IDAES框架;以心理感知评估作为补充解释层,并通过设计师研究和盲法居民评价检验可用性与外部收敛。其意义在于把住宅适应性作为可持续居住的重要考虑,而非单纯设计细化问题。
关键技术方法方面,研究人员采用文献综述、设计经验、专家访谈和初步调查提取指标;访谈15名来自社会学、心理学、建筑设计、城市规划、适老设计、室内设计、艺术等领域的专家,并进行语料编码。构建R-IDAES四层结构后,使用181份有效公众100分制赋权问卷和32份有效专家AHP判断矩阵问卷确定权重,专家来自北京、上海、广州,并进行一致性检验。心理感知问卷通过问卷星获得305份有效响应,筛选10个语义对。案例来源为北京海淀、朝阳、石景山的三个多单元住宅案例,面积62–86 m2;由12名设计师进行6对匹配操作评价;由13名居民对初步与优化方案进行盲法配对评价,采用Wilcoxon符号秩检验(Wilcoxon signed-rank test)。
研究结果:
4.1 最终评价系统:最终系统含准则层7项、指标层17项、评价属性层43项;界面、基准面、开口和流线构成核心,表面可更新性和天花板相关空间条件为补充;按二值评分乘权重求和得到R-IDAES空间适应性潜力分数,理论最大值28.131,但不作为划分等级的规范阈值。
4.2 赋权结果:
4.2.1 公众赋权结果:准则层中界面权重最高0.3074,基准面0.1807,流线0.1781,开口0.1673;指标层中界面高度0.1291、透明度0.1032、流线关系0.0914、基准面面积0.0908、流线形式0.0867较高。
4.2.2 专家赋权结果:专家准则层权重为界面0.3418、开口0.2162、基准面0.1621、流线0.1444、表面0.0667、天花板0.0508、其他0.0179;指标层透明度0.1909、高度0.1093较高。专家与公众对四个最重要准则的构成大体一致但排序不同;正式模型采用专家AHP权重,公众权重作比较参考。一致性结果为λ
max=7.6732,CI=0.1122,RI=1.32,CR=0.0850,CR
H=0.0218。
4.3 案例应用结果:
4.3.1 案例选择:三个北京案例分别位于海淀、朝阳、石景山,涉及一居室改造、新两居室设计和家庭生命周期不同阶段需求变化,面积62–86 m2。
4.3.2 模型内部诊断应用:三案例优化后R-IDAES分数由Case A 7.532升至19.855,Case B由7.800升至18.871,Case C由6.100升至15.190;优化方案心理感知均分为A 7.5(n=4)、B 6.0(n=4)、C 7.2(n=5);空间潜力与居民感知不必然平行。
4.3.3 应用结果解释:R-IDAES可将空间属性转化为结构化评价结果,识别造成方案差异的指标并提供针对性设计反馈;分数变化主要与界面、基准面、开口和流线修改有关,表面与天花板改进受结构条件和改造成本限制。
4.4 独立评价结果:
4.4.1 设计师操作评价结果:12名设计师形成6对匹配组;R-IDAES组平均设计时间6.50天,对照组8.00天,平均配对差?1.50天,中位数?1.50天,p=0.125;平均迭代次数2.83对5.00,平均配对差?2.17,中位数?2.00,6组均减少,方向一致率100%,p=0.03125,r=1.00;因样本小,应视为探索性证据。
4.4.2 盲法居民评价的初步外部收敛结果:13份有效配对评价中Case A、B、C分别为4、4、5;方向响应数由初步方案4.46增至优化方案6.92,平均配对差2.46,中位数2.00,13人均为正,方向一致率100%,p=0.000244,r=1.00;案例平均配对差为A 2.75、B 1.25、C 3.20,三案例方向均为正;这为R-IDAES识别的方案差异与独立居民判断之间的外部收敛提供初步证据。
讨论部分总结:住宅适应性不是可持续生活之外的独立性能维度,而是整合绿色建造、长期使用、家庭关系和居住体验的中介机制。权重结果和三个北京案例显示,界面、基准面、开口和流线是R-IDAES评估中的突出空间要素,可通过调节空间边界、使用条件和活动关系支持长期居住;更高适应性可能减少反复或不必要翻修,降低材料消耗、建筑垃圾、结构安全风险、邻里纠纷和治理问题;只有当空间调整有效协调公私、工作与生活、照护与独立关系时,才能形成可感知的秩序、自由与安全。既有研究偏重可拆隔墙、多功能家具和空间重组等物理可变性,但这些不能完全解释家庭互动、隐私协商、照护、工作—生活边界和日常节奏变化;R-IDAES操作化支持关系调整的空间条件,不把空间属性与心理体验合并为单一总分,心理感知评估作为补充解释层,盲法居民评价独立检验模型识别差异是否与用户判断收敛。
结论翻译:在三个所考察的北京案例中,结果为多单元住宅评价中区分空间适应性潜力与感知生活支持提供了初步支持。住宅适应性不仅由住宅在当前配置下的表现决定,也由其空间组织能否随时间适应家庭组成、日常活动、照护需求、隐私要求和其他居住条件变化决定。R-IDAES处理使这种调整成为可能的空间条件,而心理感知和盲法居民评价提供居民如何体验这些条件的独立证据。保持这些证据分析分离,可避免把空间分数视为住宅质量的完整判断,并为解释住宅方案差异提供更清晰基础。在三个所考察的北京案例中,R-IDAES能够识别低分空间属性,并为后续设计调整提供结构化方向。优化后分数提高表明该系统可用于诊断问题和指导设计改变,但不应被视为外部效度证据。在盲法居民评价中,方向响应数从初步方案4.46增至优化方案6.92,平均配对差2.46,中位数2.00。13名参与者均显示正向差异,方向一致率100%(精确Wilcoxon符号秩检验,p=0.000244;配对秩二列相关,r=1.00)。案例平均配对差为Case A 2.75、Case B 1.25、Case C 3.20。三个案例均观察到相同变化方向。这些结果为R-IDAES识别的方案差异与独立居民判断之间的外部收敛提供初步证据。同时,空间分数与居民感知并不总一致,例如Case B和Case C在两个评价中排序不同。因此,R-IDAES分数应理解为空间适应性潜力估计,而非整体住房质量的最终判断。研究仍受居民和设计师样本较小以及仅使用三个北京案例的限制。研究主要贡献在于将多单元住宅空间适应性潜力以可测量形式操作化,而不将不同类型证据合并为单一分数。R-IDAES用于比较住宅方案空间适应性潜力、识别低分空间属性并支持设计调整。心理感知评估和盲法居民评价与R-IDAES分数保持分离,用于补充解释和外部比较。因此,当前发现应解释为操作可用性和外部收敛的初步证据,而非全面验证或可推广有效性证据。该结构可能有助于比较高密度城市中小户型住宅方案并改进,尤其需考虑家庭需求长期变化。本研究仅限于北京三个多单元住宅案例。未来工作应在其他城市、住房面积、家庭类型和家庭生命周期阶段检验框架,并纳入长期居住反馈和后入住评价(post-occupancy evaluation)。