東北地區(qū)城市既有多層住宅的SI分離體系研究*

邵 郁 趙 爍

1 研究背景

我國城市發(fā)展正面臨由增量開發(fā)向存量更新轉(zhuǎn)型，2016年國家發(fā)布的《中共中央國務(wù)院關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》中提出“有序推進老舊住宅小區(qū)綜合整治、危房和非成套住宅改造”的要求，并將改善人居環(huán)境、提升既有住宅品質(zhì)視為我國住宅建設(shè)新時期的重要任務(wù)。目前，我國現(xiàn)存的大量城市既有住宅普遍存在著建造標(biāo)準低、功能不完善、性能嚴重退化等一系列問題，導(dǎo)致既有住宅無法適應(yīng)和滿足人們?nèi)找嫣岣叩纳钏?、逐漸增多的物質(zhì)文化需求以及人口老齡化嚴重的社會現(xiàn)狀。既有住宅更新如果不加區(qū)分一律推倒重建，不僅浪費資源、污染環(huán)境，也不利于環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。因此，對既有住宅進行合理的更新，能夠有效解決這一矛盾。

基于SI分離的更新方式將住宅劃分成支撐體（S）和填充體（I）兩個組成部分，支撐體（S）是有保留價值且難以改動的部分，填充體（I）是保留價值低、可以拆除且容易發(fā)生變動的部分，將S與I分離就能分別進行保留與拆改，有利于保留既有住宅最有歷史價值和經(jīng)濟價值的部件，避免傳統(tǒng)更新方式的缺點。此外，SI分離可以將填充體（I）的更新與工業(yè)化建造方式相結(jié)合，具有更新周期短、更新質(zhì)量高的優(yōu)點，符合我國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展趨勢。SI分離應(yīng)用于既有多層住宅更新的關(guān)鍵就在于對S和I的部分進行研究。

1.1 SI分離體系

1.1.1 SI分離的理論基礎(chǔ)

SI分離的概念最早起源于20世紀60年代，為了解決千篇一律的工業(yè)化住宅與多樣化的住戶需求間的矛盾，荷蘭建筑師N J （Habraken）于1961年出版了《支撐體——大量性住宅的選擇》（Support—An Alternative To Mass Housing）一書，提出支撐體住宅的概念[1]，隨后成立SAR研究基金會專門從事支撐體住宅相關(guān)理論與實踐的研究，并發(fā)展出了一套系統(tǒng)的SAR理論與方法。SAR理論包含三個方面的內(nèi)容：其一，住宅可以拆分為支撐體（support）和填充體（infill）兩個部分，“支撐體”通常包含建筑的承重結(jié)構(gòu)、公共空間、公共交通空間、公共管線設(shè)施，具有較長的使用壽命，住戶難以對其進行改動；“填充體”通常包含非承重隔墻、戶內(nèi)私人管線設(shè)施、內(nèi)裝修等部分，使用年限較短且住戶容易對其進行改動[2]。其二，支撐體（S）與填充體（I）之間存在著層級關(guān)系，支撐體位于填充體的上一層級，它控制和限定著填充體的變化，而填充體可以自由變動而不會影響到支撐體[3]。其三，通過層級的劃分可以實現(xiàn)住宅建設(shè)中決策權(quán)的重新分配，S代表著公共利益，能對S進行決策的常常是政府、業(yè)主和建筑師；I代表著住戶個人利益，決策的主體是住戶，由此將住戶引入住宅形成過程中[4]。

SAR理論和方法影響深遠，在20世紀70年代被引入日本并與其國內(nèi)的住宅產(chǎn)業(yè)化相結(jié)合，逐步發(fā)展出較為成熟的SI（skeleton—infill）住宅體系，我國當(dāng)下發(fā)展的“百年住宅”體系就吸取了其寶貴經(jīng)驗，其先進的內(nèi)裝工業(yè)化技術(shù)為既有住宅填充體部分的更新奠定了基礎(chǔ)。SAR理論在荷蘭逐漸發(fā)展為開放建筑（open building）理論，其內(nèi)容包含了層級理論、支撐體與填充體理論、決策控制權(quán)理論、適應(yīng)性理論和可持續(xù)性發(fā)展理論[5]，拓展了SAR理論的外延，在世界范圍產(chǎn)生了重要影響。國內(nèi)近些年將開放建筑理論的研究與農(nóng)宅[6-8]、保障房[9-11]、高層住宅[12]等多種住宅類型相結(jié)合，甚至拓展到了辦公[13]、醫(yī)院[14]等建筑類型，而SI的分離則成為這些研究的必要前提。

1.1.2 SI分離對既有住宅更新的意義

從可持續(xù)發(fā)展角度來說，基于SI分離的既有住宅更新方式能保留有價值的支撐體（S）部分，避免大肆拆改造成的資源浪費，節(jié)約了二次建造的經(jīng)濟成本；住宅的支撐體部分需要為填充體部分提供了充足的適應(yīng)性，而I則要能在住宅使用者的控制下進行靈活變動，這樣就可以保證一次的更新不僅能適應(yīng)當(dāng)下的生活需求，同時也為未來可能產(chǎn)生的新需求提供了適應(yīng)性，有利于可持續(xù)發(fā)展。

從人文角度來說，被保留下來的S部分是既有住宅中最有價值的部分，可能在立面、細部、材料等方面有其獨特的歷史價值與時代記憶，其保留有助于存續(xù)歷史文脈和城市集體記憶；我國既有住宅的建設(shè)經(jīng)歷了從福利分房到商品化住宅的歷史進程，住宅產(chǎn)權(quán)關(guān)系紛繁復(fù)雜，難以按照傳統(tǒng)更新方式統(tǒng)一處理，通過SI的分離，可以區(qū)分公共利益與私人利益的界線，明確與住戶相關(guān)的是填充體I的更新；SI分離之后，住宅使用者享有對填充體I的決策權(quán)，將住宅的最終使用者引入住宅設(shè)計過程當(dāng)中，充分尊重個人的需求與權(quán)利，體現(xiàn)了以人為本的思想。

2 東北地區(qū)既有城市多層住宅現(xiàn)狀

東北地區(qū)是我國最早進行重點建設(shè)的八大老工業(yè)基地之一。這一區(qū)域的住宅建設(shè)長期以來受到蘇聯(lián)援建的深刻影響，呈現(xiàn)典型的蘇式風(fēng)格，具有重要的歷史、文化與記憶價值[15]。建國以來，東北地區(qū)一直率先響應(yīng)國家的各種住宅政策，最先組織進行住宅標(biāo)準設(shè)計[16]、建造“干打壘”住宅等，其住宅演變也能夠深刻地反映出我國社會經(jīng)濟的變遷。東北城市20世紀80年代以前建設(shè)的住宅距今使用已經(jīng)有40年左右，由于結(jié)構(gòu)安全等問題大多數(shù)都已被拆除；而在1998年住宅商品化改革之后建設(shè)的住宅設(shè)計水平相對較高，但也面臨著內(nèi)部空間越來越不滿足生活需求的改變等問題。基于上述原因，本文將20世紀八九十年代在數(shù)量上占絕對主導(dǎo)地位的“單元式多層既有住宅”作為研究對象，并對哈爾濱、長春、沈陽、大慶、撫順、葫蘆島、牡丹江等7個東北地區(qū)城市的42個住宅組團進行了深入調(diào)研。

在東北地區(qū)，20世紀八九十年代是我國住宅發(fā)展的重要變革期，這一時期的住宅建設(shè)經(jīng)歷了曲折反復(fù)的過程，但城鎮(zhèn)住宅在數(shù)量和質(zhì)量上都有較大提高，極大解決了人民的居住問題，居住標(biāo)準也極大提升。住宅發(fā)展概況如表1所示。

表1 我國東北地區(qū)不同時期住宅發(fā)展概況Tab.1 overview of residential development in different periods in northeast of China

表2 支撐體層級的結(jié)構(gòu)構(gòu)成要素Tab.2 constituent elements of the support level

3 既有城市住宅SI分離分析

界定東北地區(qū)既有城市多層住宅的SI構(gòu)成要素應(yīng)結(jié)合“支撐體住宅”理論與調(diào)研樣本特征，從保留價值性的高低、更新的難易程度、住戶在未來生活中是否需要對其進行變動、屬于公共部分或是私用部分、使用壽命的長短等角度綜合考慮。

一般來說，支撐體（S）是住宅中保留價值高、住戶難以自行更改、使用壽命最久的部分；填充體（I）則是保留價值低、由住戶進行決策且住戶可自行更新、未來生活中有變動需求、使用壽命較短的部分。

本文從結(jié)構(gòu)體系、外圍護體系、平面劃分等方面，研究東北地區(qū)既有城市住宅，嘗試對其支撐體（S）和填充體（I）進行界定，以期形成既有住宅改造的基礎(chǔ)。

3.1 結(jié)構(gòu)體系

3.1.1 基本情況

20世紀八九十年代我國住宅以磚混結(jié)構(gòu)為主流。在當(dāng)時的工業(yè)化住宅技術(shù)探索中，發(fā)展了大板住宅、大模板住宅、砌體住宅和框架輕板住宅等住宅建筑體系。在42個調(diào)研樣本中，磚混結(jié)構(gòu)住宅占絕大多數(shù)，此外還有少量的框架輕板結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)（圖1）。這些住宅結(jié)構(gòu)整體工業(yè)化程度較高，樓板多用預(yù)制空心板、預(yù)應(yīng)力空心板與現(xiàn)澆樓板結(jié)合，框架結(jié)構(gòu)的外墻面板材也多為工廠預(yù)制。

3.1.2 SI分離策略

結(jié)構(gòu)部分是既有住宅中耐久性最強的部分，只要采用適當(dāng)?shù)木S護與修繕手段，這一時期的既有住宅仍能有20年左右的安全使用壽命，具有很高的保留價值，應(yīng)屬于支撐體層級。因此僅從結(jié)構(gòu)角度考慮，磚混、砌體結(jié)構(gòu)住宅的支撐體層級構(gòu)成要素應(yīng)包含承重墻、梁、樓板；框架結(jié)構(gòu)住宅的支撐體層級應(yīng)包含承重的柱子、梁、樓板。分析典型既有住宅樣本支撐體層級的結(jié)構(gòu)構(gòu)成要素如表2所示，發(fā)現(xiàn)磚混、砌體結(jié)構(gòu)住宅其承重墻不僅起到結(jié)構(gòu)作用，還起到了外圍護和劃分室內(nèi)空間的作用，因此還需進一步的SI分離分析。

3.2 外圍護體系

3.2.1 基本情況

本文調(diào)研的42個住宅樣本具有以下特征：

3.2.1.1 外墻顏色

多采用涂料粉刷，常見顏色為白色、乳黃色、淺粉色、淺桔紅色等較為明快的色調(diào)。

圖1 樣本的結(jié)構(gòu)類型統(tǒng)計圖Fig.1 structure type chart of the sample

3.2.1.2 外墻材料

磚混結(jié)構(gòu)住宅的外墻材料為普通實心紅磚，一般兼具結(jié)構(gòu)承重作用，最常見的外墻尺寸為490 mm厚；有小部分樣本采用DM模數(shù)的空心磚以及巖棉復(fù)合墻體?？蚣芙Y(jié)構(gòu)常采用加氣混凝土整間外墻板或加氣混凝土配筋條板，墻厚有200 mm、250 mm、300 mm幾種。砌體結(jié)構(gòu)住宅外墻則采用小型砼空心砌塊夾保溫板的做法。

3.2.1.3 立面裝飾

一般處理較為簡潔，通過凸出的陽臺形成立面形體上的變化，除屋頂以外少有線腳，但細部也常采用裝飾元素，如三角形山花墻、圓洞、窗上的半圓拱券、科林斯柱式、陽臺欄板處的浮雕等；由于東北地區(qū)氣候較涼爽，空調(diào)尚未大量普及，所以既有住宅基本上沒有考慮放置空調(diào)室外機的飄板或預(yù)留位置。

3.2.1.4 門窗陽臺

外窗多采用雙層木窗，其次為鋼窗；外門多用木門、鋼門，且木門常作保溫處理。陽臺的形式以封閉式凸陽臺為主，占樣本總數(shù)的60%，其下部為實體欄板，上部三個面用玻璃窗加以封閉；其次是開放式凸陽臺占29%，僅用實體欄板加以圍護。

3.2.1.5 屋頂

屋頂多采用平屋頂加女兒墻的形式，坡屋頂較少，42個樣本中僅2例采用了坡屋頂。由于寒地城市多采用平直規(guī)整的板樓形式，為了消除平屋頂在立面效果上帶來的橫向線條過長和呆板沉悶感，常將頂層的外凸陽臺作單坡頂處理，或者在頂層陽臺和樓梯間的頂部加拱券、山花墻等裝飾以消弭單調(diào)感。

表3 既有住宅外圍護體系的SI構(gòu)成要素分析Tab.3 existing residential outsourcing systematic SI confi guration element analysis

表4 不同平面形態(tài)中的樓梯布置方式Tab.4 stair arrangement in different plane forms

3.2.2 SI分離策略

外圍護體系主要包含外墻、外門窗、屋頂幾個部分。外墻屬于公共所有，住戶難以私自進行改動，且外墻上很多富有時代特點的裝飾元素，具有一定的保留價值，應(yīng)屬于支撐體層級。在后續(xù)的更新過程中需要根據(jù)外墻的具體使用現(xiàn)狀，進行節(jié)能改造、外墻粉刷、加建空調(diào)飄板等附屬構(gòu)件，但應(yīng)注意盡量存續(xù)既有住宅的地域與時代特質(zhì)，如外墻顏色、裝飾等等。外門、外窗屬于住戶私有，使用壽命較短，住戶可自由更換，應(yīng)屬于填充體層級。屋頂屬于公共所有，住戶難以私自改動，在住宅更新中若僅考慮不破壞屋頂?shù)母路绞?，如加房蓋式的平改坡，則可將屋頂全部看作支撐體考慮；若考慮加層等需要破壞部分屋頂?shù)母路绞?，則將不需破壞的屋頂部分看作支撐體。分析典型既有住宅樣本外圍護體系的SI構(gòu)成要素如表3所示。

圖2 樣本的樓梯間開間尺寸統(tǒng)計圖Fig.2 width chart of the stairwell of the sample

3.3 內(nèi)部體系

3.3.1 基本情況

3.3.1.1 公共空間

住宅的公共空間主要包括單元入口、樓梯、電梯等。調(diào)研住宅的單元入口通常設(shè)置2～3級臺階，未考慮無障礙坡道；多數(shù)樣本設(shè)有1 500 mm雙開單元門，并設(shè)置雨篷，也有極少部分沒有單元門。樣本中樓梯間寬度以2 700 mm為主（圖2），多采用雙跑樓梯，并根據(jù)不同的平面形態(tài)呈現(xiàn)處不同的布置方式（表4）。這其中，最普遍采用的布置方式就是樓梯間短邊接于外墻面，偏于北側(cè)和東側(cè)布置，以將較好的采光面留給戶內(nèi)。多數(shù)住宅都設(shè)有垃圾道，常在梯間平臺斜切一角來布置，也有小部分案例的垃圾道附加在梯間平臺外側(cè)，凸出立面之外。建筑以6、7層居多，普遍沒有安裝電梯，也沒有預(yù)留電梯井道位置。

3.3.1.2 單元劃分

調(diào)研結(jié)果顯示，住宅的梯戶關(guān)系多采用一梯二戶和一梯三戶。一梯二戶單元可概括出三種最常見的戶型；一梯三戶單元則可概括出四種最為常見的戶型。在基本戶型的基礎(chǔ)上，通過附加或削減開間可以得到一些常見衍生戶型，其布局特征見表5。

本文對調(diào)研住宅的戶型進行分類，出現(xiàn)的所有套型可概括為如下幾種類型（表6）。表中套型布置的示意圖只包含空間位置信息，而不含空間大小的信息。為了研究方便，本文采用如下字母符號表達各個功能空間：玄關(guān)e、起居廳L、臥室B、衛(wèi)浴間T、廚房K、餐廳D、儲藏室St、陽臺Y、過廳G。

3.3.1.3 套內(nèi)空間

經(jīng)統(tǒng)計分析，調(diào)研住宅中各功能空間的數(shù)量、位置以及尺寸特征如下。

一、入口空間。樣本中有48%設(shè)置有專門的玄關(guān)，其他52%的樣本則由入口直接進入過廳或起居廳。

二、起居空間。在20世紀80年代中后期至90年代初期，住宅套型以小廳大臥式為主，將過道擴大為小方廳，承擔(dān)交通組織功能并兼做用餐空間，沒有專門的起居廳；20世紀90年代中后期，套型模式演變?yōu)橐源髲d小臥式為主，取消過廳而出現(xiàn)了專門的起居廳和餐廳[18]。也有起居廳和過廳同時存在而不設(shè)置專門的餐廳的做法，其中過廳兼做餐廳。本文的樣本套型中，起居廳和過廳共存的占大多數(shù)，也有小部分標(biāo)準較低的住宅僅有過廳。經(jīng)統(tǒng)計，起居廳的平均使用面積為16.5 m2，過廳的平均使用面積為6.9 m2，餐廳的平均使用面積為7.9 m2。

三、臥室。套型中有2個臥室的占大多數(shù)（圖3），共統(tǒng)計臥室131例，其中主臥室使用面積平均值為13 m2，其面積最小值為6 m2，最大值為14.3 m2；次臥室使用面積平均值為9.3 m2，其面積最小值為7.5 m2，最大值為19.3 m2。

四、衛(wèi)生間。樣本中有一個衛(wèi)生間的占91%，有兩個衛(wèi)生間的占9%，每個衛(wèi)浴間的平均使用面積為3.31 m2，衛(wèi)生間在住宅中的位置統(tǒng)計如圖4所示，大多數(shù)為暗衛(wèi)，布置在住宅內(nèi)不臨近外墻、沒有天然采光的區(qū)域，應(yīng)是出于嚴寒地區(qū)沐浴時保溫的考慮；廚房平均使用面積為5.6 m2。

五、儲物空間。儲藏間是套型中容易被忽視的部分，由于缺少專門的儲藏空間，陽臺往往被用來堆放雜物，給住戶的生活帶來不便。在本文抽取的套型樣本中有38%設(shè)置了儲藏間或吊柜，說明當(dāng)時儲藏空間沒有收到普遍的重視。

六、陽臺。陽臺分為生活陽臺和服務(wù)陽臺兩種類型。生活陽臺一般和起居廳或臥室相連，滿足休閑、眺望、種植綠化的功能。服務(wù)陽臺大多和餐廳或者廚房相連，供洗衣晾曬和冬季儲藏食品之用。樣本中服務(wù)陽臺占61%，生活陽臺占39%；套型中有只有一個陽臺的占67%，有兩個陽臺的占30%，有三個陽臺的占3%。

表5 基本戶型與衍生戶型Tab.5 basic and derivative units

圖3 臥室數(shù)量分布統(tǒng)計Fig.3 statistics on the number of bedrooms

圖4 衛(wèi)生間在住宅中的位置Fig.4 location of the bathroom in the house

表6 樣本中常見的套型布置Tab.6 typical set arrangement in the sample

表7 既有住宅內(nèi)部體系的SI構(gòu)成要素分析Tab.7 analysis of SI components of existing residential interior systems

表8 SI分離中存在的問題Tab.8 problems in SI separation

3.3.1.4 管線布置

既有住宅中管道的處理方法，通常采用墻體內(nèi)部預(yù)留孔洞的做法，其平面位置與廚房、衛(wèi)生間的設(shè)計位置結(jié)合緊密，嚴重限制了廚房、衛(wèi)生間后期位置變動的可能性。管道位置和廚衛(wèi)的位置密切相關(guān)，樣本中的管道位置概括為以下幾種情況：

第一，梯間橫墻內(nèi)預(yù)留孔洞，戶內(nèi)廚衛(wèi)緊靠樓梯間布置。

第二，廚房布置在靠近外墻有天然采光的區(qū)域，管道則就近布置在外縱墻內(nèi)或緊鄰?fù)鈮Φ膲Χ鈨?nèi)。

第三，因衛(wèi)生間多布置在沒有天然采光的區(qū)域，管道則就近在分隔衛(wèi)生間的橫縱內(nèi)墻里預(yù)留管道。

第四，在廚、衛(wèi)空間墻外的角落處設(shè)置管道。

3.3.2 SI分離策略

既有住宅中的公共部分，包含入口單元、公共樓梯、公共管道設(shè)施在內(nèi)，住戶不能對其進行改動，應(yīng)屬于支撐體層級。在住宅更新過程中，應(yīng)充分考慮到老年人需求，加建無障礙坡道、電梯等。分戶墻屬于兩戶間的共用部分，住戶不能自行變動，本應(yīng)屬于支撐體層級，但是根據(jù)調(diào)研情況，當(dāng)前的戶型劃分使得部分戶型面積標(biāo)準低下、套型變動的可能性?。ɡ缁緫粜廷蓿瑸榱酥误w的長期適應(yīng)性考慮，分戶墻應(yīng)算作填充體，未來可結(jié)合住戶參與設(shè)計的方法來確定其在平面中的位置；樣本中部分功能空間的布置方式已經(jīng)被淘汰，如臥室與起居合用、小過廳等，在現(xiàn)今的新建住宅套型中都已不再使用，此外室內(nèi)裝修、私用管道設(shè)施等使用壽命短，應(yīng)由住戶進行決策，因而屬于填充體層級，在后續(xù)的更新過程中采用內(nèi)裝工業(yè)化的方式建造。

分析典型既有住宅樣本內(nèi)部體系的SI構(gòu)成要素如表7所示，磚混、砌體結(jié)構(gòu)住宅中設(shè)備管道、承重的分戶墻和室內(nèi)隔墻以及框架結(jié)構(gòu)住宅中的設(shè)備管道還存在S與I較難分離的情況，會對既有住宅的更新產(chǎn)生不良影響（表8）。為了解決上述SI難以分離的問題，承重墻可以在采取托梁換柱等技術(shù)手段，在保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性之后，對部分墻體進行拆除。廢棄預(yù)埋在結(jié)構(gòu)體中的設(shè)備管道，在后續(xù)更新過程中明確區(qū)分公共管道設(shè)施與私用管道設(shè)施，將公共管道設(shè)施安置在公共空間的適當(dāng)位置，而私用管道則應(yīng)將戶內(nèi)的立管變?yōu)闄M管，通過架空地板或雙層吊頂完成走線。

4 結(jié) 語

SI分離的既有住宅更新方法不管是從可持續(xù)發(fā)展抑或是人本視角都意義重大。東北城市的既有住宅是全國存量住宅的一個縮影，體現(xiàn)了我國住宅建設(shè)鮮明的時代發(fā)展特征，本文將其作為入手點，探索了一種普適性的SI分離模式。針對不同地域、不同建設(shè)時代的既有住宅需要通過大量的實例調(diào)研，結(jié)合實際情況界定SI的具體構(gòu)成要素，通常SI較難分離的部位是承重墻體和設(shè)備管道，通過現(xiàn)有的技術(shù)手段均可得到解決。只有在SI分離完成之后，才可進行S部分的適應(yīng)性更新與I部分的工業(yè)化更新。采用工業(yè)化方法進行住宅更新將成為必然趨勢，而SI分離則是保證工業(yè)化更新能健康進行的重要前提。

圖表來源：

圖1-4：作者繪制

表1-8：作者繪制