Transformation of an Industrial Factory to a Digital Park: Regeneration of the Wonder Bay XPACE
▲ XPACE湾区数字公园旧厂房改造后实景
摘要：本论文对XPACE湾区数字公园改造项目的设计策略进行了系统梳理。基于数字信息产业形象新潮、空间开放、功能复杂、多部门交互运作的空间图景，XPACE湾区数字公园采用参数化的设计方法作为应对旧建筑改造建设中的多种限制因素、塑造数字信息产业风貌的空间构造方法，并结合数字程式化(programmatic)的方式运作全过程的建筑设计、建设施工以及园区运营，使其成为一处容纳复杂功能、关联多元活动的国际化数字信息产业孵化器、地标性城市科技创新园区。
关键词：旧工业建筑；参数化设计；城市更新；数字信息产业园区；XPACE湾区数字公园改造项目
正文
近年来，数字信息产业的蓬勃发展促使许多城市中衰败的传统工业园区步入产业转型与功能升级的轨道。在传统制造业生产模式向数字产业生产方式转型中，旧工业园区的改造往往面临诸多困境：部分改造项目的工程时间与建造成本十分有限，难以通过翻建与拆改建的方式彻底调整其原有空间格局。部分工业园区内则可能涉及不可拆除的历史保护建筑，旧厂房建筑的形象较难表述新型产业风貌、空间形态也较难容纳新型产业功能。因此，如何在有限的时间与造价条件中，充分兼容新与旧，使其表述并引导旧工业园区未来的发展方向，始终是传统工业建筑改造设计的难点与要点。
▲XPACE湾区数字公园改造后实景
数字信息产业采用多部门交互运作的发展模式，尤其是在孵化初创公司的产业基地中，其空间设计需要能够承载动态的功能变化、引导使用者互相交流、并充分关联不同活动，以使交互性的多部门合作在数字空间与实体空间中都能顺畅进行。因此，平衡复杂与动态的功能组织与流畅与美观的空间形态是互联网公司孵化空间的设计难点。在设计中采用数字化的设计方法，可以协助设计师造形(form making)与找形(form finding)，有效应对了其设计中需要处理的诸多复杂议题。帕特里克·舒马赫(Patrik·Schumacher)认为参数化符号学(Parametric Semiology)隐含的假设是抽象的建筑学形式语言与建成环境的高度统一，而作为主体的空间与其环境保持着三种交互应对的方式——功能组织(organization)、语言表达(articulation)和意义表达(signification)[1]。
在参数化设计中，如果以形态调节的方式设计功能组织形式，那么功能组织所表现出来的显性形式规律便可以被视为一种语言表达，它同时解决了理性的功能排布也应对了感性的美学塑造。而当某种空间形式，可以在社会认知中与某种氛围或者精神意义产生关联，则该空间形式便构成了意义表达。因此，在将旧工业园区改造为数字信息产业园区的设计中，运用参数化的数字设计方法，可以构造三重意义的空间建造：其一是融合传统工业与数字信息产业语言的形态表达；其二是新型功能组织所演化成的表达语言；其三是整体空间能够被社会广泛认知为激发创作、合作的互联网创业场所，是融合旧厂房与新初创空间的意义表达。本文以XPACE湾区数字公园改造项目为例，探索该设计方法的具体策略。
▲XPACE湾区数字公园前期效果图
XPACE湾区数字公园定位为数字信息产业初创公司的孵化场所，是数字化办公、居住、研发功能融合互动，并以数字程式化(programmatic)方式运转的产业基地，然而老旧工业建筑非但不能表述数字产业新潮、开放的形象，其单一、通高的大空间也难以契合于如此复杂、多元、动态的功能要求。与此同时，该项目有着较为苛刻的限定条件，包括时间进度节奏快、造价把控严格，以及需要保留原始建筑，使得通过拆改建方式改造旧园区的方法变得不再可行。总体而言，该项目需要解决的核心问题在于，如何在满足较为苛刻的建设进度、成本要求、保留原始建筑等限制条件的基础上，通过改造使单一、通高的大空间可以容纳复杂、多变、互动的功能组织，并彰显园区形态从工业园区向高新技术区、创新生产区的蝶变？
为综合应对上述议题，本项目以数字化的思考方式，采用参数化的设计方法，以容纳复杂功能、关联多元活动、应对旧建筑改造建设中的多种限制因素，塑造培育初创公司、激发创意与合作、契合信息产业形象的空间形态。设计具体采用两方面的策略：第一，运用参数化的设计方法贯穿室内外、构造园区空间。第二，以数字程式化(programmatic)的方式运作全过程的建筑设计、建设施工以及园区运营。
▲XPACE湾区数字公园场地分析
▲XPACE湾区数字公园旧厂房建筑改造前（右图）后（左图）
园区占地面积约2万平方米，建筑面积3万余平方米。园区内有主体建筑四幢：两幢制造业旧厂房建筑、一幢传统办公建筑、一幢招待所建筑。设计通过参数化演算，综合调配功能空间、通道与景观的面积比例与形态，模拟具体空间的使用者类型、数量、活动内容、流线方式等，连接园区内四幢建筑、连通室内与室外。
整体而言，设计基本保留园区原有的空间格局，设计通过新建入口连廊连接C幢、D幢两幢旧厂房建筑，保留并改造原有B幢厂区招待所为人才公寓，改造A幢原办公建筑为契合互联网企业办公需要的新型办公楼。园区内车行路线围绕场地周边排布，以打造园区内伴随步行流线的景观环境。景观设计采用统一材料及色彩的立面与设施设计整合园区风貌，并将园区内室内外的流线关联一致。
▲XPACE湾区数字公园功能程序示意
XPACE湾区数字公园两幢旧厂房建筑，即园区主楼的室内空间设计，需要保留旧厂房建筑格局，通过巧妙的再利用，使之适应新型数字理念中的办公与生活方式。数字园区中的个体办公、商务交流、娱乐休闲等差异化的生活形态往往同时存在于同一空间场所中，它们始终高速运转并高效融合。基于此，设计团队探索了融载交流与沟通，承载不同创业发展阶段、不同规模互联网公司的孵化空间形态，具体而言：第一，空间需要具有公共性，是一处交流分享的发生器。第二，空间需要可分可和，拥有极大的灵活性与弹性，以适应创业公司形态的不确定性。
凝练上述思考，设计提出岛屿(islands)的空间设计方案。设计通过参数化演算，综合调配岛屿与通道的面积比例，使用者的数量、活动内容，构造出由流畅动线连通两幢旧厂房内部差异化的岛屿，承载与关联多元活动的“互联网企业孵化器”主楼空间形态。
▲岛屿空间功能场景分析示意
▲C幢与D幢建筑一层交互式体验空间轴测图
▲前期概念设想之一 ：TRACK空间 & ONITSUKA SHOES
在具体设计中，首先确定C、D两幢旧厂房建筑核心筒的位置。进而，在互相连通的两幢旧厂房建筑内部，创造众多开放而相对独立的岛屿。这些岛屿并非由密闭的、由竖向墙体所分隔开来的空间单元，它们彼此连通。这些岛屿容纳差异化的活动，它可能是安静的办公空间、充满互动的头脑风暴空间，亦或是开放的讲演分享空间。岛屿间细微的高差厘定了它们的形态，而不同色彩、高度、围合形式与摆放的家具则暗示着岛屿的属性。
在培育不同阶段创业公司方面，考虑到初创公司需要较为灵活的办公环境，而成熟公司则需要相对内向且设施完善的办公环境。因此，设计团队以楼层作为划分，建立从初创公司到成熟公司的空间格局。从一楼至四楼，空间的开放层级逐渐降低，边界感逐渐增强，岛屿的规模逐渐增大。具体而言，一层空间面向初创公司，以短租的方式，为仅数人的创业团体提供岛屿式的小型办公场所。二层、三层空间面向小型公司，以长租的方式，为十几人的创业团体提供独立的办公空间，设立多公司共用的共享会议室。四层则面向较为成熟的公司，以长租的方式，为创业团体提供整层的完善办公、会议、休闲设施。另外，建筑顶层设网球场、篮球场等运动设施，作为主楼建筑的共享设施。
B幢人才公寓与A幢、B幢建筑底层食堂的空间设计同样应用了岛屿空间的设计思想。人才公寓如同岛屿中培育创业者的细胞(cell)单元，其居室设计以集约的方式浓缩了会客厅、办公、厨房、厕卫、卧室等多功能区块，并配有满足创业者全天活动所需的全面生活设施，供创业者长期租住。A幢、B幢建筑的底层食堂则延用了岛屿多元互动的空间原则，设计了多类就餐单元，并通过空间组织将它们互相关联，提供了可互动的就餐与休憩场所。
▲参数化整体立面形式语言和操作系统图
在立面设计中，设计团队采用参数化的设计方法，以统一联动的百叶立面语言整合旧工业园区。园区内两幢体量较大的旧厂房临街布置，两者在建成时间、功能用途、体量、高差、风格与颜色等方面均呈现较大差异，设计需要将二者关联、融合为统一体。其中一幢厂房建筑因年代久远缺失平面图纸，这使得平面统一调整的设计方式困难重重。几经商讨，设计团队排除了较为耗费时间与资金的建筑拆改建方式，选用了参数化设计的立面语言整合两幢旧厂房建筑外观。设计团队经由参数化演算，通过一抑一扬的手法，设计了三面围合于原厂房建筑，类似半透明幕帘的GRC百叶外表皮，平衡了两幢旧厂房建筑之间由约10米高差造成的比例失调。百叶立面景观适应场地条件，呈现了丰富、细腻、波光粼粼的动态视觉体验，并为室内提供柔和的侧向光源，也满足了数字化办公模式需要控制直射光源的要求。参数化的百叶立面语言设计方法，可以被视为在不拆除旧建筑的情况下，以较低造价调整建筑风貌，经济、高效的处理建筑之间、建筑与城市之间关系的一种设计提案。
▲预制铝板百叶尺寸和厚度的参数化分类
▲百叶所产生的反射、折射、阴影作用示意图
▲“反透视”的视觉原理
▲“反透视”的视觉呈现——等距分布的视错觉
设计团队采用了人工干预的参数化立面生成方法，有效利用了原有厂房建筑，降低了百叶立面的制作与安装成本。在整体立面设计中，为有效利用了原有厂房建筑，百叶立面的参数化设计中，演算了百叶通过折射、反射与投影为建筑原有窗洞遮阳的数据。但是旧厂房建筑各窗扇开启方式各异，需要通过精细化的人工把控，手动调节GRC百叶的叶片间距和曲线定位，以确保原有厂房建筑窗扇可开启。同时，设计团队模拟了24小时阳光照射角度中的百叶立面遮光情况，选用了能够均匀为原有窗洞遮光的百叶形态与排列方式。另外，为降低模板的制作与安装成本，在百叶模板的设计中同样通过人工干预的参数化设计的方式，将模板种类减少为6种。百叶模板的精细化设计原则包括：a.使用尽可能少的百叶模板；b.减少百叶种类或长度款型；c.通过几何排序有效利用原材料整板；d.利用最长为6米的板型划分竖向百叶。最终，设计确定了上部进深60厘米、下部进深20厘米的GRC百叶模板。百叶模板由工厂预制，工厂预制的流程和项目其它部分的改造可以同步进行，从而缩短工期、节约时间，很好的应对了该项目较为严格的时间进度要求。百叶的安装采用外挂方式，减少了对原建筑外立面的破坏，也降低施工成本。
为进一步降低立面建造成本，设计团队采用了反透视的设计手法，在保持良好景观效果的情况下，减少了百叶总数量。园区场地西向虽与城市隔水相望，但河岸对面却缺乏能够回看建筑正立面的城市道路，因此园区建筑的西立面实则是自北向南观看的、呈现透视效果的侧立面。设计以透视原理创造均质百叶的假象，通过模型设定侧位的人角度，采用反透视的手法设计建筑西立面百叶渐进变化的排列序列。最终设计了间距从500厘米至1200厘米的百叶序列，减少了近三分之一的百叶总体数量。
▲阳光下的光影阵列——弧线语言处
▲ 后墙与窗洞的不同反射形成的视觉渗透效果
▲预制铝板百叶组合形成的外立面实景效果
▲折射——百叶上的波光闪动
XPACE湾区数字公园项目是盈动资本的湾区孵化器，是构建完整的资本、众创空间孵化器、产业园全生命周期孵化生态链计划的重要一环。该计划期望保留因时代变迁而带来的老旧厂房建筑，通过空间整合手段梳理并改善其环境样貌，以互联网+、数字经济为导向，采用产业、资本、基地的特色孵化模式，培育人工智能、大数据、云计算、信息经济、创意经济及其上下游相关项目入驻到老旧工业园区中，使这些老旧工业园区能够以一种契合于城市发展的方式获得重生。因此，XPACE湾区数字公园项目的设计与建设全过程，采用了数字化的数字空间构造方式。
XPACE湾区数字公园项目的设计与建设全过程，采用了通过实时畅通的信息沟通，实现国际化的任务整合与多方合作的数字化协作方式。位于杭州的STUDIO QI建筑事务所和位于巴塞罗那的JL OFFICE，两处事务所通过深度合作，以高效的信息反馈机制，协作参数化编程，共同协调建筑工程建设，有效的推进了项目设计进度。项目实践中，两个团队的专有技术均获得了动态的整合与增强。
建成后，XPACE湾区数字公园仍然采用了协作式、一体化的数字化运作方式。园区内租赁办公场所的创业者可以优先长租人才公寓内的单间。该经营模式统一了园区内的创业者、人才公寓居住者、办公空间租赁者与设施使用者，使得空间设计能够更好对应使用人群的需求。在园区长远发展方面，数字程式化的运作规则持久的吸引着年轻创业者的加入，如同学者的集聚最终呈现了大学景观一般，创业者的集聚也必然营建着充满梦想与激情的创业孵化场所。
▲D楼一层至四层岛屿式公共空间系统和墙体变化
▲C楼演讲及分享空间效果
4 结语
XPACE湾区数字公园改造项目面对资金、时间有限，旧建筑形态、空间都与数字信息产业所需表述的形象、处理的功能差异较大，项目设计不仅需要设计者关注建筑美学，还要用建筑思维切实地解决和克服实际的问题。在项目设计中，设计团队运用了人工干预的参数化设计、综合数字理念的空间构造设计方法，探索了一种短周期、低造价、有效利用原有建筑的老旧工业园区改造方法，对于类似更新项目具有方法参照价值。该项目全过程使用的数字化协作共建方式，也为涉及多部门、多国、多行业协作的项目实践建设提供了宝贵的经验借鉴。
在场所构建方面，设计团队尝试通过梳理与重建场地关系，发觉源自场地自身的，重新激活旧工业园区的空间策略。设计探索了使功能组织(organization)演化为语言表达(articulation)，使语言表达被普遍认知为意义表达(signification)的建构精神场所的方式。STUDIO QI建筑事务所与JL-OFFICE合作，通过融合多领域的一体化改造，在控制造价、保留并充分利用原有建筑空间的基础上，通过旧工业园区场所的更新与再生，从而构建了出集聚人才、创意与科技场所感的数字产业孵化器公园。
在数字化建筑设计方法方面，本项目运用了人工干预的参数化设计，精细化的应对了新旧建筑关系、模板制作、功能组织等多方面问题，从而使新老空间能够更为融洽的共同发挥作用。这一设计策略，也以一种否定的态度回应了一个长久具有争议的议题：数字化设计所描绘的完美比例与功能组合是否能够在未来彻底替代建筑师的设计？事实上，任何形式的“理性管理技术手段”(the technology of rational administration)的作用都往往仅限于发展现有“例行化的生活”(routinise life)[2]，数字化设计也不例外。然而，建筑设计并非仅仅是对天然美或几何美的遵循，如柯林·罗所述，它同样需要人类“才华”与“教养”中孕育出来的“习惯美”[3]。因此，传统建筑学所培养建筑师“才华”与“教养”则是数字化建筑设计持续创新、革新不可或缺的动力来源，而建筑师的智慧与设计技术的充分融合是数字化建筑设计良性发展的必要途径。
▲B楼食堂空间系统分析图
▲B楼食堂空间效果
[1] Schumacher,Patrik. ‘Parametric Semiology-the Design of Information RichEnvironments’.(2012) http://www.patrikschumacher.com. 引自半自主的建筑学上海松江民企艺术园(三期)背后的新常态[J]. 时代建筑, 2015(3):74-81.
[2] SanfordKwinter, Requiem for the City at the end of the Millennium, Actar (Barcelona), 2001:20.
[3] Colin Rowe. The Mathematics of the Ideal Villa and Other Essays[M]. Cambridge. The MITPress,1976.
项目名称：XPACE湾区数字公园
设计方：STUDIO QI建筑事务所、JL-OFFICE
主创及设计团队
主持建筑师：戚山山，Julia Capomaggi，Lluís Ortega
设计团队：罗洁滢，郭富豪，Aslinur Taskin，Juan Cantu，黄梦雨，洪欣欣，李盼云，吴诗敏
项目设计 & 完成年份：2018.08-2019.06
项目地址：中国浙江省杭州市萧山区
建筑面积：3万平方米
业主方：杭州湾区数创发展有限公司
结构顾问：冯李慧
摄影版权：金玮琦
公司网站：www.qiarchitects.net
合作：info@qiarchitects.net
招聘：hr@qiarchitects.net
媒体：media@qiarchitects.net
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