基于AHP-模糊综合评价法的老旧社区更新模式探索——以上海同济新村为例

■ 张 奇 ZHANG Qi 徐磊青 XU Leiqing

1 研究背景

城市更新是“十四五”期间城市的重要任务，也是能否实现“双碳”目标的关键。然而，由于缺乏科学的评价方法，导致无需更新的片区大拆大建，需要更新的片区却迟迟得不到关注；而不经评估的大拆大建模式会造成巨量的碳排放。另外，一味地进行建筑更新，也可能造成多余的碳排放；特别是年代久远的建筑，保温和隔热性能很差，更新后的10 年左右可能需要再次更新，其中产生的碳排放，未必会比直接拆除重建所造成的碳排放少。因此，符合我国国情的科学客观的社区更新模式的评估系统，是目前社区更新研究的重点，本研究即致力于此更新评估模型的建构。

目前，已有不少国家和地区的城市更新规划部门建立了相关评价体系。例如，新加坡建立BAP（Building Adaption Potential）模型，用来评估“组屋”的改造潜力[1]；日本成立“城市发展局”，并出台《首都圈基本计划》《都市再生特别措施法》等法案[2]；中国香港地区成立“香港市区重建局”，并出台《市区重建策略》统一管理更新重建项目[3]。此外，我国上海、深圳、广州等城市虽然也在进行相关尝试，但评价标准多基于建筑安全性和建筑是否成套这些最基本的层面，回避了相对复杂的城市问题、社会问题等，评价方法的科学性和系统性还有待完善。

本研究以中国老旧社区更新方式评价模型为研究对象，重点分析国内老旧社区更新的影响因素，形成一套系统化的评价模型，并将此模型应用到同济新村的更新设计中。以科学方法对社区更新这一复杂问题进行量化研究、综合评估，研究出一套具有较强实用性与逻辑性的评价体系，以帮助政府部门和相关研究人员在社区更新前对社区改造方式做出科学的评估判断。

2 研究方法

基于老旧社区更新的复杂性，需要一套针对复杂问题的评价体系，以保证评价结果的客观性。综合评价法（Comprehensive Evaluation Method）又称多变量综合评价方法，是一种运用多个指标或多个参评单位进行评价的方法[4]。其基本思想是对一个复杂问题进行拆解，得到多级指标，再对拆解的指标进行具体评价。在数学模型中，综合评价法有20 多种具体的方法，包括层次分析法（AHP）、灰色关联法、TOPSIS 法、WRSR 秩和比、综合指数、模糊综合评价法等，本文选取城市更新领域使用较多的方法进行比较。

社区更新方式的整个评价过程会涉及建筑结构层面、美观层面、历史文化层面、更新收益层面等多个复杂因素。经综合比较，层次分析法（AHP）适用于评估模型中的权重分析。该方法由美国运筹学家Saaty 于20 世纪70 年代初提出，通过将评价对象分解成目标层、准则层、方案层等多个层次，提升对象的可评估性，进而进行定性和定量分析[5]。其应用广泛、结果稳定、计算简单，在城市更新过程的多指标综合影响下，可操作性更强；缺点是主观性强、结果粗糙，通常需与其他评价方法进行组合应用。模糊综合评价法是建立在模糊数学基础上的评价方法[6]，其通过隶属度这一概念，对生活中难以量化的问题进行量化处理，结果清晰、系统性强，非常适合处理多指标的复杂问题。将此二者结合，可以得到一个更为完善的评价效果。

基于此，本研究采用AHP-模糊综合评价法，构建老旧社区更新方式评价模型。其综合评价步骤为:① 确定评价目标;②对评价目标进行分解, 形成目标层、准则层、方案层指标体系；③问卷调查, 可邀请多个业内专家和从业多年的专业人员参与调查;④收集调查问卷, 采用AHP 对问卷进行分析，确定各指标权重；⑤结合专业人员评分及各个指标权重，计算各对象的隶属度矩阵，由此得到综合评价结果。

3 更新方式评价模型的构建

3.1 构建指标体系

运用层次分析法（AHP）建立决策模型，此模型至少由目标层、准则层和方案层组成。其中，准则层可以有多层。

通过对老旧社区改造的文献调查及筛选，构建老旧社区更新方式评价模型指标体系，其中：一级指标即准则层，包括建筑层面、规划层面和社会层面 3 个因素；二级指标即次准则层，包含8 个指标因素；三级指标即指标层，共包含16 个指标因素。由于老旧社区更新设计的评价因素众多，评价指标中存在大量定性指标和定量指标，为保证结果可信度，采用专家评分的方式确定权重。本研究邀请20 名从事城市更新领域的专业人员和政府管理人士组成专家团队，对三级指标进行两两比较，最终通过层次分析法计算出权重结果（表1）。

表1 老旧社区更新方式评价模型指标体系及权重分布

3.2 建立模糊综合评价模型

3.2.1 确定老旧社区更新方式评价模型的评价指标体系因素集

（1）一级指标因素集：A={a1,a2,a3}。

（2） 二 级 指 标 因 素 集：Ai={ai1,ai2,…,aij}, 其 中，i=1,2,3；j=1,2,…,n（n≤8）。

（3）三级指标因素集：Aij={aij1,aij2,…,aijk}, 其 中，i,j取 值 同 上；k=1,2,…,m（m≤16）。

3.2.2 确定评语集

针对社区更新问题，将更新方式划分为拆除重建、改建扩建和保留提升3 种，由此确定评语集，即：U＝{U1,U2,U3}＝{拆除重建，改建扩建，保留提升}。

3.2.3 确定指标权重

结合层次分析法的权重计算结果（表1），可知一级指标权重向量W={0.262, 0.229, 0.509}；同理可得二级和三级指标权重向量。

3.2.4 构建三级指标的模糊综合评价矩阵

由专业人员对三级指标进行打分，可以获得每个三级指标因素的隶属度矩阵，即：

式中，Bijk表示第i个一级指标中第j个二级指标的第k个三级指标的隶属度矩阵。由于评语集共3 个元素，因此隶属度矩阵也只会存在3 个元素，即bijk1、bijk2和bijk3，分别表示bijk指标在评语集{拆除重建，改建扩建，保留提升}上的隶属度。

对三级指标的隶属度矩阵进行组合，可获取三级指标的模糊关系矩阵。对每个二级指标（如B1 建筑安全性）建立三级指标的模糊关系矩阵，用于计算二级指标的隶属度矩阵。由于每个二级指标对应的三级指标个数都为2，故三级指标模糊关系矩阵可表示为：

式中，Rij表示第i个一级指标中第j个二级指标的模糊关系矩阵。

3.2.5 计算二级指标和一级指标隶属度矩阵

根据公式（2），可计算得到每个二级指标因素的隶属度矩阵：

式中，Bij为第i个一级指标中第j个二级指标的隶属度矩阵；Wij为第i个一级指标中第j个二级指标的权重集，由于本研究项目中，每个二级指标分别对应2 个三级指标，故Wij＝[wij1,wij2]；Rij为三级指标的模糊关系矩阵；bij1,bij2,bij3分别表示第i个一级指标的第j个二级指标对应3 个评语的隶属度。

对每个一级指标建立二级指标的模糊关系矩阵，即：

式中，Ri表示第i个一级指标的模糊关系矩阵。由于每个一级指标对应的二级指标个数为2 或3，故j取2 或3。

由此，可得到每个一级指标隶属度矩阵为：

式中，Bi为第i个一级指标的隶属度矩阵；Wi为第i个一级指标的权重集；wij为第i个一级指标中第j个二级指标的权重，j取2 或3；bi1、bi2、bi3分别表示第i个一级指标对应3 个评语的隶属度。

同理，可得到计算出一级指标的模糊关系矩阵R，即：

3.2.6 采用加权平均法计算评价对象的隶属度矩阵B

对一级指标的模糊关系矩阵R和权重向量W进行复合运算，可计算得出最终更新方式的隶属度：

式中，B为评价对象最终的隶属度矩阵，最终结果可以通过矩阵中数字的大小确定评价结果，如结果为[0.15，0.5，0.35]，即可确定最佳改造方式为改建扩建。需要说明的是，W和R之间的运算方式包括4 种算法，用“◦”表示；一般对于较复杂的问题，采用加权平均法进行计算。

3.3 模糊综合评价模型指标等级划分

将三级指标划分为3 个等级，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。其中：Ⅰ代表最差，需要拆除重建；Ⅱ代表一般，适合改扩建；Ⅲ代表最好，适合保留提升。对16 个指标因素分别进行等级划分并汇总（表2），获得三级指标的模糊关系矩阵，以方便对每栋建筑进行模糊评价。

表2 三级指标等级划分表

（1）C1 建筑楼龄。可按照建国后（1949 年）到2000 年这一时间段进行划分：对于1991 年以后的住宅，改造的紧迫性最低，可归为Ⅲ级；对于1949—1991 年的建筑，由于建造方式和政策都没有绝对变化，可采用等分的方式，将1949—1970的建筑归为Ⅰ级，1970—1991 的建筑归为Ⅱ级。

（2）C2 建筑结构安全性。本研究从建筑结构角度出发，对结构安全性进行评价。年代较为久远的底层建筑采用砖木结构或砌体结构，结构强度较小、安全性很低，归为Ⅰ级；砖混结构和框架结构住宅的结构强度总体上比砌体结构好，但是对于那些年代较为久远、状况较差的住宅，也存在较大的结构安全性问题，归为Ⅱ级；至于状况较好的砖混结构和砌体结构住宅以及改革后普及的钢筋混凝土结构和剪力墙结构住宅，结构强度高、抗震性能优秀，基本不需要改造，归为Ⅲ级。

（3）C3 建筑功能是否成套。建筑功能不成套主要指厨房、卫生间等生活必要功能的缺失，不成套住宅的居住体验极差。特别是在公有住房时期，很多房子的厨房和卫生间都为共用，有些住宅甚至缺失了某项功能，极不方便。因此以住宅功能的缺失和共用情况来评判此指标。

（4）C4 水电设施是否完备。对于大多数小区，水电设备一般都能得到解决；也有少数老旧小区存在水压不足导致用水困难、电气设备不完善等问题。基于《住宅性能评定标准》（GB/T 50362—2022）[7]内 容， 提炼出给排水系统和电气设施是否完备的评价标准。

（5） 采 光 通 风 状 况： 根 据《住宅设计规范》（GB/T 50096—2011）[8]规定，住宅的采光状况可以通过冬至日和大寒日的日照时数来对建筑进行评估，可将未满足大寒日2 h 的建筑归为Ⅰ级，满足大寒日2 h，但不满足冬至日1 h 的建筑归为Ⅱ级，满足冬至日1 h 的建筑归为Ⅲ级；住宅的通风状况则可通过建筑密度进行评价。

（6）保温隔热状况。根据文献[7]，外墙保温的评定包括系统选型、系统组成材料质量和工程实体施工质量3 个分项，满分为9 分，可按照其附录H 中表H.0.9 的评定指标评分。此外，建筑的保温隔热还与门窗隔热性能、遮阳等有关。

（7）消防道路通畅度。老旧小区的普遍存在建筑消防问题，根据《建筑设计防火规范》（GB/T 50016—2014）[9]规定，“消防车道净宽度和净空高度均不应小于4.0 m”。多数老旧小区年代久远，未考虑消防车道，且受路边植被等因素的影响，发生火灾时消防车无法驶入，归为Ⅰ级；部分小区停车位有限，导致车道占用严重，很多时间段都无法满足消防车通行，归为Ⅱ级；少数方便消防车通行的小区则归为Ⅲ级。

（8）内部道路交通。老旧小区内部道路由于设计年限久远，很多未考虑车行道；且老旧小区几乎全部为地面停车，加剧了内部道路的阻塞状况。根据《城市居住区规划设计标准》（GB/T 50180-2018）[10]， 居住区应至少设置2 个出入口，且车行道宽度≥4 m。因此，车行道路的宽度、全时段是否有停车阻碍通行成为评估内部道路交通的标准。

（9）C9 停车状况。根据《上海市建筑工程交通设计及停车库（场）设置标准》（DG/TJ 08-7—2021）[11]，对于同济新村内环内的商品房，要求停车位/总套数≥1.0。结合老旧小区停车状况，可对此指标适当放松，即：比值达到0.8 以上为优秀，0.7～0.8 为中等，0.7 以下为不合格。

（10）其他配套设施。根据文献[7]中对除停车场以外其他服务设施的分类可知，为满足人们日常需求，5 min 生活圈内应包含10 类服务设施，即社区服务站（含居委会、治安联防站、残疾人康复室)、文化活动站、小型多功能运动场地、室外综合健身场地(含老年户外活动场地)、幼儿园、老年人日间照料中心、商业网点、再生资源回收点、生活垃圾收集站、公共厕所。对于老旧社区，可适当放松宽评价标准：将0～2 个服务设施评价为“不合格”，3～5 个服务设施评价为“一般”，6～10 个服务设施评价为“优秀”。

（11）公共活动场地。根据文献[7]中关于公共活动场地的描述，室外活动场地主要考虑9 个指标，即：①设置配有健身器械的露天场地；② 设置儿童活动场地；③设置老年人活动场地；④结合住区步行系统与绿地设健身步道；⑤各类场地设有易于识别的标识系统；⑥场地坡度≤3%且≥0.3%，并无积水；⑦场地硬质铺装透水面积比例＞50%；⑧结合室外活动场地设置应急避难场所；⑨ 场地内建筑物的位置、规模、造型、色彩及使用功能与地形、水体、植物等统一协调。将满足6～9 个可评价为“优秀”，3～5 个评价为“一般”，0～2 个评价为“不合格”，实现对公共活动场地的评估。

（12）绿地与景观。根据文献[7]中关于绿地的规定：高层小区应达到35%，多层小区应大于30%，改建小区应达到25%。对于景观的评价，则主要根据绿植的种类和层次。本研究以25% 和30%（多层）、35%（高层）为临界点，对绿地景观指标进行打分设计。

（13）拆除成本。影响拆除成本的因素有很多，如地段、建筑层数、居民意见等；其中，建筑层数决定性因素。一般地，1～2 层建筑拆除成本低，较容易拆除；3～5 层建筑虽然拆除成本较高，但由于层数较低，盈利空间较大，也有可能实现拆除；但6层及以上建筑拆除成本极高。

（14）维护成本。建筑的维护成本是指在建筑的生命周期中，随着时间的推移，其各项功能需要周期性维护。年代久远、状况较差的建筑，维护周期短，但维护成本高。对于建筑的维护成本，可用建筑年代和现状进行标度，并对应建筑的楼龄和现状进行综合评定打分。

（15）历史文化价值。这是部分老旧小区建筑的重要特色，其中一些具有较高艺术价值、历史价值的建筑已被列为保护历史建筑。同济新村的建筑历史文化价值评估依据《上海市同济新村风貌保护街坊规划试点评估》进行评分。

（16）城市面貌。作为城市中最大规模的建筑类型，老旧小区对城市风貌的影响很大。本研究通过建筑外立面以及与周边建筑的融合性，判断建筑对城市面貌的影响。

4 老旧社区更新方式评价模型的应用：以同济新村为例

4.1 同济新村概况

同济新村始建于20 世纪50 年代，总用地面积15 万m2，曾为同济大学教职工主要居住生活区域[12]。小区内以居住功能为主，共有22 个住宅片区（图1）；另建有小学、幼儿园、老年活动中心等公共建筑。

图1 同济新村居住建筑分布图

4.2 各片区评估

由于同济新村建筑情况复杂，故评价过程不针对各栋建筑进行单独评价，而是采用每个指标单独评价的方式，这样可以明确不同建筑在相同指标中的对比状况，使评价结果更加直观可靠。本研究针对除村楼外的其余21 个住宅片区进行分析，对各指标结果进行汇总，得到三级指标评分情况（表3）；在此基础上，分别对每栋建筑进行模糊综合评价，得出最终评价结果。

表3 同济新村各建筑评分情况汇总

4.2.1 建筑安全性

建筑安全性包括建筑楼龄和建筑结构安全性。

（1）建筑楼龄。目前，同济新村现存建筑的建造年代较为复杂，大致分布如图2 所示。年代最久的是同楼、济楼和村楼，其中：村楼被列为历史保护建筑，只能进行改造更新；同楼和济楼现状较为破败，急需进行更新。年代较近包括博导楼、新字楼和95 教工宿舍等，此类建筑现状良好，更新改造的迫切性较低。

图2 同济新村建筑年代分布情况

（2）建筑结构安全性。通过现场调研与图纸核对，同济新村建筑结构分布情况如图3 所示。其中：同楼、济楼、村楼、合作楼等建造年代较为久远的建筑采用砖木结构，结构强度低，存在较大安全隐患；79教工住宅、83-I 教工住宅和鸳鸯楼（83-II 教工住宅）为砖混结构，虽然建造年代并不久远，但由于材料和施工等原因，目前结构状况较差。

4.2.2 建筑舒适性

建筑舒适性包括建筑功能是否成套和水电设施是否完备。

（1）建筑功能是否成套。通过对同济新村图纸的调研核对，可大致了解其住宅套型情况（图4）。其中：合作楼、济楼只有卧室，缺少厨卫、客厅等必要的住宅功能；同楼、鸳鸯楼、74 教工住宅、79 教工住宅、80—89 IV 型等住宅楼具备厨卫功能，但缺少客厅。

图4 同济新村住宅套型情况

（2）水电设备状况。同济新村水电设备目前没有问题，这与其所处位置（上海内环）和上海市政府的政策有关。

4.2.3 建筑能耗

建筑能耗包括采光通风状况和保温隔热状况。

（1）采光通风状况。对同济新村当前场地上既有建筑进行建模与日照分析，发现除上世纪50—60 年代建造的同楼、济楼、同乙楼，以及位于社区南侧的79 点式住宅外，其余片区均不满足当前日照规范要求（冬至日≥1 h），且博导楼、新字楼、鸳鸯楼等情况较严重（图5）。

图5 同济新村建筑采光状况

（2）保温隔热状况。对同济新村各建筑的建造年代和过往改造更新状况（如合作楼曾进行过更新改造）进行调研，可得到保温隔热状况评价结果。

4.2.4 交通

交通包括消防道路通畅度和车行交通通畅度。

（1）消防道路通畅度。同济新村主路宽度在4 m 以上，满足消防道路的要求；支路大多数不足4 m，但大多可利用路边绿化带等达到消防车通行要求；只有极少数片区难以进入，如79 点式住宅、60—79 Ⅰ型住宅（图6）。

图6 同济新村道路宽度

（2）车行道路交通通畅度。同济新村临主路的建筑通行状况较好，如新字楼、合作楼、博导楼、74 教工住宅、79 教工住宅等；临支路的住宅片区通行状况在大多数时间（除晚上以外）较好，如鸳鸯楼、80-I 型、教Ⅰ—Ⅲ等；只有少数片区车行状况很差，如79 点式、60—79 Ⅰ型住宅无法驶入也难以停车（图7）。

图7 同济新村现状交通

4.2.5 建筑配套设施

建筑配套设施包括停车状况和其他配套设施。

（1）停车状况。大多数停车位沿小区主路布置，且沿主路的建筑停车状况较好，如79 教工住宅、同楼、新字楼、博导楼等；沿支路的住宅片区停车位较少，建筑密度较高，停车状况明显变差，如80—90 IV 型、同乙楼等；部分片区几乎无停车位，如79 点式住宅、60—79 I 型等（图8）。

图8 同济新村停车状况

（2）其他配套设施。目前，同济新村内部的公共配套设施主要包括同济小学、同济幼儿园、老年活动中心、工会俱乐部等，但缺少社区服务站、文化活动站、老年人日间照料中心等社区必要设施（图9）。

图9 同济新村其他配套设施状况

4.2.6 室外环境

室外环境包括公共活动场地和绿地与景观。

（1）公共活动场地。同济新村的公共活动场地较多，除了中部两块绿地上设置的健身器械的露天场地、儿童活动场地和老年人活动场地，在一些小型活动场地上，也设有各种休闲活动区，以供居民活动。因此，同济新村的室外公共活动场地虽较为老旧，但丰富多彩。

（2）绿地与景观。同济新村的绿地率为34.4%，达到了多层建筑绿地率＞30%的要求。小区内绿地布局呈两集中、多分散的形式——在社区中部布置两块集中绿地，并在每栋建筑旁设置或大或小的组团绿地。整体来说，同济新村的绿地和景观系统完善、环境宜人（图10）。

图10 同济新村绿地景观现状

4.2.7 经济价值

经济价值包括拆除成本和维护成本。

（1）拆除成本。为提升评价模型的实用性，本研究以拆除成本中最直观且最关键的层高因素作为标度，衡量楼栋的拆除成本。同济新村上世纪50—70 年代的建筑普遍层数较低，拆除成本较小，易实现资金平衡；80 年代住宅多以6 层为主，层数多、户数多，拆除难度较大。同济新村建筑层高分布见图11。

图11 同济新村建筑层高分布

（2）维护成本。在老旧社区更新中，维护成本也是一项重要因素。对于一些年代久远的老旧住宅片区（如同楼、济楼等），其结构、外立面、建筑构造等很容易出现问题，需要较高频率的维护；对于建造年代较近的住宅片区（如95 教工宿舍、博导楼、新字楼），则不太需要特别维护。需要说明的是，此指标与是否进行过维护有关（如合作楼），因为一般维护可以保持30 年左右。

4.2.8 文化价值

文化价值包括历史文化价值和城市面貌。

（1）历史文化价值。根据文保单位对上海市同济新村的风貌保护评估：村楼属于优秀历史建筑，具有很高的历史文化价值，不允许拆除；同楼属于保留历史建筑，具有一定的历史价值，但不强制保留，合作楼和济楼则属于一般历史建筑（图12）。

（2）城市面貌。同济新村内大多数建筑外观良好，与街道及周围建筑的融合性较好。本研究根据建筑年代和具体的实地考察感受，对建筑的城市面貌进行评价。

4.3 模糊综合评价模型在同济新村的应用

4.3.1 同济新村建筑更新方式评估

对同济新村的21 个住宅片区展开模糊综合评价，得到如表4 所示结果，由此可得出各片区的最佳更新方式：①同楼和济楼需要拆除重建；② 合作楼、同乙楼、鸳鸯楼（83-Ⅱ教工住宅）、60—79 Ⅰ型、80—89 Ⅳ型、74 教工住宅、79 教工住宅、79 点式住宅更适合改建扩建；③博导楼、新字楼、教I—III 型、95 教工、80-I教工住宅、83-I 教工住宅、89-I 教工住宅、80—89 Ⅰ型、80—89 Ⅱ型、80—89 Ⅲ型、90—97 Ⅰ型片区宜采用保留提升的更新方式。

表4 同济新村各建筑更新方式评估结果

5 结语

综上所述，本文试图通过科学方法，构建老旧社区更新方式的评价模型，为老旧社区更新方式的决策提供一个科学高效的评价工具；运用AHP-模糊综合评价法，使评估过程和结果更加科学并易于理解。此模型的运用范围可大可小，既可用于较大片区的社区整体评估，也可用于几栋建筑的具体评价。通过建立隶属度矩阵，可较直观地得到评价结果，解决了以往评价结果受主观影响过大的问题。

当然，本次研究还存在一些缺陷。由于只有同济新村一个案例，评价模型的实用性和准确性仍需更多案例验证；并且指标体系也需要完善，如指标评价中需要更多定量的因素，甚至每个三级指标还可以继续细化出四级指标，以进一步保证评价模型的客观性和准确性等。