導讀

為實現城市建設高質量發展需求和國際社會“雙碳”承諾，面對全球氣候災害頻發、土地資源與能源緊缺、城市建設工程復雜性增加的現實發展背景，針對城市大型復雜工程的超大規模、功能復合及系統綜合等特殊性，筆者基于復雜系統理論、系統工程理論、運籌學與決策理論等，視角涵蓋規劃與設計、系統工程、建筑設計、技術體系和管理運營等多維度，歷經數十年的理論研究、技術體系研發，創新性地提出適用于城市大型復雜工程的“精明營建”理論，強調“保障城市公共利益”這一核心價值取向，以實現“科學、集約、低碳、可持續”為目標，并以系列實踐項目作為實證研究，驗證了“精明營建”理念及其技術體系在城市重點片區、大型體育建筑、大型公共建筑等城市大型復雜工程設計實施領域的應用及推廣價值，大幅提升了工程建設品質，實現資源能源的高效利用，為達成城市可持續發展與綠色低碳目標提供了重要支撐。

本文字數：13859字

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作者 | 孫一民

中國城市規劃學會副理事長、全國工程勘察設計大師、國家級高層次人才特聘教授、萬人計劃國家教學名師、百千萬人才工程國家級人選、國家有突出貢獻中青年專家、華南理工大學二級教授、華中科技大學建筑與城市規劃學院學術院長

關鍵詞

精明營建；城市大型復雜工程；可持續決策框架；營建方法；機制創新

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“精明營建”

1.1 理論背景

中國城市發展取得了舉世矚目的成就。在經濟快速發展與科技進步的雙重驅動下，以體育建筑、公共建筑、城市片區為代表的城市大型復雜工程已成為中國城市建設的重點領域，其發展往往依托于區域發展戰略、重大國際賽事、國家重大活動等關鍵契機[1]。隨著工程數量激增，單體建筑體量增長，項目復雜性與綜合性要求更高，早期快速擴張階段形成的粗放型建設模式日益顯現其局限性——建設品質參差不齊、資源利用效率低下、空間潛力未能充分釋放等問題逐漸凸顯[2]。更有甚者，部分項目存在技術應用異化現象——工程復雜性本身被異化為技術追求的目標[3]，導致建設難度人為提高，材料消耗持續攀升，建設難度日益提高，資源和能源的消耗也持續增長。同時，工程往往因決策缺乏系統思維，追求短期效益，而忽視可持續發展要求[4]。新時期，城市大型復雜工程建設亟須實現從“資源消耗型”向“效能優化型”轉變，進而有效推動城市高質量發展進程。

針對城市大型復雜工程的超大規模、功能復合及系統綜合等特征，筆者基于復雜系統理論、系統工程理論、運籌學與決策理論等，涵蓋規劃設計、系統工程、建筑設計、技術體系和管理運營等多個維度，歷經數十年理論研究、技術體系研發，并通過工程實踐反復檢驗理論的適用性及科學性，提出適用于城市大型復雜工程的“精明營建”理論：以“科學、集約、低碳、可持續”為目標，以系統性、綜合性、適應性、完整性為原則，倡導資源高效整合與綜合性能優化的精明準則[5]，構建科學決策、集約建設與協同治理的可持續決策框架，以價值理性、技術理性、工具理性為指引，強調“保障城市公共利益”這一核心價值取向，為城市高質量發展提供可參考的理論范式。在“精明營建”理論的指導下，以“自上而下理解城市，自下而上解決問題”的實踐哲學為導向展開系列工程實踐，總結出環境嵌入—肌理融合、空間容積控制、結構輕量化、功能復合—場景轉換、性能—空間協同設計等一系列設計方法，構建三大關鍵技術體系，創新性提出地區城市總設計師制度及城市設計導則法定化等實施保障機制，為中國城市高質量發展建設提供了系統性解決方案，形成城市大型復雜工程的可持續營建模式（圖1）。

圖1 “精明營建”理論技術框架示意

1.2 思想溯源：回歸“營建”傳統

“營建”源于我國的建造傳統。《詩經·大雅·靈臺》中精彩描述了周文王建造靈臺：“經始靈臺，經之營之。庶民攻之，不日成之。經始勿亟，庶民子來。”該句生動描述了精心規劃、時序科學、百姓參與、建設為民的祥和與文明景象。這里可以看出，中華文明的建造傳統充分考慮建筑與城市的相互關聯和有機結合，既有標志性，又考慮了整體環境[6]。中國傳統建筑與城市“統一中有變化、恢宏大氣而性能優良”的核心，在于對“營”與“建”的適度把控。針對古代都城、宮臺，有“經之營之”“匠人營國”，指出需經過充分的測量、規劃后再進行建設，亦有《營造法式》《工程做法則例》中，針對各類官式建筑，對從用材用料至群體布局的不同尺度均有詳細規定；民間的建設活動更是契合自然環境、用材適宜的智慧“營建”。

近代以來，盡管“營建”并未被用作學科、專業名詞，但關于其內涵的探究并不曾停止。朱啟鈐先生推動創立中國營造學社之時，選取“營造”用于命名——一是面向《營造法式》的典籍研究，二是意圖使研究著眼點不再局限于建筑物本身，將學科邊界拓展至藝術與人文領域。梁思成先生提出“體形環境”理論，并提議將清華大學“建筑工程學系”改為“營建學系”，認為建筑教育不僅是培養設計個體建筑的建筑師，更要造就融通整體環境的綜合人才。這一觀點更進一步體現于吳良鏞先生所提出的“廣義建筑學”概念中：把建筑與自然、環境、人、城市設計融為一個整體，以“良好的居住環境的創造”為核心，“向各方面汲取營養的融貫學科”模式，從“建筑天地”走向“大千世界”。

“營建”體現了我國建筑的藝術傳承，其中“營”是富有匠心的精明謀劃，“建”包含了充分發揮結構與材料特性的智慧。傳統建筑與城市之所以經得起歷史考驗，歸根結底在于“營”與“建”的藝術把握。回歸“營建”傳統，提升城市大型復雜工程建設的整體性思維[2]。

1.3 理論框架：走向“精明”轉型

在城市建設復雜性不斷涌現的背景下，工程項目若僅關注自身建設的即時效應，極易出現決策偏差，對城市整體可持續發展形成不良影響。將城市中的建設活動視為涉及多種學科專業、影響范圍不僅限于開發紅線內的綜合實踐，突破“建設”的狹隘范疇。“精明”要求節儉利用資源與能源，是中華文明的優秀傳統，在當今“雙碳”背景下有更重要的現實意義。“精明”指向決策過程的科學合理，即要求通過基于實際的工程推演和多方協商，提升決策全面性，規避項目全過程低效的資源與能源消耗。因此，在資源高效整合與綜合性能優化的精明準則基礎上，提出走向綜合性能優化的智慧營建策略（圖2）。

圖2 以精明準則為基礎的綜合性能優化策略

1）“精明”決策及集群建設管控。從土地集約高效利用、公共空間品質營造、城市立體復合交通體系建設等角度，統籌空間規劃、市政、交通、結構等跨學科、多專業要素，深度構建應對城市建設復雜性的集群管控機制。

2）“精準”統籌與彈性指標控制。大數據等技術方法的介入，將進一步完善城市數字化管控體系，形成更多元、更復合的智慧導引機制；通過地區城市總設計師制度的提出，進一步創新制度模式，探索彈性靈活的設計實施管控機制[7]。

3）“精細”設計與多維技術集成。未來城市將面臨更復雜的氣候風險情境，新能源等綠色創新技術持續涌現。一方面，城市營建更注重優化空間布局和提升城市功能，增強應對復合挑戰的城市韌性水平；另一方面，推動建筑光伏一體化等創新技術在城市街區層面落地實施[8]，構建分布式產能建筑的能源消納網絡[9]，提升城市能源網絡韌性水平。

4）“精致”藝術與形態邏輯推演。重視規劃、建筑形態設計背后的邏輯推演，基于城市整體視角和地域文化特征，不盲目追求形式語言，倡導結構邏輯下的結構美學與建筑美學，使建筑藝術融入城市生活，形成完美統一的、融于城市整體風貌的精致形態。

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城市大型復雜工程

2.1 城市大型復雜工程的定義與特征

在工程管理學界的巨型工程是指規模龐大、投資高昂、具有顯著社會經濟影響的城市開發或基礎設施項目[10]。具體特征：①超大規模，工程占地面積廣（數十至數百公頃），投資額巨大（數億），呈現集群特征；②復雜性與綜合性，涉及城市“組團—社區—建筑”等多個層級，融合多種功能，如體育、商業、住宅、文化等，涉及多專業領域的協調，如規劃、設計、工程、管理等；③長期性，建設周期長，多數項目跨越數十年，需分階段實施；④戰略性，旨在重塑城市空間結構，提升功能和國際競爭力，或者推動區域發展等需求。巨型工程理論的提出，推動了工程管理學科的理論創新和跨學科研究。

現有城鄉規劃、城市設計及建筑設計相關領域已有關于調控城市整體建成環境的理論研究，完整的規劃、建設體系與制度也已建立，但從工程實施角度看，如何適應現實國情特點和需求，依然存在方法體系和關鍵技術瓶頸；如何在高質量發展的轉型期實現工程建設的科學定位與有效實施，依然面臨諸多問題。鑒于此，我們提出“城市大型復雜工程”的概念，用以審視城市重點片區的設計與工程實施、大型建筑工程群體建設引導與實施，將其視為動態演化的適應性系統，系統性開展可持續決策框架、設計方法、技術體系、設計導控、評價指標和工具研究，致力于通過城市設計、建筑學與工程學的方法綜合，建立我國城市大型復雜工程的營建模式。

2.2 城市大型復雜工程的可持續決策框架

面對城市大型復雜工程的規模超大與復雜性、功能多樣性、地標性與符號性、系統性與綜合性等顯著特征，構建科學決策、集約建設與協同治理的可持續決策框架（圖3）。

圖3 城市大型復雜工程可持續決策框架

1）科學決策。首先，將城市片區與建筑單體作為一個整體進行考慮，將個體工程建造納入城市片區工程籌劃決策，提升建設的系統性；其次，在中觀尺度銜接各層級規劃，同時不局限于單一學科、重視多專業知識的整合，提升建設的整體性；最后，提倡在決策階段加強對建設條件的綜合分析，如地質特征、場地風貌、既有多類型城市設施等，提升建設的科學性。

2）集約建設。基于自然基底條件，整合城市環境、經濟與建筑空間數據，以“集約”和“適宜”為指導思想，合理選擇設計方法與工程技術，規避非理性的資源和能源消耗，統籌不同專業工程要素，突破傳統單一學科設計局限，形成多目標綜合優化的解決方案。

3）協同治理。強調工程設計與實施過程的動態性，原因在于城市大型復雜工程要素的復雜性與參與主體的多元性，設計與實施并非一次性完成，而是一個不斷優化綜合效益的動態過程，因此需要結合適度的彈性建立靈活的控制體系，持續反饋、優化，以適應外部條件的變化，協同各類資源和各參與主體。

可持續決策框架的提出既能有效應對城市大型復雜工程建設的挑戰，又能通過全周期的綜合性能優化，最終形成“資源合理配置—用地科學緊湊—多方利益協同—社會價值創造”的良性循環，以緊湊利用土地、營造公共空間、容納復合功能、適應城市發展為主要目標，有助于合理配置資源，降低城市大型復雜工程施工、運營全周期的能源消耗與碳排放量。

2.3 城市大型復雜工程的實施路徑

以系統性、綜合性、適應性、完整性為原則，倡導資源高效整合與綜合性能優化的精明準則，以價值理性、技術理性、工具理性為指引，進一步提煉形成“價值引領—適宜技術—動態優化”的實施路徑（圖4），通過技術的合理應用和協同共建的模式創新，持續推動城市大型復雜工程綜合效能的提升，為城市賦予持久的發展動力及潛能。

圖4 城市大型復雜工程可持續實施技術路徑

1）保障城市公共利益。城市大型復雜工程作為投入大、建設久的城市建設類型，不可避免地會對城市肌理、天際線形態、公共空間體系產生影響；部分工程項目甚至以自身的形象標識性為決策目標，導致尺度失真、步行空間缺乏等問題，影響城市環境品質，并極易增加建設工程的資源、經濟投入[11]。在滿足設計基本需求的同時，城市大型復雜工程也應多角度融入城市整體環境，以保障、促進公共利益為首要原則，提升其決策與設計的合理性。

2）適宜技術理性利用。城市大型復雜工程一旦啟動并建設完成，拆除、更新難度和成本均較高，具有明顯的不可逆性；要求從決策階段起便充分考慮建設施工、運營使用各階段的成本與資源投入控制，立足于“服務城市公眾”的基本需求，在滿足運營需求的基礎上集約節儉建設，優先采用適宜性技術，實現城市大型復雜工程全壽命期內節地、節能、節材、可持續。

3）動態優化智慧管控。針對城市大型復雜工程中普遍存在的僅關注即時建成效果，忽視城市長久運營效果的思維模式，提出預先設計，綜合考慮建筑運行、城市運維的未來多場景需求，結合空間設計與功能策劃，為城市空間功能轉換提供可能性，減少重復投資，更好應對城市快速發展、產業技術進步及潛在氣候生態風險。

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基于“精明營建”理論的

城市大型復雜工程方法與技術體系

城市大型復雜工程建設內容非常寬泛，涉及經濟社會、生態系統和居民健康等。在工程建設層面完全囊括這些內容展開實踐的難度極大。因此，團隊在“精明營建”理論的指導下，提出“自上而下理解城市，自下而上解決問題”的實踐哲學，針對城市重點片區、城市大型公共建筑、區域級大型體育建筑等典型城市大型復雜工程，面對不同尺度特征與需求差異，分別總結其適宜性設計方法，構建三大關鍵技術體系（圖5），形成多項技術研究成果，面對實踐中出現的問題展開有針對性的工作，為類似建設工程項目提供可參考的樣本與實例。

圖5 城市大型復雜工程關鍵技術體系

3.1 城市重點片區設計方法及其技術體系

3.1.1 “氣候適應導向—城市韌性提升”的地域適應性規劃方法

結合粵港澳大灣區及東南沿海地區開展的眾多設計實踐，研發了亞熱帶氣候區適應性“韌性—動態”技術集成，將微氣候模擬、水安全風險模擬等引入城市大型復雜工程決策階段[12]，提高城市空間品質，提煉出符合亞熱帶地區的空間被動設計策略和模式，揭示了高密度開發與亞熱帶氣候共同作用下城市大型復雜工程綠色營建機理，開發了一系列預防水災害、改善風環境、降低熱島強度、利用可再生能源的數字化設計與管理系統。

廣州塔周邊地區城市設計中，借助自然水系對氣候調配的顯著作用，以濱水空間為紐帶，加強城市空間對嶺南氣候的適應性：優化濱水景觀并創造多樣性的開敞空間，加強公共交通的無障礙接駁及風雨連廊，打造有效應對濕熱氣候的步行友好街區（圖6）。

圖6 廣州塔周邊地區城市設計

琶洲東區（國際超級總部）城市設計中，通過對琶洲東區的水安全風險進行全面分析，對未來海平面上升和極端風暴潮對該地區的潛在威脅進行量化，并通過模擬不同藍綠網絡空間結構的災害情景，篩選出最優的城市設計方案（圖7）：強調沿水岸建設濱江公園，并通過綠軸連接重要城市節點，以增強城市對水災害的緩沖能力[13]。

圖7 琶洲東區（國際超級總部）城市設計

東莞濱海灣新區威遠島重點地段城市設計中，保留大面積生態空間，通過海綿廊道和生態公園及引入可淹沒的濱海空間，構建一個更具韌性與彈性的藍綠系統。區域藍綠空間覆蓋了島嶼總面積的52%，包括6條山海相連的海綿廊道和4種不同類型的生態公園，有效應對氣候災害帶來的海平面上升及區域洪澇問題（圖8）。

圖8 東莞濱海灣新區威遠島重點地段城市設計

3.1.2 “街區單元劃定—開敞空間系統”的空間組織方法

廣州琶洲西區城市優化設計中，通過“小街區密路網”“街道空間一體化”等策略，提升路網密度16%，增加開發地塊數量，同比節約土地20%。增加計容建筑面積的同時做到了未減少綠地水域廣場面積。增加1條軌道線和1處換乘樞紐，通過工程技術層面分析提出措施，因基巖較淺、地下室建設成本高，通過加強公共交通系統，控制機動車配比指標，減少地下室開發層數，結合地鐵綜合發掘地下空間價值。打造3條標志性騎樓主街，合理布置寬度為4.5 m、6 m、8 m的騎樓，增加街道活力。保留6.9 hm2珠江啤酒廠工業建筑群，保留河涌長度約2 400 m。利用現有水系并保護水面超過10 000 m2，節約投資并保護自然生態基底的同時，形成城水交融的多廊道開敞空間體系。

以重構與城市空間的關系為重要著眼點（圖9），琶洲西區互聯網創新集聚區集約緊湊利用土地資源，總計容建筑面積較控制性詳細規劃增加了279 000 m2，增加約39億元經濟效益；通過“小街區密路網”重新劃分路網，琶洲西區地塊總數增加至99個，形成彈性高效的方格網道路系統，成為高密度城市環境中大型工程集約營建的示范案例；廣州琶洲CBD于2023年、2024年連續入選“福布斯中國中央商務區競爭力”前十名單；廣州琶洲珠江啤酒廠更新地段獲“2024澎湃城市更新年度榜單”年度大獎——2024年度特別案例·城市更新高質量發展榜樣，推薦人莊惟敏院士評價琶洲西區的城市設計及實施過程——“在地區城市總設計師團隊及項目建筑師的共同努力下，構建出廣州融合歷史與創新的濱水CBD典范”。

圖9 廣州琶洲西區城市優化設計建設實景

南沙靈山島尖城市優化設計中（圖10），面對深厚軟土地質、路網既定、公共空間缺乏、土地不集約等挑戰，通過對地質、氣候、交通、街區形態、建筑風貌等要素展開專項研究，提出“小街區密路網”的高效緊湊土地開發策略，遵循集約建設的可持續決策框架，有效降低大面積地基處理的高額成本，最大限度利用深層基巖持力層，總建設量提升40%，土地利用效率大大提升[14]。同時，新增占地面積為6.6 hm2的公共綠地、2.5 hm2的開放廣場及長度為2.4 km的連續騎樓，至少增加防洪容量1 000 m3。

圖10 南沙靈山島尖城市優化設計建設實景

3.1.3 “空間—結構—形態”耦合的設計方法

城市大型復雜工程是生態環境、交通、廣場、綠地和建筑等多尺度要素的集合。不同尺度的環境要素相互關聯，共同發揮城市系統在景觀和生態等角度的綜合效益。因此，應重視規劃設計的層級性和系統性。城市大型復雜工程的系統布局需注重與氣候條件、藍綠資源、地質地貌的銜接，融入區域的景觀格局，形成多層次的開敞空間體系。

廣州美術館選址位于廣州城市新中軸線，設計通過對周邊城市關系的細致研究，優化了建筑的方向性，通過西南—東北的軸線使美術館內部空間與TIT創意園區形成互動，潛在促成了城市特色工業遺址的保留，是全球首個五個立面均采用光伏技術的公共建筑，采用眾多綠色建筑技術，起到突出的示范作用，在單方造價極低的情況下仍然顯現出良好的城市公共性（圖11）。

圖11 廣州美術館

廣州白鵝潭商務核心區城市設計中，通過細化路網，增加開發地塊共計13塊，新增2處公共空間，優化地下空間布局，釋放地鐵樞紐輻射作用，允許同類性質開發地塊間騰挪開發量，在保證城市空間效果的前提下，提升開發靈活性（圖12）。通過7條主要直通濱江的步行廊道，梳理地面街道、地下通道及空中連廊，打造高效互聯的立體慢行空間系統，新建兩公里濱江休閑帶，形成縱橫交織的開敞空間體系。

圖12 廣州白鵝潭商務核心區城市設計

3.2 城市大型體育建筑設計方法及其技術體系

3.2.1 “環境嵌入—肌理融合”的整體性設計方法

大型體育建筑的功能配置、建設規模、資源能源消耗遠超一般的大型公共建筑，也是城市大型復雜工程的典型類別。傳統的獨立占地、中心對稱的布局模式往往導致城市肌理割裂，而“環境嵌入—肌理融合”的整體性設計方法則強調空間連續性和系統整合[15]，注重設計嵌入城市整體環境的思維方法（表1）。江門市濱江體育中心的實踐具有示范意義，通過保留中央水系軸線、控制建筑體量等手法，實現了體育設施與城市綠地系統的有機銜接[16]。孝感市奧體中心則創新性地采用交通功能預留策略，通過維持城市道路系統的完整性，有效平衡了賽事交通與日常出行的矛盾。這些案例表明，城市大型復雜工程，尤其是大型體育建筑的規劃，不應局限于用地紅線內部，而應著眼于更大尺度的城市系統協調[17]。

該方法進一步要求形體布局與空間組織的創新性、精細化處理。以北京奧運會摔跤館為例，其通過將主體建筑集約布置于用地南側，并控制體量高度，成功降低了對中國農業大學校園空間的視覺壓迫。其西側公共集散廣場的設計，不僅滿足賽事人流集散需求，更成為重組校園空間結構的關鍵要素[18]。江門市濱江體育中心的“不對稱看臺”設計則展現了界面過渡的技術智慧[19]，通過差異化的體量處理，使體育建筑與城市尺度和諧統一[20]。這些設計策略的共同特點是將城市設計思維引入體育建筑設計，通過微觀尺度的精心把控實現宏觀層面的空間融合[21]。

3.2.2 “結構輕量化”的關鍵技術

既有建設模式中，大型賽事場館的決策設計往往僅關注單次賽事使用效果，追求形象標志性[22]。在該決策導向下，一方面催生施工階段的建設難度與成本飆升，另一方面忽視大型場館的運行能耗，導致賽后運營成本高、效益差[23]。基于“低成本—低耗材”的價值導向，突破傳統建設思維，在決策階段即對施工、運營階段予以全局性考慮，倡導以低成本方案成功滿足賽時需求并實現賽后可持續運營。突破傳統體育場館單一功能定位的局限，通過預設計和彈性策略實現“低成本—可持續”發展目標。

針對大型賽事場館設計過程中屈從形式，成本飆升的問題[24]，提出大跨結構科學選型與建筑形態完整統一的設計原則，并在一系列重大國際賽事場館工程設計中應用結構輕量化技術，屋蓋用鋼量相比于同類場館顯著減少，并提倡結合實際需求選取適宜結構體系，不追求夸張、炫技的造型，極大降低工程實施過程中的能材消耗與碳排放量（表2）。北京奧運會摔跤館采用成熟桁架結構體系，工程造價控制在1.8億元以下，在同類型奧運場館中造價最低。北京奧運會羽毛球館屋蓋主結構選擇新型預應力弦支穹頂結構體系，是當時世界上已經建成的跨度最大的弦支穹頂結構，工程用鋼量62 kg/m2（圖13）。廣州亞運會武術館采用大跨度雙重環肋—輻射形張弦梁結構體系，相較常規桁架、網架屋蓋體系節約用鋼量近1 000 t，節約工程投資約1 350萬元，采用創新安裝方法節約施工成本約90萬元，縮短工期近3個月（圖14）。武漢大學卓爾體育館（世界軍運會羽毛球館）采用大跨“X”形網格立體共梁張弦結構，工程用鋼量約85 kg/m2，節約用鋼量約250 t。

圖13 北京奧運會羽毛球館區位及賽時、賽后場景

圖14 廣州亞運會武術館

3.2.3 “空間容積控制”的關鍵技術

針對大型賽事場館在賽時、賽后的不同利用模式對環境物理性能的需求矛盾，研發了一系列靈活適應場館多功能利用的大空間聲光熱物理性能調控和容積控制技術，滿足賽時各類專業運動的嚴格標準要求，并實現賽后高效益運營。北京奧運會摔跤館結合桁架結構形成由400余個高低錯落、分層排列的天窗，良好組織天然采光與自然通風；通過集約設計，將單座容積指標從常規的20 m3/座大幅壓縮至14 m3/座，減少空調負荷，節約運營電費100萬元/年，降低賽后場館運營成本。羽毛球及藝術體操館是奧運史上首次滿足世界羽聯關于比賽場地風速不大于0.2 m/s標準的羽毛球館[25]。通過空間參數調控提高物理性能，實現“高效能—可持續”發展目標。

廣州亞運會柔道摔跤館結合地域濕熱氣候特征，屋蓋中部抬升，在頂部拔風口設置排風機[26]，并利用基地的地形高差，將半地下的首層功能用房與戶外泳池空間聯通，為浮力通風創造了溫度較低的空氣源[27]，經建成多年后的現場測量，確定產生了約1～2℃的自然冷卻效應，降低賽后長期運營狀態下的室內空調能耗，延長了非空調運行時長[28]（圖15）。廣州亞運會游泳跳水館設置可以隨時遮蔽與開合的天窗，在避免陽光直射的同時最大限度降低室內照明能耗，同時又能及時將泳池蒸發的水分排出室外，有效改善室內濕度分布（圖16）[29]。淮安體育中心比賽大廳在保障比賽場地范圍內最小凈空高度15 m的前提下，盡可能降低場地外空間高度以節省空調能耗，運營用房與部分輔助用房采用獨立空調系統，降低日常能耗（表3）。

圖15 廣州亞運會柔道摔跤館

圖16 廣州亞運會游泳跳水館

3.3 城市大型公共建筑設計方法及其技術體系

3.3.1 “性能—空間”協同設計方法

創新性整合智能算法與計算機工具[30]，促進建筑、結構、設備多學科配合，形成多學科、多目標的城市大型復雜工程“性能—空間”協同設計方法，可在大型工程設計早期階段輔助從眾多可能性中快速明確綜合優化方案，縮短城市大型復雜工程性能優化時間，減小方案深化及工程實施的復雜性。

廣州科技圖書館通過體量消減、底層縮進架空、跌級退臺等策略減小建筑體量感，弱化對場地的壓迫。設置立體綠化，結合被動建筑技術和高效機電設備技術，根據單體自身條件及其所采用的綠色技術措施，達到綠色建筑二星標準裝配率60%以上，達到裝配式建筑一星標準。在控高要求、用地狹小、高差復雜的不利條件下，充分發揮工程作為城市公共產品使用功能和環境效益的協同[31]。

武漢大學卓爾體育館設計中，屋蓋采用跌落的坡屋面形式，與周圍歷史建筑相協調的同時也“消隱”了建筑體量。采用大跨“X”形網格立體共梁張弦結構，工程用鋼量約85 kg/m2，節約用鋼量約250 t。采光天窗面積達1 006.20 m2，占屋面面積的15%，依靠自然采光，主、副館比賽大廳活動場地采光系數可達2.0%以上，高于國際相應標準，且采光分布均勻，是通過屋蓋造型、結構選型等空間設計實現自然通風、采光等物理性能的綜合優化的優秀案例（表4）。

3.3.2 “功能復合—場景轉換”的設計方法

針對城市大型公共建筑的功能復雜、動態性與綜合性等特征，在科學決策、性能綜合優化設計的理論指導下，提出“功能復合—場景轉換”的設計方法。最早這一方法在體育場館設計過程中用以解決賽時賽后的差異化需求，如在北京奧運會摔跤館的創新實踐中，奧運摔跤比賽結束后的殘奧會期間作為坐式排球比賽場館繼續使用，是不同賽事場景轉換的成功案例（圖17）。淮安市體育中心則展示了功能復合化的可能性，通過引入商業、文化等城市服務功能，使體育建筑真正融入城市生活系統。而在廣州美術館的設計中，因其多功能的城市公共空間屬性，通過空間組織實現功能復合，日常美術館的使用通過功能區的動態使用過程實現場景的轉換。這種“功能復合—場景轉換”的設計方法，最早實現了體育建筑從“為賽事而建”到“為城市而建”的理念轉變，進一步導入至大型公共建筑的設計理念中，解決了大型公共建筑的多目標協同問題及建筑與城市環境相互割裂的問題（表5）。

圖17 北京奧運會摔跤館

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基于“精明營建”的創新與探索

隨著城市大型復雜工程涉及的要素愈發繁多，參與主體逐漸多元，其所面臨的挑戰也由既有的專業、學科邊界拓展至城市空間規劃、設計、管控與實施的綜合內容。由此，提出對當前城市建設管控模式進行創新，主要目標：①突破不同學科、不同開發主體各自孤立的建設模式，提升城市整體思維和營建科學性；②加強精細化管控，動態跟進城市建設進程，切實保障城市公共利益。

4.1 “地區城市總設計師”機制創新與法定化實施

4.1.1 地區城市總設計師

針對大型工程突破傳統開發地塊邊界，挑戰既有規劃管控制度的問題，建立了提前介入國規委、市民、地塊建設方等多利益主體進行集群協商和方案監管的創新制度，通過總師審查、正向引導、合理商討、跨專業協作、跨部門協調、媒體合作等，積極提升項目地區的公共利益和社會效益[2]，保障了城市大型工程精細化建設與管控。制度創新獲得中國建筑學會首屆城市設計專項唯一的一等獎。

2014年廣州琶洲片區項目初期，在尊重原控規指標的前提下調整原城市設計方案，新方案在土地集約利用、多樣選擇性、保護現狀自然與歷史遺產、更多的產業積聚與多元發展機會等方面特色鮮明，且土地出讓金增加超過30億。同時，為了保證該方案順利實施，設立了“地區城市總設計師”制度，并通過將城市設計導則作為土地交易合同附件，實現了城市設計的法定化，為之后有效管控創造了條件。

琶洲西區地區總師工作中，通過與市、區規資部門及土發中心的工作對接，總師團隊在建設單位提交內容完整的設計成果基礎上，以會議或會辦的形式審查設計成果，出具書面審查意見，按需安排項目聯席會議及現場踏勘，加強技術協調與指導的力度和速度；與住建、地鐵、水務、交通、城管、財政、管委會、街道等部門建立片區協調工作辦法，與琶洲西區38宗開發地塊的業主方及其設計方建立了高效溝通的工作群組；對地塊建筑主體與騎樓、通廊、連廊等公共空間進行審查，促進積極街道界面、立體綠化與新能源的落地，全流程參與建筑主體及場地的驗收。截至2024年初，項目已完成相關設計咨詢、會辦回復等業務1 971次，對接55家國際國內團隊設計機構，審查相關項目設計方案和公共空間營造，監督和保障公共利益有效落實到審批文件和項目實施中。

南沙靈山島尖與橫瀝科創組團總師工作中，團隊進一步探索了“規劃—設計—建設—驗收—運營”的全流程管控機制和制度建設；推動常態化巡場工作，強化公共空間的實施與維護。在氣候適應性方面，結合嶺南濕熱多雨氣候，引導落地適應嶺南氣候的遮風避雨慢行空間，激活街道城市生活，塑造地區慢行體驗特色標簽。落實清潔能源光伏面積9 283 m2，24小時公共開放空間38 802 m2。

深圳光明科學城大科學裝置集群總師服務中，在僅編制了概念城市設計、導則無法全覆蓋的地區，向政府提供全過程技術咨詢意見。采取“剛性審核”與“彈性咨詢”相結合的方式，為自由電子激光、鵬城云腦、中國計量院深圳創新院、超算二期、科學家谷等重點項目提供技術咨詢、專業研究、決策支持等服務。

梅州國家百千萬建設重點地區總師咨詢服務中，全過程跟蹤片區規劃、設計、建設進展，做好規劃設計管理與開發建設實施的技術指導，提供專業咨詢意見供政府部門決策；為片區發展提供咨詢審查、專題研究、會議、專業講座、沙龍及巡場的服務，促進實現城市設計質量與規劃實施管理無縫銜接。

4.1.2 導則體系與法定化實施

針對城市大型復雜工程建設實施過程中的導控內容與建設實效脫節、城市設計成果流于表面等問題，創新性提出將城市設計導則納入法定控制范疇，形成前置式引導——基于實施效能開展長期跟蹤檢測、反饋和優化，提出“規—建—管”一體化管控模式和精細化指標體系，并將保障城市公共利益和環境效益的指標內容前置使用，整合進入土地交易法律和導則文件，結合建設管控的動態過程，積極協調，鼓勵開發地塊形成特色設計方案，為城市提供高品質公共場所[2]，為城市大型復雜工程的長效管控提供科學依據。

琶洲西區將城市設計導則納入土地出讓合同，在法律層面確保導則基本執行，并成為談判與協調的起點（圖18）；多家建設單位的最終建筑批出結果與城市設計導則都進行了調整，通過增加城市公共空間面積、增加公益性配套設施、提供周邊街區的景觀退讓等，形成了眾多具有特色的城市公共空間（圖19），如唯品會地塊的角部建筑退讓、騰訊地塊的立體多層次公共露臺空間、工商聯地塊底層架空的軌道站點銜接、復星地塊的公共廣場退讓等（圖20）。

圖18 廣州琶洲西區互聯網創新集聚區夜景

圖19 廣州琶洲西區地區城市總設計師創新模式解析

圖20 廣州琶洲西區建設實景

南沙靈山島尖針對部分地塊已出讓、道路和地塊劃分已基本確定的建設情況，通過城市設計導則的介入，引導地塊方開展設計優化，扭轉地塊尺度大、公共空間管控缺乏的難題。例如：省交通三地塊結合開發容量的騰挪，形成南北向的城市公共綠廊；越秀地塊通過對建筑界面的管控、非定位道路的增設，規避了對島尖公共開敞空間的阻隔。

4.2 “精明營建”引導下的教學理念

面對我國社會發展階段的不同特征與挑戰，建筑學科與學人的擔當是至關重要的。回顧“現代主義”建筑的發生、發展，以及時至今日的深遠影響，其過程值得我們深思。19世紀末20世紀初，伴隨著工業革命帶來了巨大的社會變革，建筑領域也出現了影響發展的新因素。首先是新建材，如鐵、鋼、混凝土、玻璃等；其次是新功能，如火車站、銀行、博覽會展館、綜合醫院、體育場館等新型社會功能需求。而貫穿其中的核心是當時意義上的“新能源”，包括燃料和動力，如煤、電力、石油、蒸汽機和內燃機。正是這些全新的功能要求，有力的技術保障，充足的能源配給，建筑師得以突破傳統的束縛，積極探索適應新時代建筑形式、規劃思維的革新。

建筑教育方面，多方面社會因素對建筑行業的就業形勢與市場需求形成了沖擊，建筑教育需盡快轉型以應對時代挑戰。“精明營建”理論對于當前我國建筑學教育的變革與創新具有一定的引導意義。它的主要精神圍繞重視公共利益、節儉利用資源等方面展開，包括理論聯系實際、重視解決問題的能力與批判性思維、重視合作與團隊學習、關注社會價值、為社會需求設計課程等。2008年提出的“厚基礎、深發展、國際化”辦學思想，在華南建筑教育各環節貫徹深化，先后開展中—荷、中—意國際聯合培養等工作；帶領學生團隊參加“國際大學生太陽能十項全能競賽”，先后獲得中國賽區冠、亞軍（2018年、2013年）和中東賽區冠軍（2021年）。強調跨專業、多學科知識協同及對人才綜合素質培養，同時，借鑒國際經驗，提出“一個職業學位+多路徑后學位”的彈性教育體系。倡導建筑學教育應在正確價值觀的引領下積極探索綠色建筑、新能源、人工智能等新技術新領域，培養具有韌性、可塑知識結構的建筑人才，以應對社會總體變化。

5

結 語：

“精明營建”的未來之路

“精明營建”理論體系，構建了一個從宏觀系統到微觀要素、從技術突破到機制創新的完整知識網絡，為城市大型復雜工程的智能化、綠色化和高效化提供系統性支撐。

在“精明營建”的邏輯框架之下，以城市大型復雜工程的系統性思維統籌價值取向、技術選擇和動態適應性，構建可持續發展的完整實施路徑。確立“城市公共利益優先”“科學集約”的基本原則，通過精細化設計使大型工程與既有城市空間有機銜接，在滿足功能需求的同時，成為提升整體環境品質的重要部分（圖21）。

圖21 江門市濱江體育中心：融入城市整體環境

城市大型復雜工程的特殊性使其需要建立全壽命期的資源觀，應從決策伊始就摒棄短視思維，系統考量建設、運營各階段的資源效率提升問題。實踐中應當避免盲目追求技術先進性而忽略復雜性帶來的長期影響，基于地方實際選擇適宜的技術體系，實現綜合效益的整體提升（圖22）。

圖22 重慶市合川區體育中心：尊重原始地形，節地節材

另外，城市大型復雜工程應具備動態適應的內在驅動力。這要求在規劃設計階段就建立多場景模擬機制，預判城市發展、技術進步、氣候變化等帶來的影響。這種前瞻性思維不僅能有效規避重復建設風險，更能提升城市應對各類挑戰的韌性（圖23）。

圖23 廣州琶洲西區：集約建設促成多層次韌性空間系統

“精明營建”理論的提出為城市大型復雜工程的可持續決策、規劃設計與實施提供了一種創新性視角，結合跨領域、多學科的綜合知識體系，推動城市建設中公共利益、資源效率、長期適應的平衡統籌。同時，“精明營建”理論對于建筑從業人員的培養具有顯著的引導作用，它將設計實踐視為基于生態、技術和社會空間的整體行為，為建筑學教育應對多維時代挑戰提供了新的視角與路徑。在實踐應用的不斷檢驗下，“精明營建”理論將不斷迭代升級，進一步傳承營建傳統，融合技術創新前沿，積極回應城市可持續發展的需求，為城市建設提供更科學的依據。

參考文獻（上滑查看全部）

[1] 孫一民, 王璐. 重大體育賽事與新城建設發展——廣州亞運村建設研究[J]. 建筑學報, 2009(2): 38-41.

[2] 孫一民. 中觀尺度的城市大型工程項目的科學營建——關于總設計師制度的思考[J]. 當代建筑, 2022(5): 19-23.

[3] 孫一民. 從形式探索到邏輯追尋: 走向精明營建[J]. 建筑師, 2015(2): 101-110.

[4] 中國工程院土木水利與建筑工程學部. 我國大型建筑工程設計發展方向——論述與建議[M]. 北京: 中國建筑工業出版社, 2005.

[5] 孫一民. 精明營建: 可持續的體育建筑[M]. 北京: 中國建筑工業出版社, 2019.

[6] 柳肅. 營建的文明——中國傳統文化與傳統建筑[M]. 北京: 清華大學出版社, 2014.

[7] 廖凱, 孫一民, 王富海, 等. 從伴隨式城市設計到總設計師制[J]. 當代建筑, 2022(5): 8-18.

[8] 孫一民, 李毅韡, 張文豪. 被動與主動, 傳承與創新——華南地區主動式建筑的設計探索與演進[J]. 建筑學報, 2023(6): 17-23.

[9] 孫一民, 胡晟國, 張文豪. 走向新能源導引下的新營建[J]. 當代建筑, 2023(8): 14-20

[10] S?DERLUND J, SANKARAN S, BIESENTHAL C. The past and present of megaprojects[J]. Project Management Journal, 2017, 48(6): 5-16.

[11] 中國工程院土木水利與建筑工程學部. 論大型公共建筑工程建設——問題與建議[M]. 北京: 中國建筑工業出版社, 2006.

[12] LU P J, SUN Y M, STEFFEN N. Scenario-based performance assessment of green-greyblue infrastructure for flood-resilient spatial solution: acase study of Pazhou, Guangzhou, greater Bay area[J]. Landscape and Urban Planning, 2023, 238: 104804.

[13] 王凱. 融合創新, 知行合一: 孫一民大師的設計實踐之路[J]. 城市環境設計, 2024(6): 24-27.

[14] 應亦寧, 呂穎儀, 孫一民. 基于精明營建理念的城市綠地協同塑造探究——以廣州南沙明珠灣起步區C2單元為例[J]. 南方建筑, 2023(7): 88-95.

[15] 孫一民, 侯葉. 體育建筑: 范式的演進與突破[J]. 當代建筑, 2020(6): 22-25.

[16] 汪奮強, 葉偉康, 孫一民, 等. 適宜技術與理性營建——江門市濱江體育中心設計回顧[J]. 建筑學報, 2019(5): 43-47.

[17] 孫一民, 應亦寧, 胡晟國. 應對城市建設復雜性的體育建筑實踐與思考[J]. 當代建筑, 2024(12): 19-24.

[18] 孫一民 . 回歸基本點 : 體育建筑設計的理性原則——中國農業大學體育館設計[J]. 建筑學報, 2007(12): 26-31.

[19] 孫一民, 黃祖堅. 基于可持續營建理念的大型體育場館建筑策劃研究——以廣東省江門市濱江體育中心為例[J]. 新建筑, 2021(3): 34-39.

[20] 王維仁 . 從場地建構到復合空間城市、地景、尺度與孫一民的體育建筑[J]. 城市環境設計, 2024(6): 28-31.

[21] 汪原. 多向的知識平臺與一體的設計實踐[J]. 城市環境設計, 2024(6): 36-37.

[22] 孫一民, 萬書琪, 郭佳奕. 再議體育建筑基本問題[J]. 建筑學報, 2023(11): 28-32.

[23] 孫一民. 體育場館的 "營" 與 "建"[J]. 建筑學報, 2019(5): 39-42.

[24] 崔愷, 孫一民. 城市公共建筑品質的堅守——從恒大足球場設計引發的熱議談起[J]. 建筑學報, 2020(7): 1-7.

[25] 孫一民. 體育場館適應性研究——北京工業大學體育館[J]. 建筑學報, 2008(1): 94-97.

[26] 李翔寧, 張子岳. 立足華南, 營建導向的都市與建筑設計創新華南理工大學建筑設計研究院有限公司孫一民工作室作品評述[J]. 城市環境設計, 2024(6): 32-35.

[27] 孫一民, 葉偉康, 汪奮強, 等. 海天一色——廣州亞運武術館設計[J]. 建筑學報, 2010(10): 73-74.

[28] 孫一民, 黃祖堅, 易照曌. 體育建筑使用后評估廣州亞運柔道、摔跤館使用后評估研究[J]. 時代建筑, 2019(4): 56-61.

[29] 孫一民, 冷天翔, 申永剛, 等. 云水禪心——廣東奧林匹克游泳跳水館設計[J]. 建筑學報, 2010(10): 58-59.

[30] WANG P, SUN Y M, TURRIN M, et al. Design exploration of quantitative performance and geometry typology for indoor arena based on self-organizing map and multi-layered perceptron neural network[J]. Automation in Construction, 2020, 114: 103163.

[31] 郭曉晴, 鄧芳, 孫一民. HQE綠色建筑評價體系研究——以廣州科技圖書館項目為例[J]. 當代建筑, 2022(6): 128-131.

本文來源：CA當代建筑，原文刊載于《當代建筑》2025年第3期p7-20

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