我国城市发展正从增量扩张向存量提质转型，上海率先面临挑战。为恪守发展底线，小规模、渐进式、高品质的“有机更新”成为了新时期城市发展的指导理论，与之紧密相关的城市精细化治理方法是其主要路径。

1）全周期多要素协同的空间规划技术

实验室面对传统控规仅对增量导向的新建开发有效的问题，提出将保护与更新融合的全周期多要素精细化规划改革，即由控制性规划、控制图则和全要素规划导则构成的、围绕“人行空间”的3大类18小类的、多层级精细化规划技术体系，并配合从指标自动生成三维城市模型的多种智能算法，实现量化设计，精准调控城市风貌品质与更新建设强度之间的关系，解决在控规层面保护与更新不相容的难题，先后参与完成了上海“2035规划”，完成了上海市及各区的城市管理精细化“十四五”规划，上海市及各区“城市体检” (2021-2022） ，奉贤与嘉定新城“绿环”有机更新专题研究。

2）全要素数字孪生信息获取技术

实验室与上海市测绘院合作，将城市更新对环境的精确实施需求与测绘技术相结合，依托市科委课题《城市更新区域三维数字模型技术研究及应用示范》开展联合创新。它针对城市更新不同对象的测绘难点，采取航拍、基站、背包等多种形式，具有多源融合达毫米级的技术特点。所有采集到的空间要素编码时，都增加了时间维度，应对城市更新对象全周期中不断变更的描述需要，该技术促成3项地方性编码标准。

3）基于数字孪生城市的决策支持技术

实验室受上海市规划和自然资源局委托，与黄浦区合作，已交付对规划报建内容进行自动化核算的决策支持软件，将原有几周的人力环节缩短到几分钟，且时刻保持技术水平(试运行中已出现提醒人工遗漏建筑间距不合规的情况） 。同时，实验室还自研各种虚拟交互专利技术，使城市更新中各相关方，能够直观了解上述数字孪生内容，提高设计与管理决策效率。

上述成果获上海市科技进步一等奖、上海市决策咨询一等奖等重要奖项。

       城市规划是城市更新实践活动的总体引导与法定约束，同时城市规划也在理论、技术、数据上为城市更新提供了重要支持。而大量的城市更新实践，也推动了城市规划本身的观念转型和方法转变，并最终促进其学科发展。

1）上海2035总体规划与大量城市更新实践的互相促进

       实验室在上海市各地开展大量城市更新实践，总结出了其不同的空间禀赋与可行路径，为编制总规，确定“主城区-新城-新市镇-乡村”市域城乡体系，及其科学划定（如五大新城）提供支撑；而总规的凝练也为了后续各地开展城市更新时的定位问题统一了认识。该做法已应用到北京副中心、雄安新区、海南省、河南省、三沙市、济南市、西宁市、嘉兴市。

2）专项规划与城市更新实践的互相促进

       实验室根据上海的大量先行更新案例经验，在交通规划中，对城市大型商业节点周边空间提出了更新建议；在城市地下空间与防灾规划中，对城市安全通道等做出了明确的约束；在城市能源规划中，兼顾更新业态与容量，提出全局优化方案；在绿地系统规划中，融入各居住区核心绿地改造空间与需求

3）从专项规划到更新实施的“健康城市”一揽子方案

       在理论上，构建了综合慢性非传染性疾病和传染性疾病的“城市规划主动健康干预框架”。在方法和技术上，构建了“健康融入国土空间总体规划”的方法框架，提出“平疫结合”的社区生活圈设施配置模式，开发了以环境污染暴露、体力活动预测和健康结果预测等为核心的健康影响评估技术。在“上海市开鲁新村健康导向微更新”项目等中效果显著，入选联合国人居署和世界银行健康设计最佳案例。

4）可共享的智能监测与推演技术

       实验室利用手机信令数据开展各种大数据研究，在城市规划与更新实践间共享。既支撑城市片区的合理划分，又为更新实践提供准确的决策依据。同时，基于更多城市历史样本的人工智能模拟，还可自下而上的对于更新局部与规划全局做出趋势推演。

       随着“人民城市”理念的提出，随着我国发展模式转型，城市生活空间品质尤其是社区环境品质提升越来越成为城市建设发展的中心任务。全国性的社区更新工作已从“试点项目”阶段逐步转向全域推进、政府支持与社会参与相结合的“多元共建”的新阶段。本成果旨在回答这一工作中“改什么？怎么改？谁来改？为谁改？钱哪来？谁获益？”一系列实操方法问题，并在应用中予以检验。

1）锁定得益主体的更新意愿，从“适老化”更新改造切入

       实验室通过长期调研发现，老年人是老旧社区空间的长时段主要使用者，因此分别构建了上海老年人的居家热舒适度自适应模型、户外漫步热舒适性影响模型，提升居住区更新设计时的科学模拟与估测准确度。针对老年人经常出入的社区健康中心的职能范畴的拓展，提出了新的设计标准。

2）由内及外提升社区街道景观的“疗愈性”功效

       社区街道由内及外，是居民日常活动的主要空间，通过一系列的分类研究与效应实验，实验室发现其景观具有“疗愈性”价值，可以提升使用者的身心愉悦感，提出了街道更新设计时的四个维度(远离性、延展性、迷人性、兼容性） ，并将其融入了《街道设计标准》。

3）以多主体参与、景观提升为特点的“社区共治”系统解决方案

       实验室吸取欧美社区更新经验，结合上海街道居委特点，提出全国知名的“社区共治”模式，并配套了上海社区规划师制度。围绕社区公共空间与绿地，以人人喜爱的绿植为载体，发动各方主体共同开展环境品质提升改造，解决了一列实操难题。它具有全龄性，既是一个家门口的自然教育基地，又是一个培育市民公共精神的空间，更是一个鲜活的社会治理阵地。实验室已实现了200个社区花园、900多个赋能市民自主设计营造维护的迷你社区花园、超过1300场市民参与的社区共创工作坊。获得首届三联人文城市奖社区营造奖，两次入选联合国人居署发布的《上海手册： 21世纪城市可持续发展指南年度报告》。

       城市建成环境从整体到局部的各种保护与更新技术，是城市更新理论最终落地实现的关键，反过来也推动或限制着前者的创新高度，是本实验室长期积累的领域，进展如下：

1）城市更新对象价值的综合评估技术

       在国际上，实验室与联合国相关专家共同提出了“历史性城镇景观” (HUL）概念，已被联合国教科文组织正式确定为世界文化遗产保护的新类别。在国内，实验室将当代中国建筑评价体系，与体现上海近现代历史街区等活态遗产地保护的“文化地图”工具相结合，通过构建各种基础要素数据库，实现对各种有待更新对象价值的综合评估，已应用于市政协重大课题《上海老城厢历史风貌保护与旧区改造对策研究》、《徐汇区历史公园及工业遗存风貌街坊保护要素综合评估》。

2）黄浦江两岸空间的保护与更新技术

       通过对世界范围内水岸再生案例研究，结合上海特征，提出了《黄浦江两岸空间发展与功能更新》报告。针对其功能从生产转向服务，存在蓝绿体系割裂、忽视水体与腹地联系等问题，提出将空间更新与生态修复相结合的全空间、全要素、全过程更新技术体系。杨浦滨江变“工业锈带”为“生活秀带”，活化展示杨浦工业遗产百年辉煌历史，创新全国滨江区域治理模式，习近平总书记正是在视察该区域时提出了“人民城市人民建，人民城市为人民”的重要思想。

3）建筑单体及局部保护与更新技术

       针对普遍存在的大型公共建筑，通过基于空间可达度等10大指标的综合测度技术，找出所谓的“伪公共空间”，为城市更新寻求突破口；跨学科开发智能建造机器人技术，解决改建项目的高、危、窄施工难题，应用于上海市交响乐团迁建工程；在建筑微环境与建筑遗产材料病理及其保护修复方面，提出了“牺牲性保护”技术与产品，如传统建筑石灰灰浆配比复原、水硬性石灰等，应用于宋庆龄雕像维护保养项目，成果获市建筑学会科技进步一等奖。

       面对“3060”双碳目标，实验室牵头编制的《长三角生态绿色一体化发展示范区水乡客厅近零碳专项规划》是全国双碳领域首个跨省域的重点功能片区实施性专项规划。围绕它先后在不同尺度上取得进展：

1）区域生态规划与修复技术

       首先，结合网络组网技术，定义基于景观格局指数评价、生态网络的最大容错性T，并构建T与网络连通度k(G）的函数模型；利用图理论中“可靠通信问题”算法，以基于“能力”和“成本”的权重优化思路，优化区域生态网络。其次，利用远程耦合技术重现生态系统服务流的空间传递过程，精准定位生态修复节点。

2）城市生态观测与模拟技术

       针对城市生态的8个主要专项领域，研发观测与模拟技术，支撑后续治理，包括：城郊流域土壤溶解有机质的数量和化学成分观测技术、交通排放引起的大气污染时空观测技术、环境足迹量化分析技术、真菌群落组成和功能基因观测技术、综合能源系统能量与运动模拟、建筑集群能耗模拟、风热环境模拟、水体污染物扩散模拟。

3）城市生态治理技术

       分别针对植物与水体研发专项治理技术，包括：上海园林植物引种技术、发酵驱动的城市污水生物营养去除技术、城市有机废物的生物能生产技术、可溶悬浮氮化铝纳米颗粒的去除技术、C8氧代HS对废水处理中铜绿假单胞菌生长的控制技术、零价铁纳米复合材料对污水污泥厌氧消化的处理技术。

4）建筑节能技术

       创建“视觉功效-生理调节-心理干预”多维主动健康光照干预技术体系，研发了LED人工健康光照靶向动态控制技术及集成系统，获2019年上海市科技进步二等奖；提出室内大空间热分层通风流场的稳定性分析理论，研发风井式水平活塞流通风技术，获2021上海市科技进步二等奖；提出了复杂建成环境下建筑表面，长短波综合辐射得热的高效计算方法，牵头编制我国第一部该领域全国性学术团体标准。并结合多种绿色维护结构技术，提出建筑立体绿化空间绩效的评价方法，应用于环雄安生态堤60座生态驿站。