La investigación y el diseño de espacios de vitalidad urbana se reconocen como una parte importante de la construcción y el desarrollo urbano actual, especialmente para las ciudades de primer nivel de China en el contexto de la renovación de existencias. Con el objetivo de abordar la falta de métodos cuantitativos para la investigación y evaluación del apego emocional entre las personas y el entorno construido en espacios de vitalidad urbana de pequeña escala, se propone aquí un nuevo método que puede cuantificar los datos de apego emocional en resultados de evaluación de vitalidad integrales. Se eligieron cinco complejos representativos de renovación urbana vibrante en China para demostrar la viabilidad del método. El método incluye tres pasos. Primero, se creó un sistema de índices de evaluación del apego emocional en espacios de vitalidad urbana de pequeña escala, que incluye 14 indicadores de tres aspectos: grado de apego, dimensión de apego e intensidad de apego a características específicas del entorno construido. En segundo lugar, los indicadores obtenidos fueron procesados preliminarmente y se llevó a cabo un análisis de correlación utilizando SPSS para proporcionar apoyo e interpretación para la evaluación posterior. En tercer lugar, los resultados de múltiples indicadores se organizaron a través de la técnica mejorada de preferencia por similitud a la solución ideal (TOPSIS), integrando el método de peso de entropía (EW) y el método de análisis de relación gris (GRA) para producir un resultado de evaluación de apego para los cinco complejos. Este estudio demuestra que las características del entorno construido de pequeña escala pueden promover efectivamente la vitalidad urbana a medida que las personas establecen un apego emocional multidimensional con ellas. Las características materiales físicas pueden profundizar el apego emocional de las personas y promover la vitalidad espacial al conservar y renovar materiales y estructuras históricas o intervenir en formas emergentes que reflejan tendencias actuales. Las características sociales e interactivas están estrechamente correlacionadas con las características materiales, pero su influencia en la vitalidad urbana cambia dinámicamente con el tiempo y el entorno circundante. Además, se examina la construcción y aplicación de la metodología para proporcionar nuevas ideas para el diseño, la investigación y la evaluación de espacios de vitalidad urbana de pequeña escala.