可持续建筑设计生成与评价一体化机制

褚冬竹，重庆大学建筑城规学院教授，博士生导师，工学博士，青年学术委员会主任，国家一级注册建筑师，中国建筑学会会员，中国建筑学会建筑师分会建筑理论与创作学组委员。

序

前言

第1章 为未来而设计

1.1 研究的缘起

1.1.1 整体观念：从自我走向环境

1.1.2 技术支撑：从感觉走向量化

1.1.3 设计实践：从独立走向整合

1.2 研究对象与定位

1.3 基础概念

1.3.1 可持续建筑

1.3.2 设计程序、设计生成与设计评价

1.3.3 设计生成与评价一体化机制

1.4 相关研究概述

1.5 研究框架与内容

第2章 可持续目标下的设计生成：环境、社会与经济

2.1 不仅是绿色：广义可持续目标体系的建立

2.2 可持续建筑设计过程辨析

2.2.1 传统与未来：两种设计过程

2.2.2 集成互动：可持续建筑设计程序的基本特征

2.3 可持续目标下的设计思维与设计工具

2.3.1 可持续目标下的设计思维

2.3.2 可持续目标下的设计工具

2.4 可持续目标下的设计生成过程

2.4.1 可持续建筑设计中的具体要点

2.4.2 起步阶段：设计前期的思考与决策

2.4.3 发展阶段：构思发展与性能深化

2.4.4 综合阶段：构想的综合与锚固

2.5 实例：加拿大曼尼托巴水电集团办公楼设计

2.5.1 前期概况

2.5.2 设计问题

2.5.3 设计目标

2.5.4 设计策略

2.5.5 工作方式

2.6 小结：集成整合下的理性创造

第3章 可持续目标下的设计评价：价值与效能

3.1 价值论视角下的设计评价

3.1.1 价值论概要

3.1.2 设计价值论

3.1.3 生态伦理学视野下的价值观

3.1.4 价值、效能：交汇于设计评价

3.1.5 设计过程中评价的基本特点

3.2 质化与量化：两种评价理念

3.2.1 从设计特性出发的两种评价理念

3.2.2 质化与量化结合的多准则评价思路

3.3 设计过程中的综合评价指标体系

3.3.1 典型可持续建筑评价体系评析

3.3.2 基于“可持续效能”的综合评价指标体系

3.4 可持续建筑设计评价的基本步骤和方法

3.4.1 基本步骤

3.4.2 典型评价方法解析

3.5 小结：价值与效能互动中的评价与决策

第4章 设计生成与评价一体化：同步联动机制的建立

4.1 可持续建筑生成与评价一体化机制概述

4.1.1 评价的介入

4.1.2 融入设计思维的集成化

4.1.3 IMGESB的基本性质

4.2 IMGESB的模型框架

4.3 IMGESB的四个关键性“一体化”模块

4.3.1 IMGESB四模块机制概述

4.3.2 策划分析模块（IIM）：设计信息输入与管理

4.3.3 概念发生模块（CGD）：设计概念生成与发展

4.3.4 性能优化模块（STO）：设计策略验证与优化

4.3.5 综合决策模块（DMI）：设计决策确定与综合

4.4 实例：基于IMGESB的实验性设计

4.4.1 项目概况

4.4.2 设计起点

4.4.3 设计问题

4.4.4 设计原则与目标

4.4.5 具体设计实施步骤

4.5 IMGESB用于实践的关键问题

4.6 小结：评价显性介入下的一体化

第5章 面向整合的未来

5.1 理想、现实与过程：整体品质观下的设计方法论

5.1.1 总结性论述

5.1.2 可实现的理想

5.1.3 回归中国现实

5.1.4 过程中的力量

5.1.5 有节制的品质

5.2 研究与展望

参考文献

后记 2100433B

在可持续发展的总体观念下，"可持续建筑"的话题是建筑界乃至整个城市发展领域的热点话题。在诸多相似概念（如"绿色建筑"、"生态建筑"等）中，可持续建筑可视为最高级形式与长期追求目标。在当前的建筑设计研究领域中，关于可持续建筑（或绿色建筑、生态建筑等）的成果多聚焦在设施、材料、物理性能、评估系统等范畴，而作为建筑诞生的前期关键环节--"设计"的研究鲜有系统论著面世。

不同尺度不规则体的生成机制不同，对电波传播造成的影响也不一样，如大尺度的不规则体起源于太阳爆发，中尺度的起源于重力波，小尺度的起源于不稳定的等离子体。

电源的电动势是和非静电力的功密切联系的。非静电力是指除静电力外能对电荷流动起作用的力，并非泛指静电力外的一切作用力。不同电源非静电力的来源不同，能量转换形式也不同。

化学电动势（干电池、钮扣电池、蓄电池等）的非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用，电动势的大小取决于化学作用的种类，与电源大小无关，如干电池无论1号、2号、5号电动势都是1.5伏。产生化学电动势的电池称为化学电池或电化电池，例如：铜锌原电池，电解质溶液为硫酸铜溶液。

感生电动势和动生电动势（发电机）。发电机的非静电力起源于磁场对运动电荷的作用，即洛伦兹力。

根据法拉第电磁感应定律：只要穿过回路的磁通量发生了变化，在回路中就会有感应电动势产生。而实际上，引起磁通量变化的原因不外乎两条：其一是回路相对于磁场有运动；其二是回路在磁场中虽无相对运动，但是磁场在空间的分布是随时间变化的，将前一原因产生的感应电动势称为动生电动势，而后一原因产生的感应电动势称为感生电动势。

感应电动势的大小

光生电动势（光电池）的非静电力来源于内光电效应。

在光照下，若入射光子的能量大于禁带宽度，半导体PN结附近被束缚的价电子吸收光子能量，受激发跃迁至导带形成自由电子，而价带则相应地形成自由空穴。这些电子一空穴对，在内电场的作用下，空穴移向P区，电子移向N区，使P区带正电，N区带负电，于是在P区和N区之间产生电压，称为光生电动势，这就是光伏特效应。利用光伏特效应制成的敏感元件有光电池、光敏二极管和光敏三极管等。

压电电动势（晶体压电点火、晶体话筒等）来源于机械功造成的极化现象。

当电介质（晶体）受到一定方向外力的作用而产生变形时，就会引起它内部正负电荷中心相对转移而产生极化现象，从而导致在相应的两个表面上产生符号相反的电荷，于是在两个表面产生电压，称为压电电动势；当外力作用除去时，表面的电荷也随之消失，又重新恢复不带电状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变。

温差电动势（温差电源）的非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用。

1821年德国物理学家塞贝克（T J Seeback）发现：当两种不同金属导线组成闭合回路时，若在两接头维持一温差，回路就有电流和电动势产生，后来称此为塞贝克效应。其中产生的电动势称为温差电动势述回路称为热电偶。

以臭氧氧化-氯消毒为核心的再生水组合处理工艺是污水再生处理技术与工艺的重要发展方向，但氯消毒的毒性生成风险不容忽视。深入研究前置臭氧对氯消毒的毒性生成潜势的影响机制和控制原理，对优化污水再生处理工艺，保障再生水利用安全具有重要的意义。.本研究以控制再生水氯消毒的毒性生成风险为目标，围绕抗雌激素活性、(抗)甲状腺激素活性等新兴毒性效应，建立再生水氯消毒后毒性生成潜势评价方法。研究再生水在臭氧氧化过程中毒性生成潜势和物质组成的变化规律及操作条件等的影响；评价毒性生成潜势与水质指标之间的关联性，识别影响毒性生成潜势变化的关键有机组分和关键有机物。研究关键有机物在毒性生成潜势评价（氯消毒）、臭氧氧化过程中的毒性和官能团变化规律，掌握关键有机物的毒性生成与臭氧转化机制。综合以上成果，阐明再生水毒性生成潜势的控制原理，为保障再生水水质安全提供理论依据和技术支持。