余曉平，付祥釗，李文杰

淺析建筑節(jié)能工程專門人才的系統(tǒng)意識培養(yǎng)

余曉平，付祥釗，李文杰

從科學、工程和技術及三者關聯(lián)角度分析、認識建筑節(jié)能概念、系統(tǒng)特征的基礎上，指出當前建筑節(jié)能相關學科劃分及發(fā)展的現(xiàn)狀及問題，探討了建筑節(jié)能專門人才工程系統(tǒng)觀培養(yǎng)的重要意義，分析了建筑節(jié)能系統(tǒng)的構成及特征，構建了建筑節(jié)能工程的系統(tǒng)模型，初步建立了建筑節(jié)能系統(tǒng)觀念的認識論基礎，為該專業(yè)人才培養(yǎng)提供重要的理論參考。

建筑節(jié)能；建筑節(jié)能技術與工程；系統(tǒng)理論；建筑節(jié)能系統(tǒng)模型；系統(tǒng)意識

2010年7月，教育部發(fā)布《關于公布同意設置的高等學校戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關本科新專業(yè)名單的通知》。湖南大學、南京工業(yè)大學等5所院校獲準設置建筑節(jié)能技術與工程專業(yè)（代碼：080716S），表明建筑節(jié)能技術與工程專業(yè)首次獲得二級學科地位，體現(xiàn)了建筑節(jié)能專業(yè)高級人才培養(yǎng)的重要性和緊迫性。建筑節(jié)能技術與工程作為新設本科專業(yè)，其人才培養(yǎng)使命值得系統(tǒng)研究和深入探索。本文從建筑節(jié)能學科定位及工程觀角度，探索如何著力培養(yǎng)建筑節(jié)能專門人才的工程系統(tǒng)意識。

一、建筑節(jié)能知識體系的系統(tǒng)性

科學、技術與工程三元論認為，科學、技術與工程是三類既緊密聯(lián)系又有本質區(qū)別的活動，科學活動以探索發(fā)現(xiàn)為核心，技術活動以發(fā)明革新為核心，而工程活動以集成建構為核心［1］。對建筑節(jié)能也應從科學、技術與工程三個角度分析認識其系統(tǒng)性。建筑節(jié)能科學是關于建筑節(jié)能理論化的知識體系。建筑節(jié)能技術作為建筑節(jié)能工程的要素，是建筑節(jié)能工程中的一個子項或個別部分，不同的建筑節(jié)能技術在建筑節(jié)能工程中有著不同的地位，起著不同的作用，彼此之間存在不同的功能。不同的建筑節(jié)能技術在一定環(huán)境條件下，通過有序、有效的合理集成，以不可分割的集成形態(tài)構成建筑節(jié)能工程整體。建筑節(jié)能工程就是由建筑節(jié)能專業(yè)技術為主體和與之配套的通用、相關技術，按一定的規(guī)則、規(guī)律所組成的、為了實現(xiàn)建筑節(jié)能工程目標的組織、集成活動。

從科學、工程、技術，以及三者之間的關聯(lián)角度進行分析，才能建立建筑節(jié)能的整體概念和具體內(nèi)涵，進一步構建建筑節(jié)能的知識體系，為建筑節(jié)能高層次人才培養(yǎng)戰(zhàn)略奠定認識基礎。建筑節(jié)能科學是建筑節(jié)能工程活動的理論基礎，建筑節(jié)能工程必須遵循建筑節(jié)能科學理論的指導，符合建筑節(jié)能科學的基本原則和發(fā)展規(guī)律。建筑節(jié)能工程與建筑節(jié)能技術之間具有集成與層次的關系，但建筑節(jié)能工程不僅集成“建筑節(jié)能技術”要素，還集成許多非技術要素，是建筑節(jié)能技術與當前社會、經(jīng)濟、文化、政治及環(huán)境等因素綜合集成的產(chǎn)物。從知識的角度，建筑節(jié)能工程可以看成是以一種或幾種核心建筑節(jié)能技術加上相關配套的專業(yè)技術知識和其他相關知識所構成的集成性知識系統(tǒng)。

二、建筑節(jié)能專業(yè)教育的學科定位

根據(jù)教育部2004年頒布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄》，工學學科門類中土建類包括建筑學、城市規(guī)劃、土木工程、建筑環(huán)境與設備工程、給水排水工程等多個二級學科，多數(shù)二級學科在建筑的規(guī)劃、設計、施工、調試、運行管理等不同壽命周期階段都與建筑節(jié)能密切相關，涉及到建筑的規(guī)劃設計、施工、建筑設備及建筑環(huán)境營造等。從建筑工程學的角度看，建筑節(jié)能必然與城市規(guī)劃、建筑學、結構工程、建筑設備工程等應用領域密切相連，但其學科理論基礎又存在顯著差異。如，土木工程的學科理論基礎主要是力學，而建筑節(jié)能學科理論是眾多學科的綜合。建筑節(jié)能與城市規(guī)劃學科的關聯(lián)體現(xiàn)在人工環(huán)境中的建筑環(huán)境部分，關聯(lián)點在空間關系上，而在空間狀態(tài)變化規(guī)律、空間狀態(tài)運行調控原理等方面都超出了城市規(guī)劃學科的范圍。此外，土木工程和建筑學和城市規(guī)劃的工程實踐主要在建設階段，學科理論主要關注建設。建筑節(jié)能學科的工程實踐是建設與使用兩階段并重，學科理論強調建設與使用相結合，且更加重視建筑使用階段的節(jié)能問題。

可見，雖然建筑節(jié)能學科的土建類學科特征是顯著的，人才服務領域以建設行業(yè)為主，同時遍布其它行業(yè)，但在土建類學科中，沒有任何一門學科可以包容建筑節(jié)能的內(nèi)容。建筑節(jié)能超出了土建類學科范圍，與材料類、能源動力類、環(huán)境科學類和地理科學類等學科交叉融合，共同發(fā)展形成的一門新學科。如何科學地對建筑節(jié)能學科進行定位，是影響該學科發(fā)展的重要因素，需要系統(tǒng)的發(fā)展觀進行指導。

三、建筑節(jié)能專門人才應樹立的系統(tǒng)觀念

整體論、以人為本和可持續(xù)是當代發(fā)展理論的共同核心，這3個觀念之間具有內(nèi)在聯(lián)系［2］。建筑節(jié)能系統(tǒng)作為一種工程系統(tǒng)，有很強的環(huán)境依存性，其發(fā)展必須考慮到經(jīng)濟社會的可持續(xù)、協(xié)調和以人為本。建筑節(jié)能工程系統(tǒng)與自然、社會系統(tǒng)之間的相互關系，是基于工程系統(tǒng)本身自然屬性和社會屬性的二重性，體現(xiàn)的是工程主體人與自然和社會的關系，其與自然系統(tǒng)和社會系統(tǒng)的關聯(lián)度和相互依存度日益增強。

培養(yǎng)建筑節(jié)能的系統(tǒng)觀念，從專門人才培養(yǎng)途徑上看，要充分運用數(shù)學科學、系統(tǒng)科學、控制科學、人工智能和以計算機為主的信息技術所提供的各種有效方法和手段，把建筑節(jié)能復雜巨系統(tǒng)中眾多變量按定性—定量—更高層次定性的螺旋式上升思路，將自然氣候環(huán)境、人工環(huán)境和社會環(huán)境結合起來，全面、深入地分析和解決建筑節(jié)能工程中具體問題。建筑節(jié)能系統(tǒng)觀要求建筑節(jié)能工程活動應建立在符合自然和社會規(guī)律的基礎上，遵循資源節(jié)約、環(huán)境友好和社會和諧的要求與準則，保持人與自然、社會協(xié)調發(fā)展，節(jié)約資源能源，保護生態(tài)環(huán)境，提高建筑整體效能。

四、建筑節(jié)能工程專門人才的系統(tǒng)意識培養(yǎng)

（一）系統(tǒng)觀念是建筑節(jié)能專門人才工程觀的重要組成部分

培養(yǎng)建筑節(jié)能的系統(tǒng)意識，不僅研究建筑節(jié)能本身，還要研究建筑節(jié)能的子系統(tǒng)以及建筑所處的外部環(huán)境?！敖ㄖh(huán)境不僅涉及自然因素，而且還涉及人的因素，它可以看成是社會－經(jīng)濟－自然的復合環(huán)境系統(tǒng)。社會、經(jīng)濟和自然子系統(tǒng)又有若干子系統(tǒng)構成。”［3］“建筑作為一個系統(tǒng)，本身就是一個動態(tài)開放的系統(tǒng)，其內(nèi)部諸元素之間的聯(lián)系要強于元素與環(huán)境的聯(lián)系，在這種意義上講建筑與環(huán)境是有邊界的，但這種邊界的劃分又是相對的?！保?］這表明建筑節(jié)能與環(huán)境的邊界是開放的、動態(tài)的，建筑節(jié)能系統(tǒng)既具有社會屬性，又具有自然屬性，是建筑節(jié)能技術經(jīng)濟、社會文化、法律行政等子系統(tǒng)綜合集成的復雜系統(tǒng)。

建筑節(jié)能工程既有與建筑節(jié)能科學、建筑節(jié)能技術的關聯(lián)性，又有與建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟與社會的關聯(lián)性。從現(xiàn)代“科學-技術-工程-產(chǎn)業(yè)”知識鏈的角度認識和分析建筑節(jié)能科學-建筑節(jié)能技術-建筑節(jié)能工程-建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)之間的相互關系，在不同環(huán)節(jié)和層次之間存在著豐富多彩、復雜多變的關系，形成的是多層次的復雜知識網(wǎng)絡，需要采用綜合的、集成、創(chuàng)新、開放的方法和手段來構建建筑節(jié)能科學體系。

建筑節(jié)能專業(yè)人才的培養(yǎng)是為建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務的。建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)是建筑產(chǎn)業(yè)中圍繞“降低建筑能耗，提高建筑能效”這一經(jīng)濟活動而形成的一個子產(chǎn)業(yè)。建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)是推進建筑節(jié)能的物質基礎，其發(fā)展和壯大都要以產(chǎn)業(yè)發(fā)展理論為指導，都要建立在科技進步基礎上，也都要依靠規(guī)模經(jīng)濟和社會化協(xié)作來實現(xiàn)。

（二）整體性是建筑節(jié)能的系統(tǒng)觀念的要求

建筑節(jié)能作為一個系統(tǒng)，具有相對明確的結構、功能以及相對明晰的邊界，系統(tǒng)要素之間相互關聯(lián)，通過物質、能量或信息相通，空間與時間上通過特定集成方式協(xié)調、綜合成一個良好功能的系統(tǒng)。建筑節(jié)能系統(tǒng)觀念就是從整體出發(fā)，在構建建筑節(jié)能知識體系時，體現(xiàn)建筑節(jié)能知識在基礎理論、應用理論和應用技術不同層次上的完備性，培養(yǎng)建筑節(jié)能從業(yè)者能力在規(guī)劃設計、施工調試、運行管理等方面的協(xié)調性。建筑節(jié)能系統(tǒng)觀念強調研究建筑節(jié)能應采取的方法和途徑，是專業(yè)人才培養(yǎng)的重要理念，應貫穿到人才培養(yǎng)的整個過程。

整體性要求決定了建筑節(jié)能是系統(tǒng)節(jié)能。曹琦認為，建筑“系統(tǒng)節(jié)能”理論的組成是“一個信念、三個基本觀點”。一個信念即理念決定世界。三個基本觀點：（1）建筑應該是一個健康的有機系統(tǒng)。（2）節(jié)能建筑的建造過程是一個新生命誕生式的創(chuàng)新過程。（3）建筑本質上是一個耗散結構系統(tǒng)［5］。這表明，建筑系統(tǒng)節(jié)能就是將建筑系統(tǒng)的整體節(jié)能和能源系統(tǒng)性能優(yōu)化，實現(xiàn)用最少的能源輸入獲得優(yōu)良的建筑服務品質。這是對建筑節(jié)能工程的整體性認識，也是建筑節(jié)能從業(yè)者的重要認識論基礎。

（三）建立建筑節(jié)能的系統(tǒng)模式認識框架

建筑節(jié)能的系統(tǒng)分類，是科學認識系統(tǒng)結構及各子系統(tǒng)相互關系的基礎。研究問題不同，建筑節(jié)能系統(tǒng)的劃分結果就不一樣。從系統(tǒng)屬性角度劃分，橫向可以把建筑節(jié)能系統(tǒng)分為社會系統(tǒng)、技術系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)和法律行政系統(tǒng)四個大的子系統(tǒng)，每個子級系統(tǒng)下面還可以劃分二級層次子系統(tǒng)（圖1）。

圖1 建筑節(jié)能系統(tǒng)結構模式

五、小結

建筑節(jié)能的系統(tǒng)觀念就是強調建筑節(jié)能系統(tǒng)整體的協(xié)調，以整體的觀念來看待建筑節(jié)能活動把建筑節(jié)能作為一個系統(tǒng)問題來分析，就是要將建筑作為一個整體，有生命的、開放的、復雜的系統(tǒng)，建筑與自然、建筑與社會和建筑與人之間的關系就要采用系統(tǒng)的分析方法，從整體上去把握和認識建筑節(jié)能領域的所有現(xiàn)狀和問題。建筑節(jié)能人才培養(yǎng)方案和教學計劃中應充分體現(xiàn)這一重要理念的培養(yǎng)。這是建筑節(jié)能專門人才應當樹立的基本理念之一。

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G642.0

：A

：1673-1999（2011）04-0189-02

余曉平（1973-），女，四川榮縣人，在讀博士，重慶科技學院建筑工程學院副教授，研究方向為建筑節(jié)能原理與理論；付祥釗（1948-），男，四川瀘州人，重慶大學教授，博士生導師，研究方向為建筑節(jié)能與流體輸配；李文杰（1982-），女，河南商丘人，博士，重慶科技學院講師。

2010-11-27