建筑节能人才意识培养

2010年7月，教育部《关于公布同意设置的高等学校战略性新兴产业相关本科新专业名单的通知》。湖南大学、南京工业大学等5所院校获准设置建筑节能技术与工程专业（代码：080716S），表明建筑节能技术与工程专业首次获得二级学科地位，体现了建筑节能专业高级人才培养的重要性和紧迫性。建筑节能技术与工程作为新设本科专业，其人才培养使命值得系统研究和深入探索。本文从建筑节能学科定位及工程观角度，探索如何着力培养建筑节能专门人才的工程系统意识。

一、建筑节能知识体系的系统性

科学、技术与工程三元论认为，科学、技术与工程是三类既紧密联系又有本质区别的活动，科学活动以探索发现为核心，技术活动以发明革新为核心，而工程活动以集成建构为核心［1］。对建筑节能也应从科学、技术与工程三个角度分析认识其系统性。建筑节能科学是关于建筑节能理论化的知识体系。建筑节能技术作为建筑节能工程的要素，是建筑节能工程中的一个子项或个别部分，不同的建筑节能技术在建筑节能工程中有着不同的地位，起着不同的作用，彼此之间存在不同的功能。不同的建筑节能技术在一定环境条件下，通过有序、有效的合理集成，以不可分割的集成形态构成建筑节能工程整体。建筑节能工程就是由建筑节能专业技术为主体和与之配套的通用、相关技术，按一定的规则、规律所组成的、为了实现建筑节能工程目标的组织、集成活动。从科学、工程、技术，以及三者之间的关联角度进行分析，才能建立建筑节能的整体概念和具体内涵，进一步构建建筑节能的知识体系，为建筑节能高层次人才培养战略奠定认识基础。建筑节能科学是建筑节能工程活动的理论基础，建筑节能工程必须遵循建筑节能科学理论的指导，符合建筑节能科学的基本原则和发展规律。建筑节能工程与建筑节能技术之间具有集成与层次的关系，但建筑节能工程不仅集成“建筑节能技术”要素，还集成许多非技术要素，是建筑节能技术与当前社会、经济、文化、政治及环境等因素综合集成的产物。从知识的角度，建筑节能工程可以看成是以一种或几种核心建筑节能技术加上相关配套的专业技术知识和其他相关知识所构成的集成性知识系统。

二、建筑节能专业教育的学科定位

根据教育部2004年颁布的《普通高等学校本科专业目录》，工学学科门类中土建类包括建筑学、城市规划、土木工程、建筑环境与设备工程、给水排水工程等多个二级学科，多数二级学科在建筑的规划、设计、施工、调试、运行管理等不同寿命周期阶段都与建筑节能密切相关，涉及到建筑的规划设计、施工、建筑设备及建筑环境营造等。从建筑工程学的角度看，建筑节能必然与城市规划、建筑学、结构工程、建筑设备工程等应用领域密切相连，但其学科理论基础又存在显著差异。如，土木工程的学科理论基础主要是力学，而建筑节能学科理论是众多学科的综合。建筑节能与城市规划学科的关联体现在人工环境中的建筑环境部分，关联点在空间关系上，而在空间状态变化规律、空间状态运行调控原理等方面都超出了城市规划学科的范围。此外，土木工程和建筑学和城市规划的工程实践主要在建设阶段，学科理论主要关注建设。建筑节能学科的工程实践是建设与使用两阶段并重，学科理论强调建设与使用相结合，且更加重视建筑使用阶段的节能问题。可见，虽然建筑节能学科的土建类学科特征是显著的，人才服务领域以建设行业为主，同时遍布其它行业，但在土建类学科中，没有任何一门学科可以包容建筑节能的内容。建筑节能超出了土建类学科范围，与材料类、能源动力类、环境科学类和地理科学类等学科交叉融合，共同发展形成的一门新学科。如何科学地对建筑节能学科进行定位，是影响该学科发展的重要因素，需要系统的发展观进行指导。

三、建筑节能专门人才应树立的系统观念

整体论、以人为本和可持续是当展理论的共同核心，这3个观念之间具有内在联系［2］。建筑节能系统作为一种工程系统，有很强的环境依存性，其发展必须考虑到经济社会的可持续、协调和以人为本。建筑节能工程系统与自然、社会系统之间的相互关系，是基于工程系统本身自然属性和社会属性的二重性，体现的是工程主体人与自然和社会的关系，其与自然系统和社会系统的关联度和相互依存度日益增强。培养建筑节能的系统观念，从专门人才培养途径上看，要充分运用数学科学、系统科学、控制科学、人工智能和以计算机为主的信息技术所提供的各种有效方法和手段，把建筑节能复杂巨系统中众多变量按定性—定量—更高层次定性的螺旋式上升思路，将自然气候环境、人工环境和社会环境结合起来，全面、深入地分析和解决建筑节能工程中具体问题。建筑节能系统观要求建筑节能工程活动应建立在符合自然和社会规律的基础上，遵循资源节约、环境友好和社会和谐的要求与准则，保持人与自然、社会协调发展，节约资源能源，保护生态环境，提高建筑整体效能。

四、建筑节能工程专门人才的系统意识培养

（一）系统观念是建筑节能专门人才工程观的重要组成部分

培养建筑节能的系统意识，不仅研究建筑节能本身，还要研究建筑节能的子系统以及建筑所处的外部环境。“建筑环境不仅涉及自然因素，而且还涉及人的因素，它可以看成是社会－经济－自然的复合环境系统。社会、经济和自然子系统又有若干子系统构成。”［3］“建筑作为一个系统，本身就是一个动态开放的系统，其内部诸元素之间的联系要强于元素与环境的联系，在这种意义上讲建筑与环境是有边界的，但这种边界的划分又是相对的。”［4］这表明建筑节能与环境的边界是开放的、动态的，建筑节能系统既具有社会属性，又具有自然属性，是建筑节能技术经济、社会文化、法律行政等子系统综合集成的复杂系统。建筑节能工程既有与建筑节能科学、建筑节能技术的关联性，又有与建筑节能产业、经济与社会的关联性。从现代“科学-技术-工程-产业”知识链的角度认识和分析建筑节能科学-建筑节能技术-建筑节能工程-建筑节能产业之间的相互关系，在不同环节和层次之间存在着丰富多彩、复杂多变的关系，形成的是多层次的复杂知识网络，需要采用综合的、集成、创新、开放的方法和手段来构建建筑节能科学体系。建筑节能专业人才的培养是为建筑节能产业发展服务的。建筑节能产业是建筑产业中围绕“降低建筑能耗，提高建筑能效”这一经济活动而形成的一个子产业。建筑节能产业是推进建筑节能的物质基础，其发展和壮大都要以产业发展理论为指导，都要建立在科技进步基础上，也都要依靠规模经济和社会化协作来实现。

（二）整体性是建筑节能的系统观念的要求

建筑节能作为一个系统，具有相对明确的结构、功能以及相对明晰的边界，系统要素之间相互关联，通过物质、能量或信息相通，空间与时间上通过特定集成方式协调、综合成一个良好功能的系统。建筑节能系统观念就是从整体出发，在构建建筑节能知识体系时，体现建筑节能知识在基础理论、应用理论和应用技术不同层次上的完备性，培养建筑节能从业者能力在规划设计、施工调试、运行管理等方面的协调性。建筑节能系统观念强调研究建筑节能应采取的方法和途径，是专业人才培养的重要理念，应贯穿到人才培养的整个过程。整体性要求决定了建筑节能是系统节能。曹琦认为，建筑“系统节能”理论的组成是“一个信念、三个基本观点”。一个信念即理念决定世界。三个基本观点：

（1）建筑应该是一个健康的有机系统。

（2）节能建筑的建造过程是一个新生命诞生式的创新过程。

（3）建筑本质上是一个耗散结构系统［5］。

这表明，建筑系统节能就是将建筑系统的整体节能和能源系统性能优化，实现用最少的能源输入获得优良的建筑服务品质。这是对建筑节能工程的整体性认识，也是建筑节能从业者的重要认识论基础。

（三）建立建筑节能的系统模式认识框架

建筑节能的系统分类，是科学认识系统结构及各子系统相互关系的基础。研究问题不同，建筑节能系统的划分结果就不一样。从系统属性角度划分，横向可以把建筑节能系统分为社会系统、技术系统、经济系统和法律行政系统四个大的子系统，每个子级系统下面还可以划分二级层次子系统（图1）。

五、小结

建筑节能的系统观念就是强调建筑节能系统整体的协调，以整体的观念来看待建筑节能活动把建筑节能作为一个系统问题来分析，就是要将建筑作为一个整体，有生命的、开放的、复杂的系统，建筑与自然、建筑与社会和建筑与人之间的关系就要采用系统的分析方法，从整体上去把握和认识建筑节能领域的所有现状和问题。建筑节能人才培养方案和教学计划中应充分体现这一重要理念的培养。这是建筑节能专门人才应当树立的基本理念之一.