淺析建筑節(jié)能工程專門人才的系統(tǒng)意識(shí)培養(yǎng)

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(shí)培養(yǎng)

余曉平，付祥釗，李文杰

從科學(xué)、工程和技術(shù)及三者關(guān)聯(lián)角度分析、認(rèn)識(shí)建筑節(jié)能概念、系統(tǒng)特征的基礎(chǔ)上，指出當(dāng)前建筑節(jié)能相關(guān)學(xué)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(gòu)成及特征，構(gòu)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(rèn)識(shí)論基礎(chǔ)，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(shù)與工程；系統(tǒng)理論；建筑節(jié)能系統(tǒng)模型；系統(tǒng)意識(shí)

2010年7月，教育部發(fā)布《關(guān)于公布同意設(shè)置的高等學(xué)校戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科新專業(yè)名單的通知》。湖南大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)等5所院校獲準(zhǔn)設(shè)置建筑節(jié)能技術(shù)與工程專業(yè)（代碼：080716S），表明建筑節(jié)能技術(shù)與工程專業(yè)首次獲得二級(jí)學(xué)科地位，體現(xiàn)了建筑節(jié)能專業(yè)高級(jí)人才培養(yǎng)的重要性和緊迫性。建筑節(jié)能技術(shù)與工程作為新設(shè)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(xué)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(shí)。

一、建筑節(jié)能知識(shí)體系的系統(tǒng)性

科學(xué)、技術(shù)與工程三元論認(rèn)為，科學(xué)、技術(shù)與工程是三類既緊密聯(lián)系又有本質(zhì)區(qū)別的活動(dòng)，科學(xué)活動(dòng)以探索發(fā)現(xiàn)為核心，技術(shù)活動(dòng)以發(fā)明革新為核心，而工程活動(dòng)以集成建構(gòu)為核心［1］。對(duì)建筑節(jié)能也應(yīng)從科學(xué)、技術(shù)與工程三個(gè)角度分析認(rèn)識(shí)其系統(tǒng)性。建筑節(jié)能科學(xué)是關(guān)于建筑節(jié)能理論化的知識(shí)體系。建筑節(jié)能技術(shù)作為建筑節(jié)能工程的要素，是建筑節(jié)能工程中的一個(gè)子項(xiàng)或個(gè)別部分，不同的建筑節(jié)能技術(shù)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(shù)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(gòu)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(shù)為主體和與之配套的通用、相關(guān)技術(shù)，按一定的規(guī)則、規(guī)律所組成的、為了實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能工程目標(biāo)的組織、集成活動(dòng)。

從科學(xué)、工程、技術(shù)，以及三者之間的關(guān)聯(lián)角度進(jìn)行分析，才能建立建筑節(jié)能的整體概念和具體內(nèi)涵，進(jìn)一步構(gòu)建建筑節(jié)能的知識(shí)體系，為建筑節(jié)能高層次人才培養(yǎng)戰(zhàn)略奠定認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。建筑節(jié)能科學(xué)是建筑節(jié)能工程活動(dòng)的理論基礎(chǔ)，建筑節(jié)能工程必須遵循建筑節(jié)能科學(xué)理論的指導(dǎo)，符合建筑節(jié)能科學(xué)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(shù)之間具有集成與層次的關(guān)系，但建筑節(jié)能工程不僅集成“建筑節(jié)能技術(shù)”要素，還集成許多非技術(shù)要素，是建筑節(jié)能技術(shù)與當(dāng)前社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化、政治及環(huán)境等因素綜合集成的產(chǎn)物。從知識(shí)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(shù)加上相關(guān)配套的專業(yè)技術(shù)知識(shí)和其他相關(guān)知識(shí)所構(gòu)成的集成性知識(shí)系統(tǒng)。

二、建筑節(jié)能專業(yè)教育的學(xué)科定位

根據(jù)教育部2004年頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》，工學(xué)學(xué)科門類中土建類包括建筑學(xué)、城市規(guī)劃、土木工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、給水排水工程等多個(gè)二級(jí)學(xué)科，多數(shù)二級(jí)學(xué)科在建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行管理等不同壽命周期階段都與建筑節(jié)能密切相關(guān)，涉及到建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工、建筑設(shè)備及建筑環(huán)境營造等。從建筑工程學(xué)的角度看，建筑節(jié)能必然與城市規(guī)劃、建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)工程、建筑設(shè)備工程等應(yīng)用領(lǐng)域密切相連，但其學(xué)科理論基礎(chǔ)又存在顯著差異。如，土木工程的學(xué)科理論基礎(chǔ)主要是力學(xué)，而建筑節(jié)能學(xué)科理論是眾多學(xué)科的綜合。建筑節(jié)能與城市規(guī)劃學(xué)科的關(guān)聯(lián)體現(xiàn)在人工環(huán)境中的建筑環(huán)境部分，關(guān)聯(lián)點(diǎn)在空間關(guān)系上，而在空間狀態(tài)變化規(guī)律、空間狀態(tài)運(yùn)行調(diào)控原理等方面都超出了城市規(guī)劃學(xué)科的范圍。此外，土木工程和建筑學(xué)和城市規(guī)劃的工程實(shí)踐主要在建設(shè)階段，學(xué)科理論主要關(guān)注建設(shè)。建筑節(jié)能學(xué)科的工程實(shí)踐是建設(shè)與使用兩階段并重，學(xué)科理論強(qiáng)調(diào)建設(shè)與使用相結(jié)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(xué)科的土建類學(xué)科特征是顯著的，人才服務(wù)領(lǐng)域以建設(shè)行業(yè)為主，同時(shí)遍布其它行業(yè)，但在土建類學(xué)科中，沒有任何一門學(xué)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(xué)科范圍，與材料類、能源動(dòng)力類、環(huán)境科學(xué)類和地理科學(xué)類等學(xué)科交叉融合，共同發(fā)展形成的一門新學(xué)科。如何科學(xué)地對(duì)建筑節(jié)能學(xué)科進(jìn)行定位，是影響該學(xué)科發(fā)展的重要因素，需要系統(tǒng)的發(fā)展觀進(jìn)行指導(dǎo)。

三、建筑節(jié)能專門人才應(yīng)樹立的系統(tǒng)觀念

整體論、以人為本和可持續(xù)是當(dāng)代發(fā)展理論的共同核心，這3個(gè)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(qiáng)的環(huán)境依存性，其發(fā)展必須考慮到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)、協(xié)調(diào)和以人為本。建筑節(jié)能工程系統(tǒng)與自然、社會(huì)系統(tǒng)之間的相互關(guān)系，是基于工程系統(tǒng)本身自然屬性和社會(huì)屬性的二重性，體現(xiàn)的是工程主體人與自然和社會(huì)的關(guān)系，其與自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)度和相互依存度日益增強(qiáng)。

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(yùn)用數(shù)學(xué)科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、控制科學(xué)、人工智能和以計(jì)算機(jī)為主的信息技術(shù)所提供的各種有效方法和手段，把建筑節(jié)能復(fù)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(huì)環(huán)境結(jié)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(dòng)應(yīng)建立在符合自然和社會(huì)規(guī)律的基礎(chǔ)上，遵循資源節(jié)約、環(huán)境友好和社會(huì)和諧的要求與準(zhǔn)則，保持人與自然、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展，節(jié)約資源能源，保護(hù)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(shí)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(shí)，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。“建筑環(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(huì)－經(jīng)濟(jì)－自然的復(fù)合環(huán)境系統(tǒng)。社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然子系統(tǒng)又有若干子系統(tǒng)構(gòu)成。”［3］“建筑作為一個(gè)系統(tǒng)，本身就是一個(gè)動(dòng)態(tài)開放的系統(tǒng)，其內(nèi)部諸元素之間的聯(lián)系要強(qiáng)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(duì)的。”［4］這表明建筑節(jié)能與環(huán)境的邊界是開放的、動(dòng)態(tài)的，建筑節(jié)能系統(tǒng)既具有社會(huì)屬性，又具有自然屬性，是建筑節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)文化、法律行政等子系統(tǒng)綜合集成的復(fù)雜系統(tǒng)。

建筑節(jié)能工程既有與建筑節(jié)能科學(xué)、建筑節(jié)能技術(shù)的關(guān)聯(lián)性，又有與建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的關(guān)聯(lián)性。從現(xiàn)代“科學(xué)-技術(shù)-工程-產(chǎn)業(yè)”知識(shí)鏈的角度認(rèn)識(shí)和分析建筑節(jié)能科學(xué)-建筑節(jié)能技術(shù)-建筑節(jié)能工程-建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)之間的相互關(guān)系，在不同環(huán)節(jié)和層次之間存在著豐富多彩、復(fù)雜多變的關(guān)系，形成的是多層次的復(fù)雜知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，需要采用綜合的、集成、創(chuàng)新、開放的方法和手段來構(gòu)建建筑節(jié)能科學(xué)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(wù)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(jì)活動(dòng)而形成的一個(gè)子產(chǎn)業(yè)。建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)是推進(jìn)建筑節(jié)能的物質(zhì)基礎(chǔ)，其發(fā)展和壯大都要以產(chǎn)業(yè)發(fā)展理論為指導(dǎo)，都要建立在科技進(jìn)步基礎(chǔ)上，也都要依靠規(guī)模經(jīng)濟(jì)和社會(huì)化協(xié)作來實(shí)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(gè)系統(tǒng)，具有相對(duì)明確的結(jié)構(gòu)、功能以及相對(duì)明晰的邊界，系統(tǒng)要素之間相互關(guān)聯(lián)，通過物質(zhì)、能量或信息相通，空間與時(shí)間上通過特定集成方式協(xié)調(diào)、綜合成一個(gè)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(gòu)建建筑節(jié)能知識(shí)體系時(shí)，體現(xiàn)建筑節(jié)能知識(shí)在基礎(chǔ)理論、應(yīng)用理論和應(yīng)用技術(shù)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(shè)計(jì)、施工調(diào)試、運(yùn)行管理等方面的協(xié)調(diào)性。建筑節(jié)能系統(tǒng)觀念強(qiáng)調(diào)研究建筑節(jié)能應(yīng)采取的方法和途徑，是專業(yè)人才培養(yǎng)的重要理念，應(yīng)貫穿到人才培養(yǎng)的整個(gè)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(rèn)為，建筑“系統(tǒng)節(jié)能”理論的組成是“一個(gè)信念、三個(gè)基本觀點(diǎn)”。一個(gè)信念即理念決定世界。三個(gè)基本觀點(diǎn)：（1）建筑應(yīng)該是一個(gè)健康的有機(jī)系統(tǒng)。（2）節(jié)能建筑的建造過程是一個(gè)新生命誕生式的創(chuàng)新過程。（3）建筑本質(zhì)上是一個(gè)耗散結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)用最少的能源輸入獲得優(yōu)良的建筑服務(wù)品質(zhì)。這是對(duì)建筑節(jié)能工程的整體性認(rèn)識(shí)，也是建筑節(jié)能從業(yè)者的重要認(rèn)識(shí)論基礎(chǔ)。

（三）建立建筑節(jié)能的系統(tǒng)模式認(rèn)識(shí)框架

建筑節(jié)能的系統(tǒng)分類，是科學(xué)認(rèn)識(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及各子系統(tǒng)相互關(guān)系的基礎(chǔ)。研究問題不同，建筑節(jié)能系統(tǒng)的劃分結(jié)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(huì)系統(tǒng)、技術(shù)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和法律行政系統(tǒng)四個(gè)大的子系統(tǒng)，每個(gè)子級(jí)系統(tǒng)下面還可以劃分二級(jí)層次子系統(tǒng)（圖1）。

圖1 建筑節(jié)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式

五、小結(jié)

建筑節(jié)能的系統(tǒng)觀念就是強(qiáng)調(diào)建筑節(jié)能系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)，以整體的觀念來看待建筑節(jié)能活動(dòng)把建筑節(jié)能作為一個(gè)系統(tǒng)問題來分析，就是要將建筑作為一個(gè)整體，有生命的、開放的、復(fù)雜的系統(tǒng)，建筑與自然、建筑與社會(huì)和建筑與人之間的關(guān)系就要采用系統(tǒng)的分析方法，從整體上去把握和認(rèn)識(shí)建筑節(jié)能領(lǐng)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(xué)計(jì)劃中應(yīng)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(yīng)當(dāng)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(xué)院建筑工程學(xué)院副教授，研究方向?yàn)榻ㄖ?jié)能原理與理論；付祥釗（1948-），男，四川瀘州人，重慶大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榻ㄖ?jié)能與流體輸配；李文杰（1982-），女，河南商丘人，博士，重慶科技學(xué)院講師。

2010-11-27