建筑節能人才意識培養

時間:2022-04-12 03:28:00

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建筑節能人才意識培養

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

一、建筑節能知識體系的系統性

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系又有本質區別的活動,科學活動以探索發現為核心,技術活動以發明革新為核心,而工程活動以集成建構為核心[1]。對建筑節能也應從科學、技術與工程三個角度分析認識其系統性。建筑節能科學是關于建筑節能理論化的知識體系。建筑節能技術作為建筑節能工程的要素,是建筑節能工程中的一個子項或個別部分,不同的建筑節能技術在建筑節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。不同的建筑節能技術在一定環境條件下,通過有序、有效的合理集成,以不可分割的集成形態構成建筑節能工程整體。建筑節能工程就是由建筑節能專業技術為主體和與之配套的通用、相關技術,按一定的規則、規律所組成的、為了實現建筑節能工程目標的組織、集成活動。從科學、工程、技術,以及三者之間的關聯角度進行分析,才能建立建筑節能的整體概念和具體內涵,進一步構建建筑節能的知識體系,為建筑節能高層次人才培養戰略奠定認識基礎。建筑節能科學是建筑節能工程活動的理論基礎,建筑節能工程必須遵循建筑節能科學理論的指導,符合建筑節能科學的基本原則和發展規律。建筑節能工程與建筑節能技術之間具有集成與層次的關系,但建筑節能工程不僅集成“建筑節能技術”要素,還集成許多非技術要素,是建筑節能技術與當前社會、經濟、文化、政治及環境等因素綜合集成的產物。從知識的角度,建筑節能工程可以看成是以一種或幾種核心建筑節能技術加上相關配套的專業技術知識和其他相關知識所構成的集成性知識系統。

二、建筑節能專業教育的學科定位

根據教育部2004年頒布的《普通高等學校本科專業目錄》,工學學科門類中土建類包括建筑學、城市規劃、土木工程、建筑環境與設備工程、給水排水工程等多個二級學科,多數二級學科在建筑的規劃、設計、施工、調試、運行管理等不同壽命周期階段都與建筑節能密切相關,涉及到建筑的規劃設計、施工、建筑設備及建筑環境營造等。從建筑工程學的角度看,建筑節能必然與城市規劃、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,而建筑節能學科理論是眾多學科的綜合。建筑節能與城市規劃學科的關聯體現在人工環境中的建筑環境部分,關聯點在空間關系上,而在空間狀態變化規律、空間狀態運行調控原理等方面都超出了城市規劃學科的范圍。此外,土木工程和建筑學和城市規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能問題??梢姡m然建筑節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為主,同時遍布其它行業,但在土建類學科中,沒有任何一門學科可以包容建筑節能的內容。建筑節能超出了土建類學科范圍,與材料類、能源動力類、環境科學類和地理科學類等學科交叉融合,共同發展形成的一門新學科。如何科學地對建筑節能學科進行定位,是影響該學科發展的重要因素,需要系統的發展觀進行指導。

三、建筑節能專門人才應樹立的系統觀念

整體論、以人為本和可持續是當展理論的共同核心,這3個觀念之間具有內在聯系[2]。建筑節能系統作為一種工程系統,有很強的環境依存性,其發展必須考慮到經濟社會的可持續、協調和以人為本。建筑節能工程系統與自然、社會系統之間的相互關系,是基于工程系統本身自然屬性和社會屬性的二重性,體現的是工程主體人與自然和社會的關系,其與自然系統和社會系統的關聯度和相互依存度日益增強。培養建筑節能的系統觀念,從專門人才培養途徑上看,要充分運用數學科學、系統科學、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,把建筑節能復雜巨系統中眾多變量按定性—定量—更高層次定性的螺旋式上升思路,將自然氣候環境、人工環境和社會環境結合起來,全面、深入地分析和解決建筑節能工程中具體問題。建筑節能系統觀要求建筑節能工程活動應建立在符合自然和社會規律的基礎上,遵循資源節約、環境友好和社會和諧的要求與準則,保持人與自然、社會協調發展,節約資源能源,保護生態環境,提高建筑整體效能。

四、建筑節能工程專門人才的系統意識培養

(一)系統觀念是建筑節能專門人才工程觀的重要組成部分

培養建筑節能的系統意識,不僅研究建筑節能本身,還要研究建筑節能的子系統以及建筑所處的外部環境。“建筑環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-經濟-自然的復合環境系統。社會、經濟和自然子系統又有若干子系統構成?!保?]“建筑作為一個系統,本身就是一個動態開放的系統,其內部諸元素之間的聯系要強于元素與環境的聯系,在這種意義上講建筑與環境是有邊界的,但這種邊界的劃分又是相對的?!保?]這表明建筑節能與環境的邊界是開放的、動態的,建筑節能系統既具有社會屬性,又具有自然屬性,是建筑節能技術經濟、社會文化、法律行政等子系統綜合集成的復雜系統。建筑節能工程既有與建筑節能科學、建筑節能技術的關聯性,又有與建筑節能產業、經濟與社會的關聯性。從現代“科學-技術-工程-產業”知識鏈的角度認識和分析建筑節能科學-建筑節能技術-建筑節能工程-建筑節能產業之間的相互關系,在不同環節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絡,需要采用綜合的、集成、創新、開放的方法和手段來構建建筑節能科學體系。建筑節能專業人才的培養是為建筑節能產業發展服務的。建筑節能產業是建筑產業中圍繞“降低建筑能耗,提高建筑能效”這一經濟活動而形成的一個子產業。建筑節能產業是推進建筑節能的物質基礎,其發展和壯大都要以產業發展理論為指導,都要建立在科技進步基礎上,也都要依靠規模經濟和社會化協作來實現。

(二)整體性是建筑節能的系統觀念的要求

建筑節能作為一個系統,具有相對明確的結構、功能以及相對明晰的邊界,系統要素之間相互關聯,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調、綜合成一個良好功能的系統。建筑節能系統觀念就是從整體出發,在構建建筑節能知識體系時,體現建筑節能知識在基礎理論、應用理論和應用技術不同層次上的完備性,培養建筑節能從業者能力在規劃設計、施工調試、運行管理等方面的協調性。建筑節能系統觀念強調研究建筑節能應采取的方法和途徑,是專業人才培養的重要理念,應貫穿到人才培養的整個過程。整體性要求決定了建筑節能是系統節能。曹琦認為,建筑“系統節能”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。

(2)節能建筑的建造過程是一個新生命誕生式的創新過程。

(3)建筑本質上是一個耗散結構系統[5]。

這表明,建筑系統節能就是將建筑系統的整體節能和能源系統性能優化,實現用最少的能源輸入獲得優良的建筑服務品質。這是對建筑節能工程的整體性認識,也是建筑節能從業者的重要認識論基礎。

(三)建立建筑節能的系統模式認識框架

建筑節能的系統分類,是科學認識系統結構及各子系統相互關系的基礎。研究問題不同,建筑節能系統的劃分結果就不一樣。從系統屬性角度劃分,橫向可以把建筑節能系統分為社會系統、技術系統、經濟系統和法律行政系統四個大的子系統,每個子級系統下面還可以劃分二級層次子系統(圖1)。

五、小結

建筑節能的系統觀念就是強調建筑節能系統整體的協調,以整體的觀念來看待建筑節能活動把建筑節能作為一個系統問題來分析,就是要將建筑作為一個整體,有生命的、開放的、復雜的系統,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的分析方法,從整體上去把握和認識建筑節能領域的所有現狀和問題。建筑節能人才培養方案和教學計劃中應充分體現這一重要理念的培養。這是建筑節能專門人才應當樹立的基本理念之一.