2.4 從學科體系角度認識建筑節能

學科是科學學的詞匯，屬于科學學的范疇，是與知識相聯系的一個學術概念。學科一般指一定科學領域或一門科學的專業分支，是分化的科學領域，是知識的分類，是對知識的劃分。學科的基本特性是學術性，具有獨立性與不可替代性，其構成元素是知識單元、學科組織、研究領域、理論體系、研究方法、規則與規范。學科的體系既要反映科學的體系，又要適合教學的要求。建筑節能學科屬于建筑節能科學的范疇，是建筑節能領域知識的系統化集成。

1．國際建筑節能學科的現狀

建筑節能與人工環境營造是兩個緊密相關的領域，逐步融合形成一個新的人工環境工程學科。人工環境工程英譯名為Built Environment，這一名稱出現已近20年，其前身為Indoor Climate。目前Built Environment逐漸被作為一個新的重要學科，統一了許多分散于多個領域的其他學科而迅速發展起來。英國在多所大學中設有以這一名稱命名的學院或系，如英國諾丁漢大學的School of Built Environment。日本名古屋大學也設有“環境工學”大學科，覆蓋地球環境、城市環境和人居環境，日本京都大學的學科設置也類似。在美國，目前這一學科涉及領域主要分布于機械系和建筑系。

建筑技術科學的研究基礎是實驗研究，發達國家很重視建筑科學實驗室的建設。日本筑波建有研究人員多達98人之多的建筑科學實驗室，從事建筑熱工學、建筑節能、建筑防災以及綠色建筑等方面的研究。德國弗勞恩·霍夫建筑物理研究所擁有100多位科研人員，從事建筑熱工學和建筑聲學的應用基礎研究，為德國的建筑節能和建筑噪聲控制等相關標準規范的編制提供科學依據^[22]。這表明，在發達國家，建筑節能研究也納入了建筑技術科學研究的范圍，并與綠色建筑與可持續建筑發展研究緊密結合。

2．國內建筑節能相關學科現狀

我國學科目錄分為學科門類、一級學科和二級學科。學科門類和一級學科是國家進行學位授權審核與學科管理、學位授予單位開展學位授予與人才培養工作的基本依據，二級學科是學位授予單位實施人才培養的參考依據。根據科學研究對象、知識體系和人才培養的需要，在一級學科內進一步劃分若干種既相關又相對獨立的二級學科或專業。

工學學科門類中土木與建筑類為一級學科，包括建筑學、城市規劃、土木工程、建筑環境與能源應用工程、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。從建筑工程學的學科角度看，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。例如，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前述的眾多學科的綜合；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，而建筑節能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。

根據教育部《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（教高〔2010〕7號）》，建筑節能技術與工程專業（代碼：080716S），是批準在少數高校試點的目錄外新增專業。這表明建筑節能技術與工程專業首次獲得教育部二級學科地位，體現了建筑節能專業高級人才培養的重要性和緊迫性。2012年普通高等學校本科專業目錄中把建筑智能設施、建筑節能技術與工程兩個專業納入建筑環境與設備工程專業，專業范圍擴展為建筑環境控制、城市燃氣應用、建筑節能、建筑設施智能技術等領域，專業名稱調整為“建筑環境與能源應用工程”（代碼：081002）。建筑環境與能源應用工程專業的任務是以建筑為主要對象，在充分利用自然能源基礎上，采用人工環境與能源利用工程技術去創造適合人類生活與工作的舒適、健康、節能、環保的建筑環境和滿足產品生產與科學實驗要求的工藝環境，以及特殊應用領域的人工環境（如地下工程環境、國防工程環境、運載工具內部空間環境等）。

3．建筑節能學科體系的建立

建筑環境屬于人工環境，建筑用能是營造人工環境所消耗的能源，建筑節能學科與人工環境科學、建筑工程、能源工程學科密切相關。建筑節能學科從縱向上包括建筑節能基礎理論、技術理論和工程技術三個層次。建筑節能知識體系從橫向上包含了建筑系統空間不同功能子系統在建筑節能壽命周期不同階段的知識集成，相互之間交叉影響、互相融合，形成復雜的知識工程。

建筑節能是節能技術在建筑領域中應用，學科基礎是能源的有效利用，應用對象是建筑工程，必然涉及土木建筑工程、能源動力工程等學科的基礎理論---建筑物理學、建筑環境學、熱工學、能源計量與測量學等。與生產節能和交通節能相比較，建筑節能表現出其特殊性和復雜性，其社會屬性更加顯著。雖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，同時遍布其他行業，但前文分析表明，在土建類學科中，沒有任何一個學科可以包容建筑節能學科內容。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。