專業科普第⑥篇｜我們身邊的建築環境與能源應用工程

　　作者介紹謝慧(1977—)
，女，博士，副教授，畢業於天津大學熱能工程專業，工作於北京科技大學土木與資源工程學院。主要研究方向：人工環境控製、建築節能領域的數據挖掘和人工智能。


人的一生中約有80%的時間是在室內(包括居住環境、工作環境、交通設施等)度過的，室內環境質量與人們的身心健康密切相關。一般來說
，建築環境包括室內溫度和濕度環境、空氣品質、聲環境和光環境等。隨著社會生產力和科學技術的不斷發展，人們的生活
、工作、shengchanhekexueshiyandenghuodongguochengduishineihuanjingbuduantichuxindexuqiu。zaicibeijingxia，zheyanyugaishanjianzhuneibuwenduheshiduhuanjingyijikongqipinzhidejianzhuhuanjingkongzhiyunengyuangongyingjishuzhubufazhanqilai
，bingzuizhongxingchengleyimenyingyongxingdexinxingxueke——建築環境與能源應用工程。


1什麼是建築環境與能源應用工程專業


1.1專業簡介建築環境與能源應用工程專業的重點任務是利用常規能源
、自然能源或工業餘熱和廢熱等作為冷、熱源，借助水、製冷劑等流體，對空氣進行溫度和濕度調節、淨化後輸送到受控環境中，以此來營造健康、舒適
、高效的現代人工環境，同時還要最大限度地節約能源。建築環境與能源應用工程重點任務示意圖建築環境涵蓋了普通民居、辦公建築
、大型公共建築、綠色建築、數據中心、工業建築、潔淨建築、地下空間甚至軍事

、航空航天等各種人居
、工藝環境(如圖2所示)。jinnianlaigongyejianzhuhuanjingdeyingzaoyujienengyechengweizhongyaoyanjiulingyu。suizhexingyedexunmengfazhan，jianzhuhuanjingyunengyuanyingyonggongchengzhuanyedeyanjiulingyudadatuokuan，keyishuoyijingchengweile“上天入地”的專業

，“上天”指航空航天
、軍事等領域，“入地”是指城市地下空間、城市地下綜合管廊等基礎設施。1.2國內專業發展曆史1952年，由哈爾濱工業大學、清華大學和同濟大學共同創辦了我國的暖通專業，當時的專業名稱為“供熱

、供煤氣及通風”。20世紀70年代，專業名稱改為“供熱通風與空調工程”。1998年，教育部將供熱供燃氣通風空調工程專業和燃氣輸配專業合並成“建築環境與設備工程”。2012年，教育部專業指導委員會將建築節能技術與工程
、建築設施智能技術、建築環境與設備工程合並為“建築環境與能源應用工程”。目前
，國內開設本專業的高校近200所，為國內外相關領域培養了大量的專業人才。1.3北科大專業特色和優勢作為與國家重大需求和人民生活緊密聯係的“新工科”專zhuan業ye，北bei京jing科ke技ji大da學xue建jian築zhu環huan境jing與yu能neng源yuan應ying用yong工gong程cheng專zhuan業ye在zai學xue校xiao和he學xue院yuan的de科ke學xue規gui劃hua和he大da力li支zhi持chi下xia煥huan發fa出chu勃bo勃bo生sheng機ji。專zhuan業ye師shi資zi力li量liang雄xiong厚hou，不bu但dan擁yong有you獲huo得de“科學中國人”等榮譽稱號的傑出學科帶頭人
，而且擁有畢業於清華大學、哈爾濱工業大學、天津大學、美國新澤西理工大學等國內外知名高校的優秀教師團隊。建築環境與能源應用工程專業成立18年nian來lai培pei養yang了le大da批pi優you秀xiu人ren才cai，畢bi業ye生sheng在zai行xing業ye內nei的de表biao現xian獲huo得de了le社she會hui各ge界jie的de廣guang泛fan讚zan譽yu

，很hen多duo畢bi業ye生sheng已yi經jing成cheng為wei暖nuan通tong空kong調tiao製zhi冷leng行xing業ye的de中zhong堅jian力li量liang。教jiao師shi承cheng擔dan國guo家jia重zhong點dian研yan發fa計ji劃hua


、國家自然科學基金
、企業合作等多層次的項目，為學生提供豐富的參與科研實踐的機會。北京科技大學的建築環境與能源應用工程專業與材料科學與工程
、智能科學與技術、物聯網、數據科學和與大數據技術等專業交叉融合，在室內空氣質量與健康
、數據中心與潔淨廠房環境保障和能源高效利用、可再生能源建築應用等方麵形成自己的專業特色。北京科技大學現設有“供熱、供燃氣、通風與空調工程”碩士點和博士點。本專業擁有先進的實驗設備，購置了Agilent氣相色譜儀、差示掃描量熱儀、美國Spectrum氣象站等儀器設備以及TRNSYS、COMSOL等專業模擬軟件的版權，可進行建築能耗智能化監測
、建築室內空氣品質檢測等方麵的係列教學演示、研究型實驗教學和科學研究。學生在老師的指導下參加全國人工環境學科獎專業基礎競賽
、中國製冷空調行業大學生科技競賽

、全quan國guo節jie能neng減jian排pai社she會hui實shi踐jian與yu科ke技ji競jing賽sai等deng活huo動dong，屢lv獲huo佳jia績ji。北bei京jing科ke技ji大da學xue建jian築zhu環huan境jing與yu能neng源yuan應ying用yong工gong程cheng專zhuan業ye與yu國guo際ji接jie軌gui，積ji極ji為wei同tong學xue們men提ti供gong國guo際ji交jiao流liu機ji會hui。已yi有you學xue生sheng赴fu美mei國guo加jia利li福fu尼ni亞ya大da學xue伯bo克ke利li分fen校xiao、德國柏林工業大學、日本早稻田大學等學校進行為期半年到一年的交流學習。每年邀請美國、英國、丹麥等國家與地區的專家學者進行交流訪問，並聘請外國專家參與全英文教學和開辦短期講學。


2建築環境與能源應用工程專業學什麼


建築環境與能源應用工程專業培養從事建築環境控製
、建築節能和建築設施智能技術領域工作，具有空調
、供熱、通風、建築給排水
、燃氣供應等公共設施係統
、建築熱能供應係統和建築節能的設計
、施工


、調試、運行管理能力和建築自動化係統方案的製定能力的高級工程技術人才和管理人才。課程設置的理念和特色為“多學科交叉、多行業融合
、多領域應用”。本科期間所開設的課程有高等數學
、大學英語、計算機、大學物理、電工電子學
、工程製圖、工程熱力學、傳熱學、流體力學

、泵與風機、建築環境學、機械設計基礎

、自動控製原理、流體輸配管網、熱質交換原理與設備、空調工程
、建築冷熱源
、供熱工程
、建築給排水工程、燃氣工程
、建築電氣、鍋爐及鍋爐房設備

、工業通風
、建築設備自動化、建築設備工程概預算、建築概論、建築環境測試技術等。


3建築環境與能源應用工程專業發展方向


進入21世紀以來，健康、能源、環境已成為人類關注的三大主題。隨著我國建築、交通、工業、農業
、國防等領域的發展和人民生活水平的提高，對建築環境(人工環境)的要求也越來越高，沒有了建築環境與能源應用工程專業的保駕護航
，人類的生存
、生活環境將難以保證。在一些特殊領域，人工環境的營造更是必不可少。另一方麵
，目前約有1/3的(de)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)於(yu)營(ying)造(zao)健(jian)康(kang)舒(shu)適(shi)的(de)建(jian)築(zhu)環(huan)境(jing)中(zhong)，因(yin)此(ci)建(jian)築(zhu)環(huan)境(jing)與(yu)能(neng)源(yuan)應(ying)用(yong)工(gong)程(cheng)被(bei)認(ren)為(wei)是(shi)最(zui)有(you)節(jie)能(neng)潛(qian)力(li)的(de)領(ling)域(yu)。目(mu)前(qian)建(jian)築(zhu)環(huan)境(jing)與(yu)能(neng)源(yuan)應(ying)用(yong)工(gong)程(cheng)的(de)主(zhu)要(yao)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)包(bao)括(kuo)人(ren)工(gong)環(huan)境(jing)營(ying)造(zao)

、建築節能、綠色建築等。


3.1人工環境營造


人工環境是重要的建築要素
，在很大程度上影響著人們的健康水平、生活質量以及生產效率。近年來室內空氣汙染也成為我國社會關注的焦點問題。與此同時，在與人類生產生活密切相關的人居、工業、醫療、交通
、航天、地下空間等領域，亟需節能高效的用能手段，以維持精密、適宜的人工環境。人工環境營造領域的研究熱點包括熱舒適基礎理論、室內空氣品質
、建築性能模擬、建築溫度和濕度環境營造方法，致力於用合理的能源形式和最少的能源消耗
，營造滿足人員健康舒適和各類工藝需求的環境。


3.2城市能源與建築節能


我國作為人口大國和建築大國，隨著建築能耗迅速增長
，城市與建築用能分別超過全社會總能耗的80%和30%。如(ru)何(he)開(kai)展(zhan)城(cheng)市(shi)能(neng)源(yuan)係(xi)統(tong)的(de)低(di)碳(tan)清(qing)潔(jie)轉(zhuan)型(xing)與(yu)建(jian)築(zhu)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)工(gong)作(zuo)，是(shi)我(wo)國(guo)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型(xing)所(suo)麵(mian)臨(lin)的(de)關(guan)鍵(jian)問(wen)題(ti)。建(jian)築(zhu)節(jie)能(neng)領(ling)域(yu)的(de)研(yan)究(jiu)熱(re)點(dian)包(bao)括(kuo)建(jian)築(zhu)節(jie)能(neng)高(gao)效(xiao)技(ji)術(shu)、城市與建築用能基礎數據挖掘

、城鄉能源規劃、jianzhujienengfazhanlujingdeng。genjuwoguochengshinengyuanyujianzhujienengdenengyuanyupaifangxianzhuang
，conghongguancengmiantigongchengshinengyuankechixufazhanyujianzhudejienengjianpaizhanlveguihua、技術路徑、政策建議。


3.3零能耗建築與綠色建築


零(ling)能(neng)耗(hao)建(jian)築(zhu)是(shi)指(zhi)適(shi)應(ying)氣(qi)候(hou)特(te)征(zheng)和(he)場(chang)地(di)條(tiao)件(jian)，通(tong)過(guo)被(bei)動(dong)式(shi)技(ji)術(shu)最(zui)大(da)幅(fu)度(du)降(jiang)低(di)建(jian)築(zhu)終(zhong)端(duan)用(yong)能(neng)需(xu)求(qiu)，通(tong)過(guo)主(zhu)動(dong)式(shi)技(ji)術(shu)最(zui)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)供(gong)能(neng)源(yuan)設(she)備(bei)與(yu)係(xi)統(tong)效(xiao)率(lv)

，充(chong)分(fen)利(li)用(yong)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)資(zi)源(yuan)

，使(shi)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)年(nian)產(chan)能(neng)大(da)於(yu)建(jian)築(zhu)全(quan)年(nian)用(yong)能(neng)的(de)建(jian)築(zhu)。綠(lv)色(se)建(jian)築(zhu)是(shi)在(zai)建(jian)築(zhu)的(de)全(quan)壽(shou)命(ming)周(zhou)期(qi)內(nei)，最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)節(jie)約(yue)資(zi)源(yuan)
，包(bao)括(kuo)節(jie)能(neng)
、節地、節水

、節材等，在保護環境和減少汙染的同時，為人們提供健康
、舒適和高效的使用空間，與自然和諧共生的建築物。綠色建築技術注重低耗、高效、經濟、環保、集成與優化
，是人與自然、現在與未來之間的利益共享，是建築可持續發展的發展方向。


4建築環境與能源應用工程就業前景


近(jin)年(nian)來(lai)，我(wo)國(guo)的(de)能(neng)源(yuan)與(yu)環(huan)境(jing)形(xing)勢(shi)日(ri)漸(jian)嚴(yan)峻(jun)
，建(jian)築(zhu)環(huan)境(jing)與(yu)能(neng)源(yuan)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)的(de)人(ren)才(cai)需(xu)求(qiu)量(liang)日(ri)益(yi)增(zeng)加(jia)，建(jian)築(zhu)環(huan)境(jing)與(yu)能(neng)源(yuan)應(ying)用(yong)工(gong)程(cheng)專(zhuan)業(ye)專(zhuan)注(zhu)於(yu)培(pei)養(yang)與(yu)現(xian)代(dai)建(jian)築(zhu)發(fa)展(zhan)和(he)社(she)會(hui)需(xu)求(qiu)相(xiang)適(shi)應(ying)
、具有創新能力和國際視野的高級工程技術人才，適合在國內外建築設計院、科研院所、高等院校
、政府職能部門、國內外大中型工程建設公司、設備製造企業
、物業管理公司、軍隊營房基地等單位從事供熱、通風、空調、建築節能、冷熱源
、空氣淨化、燃氣規劃等方麵的規劃設計

、研發製造、施工安裝
、運行管理及係統保障等技術和管理工作。據統計
，建築環境與能源應用工程專業的學生就業前景最好的地區集中在國內一線城市。



建築環境與能源應用工程的學生就業領域


北京科技大學