作者介紹謝慧(1977—)，女，博士，副教授，畢業于天津大學熱能工程專業，工作于北京科技大學土木與資源工程學院。主要研究方向：人工環境控制、建筑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，建筑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、生產和科學實驗等活動過程對室內環境不斷提出新的需求。在此背景下，著眼于改善建筑內部溫度和濕度環境以及空氣品質的建筑環境控制與能源供應技術逐步發展起來，并最終形成了一門應用型的新興學科——建筑環境與能源應用工程。


1什么是建筑環境與能源應用工程專業


1.1專業簡介建筑環境與能源應用工程專業的重點任務是利用常規能源、自然能源或工業余熱和廢熱等作為冷、熱源，借助水、制冷劑等流體，對空氣進行溫度和濕度調節、凈化后輸送到受控環境中，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。建筑環境與能源應用工程重點任務示意圖建筑環境涵蓋了普通民居、辦公建筑、大型公共建筑、綠色建筑、數據中心、工業建筑、潔凈建筑、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)。近年來工業建筑環境的營造與節能也成為重要研究領域。隨著行業的迅猛發展，建筑環境與能源應用工程專業的研究領域大大拓寬，可以說已經成為了“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國內專業發展歷史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并成“建筑環境與設備工程”。2012年，教育部專業指導委員會將建筑節能技術與工程、建筑設施智能技術、建筑環境與設備工程合并為“建筑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系的“新工科”專業，北京科技大學建筑環境與能源應用工程專業在學校和學院的科學規劃和大力支持下煥發出勃勃生機。專業師資力量雄厚，不但擁有獲得“科學中國人”等榮譽稱號的杰出學科帶頭人，而且擁有畢業于清華大學、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。建筑環境與能源應用工程專業成立18年來培養了大批優秀人才，畢業生在行業內的表現獲得了社會各界的廣泛贊譽，很多畢業生已經成為暖通空調制冷行業的中堅力量。教師承擔國家重點研發計劃、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。北京科技大學的建筑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、數據中心與潔凈廠房環境保障和能源高效利用、可再生能源建筑應用等方面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，可進行建筑能耗智能化監測、建筑室內空氣品質檢測等方面的系列教學演示、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、中國制冷空調行業大學生科技競賽、全國節能減排社會實踐與科技競賽等活動，屢獲佳績。北京科技大學建筑環境與能源應用工程專業與國際接軌，積極為同學們提供國際交流機會。已有學生赴美國加利福尼亞大學伯克利分校、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，并聘請外國專家參與全英文教學和開辦短期講學。


2建筑環境與能源應用工程專業學什么


建筑環境與能源應用工程專業培養從事建筑環境控制、建筑節能和建筑設施智能技術領域工作，具有空調、供熱、通風、建筑給排水、燃氣供應等公共設施系統、建筑熱能供應系統和建筑節能的設計、施工、調試、運行管理能力和建筑自動化系統方案的制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、工程制圖、工程熱力學、傳熱學、流體力學、泵與風機、建筑環境學、機械設計基礎、自動控制原理、流體輸配管網、熱質交換原理與設備、空調工程、建筑冷熱源、供熱工程、建筑給排水工程、燃氣工程、建筑電氣、鍋爐及鍋爐房設備、工業通風、建筑設備自動化、建筑設備工程概預算、建筑概論、建筑環境測試技術等。


3建筑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。隨著我國建筑、交通、工業、農業、國防等領域的發展和人民生活水平的提高，對建筑環境(人工環境)的要求也越來越高，沒有了建筑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。另一方面，目前約有1/3的能源消耗于營造健康舒適的建筑環境中，因此建筑環境與能源應用工程被認為是最有節能潛力的領域。目前建筑環境與能源應用工程的主要發展方向包括人工環境營造、建筑節能、綠色建筑等。


3.1人工環境營造


人工環境是重要的建筑要素，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。近年來室內空氣污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、建筑性能模擬、建筑溫度和濕度環境營造方法，致力于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城市能源與建筑節能


我國作為人口大國和建筑大國，隨著建筑能耗迅速增長，城市與建筑用能分別超過全社會總能耗的80%和30%。如何開展城市能源系統的低碳清潔轉型與建筑節能減排工作，是我國能源轉型所面臨的關鍵問題。建筑節能領域的研究熱點包括建筑節能高效技術、城市與建筑用能基礎數據挖掘、城鄉能源規劃、建筑節能發展路徑等。根據我國城市能源與建筑節能的能源與排放現狀，從宏觀層面提供城市能源可持續發展與建筑的節能減排戰略規劃、技術路徑、政策建議。


3.3零能耗建筑與綠色建筑


零能耗建筑是指適應氣候特征和場地條件，通過被動式技術最大幅度降低建筑終端用能需求，通過主動式技術最大幅度提供能源設備與系統效率，充分利用可再生能源資源，使可再生能源年產能大于建筑全年用能的建筑。綠色建筑是在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源，包括節能、節地、節水、節材等，在保護環境和減少污染的同時，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筑物。綠色建筑技術注重低耗、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，是建筑可持續發展的發展方向。


4建筑環境與能源應用工程就業前景


近年來，我國的能源與環境形勢日漸嚴峻，建筑環境與能源應用領域的人才需求量日益增加，建筑環境與能源應用工程專業專注于培養與現代建筑發展和社會需求相適應、具有創新能力和國際視野的高級工程技術人才，適合在國內外建筑設計院、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、設備制造企業、物業管理公司、軍隊營房基地等單位從事供熱、通風、空調、建筑節能、冷熱源、空氣凈化、燃氣規劃等方面的規劃設計、研發制造、施工安裝、運行管理及系統保障等技術和管理工作。據統計，建筑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。



建筑環境與能源應用工程的學生就業領域


北京科技大學