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能源與環(huán)境系統(tǒng)工程范文第1篇

關(guān)鍵詞：建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程;核心課程群;建筑環(huán)境學(xué);流體輸配管網(wǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）06-0087-02

一、引言

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具備室內(nèi)環(huán)境設(shè)備系統(tǒng)及建筑公共設(shè)施系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、運(yùn)行管理以及建筑自動(dòng)化的方案制定，并具有初步的建筑環(huán)境設(shè)備系統(tǒng)的應(yīng)用研究和開(kāi)發(fā)能力，很顯然這個(gè)專業(yè)是工程性非常強(qiáng)的專業(yè)，那么對(duì)于該專業(yè)課程體系的建設(shè)以及課程的內(nèi)容應(yīng)該體現(xiàn)工程的系統(tǒng)性和整體性。

二、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)核心課程現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，原供熱通風(fēng)專業(yè)考慮的主要是建筑物單純的供熱和空調(diào)，缺少建筑物內(nèi)熱、濕、聲、光及空氣質(zhì)量等的綜合考慮，尤其對(duì)創(chuàng)造人工建筑環(huán)境的重要性認(rèn)識(shí)不足。所以1998年國(guó)家專業(yè)調(diào)整后，建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)又增設(shè)了《建筑環(huán)境學(xué)》、《流體輸配管網(wǎng)》和《熱質(zhì)交換原理與設(shè)備》等三門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課。在修完共六門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課后，至少要陸續(xù)修圖1所示的專業(yè)課程[1]。

但是新增設(shè)的三門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課與圖1所示的專業(yè)課程內(nèi)容重復(fù)、銜接性差，如《建筑環(huán)境學(xué)》定位為專業(yè)平臺(tái)課程起主導(dǎo)作用，雖與后續(xù)專業(yè)課有內(nèi)容重復(fù)之處，但經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明卻是起到主導(dǎo)的作用[2]，但是《流體輸配管網(wǎng)》和《熱質(zhì)交換原理與設(shè)備》卻沒(méi)有起到明顯的專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)的作用，內(nèi)容反而像專業(yè)課程共性的提煉和升華，對(duì)于未接觸過(guò)專業(yè)知識(shí)的人而言過(guò)于深?yuàn)W且難懂。新增設(shè)的三門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課必須要開(kāi)設(shè)，學(xué)生學(xué)時(shí)增加，但是效果卻不顯著，尤其是后兩門(mén)在這樣的定位下顯得可有可無(wú)。由于內(nèi)容的重復(fù)，教師在授課過(guò)程中盡管互相溝通卻仍存在內(nèi)容銜接不合理導(dǎo)致內(nèi)容重復(fù)或重點(diǎn)遺漏等問(wèn)題。

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是高級(jí)工程技術(shù)應(yīng)用性人才，既然他們以后要面對(duì)的是具體工程，那么應(yīng)該強(qiáng)化他們工程的概念，并盡量讓他們了解整體性和系統(tǒng)性是工程項(xiàng)目必備的特性。根據(jù)對(duì)本專業(yè)畢業(yè)生的調(diào)查和回訪可知，根據(jù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)絕大部分畢業(yè)生掌握了本專業(yè)主要的技術(shù)，但是卻嚴(yán)重缺乏系統(tǒng)性和整體性的工程概念。

三、建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)系統(tǒng)化核心課程群的建立

在深入研究和掌握新增設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的定位和內(nèi)容后，確定課程群的元素，即哪幾門(mén)課成為群的一員;在明確課程群內(nèi)部各課程關(guān)系的基礎(chǔ)上，確定課程的先后開(kāi)設(shè)順序;在掌握課程群內(nèi)各課程的內(nèi)容后，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、整合理論與實(shí)踐的教學(xué)環(huán)節(jié)，提升教學(xué)實(shí)效性。

在明確學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)后，教師在教學(xué)過(guò)程中一定要讓學(xué)生知道：在可持續(xù)發(fā)展的今天建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的任務(wù)，要完成此任務(wù)應(yīng)該采取哪些技術(shù)和手段，掌握此技術(shù)和手段的方式就是理論與實(shí)踐相結(jié)合，而且讓學(xué)生知道我們是工科專業(yè)，以后接觸的都是具體工程，工程的最大特點(diǎn)就是整體性和系統(tǒng)性。課題組成員根據(jù)多年來(lái)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)目前主要課程之間存在的問(wèn)題，從系統(tǒng)化的角度，將講述調(diào)控和創(chuàng)造建筑環(huán)境技術(shù)手段的主要相關(guān)課程擬定為課程群，具體包括：《建筑環(huán)境學(xué)》、《供熱工程》、《空調(diào)工程》、《工業(yè)通風(fēng)》、《建筑給排水》、《流體輸配管網(wǎng)》，其中《建筑環(huán)境學(xué)》是專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)，起到讓學(xué)生明確專業(yè)任務(wù)的目的，相當(dāng)于拋磚引玉的作用;《供熱工程》、《空調(diào)工程》、《工業(yè)通風(fēng)》、《建筑給排水》是對(duì)創(chuàng)造建筑內(nèi)部環(huán)境的技術(shù)和手段的講解和介紹;《流體輸配管網(wǎng)》是所有技術(shù)和手段共性的提煉和總結(jié)。課程群內(nèi)課程的定位和開(kāi)設(shè)順序如圖2所示[3]。

四、完善核心課程群的必備條件

1.科學(xué)設(shè)置課程群。課程群是以項(xiàng)目的形式，綜合相關(guān)幾門(mén)核心課程的內(nèi)容，完成從構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施到運(yùn)作的過(guò)程，不僅鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，還提高了工程應(yīng)用技能及強(qiáng)化了工程系統(tǒng)性和整體性概念。課程群項(xiàng)目?jī)?nèi)容涵蓋若干門(mén)核心課程的內(nèi)容，具有豐富的題材和實(shí)踐空間，通過(guò)研究和試驗(yàn)，完善項(xiàng)目的合理設(shè)置及指導(dǎo)性方法。

2.建立課程群教育模式的高素質(zhì)的教師隊(duì)伍。教師是教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)者和控制者，他的角色應(yīng)該是導(dǎo)演。從以教師為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生思考研討，增加主動(dòng)學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)概念學(xué)習(xí)。如何從簡(jiǎn)單的知識(shí)二傳手向教學(xué)過(guò)程導(dǎo)演的轉(zhuǎn)換，提高教師本身的認(rèn)識(shí)和素質(zhì)以適應(yīng)高級(jí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，是核心課程群建設(shè)成功的關(guān)鍵之一。

3.以總―分―總系統(tǒng)化思路定位群內(nèi)元素及其開(kāi)設(shè)順序，最后的“總”其目的是提煉和升華各技術(shù)手段的共性和特性，強(qiáng)化學(xué)生工程系統(tǒng)化概念，這個(gè)過(guò)程的教與學(xué)是需要花心思設(shè)計(jì)的，同時(shí)也是核心課程群建設(shè)的難點(diǎn)所在。

五、結(jié)論

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)系統(tǒng)化核心課程群建設(shè)首先是以專業(yè)基礎(chǔ)課程――《建筑環(huán)境學(xué)》為平臺(tái)進(jìn)行建設(shè)的，是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)特色;其次從工程系統(tǒng)性角度建立專業(yè)核心課程群，從系統(tǒng)化角度建立群的元素;最后以總―分―總系統(tǒng)化思路定位群內(nèi)元素及其開(kāi)設(shè)順序。通過(guò)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)系統(tǒng)化核心課程群建設(shè)和實(shí)施，同時(shí)完善和優(yōu)化培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，使本專業(yè)的同學(xué)建立工程系統(tǒng)性和整體性的概念，進(jìn)而達(dá)到本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]付祥釗.建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)本科教育設(shè)置平臺(tái)課程的研究[J].高等建筑教育，2004，13（3）：58-60.

能源與環(huán)境系統(tǒng)工程范文第2篇

關(guān)鍵詞：低碳經(jīng)濟(jì)；3E系統(tǒng)；系統(tǒng)仿真；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；能源結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)；污染物排放；環(huán)境承載能力；可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號(hào)：F206 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-2101（2013）05-0084-06

全球氣候變暖對(duì)人類生存和發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)是“低碳經(jīng)濟(jì)”提出的大背景。隨著全球人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，能源使用帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題及其誘因不斷地為人們所認(rèn)識(shí)，不止是煙霧、光化學(xué)煙霧和酸雨等的危害，大氣中二氧化碳（CO2）濃度升高帶來(lái)的全球氣候變化也已被確認(rèn)為不爭(zhēng)的事實(shí)。中國(guó)作為一個(gè)能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，如何保持能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展是擺在我國(guó)面前的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略課題。我國(guó)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)總體協(xié)調(diào)程度比較低，能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)三者之間的矛盾比較突出。從能源結(jié)構(gòu)上看，我國(guó)的一次能源儲(chǔ)量、能源生產(chǎn)和能源消費(fèi)間的結(jié)構(gòu)性矛盾，隨著中國(guó)工業(yè)化進(jìn)程和城市化進(jìn)程的推進(jìn)越來(lái)越突出，國(guó)內(nèi)石油和天然氣的生產(chǎn)供需缺口越來(lái)越大，使我國(guó)日漸成為石油天然氣的進(jìn)口大國(guó)。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看，我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出以工業(yè)，尤其是以碳基為主的重工業(yè)化的突出特點(diǎn)。從生態(tài)環(huán)境看，以化石能源為主的傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致能源生產(chǎn)和消費(fèi)中排放大量的煙塵、廢水以及固體廢物等污染物引發(fā)環(huán)境質(zhì)量的急劇惡化，由能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和方式造成的嚴(yán)重環(huán)境污染帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失占GDP的2%～3%。鑒于我國(guó)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展中存在的這些問(wèn)題，迫切要求對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式、能源開(kāi)發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)等可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)研究，制定切實(shí)可行的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、能源替代戰(zhàn)略、環(huán)境保護(hù)措施，為能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)提供理論支持。

一、文獻(xiàn)綜述

近年來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)者意識(shí)到能源、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境之間的相互作用對(duì)于解決能源問(wèn)題的重要影響，開(kāi)始將三者結(jié)合起來(lái)綜合考慮能源問(wèn)題，從而形成了3E系統(tǒng)理論的研究框架，并取得大量的理論與實(shí)踐成果。能源問(wèn)題的研究涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，不同專業(yè)的學(xué)者選擇了不同的研究視角與方法，得到的結(jié)論也有所差別，然而，他們的研究大多使用數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)工程以及運(yùn)籌學(xué)的方法對(duì)能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)三者之間的關(guān)系和內(nèi)部規(guī)律進(jìn)行定量分析。

日本長(zhǎng)岡理工大學(xué)從3E的理論框架出發(fā)提出了3Es-Model，模型描述了能源、環(huán)境和宏觀經(jīng)濟(jì)之間的數(shù)量關(guān)系，可以在給定節(jié)能、碳稅、促進(jìn)能效等減排方案的條件下，預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境三者的發(fā)展趨勢(shì)，為決策者制定相關(guān)政策提供參考。國(guó)外的一些學(xué)者和機(jī)構(gòu)深入研究了能源問(wèn)題與可持續(xù)發(fā)展的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境3E體系，例如，聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署、世界能源理事會(huì)以及聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)等國(guó)際機(jī)構(gòu)都曾經(jīng)以可持續(xù)發(fā)展理論為指導(dǎo)，對(duì)世界面臨的能源現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及能源與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展等問(wèn)題進(jìn)行了深入的分析和討論。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，相關(guān)政府部門(mén)也意識(shí)到了能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要意義。1984年，原國(guó)家計(jì)委和國(guó)務(wù)院能源辦公室牽頭，組織了我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域近70名專家，花費(fèi)五年的時(shí)間，完成了我國(guó)“廣義能源效率戰(zhàn)略工程”項(xiàng)目的研究，這是我國(guó)首次組織如此多的科研人員探討能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三者間的協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題。萬(wàn)紅飛等人（2000）在John Byrme研究的基礎(chǔ)上，分析了能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)三者之間的關(guān)系，并選擇二氧化碳和二氧化硫的排放量作為主要指標(biāo)，構(gòu)建了能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三者的關(guān)聯(lián)模型。王俊峰（2000）的研究首先探討了自然資源與經(jīng)濟(jì)、人口、環(huán)境之間的關(guān)系以及3E系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的矛盾規(guī)律，并在此指導(dǎo)下提出了能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的原理和計(jì)算方法。遲春潔從3E系統(tǒng)的角度來(lái)研究能源安全問(wèn)題?？梢?jiàn)，國(guó)內(nèi)外的眾多學(xué)者對(duì)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)從多個(gè)角度進(jìn)行了有益探索，取得了大量的理論成果，對(duì)緩解和解決我國(guó)的能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境問(wèn)題具有重要意義。

二、能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)建

（一）能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)的界定

能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)是指在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化、生態(tài)背景下，各種系統(tǒng)要素有機(jī)結(jié)合在一起所形成的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含若干個(gè)子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)分別擁有不同的屬性。在能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部，子系統(tǒng)是相互作用、互為影響的，系統(tǒng)內(nèi)部也同時(shí)和系統(tǒng)外部的環(huán)境發(fā)生著交換關(guān)系，可以表示為：

MSIS？奐{S1S2……Sm，Ei，Ci，F(xiàn)i，Rel，O，Rst，T，L}（m？叟2）（1）

公式（1）中Sm表示第m個(gè)子系統(tǒng)；Ei、Ci、Fi分別表示第i個(gè)子系統(tǒng)的要素、結(jié)構(gòu)和功能；Rel是系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)集合，是能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)（MSIS）的相關(guān)關(guān)系集，Rel包括了能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、各個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以及能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)（MSIS）與國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；O是能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)的系統(tǒng)目標(biāo)集；Rst是系統(tǒng)的限制約束集；T、L分別為時(shí)間向量、空間向量；m是子系統(tǒng)的數(shù)目。

（二）能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境系統(tǒng)的構(gòu)成

根據(jù)系統(tǒng)的層次性，將能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)分解為經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)、能源支持子系統(tǒng)、環(huán)境承載子系統(tǒng)、社會(huì)發(fā)展子系統(tǒng)和政策調(diào)控子系統(tǒng)五個(gè)子系統(tǒng)。每一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)部又包含著若干要素，各要素在系統(tǒng)運(yùn)行中分別發(fā)揮著不同作用。能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)并不是一個(gè)封閉的系統(tǒng)，在分析時(shí)不能離開(kāi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)這個(gè)大系統(tǒng)去分析，必須考慮整個(gè)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間、系統(tǒng)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)之間的相互關(guān)系。能源系統(tǒng)與環(huán)境、技術(shù)水平和生態(tài)系統(tǒng)有密切關(guān)系，在當(dāng)前資源、環(huán)境與發(fā)展之間矛盾日益突出的情況下，能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)承載著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源利用和環(huán)境保護(hù)的多重壓力。研究系統(tǒng)時(shí)必須統(tǒng)籌考慮能源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境等諸多因素，不僅研究各因素之間的相互聯(lián)系、相互依存、相互制約，而且要將其形成的有機(jī)整體作為一個(gè)完整的、處于運(yùn)動(dòng)變化中的大系統(tǒng)。

三、能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)因果關(guān)系分析

本文引入系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（System Dynamics簡(jiǎn)稱“SD”）來(lái)描述能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)各子系統(tǒng)間的因果關(guān)系。因果關(guān)系是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法建模的基礎(chǔ)，是對(duì)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)要素與關(guān)系的一種真實(shí)寫(xiě)照。

（一）因果關(guān)系的總體描述

整個(gè)系統(tǒng)中，經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展起推動(dòng)作用，能源支持子系統(tǒng)起支持作用，環(huán)境承載子系統(tǒng)起緩沖作用，社會(huì)發(fā)展子系統(tǒng)起能動(dòng)作用，政策調(diào)控子系統(tǒng)起引導(dǎo)、管理和監(jiān)督的作用。整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)、有序的運(yùn)行，通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)各要素的相互作用和配置使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)。這就要求首先必須要建立可靠、安全、穩(wěn)定的能源供應(yīng)保障體系，能源發(fā)展必須和經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源開(kāi)發(fā)利用、生態(tài)保護(hù)相適應(yīng)，相協(xié)調(diào)。其中，資源開(kāi)發(fā)利用主要包括資源的進(jìn)一步勘探開(kāi)發(fā)、資源利用技術(shù)的進(jìn)步、利用效率的提高、發(fā)展和利用替代能源、利用進(jìn)口資源等。能源增長(zhǎng)必須維持在資源承載能力內(nèi)，在能源發(fā)展的同時(shí)，自然資源基礎(chǔ)得到維持和加強(qiáng)，對(duì)可再生資源利用的前提是不破壞其再生機(jī)制。能源發(fā)展對(duì)環(huán)境改變要在環(huán)境承載極限內(nèi)同步進(jìn)行能源建設(shè)與環(huán)境保護(hù)，恢復(fù)并維護(hù)好自然生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。通過(guò)國(guó)家政策、法律、法規(guī)和市場(chǎng)機(jī)制等有效調(diào)控，弱化甚至消除系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)間的消極影響，充分利用和促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)間的積極關(guān)系，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的良性循環(huán)。根據(jù)以上描述，能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)各子系統(tǒng)關(guān)系如圖1所示。

（二）因果關(guān)系涉及的宏觀變量

能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)模型的建立涉及的因素很多，對(duì)這些因素加以分析將成為構(gòu)建能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)。在建立能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)因果關(guān)系模型的過(guò)程中，可分別以各子系統(tǒng)的發(fā)展為主線來(lái)確定系統(tǒng)模型涉及的變量。能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)模型涉及的主要變量有以下幾個(gè)方面：

1. 經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)涉及的變量。經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)涉及的變量主要包括：GDP、第一產(chǎn)業(yè)增加值、第二產(chǎn)業(yè)增加值、第三產(chǎn)業(yè)增加值、工業(yè)增加值、資本形成總額、人均社會(huì)消費(fèi)品零售額、貨物與服務(wù)凈出口、財(cái)政收入、國(guó)內(nèi)旅游收入、外商直接投資、城鄉(xiāng)居民人均可支配收入、最終消費(fèi)支出、固定資本形成總額等。

2. 能源支持子系統(tǒng)涉及的變量。能源支持子系統(tǒng)涉及的變量主要包括：能源生產(chǎn)總量、能源消費(fèi)總量、煤炭生產(chǎn)量、煤炭消費(fèi)量、石油生產(chǎn)量、石油消費(fèi)量、天然氣生產(chǎn)量、天然氣消費(fèi)量、單位GDP能耗、單位工業(yè)增加值能耗、能源加工轉(zhuǎn)換效率、儲(chǔ)采比、能源消費(fèi)彈性系數(shù)、能源生產(chǎn)彈性系數(shù)等。

3. 環(huán)境承載子系統(tǒng)涉及的變量。環(huán)境承載子系統(tǒng)涉及的變量主要包括：二氧化硫（SO2）排放量、二氧化碳（CO2）排放量、廢水排放量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率、工業(yè)煙塵排放量、工業(yè)煙塵排放達(dá)標(biāo)率、工業(yè)粉塵排放量、工業(yè)粉塵排放達(dá)標(biāo)率、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量、工業(yè)固體廢物處置量等。

4.社會(huì)發(fā)展子系統(tǒng)涉及的變量。社會(huì)發(fā)展子系統(tǒng)技術(shù)模塊涉及的變量主要包括：科學(xué)家和工程師數(shù)、研究與試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)支出、技術(shù)市場(chǎng)成交額、人才密度指數(shù)、R&D經(jīng)費(fèi)支出占GDP比重、科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)籌集總額等；人口模塊主要包括：人口總量、出生率、死亡率、自然增長(zhǎng)率、人口增加數(shù)、人口減少數(shù)、遷出人口、遷入人口、就業(yè)人員、第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員、第二產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員、第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員等。

5. 政策調(diào)控子系統(tǒng)涉及的變量。政策調(diào)控子系統(tǒng)涉及的變量主要包括一些政策性參數(shù)：環(huán)保投資、科技投資、科技投資比例、環(huán)保投資比例、第一產(chǎn)業(yè)投資比例、第二產(chǎn)業(yè)投資比例、第三產(chǎn)業(yè)投資比例工業(yè)固體廢物綜合利用率、工業(yè)環(huán)境污染治理投資總額、工業(yè)污染治理投資等。

（三）因果反饋回路分析

系統(tǒng)的行為模式與特性主要取決于其內(nèi)部的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)與反饋機(jī)制[7]。本文在系統(tǒng)綜合分析的基礎(chǔ)上，確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次，結(jié)合整個(gè)系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在確定了各子系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)之后，建立的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)因果反饋回路，如圖2所示。

四、系統(tǒng)仿真與預(yù)測(cè)

（一）系統(tǒng)仿真

本文運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行仿真和預(yù)測(cè)。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是處理信息反饋系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為的方法論。作為其研究對(duì)象的實(shí)際系統(tǒng)一般都是高階次、非線性、多重反饋的復(fù)雜系統(tǒng)。它把研究對(duì)象劃分為若干子系統(tǒng)，并且建立起各個(gè)子系統(tǒng)之間的因果關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，立足于整體以及整體之間的關(guān)系研究。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究方法是建立計(jì)算機(jī)仿真模型——流圖和構(gòu)造方程式，進(jìn)行仿真試驗(yàn)，由此來(lái)驗(yàn)證模型的有效性，從而為戰(zhàn)略與決策的制定提供依據(jù)。被稱為“政策實(shí)驗(yàn)室”。本文即運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)將能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)劃分為五大子系統(tǒng)，分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與行為模式之間的關(guān)系，以采取相應(yīng)的策略調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，起到干預(yù)和控制系統(tǒng)，改善系統(tǒng)行為模式的作用。

本文以河北省為例對(duì)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)SD模型的檢驗(yàn)，選取了模型回路中重要指標(biāo)，GDP、能源消費(fèi)量、人口數(shù)量和污染物排放量等進(jìn)行仿真值和實(shí)際值的比較，來(lái)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ团c河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的擬合程度。在仿真過(guò)程中，取DT=1年，初始時(shí)間為2000年，仿真的完成時(shí)間為2009年，共計(jì)10年。通過(guò)VENSIM PLE軟件編寫(xiě)仿真程序，模擬河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)運(yùn)行情況，得到2000—2009年河北省GDP、人口總量、能源消費(fèi)量、工業(yè)固體廢棄物排放量等指標(biāo)的仿真值、實(shí)際值及誤差值如圖3所示。

（二）參數(shù)檢驗(yàn)與靈敏性分析

根據(jù)前文選定的系統(tǒng)輸出和響應(yīng)指標(biāo)，對(duì)所建立的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境仿真模型進(jìn)行了檢驗(yàn)，變量仿真值誤差率基本控制在-10%～10%。檢驗(yàn)結(jié)果顯示模型與河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際的擬合程度較高，因數(shù)據(jù)選取時(shí)間區(qū)間僅為10年，個(gè)別變量短期內(nèi)有較大幅度的波動(dòng)，所以出現(xiàn)個(gè)別變量模擬結(jié)果誤差超過(guò)10%的情況，這是一種正?，F(xiàn)象，因?yàn)槟茉础?jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)本身就存在許多不確定性因素，有時(shí)由于國(guó)家政策、自然災(zāi)害或其他外部環(huán)境的影響，導(dǎo)致有些變量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在某一時(shí)點(diǎn)上波動(dòng)較大；在用線性回歸的方法確定變量關(guān)系時(shí)，表現(xiàn)在模型中就會(huì)出現(xiàn)個(gè)別誤差較大的情況?？梢哉f(shuō)，系統(tǒng)仿真結(jié)果能夠達(dá)到理想狀態(tài)，數(shù)據(jù)結(jié)果有效可信，說(shuō)明本文所建立的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)仿真模型成立。

靈敏性分析是指當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)影響因素發(fā)生較小變化時(shí)，某效果指標(biāo)發(fā)生較大變化，這時(shí)我們說(shuō)該效果指標(biāo)對(duì)此因素敏感；反之，當(dāng)系統(tǒng)中影響因素發(fā)生大變化時(shí)，其效果指標(biāo)發(fā)生較小變化，這時(shí)我們稱某效果指標(biāo)對(duì)此因素不敏感。那么，當(dāng)影響因素發(fā)生同樣變化時(shí)，效果指標(biāo)變化大的方案就是敏感性強(qiáng)的方案，效果指標(biāo)變化小的方案為敏感性弱的方案。本文能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)模型建立的最終目的就是通過(guò)調(diào)試尋找模型中較為靈敏的參數(shù)，從而幫助我們找到政策作用點(diǎn)，為制定最佳政策提供參數(shù)依據(jù)。為測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度，通過(guò)改變模型中計(jì)劃生育率、能源消費(fèi)彈性系數(shù)、GDP增長(zhǎng)率等常數(shù)參數(shù)-5%～5%的變化幅度顯示：模型的行為曲線在振幅大小上有所改變，但模型的行為變化趨勢(shì)并未出現(xiàn)大的變動(dòng)，對(duì)GDP、能源消費(fèi)量、人口總量、污染物排放量的靈敏度都在合理的范圍之內(nèi)。其中人口總量對(duì)于各指標(biāo)的靈敏度較低，其他因素變化不會(huì)對(duì)人口數(shù)量產(chǎn)生較大影響。三次產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)、單位工業(yè)增加值能耗、三次產(chǎn)業(yè)萬(wàn)元單位增加值對(duì)能源消費(fèi)彈性系數(shù)靈敏度較高。能源消費(fèi)相對(duì)于二氧化碳排放量、人口總量較靈敏，這是由于能源消費(fèi)量和污染排放量會(huì)隨著GDP的變化而發(fā)生較大調(diào)整，環(huán)境污染治理量則與每萬(wàn)元投資污染治理系數(shù)密切相關(guān)，敏感度值較高。而人口數(shù)量對(duì)于各項(xiàng)指標(biāo)的靈敏度均極低，接近于0，人口模型相對(duì)具有更高的穩(wěn)定性，因此靈敏度會(huì)偏小。

（三）系統(tǒng)分析與預(yù)測(cè)

通過(guò)參數(shù)檢驗(yàn)與靈敏性檢驗(yàn)后，可以運(yùn)用該模型對(duì)河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)的未來(lái)運(yùn)行情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而為政府經(jīng)濟(jì)決策提供有效的依據(jù)。根據(jù)河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)模型的仿真，預(yù)測(cè)在其他條件不變的情況下，河北省“十二五”及2020年河北省GDP、人口總量、能源消費(fèi)量及工業(yè)固體廢棄物將會(huì)不斷提高，其結(jié)果如圖4所示。

五、情景分析與政策模擬

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)作為一種仿真結(jié)構(gòu)模型，可以測(cè)試各種虛擬假設(shè)條件的變更對(duì)系統(tǒng)行為產(chǎn)生的影響，它既能預(yù)測(cè)出主要變量的發(fā)展趨勢(shì)，還可以為科學(xué)決策提供參考。它能很好地展示在各種不同政策下，模型所代表的真實(shí)系統(tǒng)將產(chǎn)生何種行為模式。在能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)中，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展必然會(huì)導(dǎo)致對(duì)能源需求的增加，高耗能產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張又會(huì)加劇環(huán)境的進(jìn)一步惡化，而政府的政策調(diào)控在一定程度則會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境起到一定的積極作用，從而使整個(gè)系統(tǒng)良性運(yùn)行，系統(tǒng)內(nèi)部不斷優(yōu)化和完善，子系統(tǒng)有序平衡發(fā)展，使整個(gè)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展。

（一）情景分析

能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，很多因素會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的變化具有不確定性。在能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)分析方面，傳統(tǒng)的趨勢(shì)外推的預(yù)測(cè)方法只能預(yù)測(cè)當(dāng)影響因素按過(guò)去的軌跡變化時(shí)的需求，無(wú)法考察過(guò)去發(fā)生過(guò)或?qū)?lái)要發(fā)生的情況，預(yù)測(cè)結(jié)果往往具有片面性。而情景分析法與一般的趨勢(shì)外推的預(yù)測(cè)方法的不同在于：它并不是要預(yù)測(cè)未來(lái)，而是設(shè)想哪些類型的未來(lái)是可能的，通過(guò)描述在不同的發(fā)展路線下各種“可能的未來(lái)”，可以考慮影響能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化的各驅(qū)動(dòng)因素的不確定性。本文設(shè)置四種情景：

1. 基準(zhǔn)情景。此情景是用來(lái)作為仿真實(shí)驗(yàn)的對(duì)照。該情景是指對(duì)系統(tǒng)當(dāng)前的發(fā)展模式不作干涉，系統(tǒng)中的所有模型、參數(shù)都不改變，在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)并以此來(lái)設(shè)計(jì)調(diào)控參數(shù)。

2. 高速發(fā)展情景。經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度在基礎(chǔ)情景之上加速增長(zhǎng)3%，2009年增速為15%，能源消費(fèi)彈性系數(shù)增長(zhǎng)至8%，原煤占比增加95%。在此情景下討論能源消費(fèi)量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度對(duì)能源消費(fèi)的變化影響。

3. 緩慢發(fā)展情景。經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度在基礎(chǔ)情景之上減速3%，2009年降至8%，能源消費(fèi)彈性系數(shù)降低0.1，降至0.6，原煤占比降至80%。在此情景下討論能源消費(fèi)量，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度對(duì)能源消費(fèi)的變化影響。

4. 可持續(xù)發(fā)展情景。此情景下2020年GDP比照2000 年翻兩番，能源生產(chǎn)及消費(fèi)按照規(guī)劃發(fā)展進(jìn)程發(fā)展。在此情景下將經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度、能源消費(fèi)彈性系統(tǒng)等指標(biāo)設(shè)定為：GDP增速9%，原煤占比80%，能源消費(fèi)彈性系數(shù)0.65。

針對(duì)以上四種情景，利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)河北省GDP、能源消費(fèi)總量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)SO2排放量等參數(shù)進(jìn)行模擬研究，討論經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度對(duì)能源效率、能源消費(fèi)量、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值等指標(biāo)的變化影響。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行反復(fù)的調(diào)試和運(yùn)行后，得到在不同方案下的系統(tǒng)運(yùn)行情況，如圖5所示。

（二）政策模擬

在能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)中，政策是由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)組成，而政策的變化通常情況下只改變信息影響與行動(dòng)的程度。政策發(fā)生變更，這時(shí)系統(tǒng)中大多數(shù)狀態(tài)變量的值只發(fā)生微小變化，這時(shí)如果對(duì)系統(tǒng)中的政策作用點(diǎn)施加影響其結(jié)果并沒(méi)有什么改變。也就是說(shuō)，如果一個(gè)系統(tǒng)對(duì)大多數(shù)參數(shù)的變化都不敏感，就意味著系統(tǒng)對(duì)政策變動(dòng)不敏感。但是，通常情況下，在任何系統(tǒng)中，我們總能找到少數(shù)參數(shù)或政策作用點(diǎn)，這些參數(shù)的變化對(duì)系統(tǒng)的行為會(huì)產(chǎn)生很大的影響。一旦作用于這些作用點(diǎn)之一的政策發(fā)生變化，那么其作用將會(huì)在系統(tǒng)中進(jìn)行放射性傳播。

本文設(shè)定河北省國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增速在可持續(xù)發(fā)展情景下保持9%的增速，因?yàn)樽?003年以來(lái)，河北省GDP年增長(zhǎng)率始終保持在10%～12%，變化幅度不大。因?yàn)槭艿蕉喾N因素的影響和限制，河北省GDP增長(zhǎng)不會(huì)發(fā)生太大變化。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，由于經(jīng)濟(jì)慣性在一定時(shí)期內(nèi)長(zhǎng)期存在，這個(gè)速率仍將會(huì)保持相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，這是符合經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況的。在四種情景設(shè)定下，可以看出：污染物在環(huán)境中的積累量以指數(shù)形式增長(zhǎng)而非線性增長(zhǎng)，這說(shuō)明每年環(huán)境污染治理量的增速小于排放量的增速?，F(xiàn)實(shí)中，由于生產(chǎn)不斷擴(kuò)大、治理不完善、政策存在漏洞等原因，雖然政府對(duì)環(huán)境污染治理投入越來(lái)越多的資金，但治理結(jié)果卻不盡如人意，污染排放量始終大于污染治理量?？梢哉f(shuō)，我們每年正在將越來(lái)越多的污染物投放到自然中。如果環(huán)境污染積累量不斷增長(zhǎng)，能源的開(kāi)發(fā)不顧資源的承載力，這種發(fā)展是不科學(xué)、不協(xié)調(diào)的。

六、能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)策建議

隨著河北省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，能源需求增長(zhǎng)也在急劇加大，能源的瓶頸制約矛盾越來(lái)越突出，能源長(zhǎng)期穩(wěn)定地供給成為敏感問(wèn)題和政府制定能源政策的基點(diǎn)。但能源特別是不可再生能源對(duì)人類來(lái)說(shuō)是稀缺的、有限的，因此在一定程度上影響著人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。長(zhǎng)期以來(lái)，河北省粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式使得對(duì)能源利用不合理，造成大量二氧化碳、二氧化硫、工業(yè)煙塵、粉塵的排放，全省范圍內(nèi)的資源開(kāi)發(fā)和污染物排放已經(jīng)超過(guò)了環(huán)境的承載能力。因此，制定科學(xué)合理的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，使有限的能源發(fā)揮最大的效應(yīng)，為全面建設(shè)小康社會(huì)提供支持和保障。

1. 優(yōu)化經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)。應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式；改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保，同時(shí)加速整合高耗能產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建淘汰落后產(chǎn)能的長(zhǎng)效機(jī)制。

2. 深化能源支持子系統(tǒng)。降低煤炭消費(fèi)量，增加清潔能源消費(fèi)，同時(shí)優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，積極開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能和太陽(yáng)能。

3. 改善環(huán)境承載子系統(tǒng)。應(yīng)不斷強(qiáng)化社會(huì)公眾的環(huán)保意識(shí)，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，全面加強(qiáng)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)，同時(shí)拓寬融資渠道，加大環(huán)保資金的投入。

4. 改進(jìn)社會(huì)發(fā)展子系統(tǒng)。提升科學(xué)技術(shù)水平，加快發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)；加大科技開(kāi)發(fā)，進(jìn)一步改善能源消費(fèi)的品種構(gòu)成。

5. 強(qiáng)化政策調(diào)控子系統(tǒng)。強(qiáng)化能源、環(huán)境的規(guī)劃約束和管理機(jī)制，建立資源使用權(quán)的交易機(jī)制和排污權(quán)交易制度，提高環(huán)境治理投資效果。

總之，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)低碳背景下能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)的重要保證，也是河北省能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，提高能源生產(chǎn)利用效率則是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的直接途徑。因此，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)政策激勵(lì)和制約兩方面的調(diào)控作用，為實(shí)現(xiàn)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展創(chuàng)造良好的制度環(huán)境。

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能源與環(huán)境系統(tǒng)工程范文第3篇

學(xué)科門(mén)類：理學(xué)

07

學(xué)科門(mén)類：理學(xué)

0701

數(shù)學(xué)類

0701

數(shù)學(xué)類

070103T

數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)

070103S

數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)

0702

物理學(xué)類

0702

物理學(xué)類

070204T

聲學(xué)

070203W

聲學(xué)

0703

化學(xué)類

0703

化學(xué)類

070303T

化學(xué)生物學(xué)

070303W

化學(xué)生物學(xué)

070304T

分子科學(xué)與工程

070304W

分子科學(xué)與工程

0704

天文學(xué)類

0705

天文學(xué)類

0705

地理科學(xué)類

0707

地理科學(xué)類

0706

大氣科學(xué)類

0709

大氣科學(xué)類

0707

海洋科學(xué)類

0710

海洋科學(xué)類

070703T

海洋資源與環(huán)境

071005S

海洋生物資源與環(huán)境

070704T

軍事海洋學(xué)

071004W

軍事海洋學(xué)

0708

地球物理學(xué)類

0708

地球物理學(xué)類

0709

地質(zhì)學(xué)類

0706

地質(zhì)學(xué)類

070903T

地球信息科學(xué)與技術(shù)（注：可授理學(xué)或工學(xué)學(xué)士學(xué)位）

070704W

地球信息科學(xué)與技術(shù)

070904T

古生物學(xué)

070603S

古生物學(xué)

0710

生物科學(xué)類

0704

生物科學(xué)類

0711

心理學(xué)類

0715

心理學(xué)類

0712

統(tǒng)計(jì)學(xué)類

0716

統(tǒng)計(jì)學(xué)類

08

學(xué)科門(mén)類：工學(xué)

08

學(xué)科門(mén)類：工學(xué)

0801

力學(xué)類

0711

力學(xué)類

0817

工程力學(xué)類

0802

機(jī)械類

0803

機(jī)械類

080209T

機(jī)械工藝技術(shù)

040313W

機(jī)械制造工藝教育

040314W

機(jī)械維修及檢測(cè)技術(shù)教育

080210T

微機(jī)電系統(tǒng)工程

080310S

微機(jī)電系統(tǒng)工程

080211T

機(jī)電技術(shù)教育

040315W

機(jī)電技術(shù)教育

080212T

汽車維修工程教育

040317W

汽車維修工程教育

0803

儀器類

0804

儀器儀表類

0804

材料類

0802

材料類

0713

材料科學(xué)類

080409T

粉體材料科學(xué)與工程

080209W

粉體材料科學(xué)與工程

080410T

寶石及材料工藝學(xué)

080208W

寶石及材料工藝學(xué)

080411T

焊接技術(shù)與工程

080207W

焊接技術(shù)與工程

080412T

功能材料

080215S

功能材料

080213S

生物功能材料

080413T

納米材料與技術(shù)

080216S

納米材料與技術(shù)

080414T

新能源材料與器件

080217S

新能源材料與器件

0805

能源動(dòng)力類

0805

能源動(dòng)力類（部分）

080502T

能源與環(huán)境系統(tǒng)工程

080504W

能源與環(huán)境系統(tǒng)工程

080503T

新能源科學(xué)與工程

080512S

新能源科學(xué)與工程

080507S

風(fēng)能與動(dòng)力工程

0806

電氣類

0806

電氣信息類（部分）

080602T

智能電網(wǎng)信息工程

080645S

智能電網(wǎng)信息工程

080603T

光源與照明

080610W

光源與照明

080604T

電氣工程與智能控制

080633H

電氣工程與智能控制

0807

電子信息類

0806

電氣信息類（部分）

0712

電子信息科學(xué)類

080707T

廣播電視工程

080617W

廣播電視工程

080708T

水聲工程

080644S

水聲工程

080709T

電子封裝技術(shù)

080214S

電子封裝技術(shù)

080710T

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)

080615W

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)

080711T

醫(yī)學(xué)信息工程

080624S

醫(yī)學(xué)信息工程

080712T

電磁場(chǎng)與無(wú)線技術(shù)

080631S

電磁場(chǎng)與無(wú)線技術(shù)

080713T

電波傳播與天線

080635S

電波傳播與天線

080714T

電子信息科學(xué)與技術(shù)(注：可授工學(xué)或理學(xué)學(xué)士學(xué)位)

071201

電子信息科學(xué)與技術(shù)

080715T

電信工程及管理

080632H

電信工程及管理

080716T

應(yīng)用電子技術(shù)教育

040318W

應(yīng)用電子技術(shù)教育

0808

自動(dòng)化類

0806

電氣信息類（部分）

080802T

軌道交通信號(hào)與控制

080602

自動(dòng)化（部分）

0809

計(jì)算機(jī)類

0806

電氣信息類（部分）

080907T

智能科學(xué)與技術(shù)

080627S

智能科學(xué)與技術(shù)

080908T

空間信息與數(shù)字技術(shù)

080903W

空間信息與數(shù)字技術(shù)

080909T

電子與計(jì)算機(jī)工程

080637H

電子與計(jì)算機(jī)工程

0810

土木類

0807

土建類（部分）

081005T

城市地下空間工程

080706W

城市地下空間工程

081006T

道路橋梁與渡河工程

080724W

道路橋梁與渡河工程

0811

水利類

0808

水利類

081104T

水務(wù)工程

080709W

水務(wù)工程

0812

測(cè)繪類

0809

測(cè)繪類

081203T

導(dǎo)航工程

080904S

導(dǎo)航工程

081204T

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)

080905S

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)

0813

化工與制藥類

0811

化工與制藥類

081303T

資源循環(huán)科學(xué)與工程

080218S

資源循環(huán)科學(xué)與工程

080210W

再生資源科學(xué)與技術(shù)

081304T

能源化學(xué)工程

081106S

能源化學(xué)工程

081305T

化學(xué)工程與工業(yè)生物工程

081104S

化學(xué)工程與工業(yè)生物工程

0814

地質(zhì)類

0801

地礦類（部分）

081404T

地下水科學(xué)與工程

080109S

地下水科學(xué)與工程

0815

礦業(yè)類

0801

地礦類（部分）

081505T

礦物資源工程

080107Y

礦物資源工程

081506T

海洋油氣工程

080111S

海洋油氣工程

0816

紡織類

0814

輕工紡織食品類（部分）

081603T

非織造材料與工程

081412S

非織造材料與工程

081604T

服裝設(shè)計(jì)與工藝教育

040329W

服裝設(shè)計(jì)與工藝教育

0817

輕工類

0814

輕工紡織食品類（部分）

0818

交通運(yùn)輸類

0812

交通運(yùn)輸類

081806T

交通設(shè)備與控制工程

081213S

交通信息與控制工程

081209W

交通設(shè)備信息工程

080647S

交通設(shè)備與控制工程

081807T

救助與打撈工程

081211S

救助與打撈工程

081808TK

船舶電子電氣工程

080636S

船舶電子電氣工程

0819

海洋工程類

0813

海洋工程類

081902T

海洋工程與技術(shù)

081302S

海洋工程與技術(shù)

081903T

海洋資源開(kāi)發(fā)技術(shù)

081303S

海洋資源開(kāi)發(fā)技術(shù)

0820

航空航天類

0815

航空航天類

082006T

飛行器質(zhì)量與可靠性

081508S

質(zhì)量與可靠性工程

082007T

飛行器適航技術(shù)

081212S

航空器適航技術(shù)

0821

兵器類

0816

武器類

0822

核工程類

0805

能源動(dòng)力類（部分）

0823

農(nóng)業(yè)工程類

0819

農(nóng)業(yè)工程類

0824

林業(yè)工程類

0820

林業(yè)工程類

0825

環(huán)境科學(xué)與工程類

0810

環(huán)境與安全類（部分）

0714

環(huán)境科學(xué)類

082505T

環(huán)保設(shè)備工程

081009S

環(huán)保設(shè)備工程

082506T

資源環(huán)境科學(xué)（注：可授工學(xué)或理學(xué)學(xué)士學(xué)位）

071403W

資源環(huán)境科學(xué)

081105S

資源科學(xué)與工程

082507T

水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)

081003W

水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)

0826

生物醫(yī)學(xué)工程類

0806

電氣信息類（部分）

082602T

假肢矯形工程

080622W

假肢矯形工程

0827

食品科學(xué)與工程類

0814

輕工紡織食品類（部分）

082706T

葡萄與葡萄酒工程

081409W

葡萄與葡萄酒工程

082707T

食品營(yíng)養(yǎng)與檢驗(yàn)教育

040332W

食品營(yíng)養(yǎng)與檢驗(yàn)教育（部分）

082708T

烹飪與營(yíng)養(yǎng)教育

040333W

烹飪與營(yíng)養(yǎng)教育

0828

建筑類

0807

土建類（部分）

082804T

歷史建筑保護(hù)工程

080707W

歷史建筑保護(hù)工程

0829

安全科學(xué)與工程類

0810

環(huán)境與安全類（部分）

0830

生物工程類

0818

生物工程類

083002T

生物制藥

081107S

生物制藥

0831

公安技術(shù)類

0821

公安技術(shù)類

083103TK

交通管理工程

082104W

交通管理工程

083104TK

安全防范工程

082103W

安全防范工程

083105TK

公安視聽(tīng)技術(shù)

082106S

公安視聽(tīng)技術(shù)

083106TK

搶險(xiǎn)救援指揮與技術(shù)

082108S

搶險(xiǎn)救援指揮與技術(shù)

083107TK

火災(zāi)勘查

030504W

火災(zāi)勘查

083108TK

網(wǎng)絡(luò)安全與執(zhí)法

082107S

網(wǎng)絡(luò)安全與執(zhí)法

083109TK

核生化消防

082105W

核生化消防

09

學(xué)科門(mén)類：農(nóng)學(xué)

09

學(xué)科門(mén)類：農(nóng)學(xué)

0901

植物生產(chǎn)類

0901

植物生產(chǎn)類

090107T

茶學(xué)

090104

茶學(xué)

090108T

煙草

090105W

煙草

090109T

應(yīng)用生物科學(xué)（注：可授農(nóng)學(xué)或理學(xué)學(xué)士學(xué)位）

090108W

應(yīng)用生物科學(xué)

040308W

應(yīng)用生物教育

090110T

農(nóng)藝教育

040301W

農(nóng)藝教育

090111T

園藝教育

040302W

園藝教育

0902

自然保護(hù)與環(huán)境生態(tài)類

0904

環(huán)境生態(tài)類

0903

動(dòng)物生產(chǎn)類

0905

動(dòng)物生產(chǎn)類

090302T

蠶學(xué)

090502

蠶學(xué)

090303T

蜂學(xué)

090503W

蜂學(xué)

0904

動(dòng)物醫(yī)學(xué)類

0906

動(dòng)物醫(yī)學(xué)類

090403T

動(dòng)植物檢疫（注：可授農(nóng)學(xué)或理學(xué)學(xué)士學(xué)位）

070406W

動(dòng)植物檢疫

0905

林學(xué)類

0903

森林資源類

0906

水產(chǎn)類

0907

水產(chǎn)類

090603T

水族科學(xué)與技術(shù)

090703S

水族科學(xué)與技術(shù)

0907

草學(xué)類

0902

草業(yè)科學(xué)類

10

學(xué)科門(mén)類：醫(yī)學(xué)

10

學(xué)科門(mén)類：醫(yī)學(xué)

1001

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)類

1001

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)類

1002

臨床醫(yī)學(xué)類

1003

臨床醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)技術(shù)類（部分）

100202TK

麻醉學(xué)

100302*

麻醉學(xué)

100203TK

醫(yī)學(xué)影像學(xué)

100303*

醫(yī)學(xué)影像學(xué)

100204TK

眼視光醫(yī)學(xué)

100306W

眼視光學(xué)（部分）

100205TK

精神醫(yī)學(xué)

100308W

精神醫(yī)學(xué)

100206TK

放射醫(yī)學(xué)

100305W

放射醫(yī)學(xué)

1003

口腔醫(yī)學(xué)類

1004

口腔醫(yī)學(xué)類

1004

公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)類

1002

預(yù)防醫(yī)學(xué)類

100403TK

婦幼保健醫(yī)學(xué)

100203S

婦幼保健醫(yī)學(xué)

100404TK

衛(wèi)生監(jiān)督

100206S

衛(wèi)生監(jiān)督

100405TK

全球健康學(xué)（注：授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位）

100205S

全球健康學(xué)

1005

中醫(yī)學(xué)類

1005

中醫(yī)學(xué)類（部分）

1006

中西醫(yī)結(jié)合類

1005

中醫(yī)學(xué)類（部分）

1007

藥學(xué)類

1008

藥學(xué)類（部分）

100703TK

臨床藥學(xué)（注：授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位）

100808S

臨床藥學(xué)

100704T

藥事管理（注：授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位）

100810S

藥事管理

100705T

藥物分析（注：授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位）

100812S

藥物分析

100706T

藥物化學(xué)（注：授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位）

100813S

藥物化學(xué)

100707T

海洋藥學(xué)（注：授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位）

100809S

海洋藥學(xué)

1008

中藥學(xué)類

1008

藥學(xué)類（部分）

100803T

藏藥學(xué)（注：授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位）

100805W

藏藥學(xué)

100804T

蒙藥學(xué)（注：授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位）

100811W

蒙藥學(xué)

100805T

中藥制藥（注：可授理學(xué)或工學(xué)學(xué)士學(xué)位）

100814S

中藥制藥

100806T

中草藥栽培與鑒定（注：授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位）

100804W

中草藥栽培與鑒定

1009

法醫(yī)學(xué)類

1006

法醫(yī)學(xué)類

1010

醫(yī)學(xué)技術(shù)類

1003

臨床醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)技術(shù)類（部分）

101008T

聽(tīng)力與言語(yǔ)康復(fù)學(xué)

100310W

聽(tīng)力學(xué)

1011

護(hù)理學(xué)類

1007

護(hù)理學(xué)類

12

學(xué)科門(mén)類：管理學(xué)

11

學(xué)科門(mén)類：管理學(xué)

1201

管理科學(xué)與工程類

1101

管理科學(xué)與工程類（部分）

120106TK

保密管理

110102

信息管理與信息系統(tǒng)（部分）

1202

工商管理類

1102

工商管理類（部分）

120211T

勞動(dòng)關(guān)系

110314S

勞動(dòng)關(guān)系

120212T

體育經(jīng)濟(jì)與管理

020113W

體育經(jīng)濟(jì)

110316S

體育產(chǎn)業(yè)管理

120213T

財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)教育

040334W

財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)教育

120214T

市場(chǎng)營(yíng)銷教育

040336W

市場(chǎng)營(yíng)銷教育

1203

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理類

1104

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理類

1204

公共管理類

1103

公共管理類

120406TK

海關(guān)管理

110319S

海關(guān)管理

120407T

交通管理（注：可授管理學(xué)或工學(xué)學(xué)士學(xué)位）

110313S

航運(yùn)管理

120408T

海事管理

081208W

海事管理

120409T

公共關(guān)系學(xué)

110305W

公共關(guān)系學(xué)

1205

圖書(shū)情報(bào)與檔案管理類

1105

圖書(shū)檔案學(xué)類

1206

物流管理與工程類

1102

工商管理類（部分）

120603T

采購(gòu)管理

110219S

采購(gòu)管理

1207

工業(yè)工程類

1101

管理科學(xué)與工程類（部分）

120702T

標(biāo)準(zhǔn)化工程

110110S

標(biāo)準(zhǔn)化工程

120703T

質(zhì)量管理工程

110107S

產(chǎn)品質(zhì)量工程

1208

電子商務(wù)類

1102

工商管理類（部分）

120802T

電子商務(wù)及法律

110216H

電子商務(wù)及法律

1209

旅游管理類

1102

工商管理類（部分）

120904T

旅游管理與服務(wù)教育

040331W

旅游管理與服務(wù)教育

13

學(xué)科門(mén)類：藝術(shù)學(xué)

[新增]

1301

藝術(shù)學(xué)理論類

[新增]

1302

音樂(lè)與舞蹈學(xué)類

[新增]

1303

戲劇與影視學(xué)類

[新增]

130311T

影視攝影與制作

050416

攝影（部分）

050432S

數(shù)字電影技術(shù)

050426S

照明藝術(shù)

1304

美術(shù)學(xué)類

[新增]

130405T

書(shū)法學(xué)

050425S

書(shū)法學(xué)

130406T

中國(guó)畫(huà)

050429S

中國(guó)畫(huà)

1305

設(shè)計(jì)學(xué)類

[新增]

130509T

藝術(shù)與科技

050428S

音樂(lè)科技與藝術(shù)

能源與環(huán)境系統(tǒng)工程范文第4篇

關(guān)鍵詞：生態(tài)建筑；建筑設(shè)計(jì)；技術(shù)措施

近幾年提出的生態(tài)建筑及生態(tài)城市的建設(shè)理論，就是以自然生態(tài)原則為依據(jù)，探索人、建筑、自然三者之間的關(guān)系，為人類塑造一個(gè)最為舒適合理且可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境的理論。生態(tài)建筑是21世紀(jì)建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的方向。

一、生態(tài)建筑概述

所謂生態(tài)建筑，就是將建筑看成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，本質(zhì)就是能將數(shù)量巨大的人口整合居住在一個(gè)超級(jí)建筑中，通過(guò)組織（設(shè)計(jì)）建筑內(nèi)外空間中的各種物態(tài)因素，使物質(zhì)、能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部有秩序地循環(huán)轉(zhuǎn)換，獲得一種高效、低耗、無(wú)廢、無(wú)污、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境，例如星球大戰(zhàn)中的死星，黑客帝國(guó)里的“錫安”和蟻哥正傳里的蟻丘。

二、生態(tài)建筑設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

生態(tài)建筑也被稱作綠色建筑、可持續(xù)建筑。生態(tài)建筑涉及的面很廣，是多學(xué)科、多工種的交叉，是一門(mén)綜合性的系統(tǒng)工程，它需要整個(gè)社會(huì)的重視與參與。它是將人類社會(huì)與自然界之間的平衡互動(dòng)作為發(fā)展的基點(diǎn)，將人作為自然的一員來(lái)重新認(rèn)識(shí)和界定自己及其人為環(huán)境在世界中的位置。生態(tài)建筑不是僅靠幾位建筑師就可實(shí)現(xiàn)，更不是一朝一夕就能完成的，它代表了新世紀(jì)的方向，是建筑師應(yīng)該為之奮斗的目標(biāo)。一般來(lái)講，生態(tài)是指人與自然的關(guān)系，那么生態(tài)建筑就應(yīng)該處理好人、建筑和自然三者之間的關(guān)系，它既要為人創(chuàng)造一個(gè)舒適的空間小環(huán)境（即健康宜人的溫度、濕度、清潔的空氣、好的光環(huán)境、聲環(huán)境及具有長(zhǎng)效多適的靈活開(kāi)敞的空間等）；同時(shí)又要保護(hù)好周圍的大環(huán)境——自然環(huán)境（即對(duì)自然界的索取要少、且對(duì)自然環(huán)境的負(fù)面影響要?。?。

這其中，前者主要指對(duì)自然資源的少費(fèi)多用，包括節(jié)約土地，在能源和材料的選擇上，貫徹減少使用、重復(fù)使用、循環(huán)使用以及用可再生資源替代不可生資源等原則。后者主要是減少排放和妥善處理有害廢棄物（包括固體垃圾、污水、有害氣體）以及減少光污染、聲污染等等。對(duì)小環(huán)境的保護(hù)則體現(xiàn)在從建筑物的建造、使用，直至壽命終結(jié)后的全過(guò)程。

以建筑設(shè)計(jì)為著眼點(diǎn)，生態(tài)建筑主要表現(xiàn)為：利用太陽(yáng)能等可再生能源，注重自然通風(fēng)，自然采光與遮陰，為改善小氣候采用多種綠化方式，為增強(qiáng)空間適應(yīng)性采用大跨度輕型結(jié)構(gòu)，水的循環(huán)利用，垃圾分類、處理以及充分利用建筑廢棄物等。僅以上幾個(gè)方面就可以看出，不論哪方面都需要多工種的配合，需要結(jié)構(gòu)、設(shè)備、園林等工種，建筑物理、建筑材料等學(xué)科的通力協(xié)作才能得以實(shí)現(xiàn)。這其中建筑師起著統(tǒng)領(lǐng)作用，建筑師必須以生態(tài)的觀念、整合的觀念，從整體上進(jìn)行構(gòu)思。

恩格斯指出：“自然的歷史和人的歷史是相互制約的”。因此，建筑師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須要在關(guān)注人類社會(huì)自身發(fā)展的同時(shí)，關(guān)注并尊重自然規(guī)律，絕不能以犧牲地區(qū)環(huán)境品質(zhì)和未來(lái)發(fā)展所需的生態(tài)資源為代價(jià)，用“向后代借資源”的方式求取局部的利益和發(fā)展。在具體實(shí)施操作層面上，生態(tài)建筑設(shè)計(jì)應(yīng)注重把握和運(yùn)用以往建筑設(shè)計(jì)所忽略的自然生態(tài)的特點(diǎn)和規(guī)律，貫徹整體優(yōu)先的準(zhǔn)則，并力圖塑造一個(gè)人工環(huán)境與自然環(huán)境和諧共存的，面向可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)的建筑環(huán)境。

三、生態(tài)住宅設(shè)計(jì)理論

目前，世界各國(guó)新型的生態(tài)住宅可謂方興未艾，從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，發(fā)展生態(tài)建筑在我國(guó)也必然是大勢(shì)所趨。作為國(guó)家的重要產(chǎn)業(yè)，城鎮(zhèn)住宅建設(shè)必將快速發(fā)展。所以，如果不抓住時(shí)機(jī)，及時(shí)把“生態(tài)理念”引入到住宅設(shè)計(jì)中，解決住宅節(jié)能和住區(qū)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，將會(huì)對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境產(chǎn)生不可挽回的后果。

生態(tài)住宅設(shè)計(jì)，指的就是綜合運(yùn)用當(dāng)代建筑學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)、人工環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)以及其他科學(xué)技術(shù)的綜合成果，把住宅建造成一個(gè)小的生態(tài)系統(tǒng)，為居住者提供舒適、健康、環(huán)保、高效、美觀的居住環(huán)境的一種設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)。這里所說(shuō)的“生態(tài)”絕非一般意義的綠化，而是一種對(duì)環(huán)境無(wú)害而又有利于人們工作生活的標(biāo)志。

在工程實(shí)施過(guò)程中，生態(tài)住宅涉及的技術(shù)體系極其龐大，包括能源系統(tǒng)（新能源與可再生能源的利用）、水環(huán)境系統(tǒng)、聲環(huán)境系統(tǒng)、光環(huán)境系統(tǒng)、熱環(huán)境系統(tǒng)、綠化系統(tǒng)、廢棄物管理與處置系統(tǒng)、游憩系統(tǒng)和綠色建材系統(tǒng)等。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，其技術(shù)策略主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1、住區(qū)物理環(huán)境（聲、光、熱環(huán)境）與能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括建筑規(guī)劃、建筑單體設(shè)計(jì)、建筑能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等，同時(shí)又與綠化設(shè)計(jì)以及建材的選擇息息相關(guān)，是當(dāng)前生態(tài)住宅設(shè)計(jì)中最重要而又最容易被忽視的問(wèn)題；

2、智能化住區(qū)，主要包括信息管理和通訊自動(dòng)化、物業(yè)管理自動(dòng)化、設(shè)備自動(dòng)化控制、安全防護(hù)自動(dòng)化以及家庭智能化等；

3、節(jié)省土地，節(jié)約能源，做好廢棄物的回收和處理。

四、設(shè)計(jì)理論在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

從上述思路出發(fā)，要實(shí)現(xiàn)住宅設(shè)計(jì)生態(tài)化，需綜合考慮3個(gè)方面的因素：住宅住區(qū)規(guī)劃、建筑單體設(shè)計(jì)（包括建筑造型、朝向、定位以及細(xì)部處理。如維護(hù)結(jié)構(gòu)材料選擇、保溫方式、門(mén)窗形式等）、建筑物內(nèi)的環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文將從住區(qū)風(fēng)環(huán)境、自然通風(fēng)綠化、水景設(shè)計(jì)和防止住區(qū)熱島現(xiàn)象、日照遮陽(yáng)與采光護(hù)結(jié)構(gòu)布置、噪聲和污染的防止和控制等與建筑設(shè)計(jì)相關(guān)的幾個(gè)方面，分別闡述生態(tài)建筑理論在住宅建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。

1、住區(qū)風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)

建筑物布局不合理。會(huì)導(dǎo)致住區(qū)局部氣候惡化。規(guī)劃師和建筑師已經(jīng)認(rèn)識(shí)到風(fēng)環(huán)境和再生風(fēng)環(huán)境問(wèn)題已不容忽視。然而，可能是對(duì)室外風(fēng)環(huán)境的預(yù)測(cè)不夠重視或缺乏有效的技術(shù)手段。當(dāng)建筑師們?cè)趯?duì)建筑住區(qū)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，更為常見(jiàn)的做法是過(guò)多地把設(shè)計(jì)重點(diǎn)集中在建筑平面的功能布置、美觀設(shè)計(jì)及空間利用上，而很少或僅僅憑經(jīng)驗(yàn)考慮高層、高密度建筑群中氣流流動(dòng)情況對(duì)人的影響。事實(shí)上，良好的室外風(fēng)環(huán)境，不僅意味著在冬季風(fēng)速太大時(shí)不會(huì)出現(xiàn)人們舉步維艱的情況，還應(yīng)該在炎熱夏季保持室內(nèi)自然通風(fēng)。從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中僅僅考慮對(duì)盛行風(fēng)簡(jiǎn)單設(shè)置屏障的做法顯然是不夠的。在實(shí)際的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要獲得良好的住區(qū)風(fēng)環(huán)境，了解小區(qū)內(nèi)氣流流動(dòng)情況，是建筑師在設(shè)計(jì)初期所必須做到的。

2、自然通風(fēng)

在住宅建筑中，自然通風(fēng)是最經(jīng)濟(jì)和有效的環(huán)境調(diào)節(jié)手段，而建筑物的平面布局、立面設(shè)計(jì)與三維空間布置等，都對(duì)自然通風(fēng)的效果有重要的影響。充分考慮這一影響而進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)能有效地解決住宅中熱舒適性和空氣質(zhì)量問(wèn)題，而且在不增加住戶投資的情況下，就能營(yíng)造一個(gè)健康、舒適的居室環(huán)境。

3、綠化、水景設(shè)計(jì)和防止住區(qū)“熱島”現(xiàn)象

住區(qū)周圍建筑的熱環(huán)境不僅和氣流流動(dòng)有關(guān)系，同時(shí)還和住區(qū)建筑周圍的輻射系統(tǒng)有關(guān)。受住宅設(shè)計(jì)中建筑密度、建筑材料、建筑布局、綠地率和水景設(shè)施等因素的影響，住區(qū)室外氣溫有可能出現(xiàn)“熱島”現(xiàn)象。合理的建筑設(shè)計(jì)和布局，選擇高效美觀的綠化形式（包括屋頂綠化和墻壁垂直綠化）及水景設(shè)置，可有效地降低“熱島”效應(yīng)，獲得清新宜人的室內(nèi)外環(huán)境。特別值得指出的是，建設(shè)生態(tài)住區(qū)不等于簡(jiǎn)單地提高綠化面積，如果住區(qū)綠化僅僅使用大規(guī)模草地而不考慮與林地、水景設(shè)施以及自然通風(fēng)等手段有效地結(jié)合起來(lái)，不僅不能充分發(fā)揮綠化在改善室內(nèi)外熱環(huán)境方面的巨大作用，還會(huì)把大量的金錢浪費(fèi)在草地的澆灌上，可謂得不償失。在綠化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中如何改善住區(qū)室外環(huán)境，除了避免以上誤區(qū)外，還應(yīng)做好以下2個(gè)方面的工作：①合理選擇和搭配綠化植物和水景設(shè)置，并與整個(gè)小區(qū)的熱環(huán)境設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)起來(lái)，除了給人以觀賞的美感外，還應(yīng)充分發(fā)揮植物、水在降低“熱島”作用、改善住區(qū)微氣候方面的作用；②設(shè)計(jì)中要以人為本，如果綠化設(shè)計(jì)的最后結(jié)果是把人和綠色隔絕開(kāi)來(lái)，僅僅“可以遠(yuǎn)觀而謝絕入內(nèi)”是不可取的。

4、日照、遮陽(yáng)與采光

夏天陽(yáng)光的直射和熱輻射是影響居室熱環(huán)境的一個(gè)重要因素，同時(shí)也是影響住戶心理感受的重要因素。遮陽(yáng)是指運(yùn)用建筑的外形設(shè)計(jì)、懸挑和凸凹變化而形成建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，使室內(nèi)實(shí)際接受的陽(yáng)光直射和輻射熱量減少。比較好的方法是根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩砼c氣侯條件，通過(guò)精確計(jì)算，對(duì)住區(qū)的建筑布局以及單體住宅的相對(duì)關(guān)系，進(jìn)行建筑群日照、遮陽(yáng)以及自然采光分析，檢驗(yàn)是否滿足日照和遮陽(yáng)的要求。

5、護(hù)結(jié)構(gòu)布置

這里主要是指外墻和外窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的布置，體型系數(shù)這一概念并不能充分反映護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)建筑物熱環(huán)境的復(fù)雜影響。實(shí)際上，對(duì)于不同朝向角和傾角的外墻和外窗，由于當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向的不同而造成的滲透情況的不同，外表面的對(duì)流換熱系數(shù)也相差很大，日間接受的太陽(yáng)輻射隨著時(shí)間變化而千差萬(wàn)別，夜間背景輻射狀況也不相同。

6、噪聲和污染的防止和控制

住區(qū)規(guī)劃應(yīng)有效地設(shè)計(jì)防噪系統(tǒng)，如將住區(qū)和主要交通干線相隔絕，防止主要交通干線的噪音傳過(guò)來(lái)。污染控制問(wèn)題也需重視，建筑物內(nèi)部空氣質(zhì)量不好，一定是與室外空氣污染有關(guān)，而通過(guò)有效的綠化、有效的組織建筑周圍氣流流動(dòng)，可以改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。在設(shè)計(jì)初期，技術(shù)人員就應(yīng)該深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研和測(cè)試，檢驗(yàn)當(dāng)?shù)氐脑肼暬蛭廴臼欠穹蠘?biāo)準(zhǔn)，如果不能滿足要求，一定要采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。如果居室噪聲超標(biāo)，可考慮采用錯(cuò)開(kāi)設(shè)計(jì)的雙層玻璃窗，既能有效降低噪聲，又不影響自然通風(fēng)。

能源與環(huán)境系統(tǒng)工程范文第5篇

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)；系統(tǒng)論；工業(yè)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

所謂系統(tǒng)，就是相互聯(lián)系、相互制約的若干個(gè)有序元素的集合。系統(tǒng)論是以系統(tǒng)整體的觀點(diǎn)來(lái)分析和解決問(wèn)題的科學(xué)方法論，已被廣泛地用于科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域，工業(yè)設(shè)計(jì)也不例外，系統(tǒng)論為設(shè)計(jì)師提供了全面考察和分析解決設(shè)計(jì)問(wèn)題的理論依據(jù)及分析方法。

1系統(tǒng)論的概念和思維方法

系統(tǒng)一詞最早源于古希臘語(yǔ)，即部分構(gòu)成整體。早在古代，人們?cè)谡J(rèn)識(shí)和改造自然社會(huì)的過(guò)程中，已經(jīng)萌發(fā)了各種各樣的對(duì)世界進(jìn)行整體性認(rèn)識(shí)的系統(tǒng)觀點(diǎn)和思想，這些觀點(diǎn)、思想經(jīng)過(guò)總結(jié)、整理和加工上升到了理論化、系統(tǒng)化的層面?，F(xiàn)代系統(tǒng)論的基本思想是由奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲首先提出的。［1］他將系統(tǒng)定義為相互作用著的若干要素的復(fù)合體，一般系統(tǒng)理論是研究系統(tǒng)中整體和部分、結(jié)構(gòu)和功能、系統(tǒng)和環(huán)境等等之間的相互聯(lián)系、相互作用。貝塔朗菲的思想之所以具有里程碑的意義，并不僅僅是因?yàn)樗亩鄻踊瘜W(xué)科性質(zhì)，更重要的是以一種整合之力的深刻洞察的思想，啟發(fā)著后人用整體的理念來(lái)看待世界及解決問(wèn)題。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思想就是把所研究和處理的對(duì)象當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)及研究系統(tǒng)、要素、環(huán)境三者之間的互動(dòng)關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化。［2］系統(tǒng)論是一種思維模式，為我們提供解決設(shè)計(jì)問(wèn)題的理論依據(jù)，并作為探尋設(shè)計(jì)方法的指導(dǎo)方向。

2系統(tǒng)論在工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用與發(fā)展

科特勒和拉思是這樣評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的“：設(shè)計(jì)師通過(guò)對(duì)主要設(shè)計(jì)要素的創(chuàng)造性應(yīng)用，來(lái)尋求消費(fèi)者滿意度和公司盈利最大化的過(guò)程。”商業(yè)模式的變化往往要求設(shè)計(jì)也要有及時(shí)的響應(yīng)。［3］工業(yè)設(shè)計(jì)作為一個(gè)系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)，其涉及的領(lǐng)域也在不斷地演化和擴(kuò)充，下文就是系統(tǒng)論設(shè)計(jì)方法在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用的研究總結(jié)。

2.1產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)論早期在工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用就是如何使產(chǎn)品系列化、模塊化，既滿足市場(chǎng)多樣化的需求又能批量化生產(chǎn)。在系統(tǒng)論的基本思想指導(dǎo)下，烏爾姆在早期的設(shè)計(jì)過(guò)程中，嘗試將系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為兩種基本的方式：一種是以一個(gè)主件為基礎(chǔ)，依據(jù)用戶自身的需求配置部件；第二種是系統(tǒng)單元的組合，單元本身已具有獨(dú)立的功能，但可以通過(guò)增加更多的單元將系統(tǒng)擴(kuò)展為更有效的系統(tǒng)。這種模塊化、系統(tǒng)化的產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想成為設(shè)計(jì)史上非常重要的理論創(chuàng)新。烏爾姆利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想開(kāi)始與布勞恩公司合作，設(shè)計(jì)的收音機(jī)、電視機(jī)、音響組合系統(tǒng)，都是用標(biāo)準(zhǔn)的模塊單元進(jìn)行不同的自由組合，它們的部件不僅具有互換性，而且方便安裝、拆卸、存放，對(duì)后來(lái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。綜上所述，產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)是將結(jié)構(gòu)模塊化方法融于系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法之中，不僅可以保證設(shè)計(jì)的規(guī)范化，而且可以優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程，提高設(shè)計(jì)效率。

2.2人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)

二戰(zhàn)后，人機(jī)工程學(xué)引入了工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)對(duì)象由產(chǎn)品擴(kuò)大到了人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)。設(shè)計(jì)師不再是針對(duì)孤立的設(shè)計(jì)對(duì)象，而是研究“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)并形成一個(gè)完整系統(tǒng)化的框架。例如，組合柜要考慮各個(gè)組成部分之間的位置關(guān)系和組合關(guān)系，還要考慮到系統(tǒng)環(huán)境與人的實(shí)際使用需求。例如，從廚房系統(tǒng)角度來(lái)設(shè)計(jì)它的子系統(tǒng)，考慮到用戶自身的人機(jī)條件，日常主要操作行為等，以此類推來(lái)設(shè)計(jì)臥室系統(tǒng)、辦公室系統(tǒng)、通訊設(shè)備系統(tǒng)等。系統(tǒng)論使雜亂的環(huán)境變得關(guān)聯(lián)和系統(tǒng)化，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅要設(shè)計(jì)產(chǎn)品，還要考慮人與產(chǎn)品之間的關(guān)系，產(chǎn)品所處的環(huán)境等因素，處理整體與部分之間以及整體對(duì)象與外部環(huán)境之間的相互關(guān)系。

2.3綠色工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著人們對(duì)自然資源的無(wú)限度開(kāi)發(fā)，面臨著資源短缺、氣候變暖等一系列的威脅。保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源逐漸被各界人士重視，綠色設(shè)計(jì)、綠色制造、新能源等糅合了環(huán)境因素的現(xiàn)代制造技術(shù)被人們所提倡，于是發(fā)展了綠色工業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的新模式。現(xiàn)代綠色工業(yè)設(shè)計(jì)是以人為本的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略設(shè)計(jì)思想。它是一個(gè)人-機(jī)-環(huán)境-社會(huì)的協(xié)調(diào)系統(tǒng)，同時(shí)也是一個(gè)多層次、多因素、多變量的大系統(tǒng)，它從不同的視角可以分為多個(gè)子系統(tǒng)，如設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)、設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)、設(shè)計(jì)程序系統(tǒng)等。［4］所以，設(shè)計(jì)師必須從系統(tǒng)論觀點(diǎn)出發(fā)，綜合考量各個(gè)元素之間的相互關(guān)系，把重點(diǎn)放在真正的能源和環(huán)境保護(hù)上。在技術(shù)層面上，綠色系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用3R技術(shù)（減少、回收、重用），盡量較少物質(zhì)和能源的損耗，減少有害物質(zhì)的排放，盡量實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品極其零部件的回收和再利用，盡量使產(chǎn)品形式更加簡(jiǎn)潔，［5］創(chuàng)造一個(gè)人-自然-社會(huì)的良好系統(tǒng)。

3現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)論的新思想

3.1產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以理解為在新形勢(shì)下的一種創(chuàng)新策略轉(zhuǎn)變的結(jié)果，即從單純的設(shè)計(jì)、銷售“物質(zhì)化產(chǎn)品”轉(zhuǎn)向綜合的“產(chǎn)品與服務(wù)系統(tǒng)”，通過(guò)無(wú)形的、非物質(zhì)的手段來(lái)滿足消費(fèi)者的精神需求?；诜?wù)的產(chǎn)品系統(tǒng)，是從系統(tǒng)觀的角度導(dǎo)入服務(wù)的理念，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)放大產(chǎn)品的含義，通過(guò)物品、使用環(huán)境、人、社會(huì)環(huán)境、結(jié)構(gòu)五個(gè)要素，來(lái)構(gòu)建產(chǎn)品內(nèi)部系統(tǒng)，接著從服務(wù)的角度研究服務(wù)的相關(guān)因素，將服務(wù)與產(chǎn)品系統(tǒng)相融合，為用戶提供更高品質(zhì)的生活質(zhì)量。

3.2用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)

工業(yè)設(shè)計(jì)的核心是“產(chǎn)品”，但是脫離了用戶的產(chǎn)品只是紙上談兵，沒(méi)有任何意義。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們期待產(chǎn)品在完成其有用性價(jià)值的同時(shí)，又可以帶來(lái)獨(dú)特的精神體驗(yàn)，于是工業(yè)設(shè)計(jì)也在不斷地演化與發(fā)展，將產(chǎn)品賦予更深層次的價(jià)值和意義，以滿足用戶的心理訴求，讓產(chǎn)品與用戶進(jìn)行溝通交流，于是有了用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)的發(fā)展?！坝脩趔w驗(yàn)設(shè)計(jì)”是基于“用戶體驗(yàn)”諸多結(jié)果匯總基礎(chǔ)上的“以人為本的”設(shè)計(jì)研究，［6］用戶體驗(yàn)可以說(shuō)是一種新的造物活動(dòng)方式。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)同樣脫離不開(kāi)系統(tǒng)論的思想，用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是人與產(chǎn)品的交互系統(tǒng)，分析人、產(chǎn)品、場(chǎng)景三者的關(guān)系，了解“人”的心理和行為特點(diǎn)“，人”對(duì)“物”的交互方式（結(jié)合場(chǎng)景），來(lái)挖掘問(wèn)題的本質(zhì)，進(jìn)而分析、歸納、判斷用戶的真實(shí)訴求，提出系統(tǒng)解決問(wèn)題及組織管理機(jī)制的方案，為用戶帶來(lái)順暢的使用體驗(yàn)。

4結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今的工業(yè)設(shè)計(jì)所涉及的領(lǐng)域日益復(fù)雜，但設(shè)計(jì)的本質(zhì)并沒(méi)有改變，需要設(shè)計(jì)師將系統(tǒng)論的思維方式滲透到設(shè)計(jì)過(guò)程中，把復(fù)雜、綜合的設(shè)計(jì)因素梳理為脈絡(luò)清晰、層次分明的工作體系，以更開(kāi)闊和靈活的設(shè)計(jì)思路解決設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的各個(gè)問(wèn)題，使設(shè)計(jì)過(guò)程達(dá)到高效、合理和科學(xué)的目標(biāo)。

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