2.6 建筑节能的复杂性认识

系统科学观既是建筑节能科学观的认识基础，也是建筑节能科学观的重要方法论基础。用系统科学观认识建筑节能，就是把建筑节能作为一个系统，分析建筑节能的系统特性，形成建立建筑节能科学观体系中的系统观。建筑节能的系统复杂性，主要体现在整体性、人本性、开放性、动态性、多层次性和自组织性等几个方面，如图2.12所示。

图2.12 建筑节能的复杂性构成

1．整体性

整体性也称为系统性，是建筑节能最基本、最核心的系统特性。把建筑节能作为一个系统问题来分析，就是要从整体上去把握和认识建筑节能领域的所有现状和问题。建筑节能系统具有相对明确的结构、功能以及相对明晰的边界，系统要素之间相互关联，通过物质、能量或信息相通，空间与时间上通过特定集成方式协调、综合成一个功能良好的复杂系统。建筑节能系统的行为是由建筑系统中围护结构系统、建筑设备系统、建筑环境系统、建筑能源系统和建筑管理系统等各个部分的相互联系交叉影响造成的，反映系统与环境及系统内部各部分之间的约束、选择和协同关系，总系统的各子系统或各因素之间的关系是双向因果关系，表现出非线性的相互作用，具有复杂系统的特征。

2．人本性

建筑节能活动是以人为主体的社会实践活动。在建筑节能系统中，相关利益和行为主体的理念及人与人之间的协作关系都应围绕“以人为本”为核心，体现系统决策者、资源提供者、建设者、运营者和各种利益相关者等主体的人本性，建筑节能系统才能良性发展。

人对建筑环境的最基本的需求是为了满足生理和心理要求。在建筑环境中，人是主体，应以人为基准，体现人性，表达人情。人的活动总是多种多样的，并且与年龄、性别以及社会经历、文化层次、生活方式等多种环境因素息息相关，不同的环境对人产生不同的影响。建筑本身就是人类生活生存的环境，建筑活动就是环境再创造活动。认识到环境对当代人及后代人的影响，才能处理好人与建筑环境的关系，以及建筑与其周围环境的环境关系，有助于构建建筑与人的和谐关系，使建筑环境符合人的心理情感因素。因此，要求人体活动与建筑环境协调一致、密切相关，乃是建筑环境的重要功能表现，也是人与自然协调发展的必然要求，构成建筑节能社会活动的基本目标。

3．开放性

建筑节能是开放的系统，它与环境有密切联系，又与环境相互作用，并能不断向更好适应环境的方向发展。开放性是基于系统论的等价原理，即开放系统可以通过不同的输入和不同的系统结构达到同样的目标。作为开放的建筑节能系统，其不同围护结构材料、建筑设计形式和建筑设备对能量转换、输配和利用的影响本质是相同的，应作为整体来统一考虑。

建筑节能系统的开放性是系统自组织演化的前提条件。这种开放性不仅表现在建筑节能系统与外部社会、经济和生态环境的开放性，同时还体现在系统内部各子系统不同层次的开放性。系统内部元素之间、子系统之间通过物质、能量和信息的交换而相互作用，互相影响。在不同时期不同环节，建筑节能系统都受到来自系统内外自然或社会多领域环境复杂因素的影响，通过物质、能量和信息的频繁交流影响系统设计、建造和运行管理过程。建筑节能系统的开放性要求必须重视环境依赖性的同时，注重保护生态和人文环境。

4．动态性

不同历史时期，由于经济社会发展水平不同，建筑节能也呈现不同阶段的特征。建筑节能的发展机制取决于系统内部相关因素相互作用的结果，其结构、功能和行为不断变化，通过建筑节能系统自身多样性、创新性演化，不断适应环境发展的需求。建筑节能的动态性是系统自组织演化的内在动力，表现为系统与环境之间、子系统之间和系统各要素之间的非线性相互作用。“非线性相互作用构成了竞争和协同辩证关系，导致技术系统从无序到有序的自组织演化过程。^[27]”建筑节能系统内部各要素之间在系统发展过程中也充满竞争和协同作用，竞争使系统朝丧失整体性的方向发展，而协同作用却使系统内部各要素之间保持合作性与集体性，使系统保持整体性。这种竞争与协同的共同作用就形成了建筑节能系统的动态发展。

5．多层次性

任何复杂系统都是由许多子系统、因素、层次、结构组成的。建筑节能系统作为一个复杂的多层次结构系统，反映在时间尺度、空间尺度和功能等多个方面，形成复杂的网络体系，系统属性和组分具有多样性和差异性导致系统组分之间相互关系的多样性和差异性。建筑节能具有多种多样的子系统，子系统的相互作用又形成子子系统，每个子系统有相对独立的结构、功能和行为；每一层次既构筑上一层次的单元，又有助于系统的某一功能的实现。建筑节能系统的多层次性是建筑节能复杂性的根源之一，也是建筑节能系统整体性认识的重要组成部分。

6．自组织性

自组织性是开放系统在大量子系统合作下出现的宏观上的新结构。由于建筑系统及建筑节能系统本身属性与功能多样，系统与环境关系密切，具有上述开放性、动态性、整体性和人本性等特征，所以建筑节能系统是复杂系统，就具有复杂系统的自组织特性。建筑节能系统的自组织性主要表现为：系统内部和系统与环境的相互作用，使建筑节能系统在不同阶段和不同过程通过适应和调节向有序化方向发展；系统中各子系统的属性伴随系统结构演变而不断改变，与环境的协调关系在动态中改善；由于人及其组织或群体的参与，使建筑节能系统具有显著的社会经济属性，表现出现代工程系统所具有的学习和自适应的复杂特性等。

建筑节能系统的上述六大特性相互影响，互相融合，形成一个复杂的开放的巨系统，其基本属性决定了建筑节能遵循的是整体节能，是全过程的系统节能。这表明，对建筑节能的科学认识就要遵循“整体性、开放性、动态性”原则，要充分把握建筑节能系统的复杂性，从宏观着眼、微观着手，把建筑节能放在具体的自然、社会环境的大系统中进行分析，在社会经济发展的不同时期、不同水平条件下形成不同的特点。在建筑节能系统特性中，有一般系统具有的共性，也有建筑节能系统的个性。认识建筑节能的系统特性，关键是要在共性基础上认识其个性，把握建筑节能系统自身发展的机制。这既是建筑节能的认识基础，也是开展建筑节能实践的方法论基础。