從瓦特發明蒸汽機時起，化石能源消費開始迅速增加;1900年前后第二次工業革命發生，內燃機和電的發現與利用開啟了電氣時代，二次世界大戰后，世界人口大爆炸(見圖1)使得化石能源消費呈現爆炸性的增長。1870年以來，世界能源消費的變化趨勢如圖2所示，可以看出，二次世界大戰稍微遏制了能源消費增長的勢頭，之后在20世紀70年代爆發的能源危機促使人們開始大力開發新能源，這個時期的水電和核電增長迅猛。進入21世紀，可再生能源發展迅猛，主要體現在光伏發電、風力發電、生物質能源，以及其它的可再生能源，如地熱發電和潮汐能發電等。總體來看，低密度的新能源存在利用瓶頸和其它諸多質疑，核裂變所需礦產資源同樣有限且已發生的切諾貝利核電站與日本福島第一核電站事故證明核電站具有一定的不可靠性，另外熱核聚變技術遙不可及且人類也無法開采太空資源。因此，到2030年前后，人類依舊無法擺脫對于高密度化石能源的依賴。

反觀歷史，從能源利用的角度分析，農耕文明是建立在低密度太陽能和風能基礎上的，所有的人類機械太陽能裝置(如PV光伏板)都沒有植物光合作用利用太陽能的效率高且生態效益好［3］。根據卡諾定理發展出的熱力學第二定律以及熵、耗散結構的提出更是決定了機械系統這種典型的耗散系統需要高密度能源的支撐。這樣看來，高密度的化石能源是工業文明的必然選擇，低密度的可再生能源無法支撐工業文明的能源需求。然而，化石能源的枯竭近在咫尺(見表1)，假設現有發展模式不變，化石能源枯竭后，自然生態環境破壞殆盡，全球將處于生態赤字發展階段［4］，人類勢必會在經歷人口驟降、工業文明體制崩潰的動亂時期之后重新回到農耕文明。而目前，人們還看不到任何新能源有希望完全取代化石能源，因此中國要做好人類進入化石能源枯竭期的準備，建筑環境營造策略和技術也應該做出相應的轉變，擺脫對化石能源的依賴。

在建筑能耗中，供暖空調系統占2/3，因此有義務轉變建筑環境營造策略和技術，為社會發展節約寶貴的不可再生資源和能源。

工業文明在給人類帶來不可再生資源和環境危機的同時，由于其“唯生產力至上”的文化和制度，將人視為社會機器而非自然生物，導致現代的社會生活方式出現了許多健康問題。在建筑環境營造方面，追求恒定的室內環境、以提高人體舒適度和生產效率的控制方法忽視了人作為自然生物的健康和心理需求，產生了許多建筑疾病，尤其以長期生活在恒定辦公環境中的白領人群最為明顯。在節能和健康需求的推動下，西方發達國家已經開展了建筑室內環境適應性熱舒適標準的研究。另一方面，作為世界上唯一沒有中斷且代表農耕文明最高發展水平的中華文明，其提倡的人、環境、資源和諧發展的理念以及中醫養生理論與古今中外的被動式建筑理念與技術相融合，可以為未來建筑提供環境營造策略與技術的參考和指導。

1建筑環境營造策略和技術、生活方式的演變

1.1建筑環境營造策略和技術的演變

建筑環境營造策略和技術總體來講可分為兩大類:一是與自然隔絕，以降低室外氣候變化所帶來的對室內環境的影響;二是建筑適應自然環境變化，通過被動式技術的應用，改善室內環境的舒適性［6］。從人類發展的時間尺度出發，可將不同時期的建筑形式變化及建筑環境營造策略和技術繪制成如圖3所示的示意圖。受到與工業文明相適應的市場經濟制度和生活方式的影響，采用第2種策略和技術營造的建筑形式由于需要針對不同地域的氣候進行分析與設計，且由于建筑空間功能設計受到熱工設計的限制，不滿足標準化快速建造的要求，與快速發展生產力的潮流相悖，逐漸被歷史所拋棄，只有在出現能源危機時，才被人們所提倡，但始終難以成為主流。因地制宜、適應當地氣候的一些民居逐漸消失，而大量新建的都是千篇一律的近現代鋼筋混凝土建筑。由圖3可以看到，隨著建筑熱工技術的演變，室內環境營造方法在人工隔絕環境營造策略和技術遭遇能源、環境和健康危機時，正逐漸向自然響應策略回歸。

在圖3中還可以看到，古代熱工技術經過了上千年的發展，我們的祖先基于樸素理論指導的建筑規劃設計，產生出了一些凝聚生活經驗與智慧、令人驚嘆的被動式供暖降溫技術。古人利用極其簡單的方法和技術，消耗極少的資源，營造出了許多現在利用復雜機械并消耗大量資源才能獲得的建筑環境，不由令人汗顏。這種適宜當地氣候，采用當地材料的自然調節建筑技術是古人留給人們應對化石能源枯竭的利器(如火炕、火墻、燃池、風塔等)，所采用的被動式技術和設計方法值得進一步傳承與發展。在此基礎上稍加改進，使之成為集古今中外自然調節技術和方法于一體的自然調節建筑，便能有效解決中國農村的建筑能耗問題，為中國的社會主義新農村建設做出貢獻。如果能更進一步地規劃、集成、設計低消耗、低浪費、高舒適的可持續生態農宅，則可為中國應對未來化石能源枯竭提供一片廣闊的農村生態根據地。

在近現代大約100多年的時間內，首先是二戰后大量的需求導致了大量沒有保溫的標準化現代建筑出現，這些建筑沒有考慮氣候響應和熱工環境，且大量使用空調裝置，雖解決了這類建筑惡劣的室內環境，卻導致了能耗的大幅增加。而后，在1952年，德國制定了第1個建筑保溫設計的技術標準，主要是防止圍護結構冷凝水對室內衛生和結構體產生影響。20世紀70年代，在能源危機的背景下，德國于1976年制定了《建筑節能法》，之后陸續頒布了一系列法律法規，其基本思路是提高圍護結構熱工性能和設備效率，以實現建筑節能。1991年，德國建成了第1棟被動式房屋，主要是通過圍護結構的超級隔熱保溫和氣密性以及高效的新風熱回收系統實現其不需要傳統供暖空調設備的目標［7］。經過10多年的實驗與完善，被動式房屋已經在歐洲及北美等發達國家開始推廣。在2010年的中國上海世博會上，德國館就是1棟被動式房屋。在零能耗房屋還處于實驗階段、同時其成本過高而顯得遙不可及的情況下，被動式房屋(近零能耗房屋)由于其成本只比普通建筑高出10%，甚至經過良好設計其成本可以持平的情況下，已經成為了歐美發達國家的必然之選［8］。