中国绿色建筑研究热点与趋势——基于CiteSpace的文献计量分析

刘永爱 魏云霜

(西安石油大学 陕西(高校) 油气资源经济管理研究中心，陕西 西安 710065)

0 引 言

由于建筑行业长期消耗过高的能源、建筑垃圾污染环境， 各国逐渐注意到建筑所产生的二氧化碳是全球气候变暖的因素之一。绿色建筑因其环保、健康、可持续的特点成为时代发展的潮流。绿色建筑是指在建筑整个寿命周期内， 始终秉持节约自然资源、保护环境、减少污染的理念， 最终为消费者创造一种舒适、绿色、健康的建筑物。[1]1229-1236本文立足于绿色建筑这一研究热点， 对文献进行知识图谱分析， 基于知识图谱对绿色建筑相关文献作出计量分析， 以期为我国绿色建筑热点问题及发展趋势提供更具说服力的数据支持。

已有学者对绿色建筑的发展进行了研究。桂智刚、李斌等[2]451-456基于中国知网中国期刊全文数据库，利用Excel工具对文献作了研究分析。何清华、王歌[3]136-141率先将知识图谱引入绿色建筑文献进行分析。徐友全、张菲[4]95-99运用中国知网自带的可视化功能进行了分析。张琳、陈立文等[5]26-31以中国知网2000—2015年的数据，利用CiteSpace软件进行了绿色建筑知识图谱的相关分析。蒋文毓栋、楚秀娟等[6]42-46利用VOSviewer、HistCite两种计量分析软件对Web of Science核心合集的绿色建筑文献作出了计量分析。刘二稳、赵成龙等[7]90-94利用CiteSpace对2012—2017年的Web of Science核心合集收录的绿色建筑文献作了态势分析。桂智刚、吴海西等[8]610-616以中国知网为依据，对2000—2018年在国内核心期刊发表的813篇文献进行了统计。本文立足于绿色建筑这一发展方向，运用CiteSpace5.6 R5软件，对中国知网1995—2020年相关领域的文献进行计量分析，创新性地对7个主要研究热点文献进行了分析，以期为绿色建筑的发展研究提供实践参考。

1 基本信息

1.1 数据来源

本文以中国知网数据库中的中文文献为数据源，在中国知网高级检索界面里将检索时间设置为1995—2020年，主题涉及绿色建筑、节能建筑、生态建筑等。为保证文献质量，根据文献来源类别，选取SCI、EI、核心期刊、CSSCI、CSCD类型，对检索到的1 882篇文献资料进行逐篇筛选，剔除不相关文献，确定了1 371条文献数据。将1 371条数据导入CiteSpace软件进行数据转化、通过查重分析，删除85条重复文献，因此最终参与计量分析的文献为1 286条。

1.2 计量软件简介

华人学者陈超美博士于2004年开发了CiteSpace文献计量分析软件，该软件功能强大，可以进行作者、机构、主题、关键词共现分析，主要用于文献数据的计量研究和可视化分析。该软件通过绘制相关领域的知识图谱，帮助研究者运用客观科学的计量方式识别出研究领域的热点问题、前沿方向等。该软件广泛应用于管理学、科学技术政策、图书情报学、教育和技术科学、生命科学、信息科学等领域。[9]99-103

1.3 研究方法

笔者将选定的研究文献转换为纯文本格式，运用CiteSpace软件，对文献的信息进行转换、除重处理，最终得到1 286条文献，并利用关键词聚类分析和作者聚类分析方法，分析科学合理的研究热点和前沿趋势。

2 结果分析

2.1 文献基本特征

2.1.1 文献年度分布

如图1绿色建筑发文量的时间趋势图所示，1995—1999年该领域发文数量较少，年度最高发文数为5篇，最少为3篇，表明学者已开始关注此领域。2000—2012年该领域发文数量呈线性增长趋势，表明国内学者广泛关注绿色建筑相关领域，与同期我国政府关注生态发展问题而颁布一系列相关法规和纲领性文件密不可分。2004年建设部启动了“全国绿色建筑创新奖”，使我国绿色建筑发展进入到全面发展阶段，住房和城乡建设部门通过多种方法促进我国绿色建筑的发展。2013—2017年，绿色建筑成为学者的重点关注领域，在此期间每年发文数量约为100篇，呈爆发性增长，绿色建筑成为学者们研究的热点问题，这与同期我国政府倡导可持续发展的大背景密不可分。2018至今，该领域的文献发文量明显下降，这段时期大家关注的热点是建筑的绿色节能改造、热泵技术、BIM技术、绿色建筑的可持续性及其增量成本分析等。

图1 绿色建筑发文量的时间趋势

2.1.2 作者与机构分析

作者合作情况知识图谱见图2。由图2可知，节点数为623，表示总共有623位研究者；连线数为393条，表明393人之间有合作关系，但是密度为0.002，表明合作强度不大，机构之间的合作关系不密切。被引用量排名前三的学者依次为秦璇、郭汉丁、仇保兴。按被引用次数排名第一的是秦旋，被引用次数为14次；第二位是郭汉丁，被引用次数为14次；第三位是仇保兴，被引用次数为10次。

图2 作者合作情况知识图谱

对于机构的分析是通过聚类得到的。通过聚类分析得到10个群组。根据图3发文机构合作网络图谱可知，研究绿色建筑的机构较多，其中有170所研究机构之间有合作，但密度为0.001 3，表明合作不密切，研究绿色建筑的机构比较分散，没有形成核心的研究群。研究机构发文量排名见表1。由表1可知，排名第一的中国建筑科学研究院，发文频次为31次；第二是西安建筑科技大学建筑学院，频次为21次；第三是西安建筑科技大学管理学院和天津城建大学经济与管理学院，频次均为16次。

表1 研究机构发文量排名

图3 发文机构合作网络图谱

2.2 关键词分析

2.2.1 关键词共现网络

文章的关键词是对文章重点内容的高度概括，分析文章关键词的次数、关联度、突现情况，可以对研究领域的热点问题、前沿文献有一个高度的把握。[10]207-214+232对于关键词的分析，本文主要通过词频图谱、关键词共现网络知识图谱、关键词突现节点、关键词聚类知识图谱进行分析。关键词出现的频次越高，说明其受到的关注度越高，反之越低。突现图可以说明关键词在文献中最早出现的年份、突现强度、突现的开始时间及结束时间，从而对领域内各个阶段的热点研究内容有一个阶段性的把握。

如图4关键词共现网络知识图谱所示，共有732个节点，1 310条连线，强度为0.004 9。关键词绿色建筑的节点和字号最大，表明该词的出现次数最高。其次分别为建筑节能、可持续发展、生态建筑、建筑设计、评价体系，这些关键词出现的频次较高，说明这几个关键词紧密联系绿色建筑这个核心词汇，是该领域长期发展的基础性研究方向。高频关键词见表2。

图4 关键词共现网络知识图谱

表2 高频关键词

2.2.2 关键词时区分析

绿色建筑领域研究热点随时间的变化可以通过关键词时序变化图表现出来。关键词时区图谱见图5。图5中关键词固定的位置为首次出现的年份，线条表示关键词之间的内在联系。时区图中的每一个时间段包含了在该时间段内所有出现的关键词。

由图5可知，1995—1999年学者的研究热点是绿色建筑概念的分析和探讨，比如刘志鸿[11]3-4+20对西方的绿色建筑理论进行探索；朱大明[12]51-52重视绿色建筑的理论探索和设计实践；高延继[13]31-33分析了绿色建筑形式。2000—2005年学者关注的方向为建筑设计与节能、 绿色建筑材料，如王福云[14]1-4从四个角度提出了生态建筑的设计策略；田淑芬[15]80-82分析了绿色建筑发展存在的问题；庄迎春[16]48-50提出地源热泵系统对于绿色建筑的节能作用。2005—2015年学者的研究主要集中在绿色施工、建筑节能、节能改造、可再生能源、评价模型与体系等方面，如费衍慧、林震[17]169-172提出只有促进低碳城市发展才能使绿色建筑进一步发展；宋凌、李宏军等[18]24-29+67将研究对象转向我国的中小学校，提出了中小学校绿色校园建筑的评价体系；李珠、刘元珍等[19]88-95将传统的土窑洞节能模式应用于绿色建筑；叶祖达、刘京等[20]39-45提出建设绿色建筑要重视城市热岛效应的影响；柴宏祥、胡学斌等[21]59-63提出了一种基于全寿命周期的绿色建筑增量成本经济模型。2015—2020年学者研究热点是风险评价、绿色医院建筑、增量成本、BIM、现有建筑的节能改造、协同设计等。总之，学者对于此领域的研究在绿色建筑的基础上，朝着绿色建材、绿色施工、评价体系与标准、既有建筑的节能改造、建筑能耗等方向发展。

图5 关键词时区图谱

2.2.3 关键词突现网络分析

突现词是指在某一段时间里使用频率增高或者突然出现的词语，对于展示绿色建筑领域阶段性的前沿领域研究具有重要作用。[22]212-220+229关键词突现图谱见图6。由图6可知，从绿色建筑的关键词入手共得到18个突现词，分别是可持续发展、生态建筑、绿色建筑建材、评估体系、环保、节水、绿色施工、leed、低碳建筑、全生命周期等。其中可持续发展最早出现于1995年，突现强度为13.450 4，居于首位，突现时间是1997—2009年；是所有突现词中持续时间最长的关键词，表明该关键词是最早的前沿和长期关注的领域。我国政府大力倡导发展绿色建筑以来，学者们的研究热点转到了评估体系、环保、节能节水、绿色施工、低碳建筑、全生命周期等方面。2013年至今，学者们又广泛关注了绿色建筑评价标准体系、绿色施工、公共建筑、生态建筑、节能改造、BIM、增量成本，对既有建筑的节能改造等成为这段时间的前沿领域，突现强度高达6.268。

图6 关键词突现图谱

关键词聚类图谱见图7。图7中，Q为0.742 5(大于0.3)，说明该聚类效果显著，规模理想，主题明确，聚类比较合理。本文根据关键词聚类分析，整理出前11类主要领域的重要文献、标识词等，并且选择主要聚类作详细文献分析。关键词聚类分析见表3。

图7 关键词聚类图谱

2.2.4 关键词聚类分析

(1)绿色施工。由表3可知，绿色施工关键词多次出现。在这个聚类群里，比较权威性的文献如下：郭宏、史秀清等[23]8-10以多个住宅开发项目为样本，利用层次分析法分析住宅建筑设计对绿色施工的影响。谭志勇、刘志明等[24]20-23对新加坡绿色建筑评估标准的指标作了说明。刘云、李证吉[25]36-38+64总结了贵阳国际金融中心这一示范性工程，总结了在项目建造过程中的绿色施工工艺技术。姚小剑、张英琳等[26]90-92通过门槛回归模型实证检验了环境规制对绿色技术进步的影响。申民、沈凤云等[27]27-29+50对北京射击馆中使用的建筑施工技术进行分析。周妍[28]440-447首次将BIM 5D技术引入绿色建筑的风险管理中。分析绿色施工相关文献可知，学者们从绿色建筑的施工技术、绿色施工风险管理、绿色施工的影响因素等方面进行了研究。

表3 关键词聚类分析

(2)生态建筑。此聚类团的标识词为生态建筑，代表性文章有8篇。赵鑫[29]47-48+75对生态建筑的基本概念、示范性的国内外生态建筑、生态建筑的重要作用、生态建筑推广措施等四个方面进行分析。刘少瑜、宋德萱等人[30]26-30将生态建筑设计与教学相结合，提出了用新模式进行建筑技术教学。邰惠鑫[31]20-22提出在进行生态建筑设计中，要着重保护其声环境，并提出了相应保护技术。刘逊[32]85-89指出建筑设计师应将自然环境、人为环境与建筑的可持续性相融合，把可持续发展融入到设计中。宋晔皓[33]23-26提出在建筑设计中应重视新技术和效率理论。张宝怀、陈亚平[34]62-58对英国诺丁汉大学建筑环境学院的尤毕里校园、可再生能源研究中心、生态房三座生态建筑作了具体而系统的分析。综上所述，学者们对于生态建筑的研究主要集中于剖析生态建筑的重要性、生态建筑声环境保护等，重点关注建筑对各种自然资源、能源的影响，从而实现社会的可持续发展。

(3)评价体系。张志勇、姜涌[35]29-33以CASBEE评价体系为基础，总结了专业设计工作与绿色建筑评价体系之间的关系。周晓兵、车伍[36]120-124比较分析了雨洪控制领域的美国的评定标准和我国相关标准，探索了形成两国不同标准的深层次原因。李诚、周晓兵[37]60-65对比分析了我国的《绿色建筑评价标准》和英国的BREEAM评价体系的特点及内容。王清勤、叶凌[38]54-59从建筑适用的类型、阶段、分级依据、指标体系等方面研究了美国LEED修订新版的改动内容，在此基础上，分析了美国LEED的优缺点和技术问题。通过对评价体系热点方向重点文献分析可知，研究者们关注的焦点主要集中在外国绿色建筑评价体系，比较分析外国评价体系与我国评价标准的异同点和优缺点。我国绿色建筑评价标准最早是在2006年颁布的，之后随着社会的发展不断完善。[39]10-13

(4)既有建筑的节能改造技术。刘强、邱立平等人[40]10-13的研究对象是旧建筑，分析旧建筑节能改造的技术和方法。冯涛、王鹏等人[41]29-33对关中地区的砖混结构及生土民居进行了热工性能的实际测试。刘晶、邹瑜等人[42]1-5对严寒地区农村民居进行了建筑能耗调研，根据调研结果提出农村民居节能存在的问题及改进措施。李积权、林丛华等[43]14-18通过对闽东南建筑节能设计的现状分析，结合气候因素提出了促进节能的设计步骤。马杰、聂金哲等人[44]60-64的研究对象转向商业建筑，运用DeST软件模拟了广州某大型商业建筑的能耗，最后提出了通风、遮阳对于建筑节能设计的重要作用。任乃鑫、阮帆等[45]678-683以咸宁地区办公楼为例，运用DeST-c软件进行模拟分析，根据模拟结果提出了最合适的节能改造方案。林波荣、肖娟[46]20-25利用POE方法对标志性的11座绿色建筑进行了能耗方面的分析研究，根据结果提出了优化方案。彭琛、郝斌[47]1-6辨析了能耗与能效分别适用于建筑设计和运行阶段，通过对比中外建筑能耗的现状提出我国关于此领域的未来发展方向。分析文献可知，近年来针对既有建筑的节能改造受到广大研究者的青睐，大家把目光从绿色建筑的设计、评价标准、指标分析转移到了对既有建筑的改造上来。随着近年来我国建筑行业的蓬勃发展，真正达到绿色建筑标准的建筑还是少数，大部分建筑仍然是普通型建筑，因此对既有建筑的节能改造将是今后一段时间的热点问题。

(5)绿色建筑设计。绿色建筑的发展离不开设计，传统的建筑设计师们在设计阶段很少考虑到绿色环保功能，绿色建筑的实现则是通过后期专业技术人员计算相应的指标数据后选择符合绿色建筑评价标准的产品，绿色建筑的进一步发展需要依靠设计师从初始设计就秉持绿色建筑的理念。现阶段，BIM技术是绿色建筑设计比较有效的技术手段，融合人性场所和气候、空间形式的设计策略被提出。重视绿色建筑设计，提出更加有效的设计手段和不同策略将是该领域发展的一大方向。

(6)BIM技术。BIM技术是在项目全寿命周期内的智能动态控制系统，功能覆盖面广。BIM技术是多数高校土木专业必不可少的专业课，国家住建部、交通运输部大力推动我国BIM技术的发展。BIM技术广泛应用于绿色建筑的设计、评价、信息管理、风险管理、工程造价估算、建筑节能等方面，为绿色建筑的进一步发展提供了广阔的空间。既有建筑要想成功转型成绿色建筑，城市建设向智能化发展，需要BIM技术的支持，因此BIM也是该领域未来发展的一大方向。

(7)增量成本。由于开发商和社会各界普遍认为绿色建筑前期投入大，成本高，以致开发商对开发绿色建筑持观望态度，消费者购买意愿不足，使绿色建筑发展遇到一定的阻力。为此，在全寿命周期内明确绿色建筑的增量成本和增量收益具有重要意义。现阶段，不同的研究者对于绿色建筑增量成本的构成没有达成统一的标准，因此明确增量成本的构成、分类方式、计算方法将成为一大研究热点。

3 结论与展望

本文利用CiteSpace文献计量软件，对1995—2020年中国知网数据库收录的SCI、EI、核心期刊、CSSCI、CSCD等中文文献进行了计量分析，从作者、机构、文献的年度分布、关键突现词、关键词聚类等角度对文献进行了详细分析。聚类结果表明：(1)2010—2016年绿色建筑领域发文量最大，是蓬勃发展阶段。(2)秦璇、郭汉丁、仇保兴、叶凌、刘加平等从事绿色建筑相关方向研究时间较长，为此领域的高出产作者，影响力较大。(3)发文量较多的研究机构分别为中国建筑科学研究院、西安建筑科技大学、天津城建大学、重庆大学、中国建筑科学研究院上海分院、清华大学，发文机构基本上是实力较强的研究院和中国知名建筑高校。(4)从关键词聚类图谱和重点文献分析可知，绿色建筑研究热点领域为绿色施工、生态建筑、评价体系、既有建筑的节能改造、绿色建筑设计、BIM技术、增量成本等7个方面。

此次研究的数据来源于中国知网中文数据库。绿色建筑始终关注环境保护、节约资源，在气候急剧变化的今天，在绿色建筑设计、施工以及运营阶段应充分考虑环境因素，绿色建筑与环境学、社会学的交叉融合是未来的研究方向之一。