基于Web of Sciences的綠色建筑研究文獻態勢分析

劉二穩趙成龍孫浩森朱志鹍

(1.山東建筑大學圖書館，山東濟南250101；2.山東建筑大學學報編輯部，山東 濟南250101)

0 引言

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源、保護環境、減少污染，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[1]。綠色建筑技術有效地保護了環境、利用了資源，能夠深入到整個建筑工程中，超越了傳統建筑技術，可搭建出良好的生態循環系統，是未來建筑學發展的方向，是世界建筑業發展的總趨勢。我國通過多種激勵機制推廣綠色建筑技術的應用[2]，推動了建筑工程行業走向更高的發展層次。

20世紀70年代的能源危機以及近年人們對環境保護、生態系統可持續發展的關注，使得比節能建筑含義更廣泛的綠色建筑成為人們關注和研究的重點。為了更好地了解綠色建筑研究的現狀、發展、特色及熱點，進一步明確其發展方向，針對綠色建筑的科研論文進行文獻計量學分析顯得尤為必要。最早由Pritchard提出的文獻計量學分析法，通過對文獻的定量分析，掌握學科的發展動態[3]，現已廣泛應用于分析各學科的研究發展中[4-8]。何清華將文獻計量及知識圖譜用于建筑領域[9]。張琳以CNKI數據庫中978篇期刊論文為數據源，分析了國內綠色建筑的發展趨勢[10]。文章以2012—2017年 Web of Science核心合集數據庫收錄的綠色建筑相關論文為分析對象，對其進行文獻計量分析，利用文獻計量和知識圖譜的可視化技術，分析了國內外綠色建筑領域的發展趨勢及研究熱點。

1 數據與方法

1.1 數據來源

數據源自Web of Science數據庫，檢索范圍選用Web of Science核心合集(Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED)、Social Sciences Citation Index (SSCI)、Conference Proceedings Citation Index-Science (CPCI-S)、 Conference Proceedings Citation Index-Social Science ＆Humanities(CPCI-SSH))。檢索時間為 2012—2017年。選擇主題檢索途徑，檢索式為TS=(green building* OR green architecture* OR green construction*)，共檢索得到文獻8589篇，精煉文獻類型為article、proceedings paper及review，去重后得到8504篇文獻，作為本研究分析的原始數據。

1.2 研究方法

(1)將檢索得到的文獻記錄導入科睿唯安的incites分析工具，對文獻以全紀錄與引用的參考文獻純文本格式導入incites，分別從文獻時間、國家、期刊收錄、基金資助機構、研究方向及機構等角度分析論文的特點[11]。

(2)將檢索所得的文獻中高被引文獻和熱點文獻以全紀錄與引用的參考文獻純文本格式下載，導入到知識圖譜Citespace軟件，利用關鍵詞聚類分析方法，展示目前綠色建筑領域的研究熱點和前沿[12]。

2 結果與分析

2.1 文獻的時間分布

年度發文量反映科學活動的產出，代表科研的年度學術生產力。學術生產力是學術競爭力(包括學術生產力、學術影響力、學術發展力)的主要指標之一，對研究主題論文發表的年度進行分析，在一定程度上反映了一個研究領域的學術發展速度和理論水平。2012—2017年綠色建筑相關文獻的時間分布情況如圖1所示，綠色建筑的研究發文量呈逐年遞增的態勢，相比2012年，2017年論文量增加了一倍多。說明在研究時間段內，綠色建筑的研究越來越受到重視且投入逐年增加，綠色建筑的理念日益得到人們的關注和認可，從而促進了綠色建筑的進一步發展。

圖12012—2017年綠色建筑相關文獻的時間分布圖

2.2 文獻的國家分布

全世界范圍內有關綠色建筑文獻數量最多的前10個國家分布情況如圖2所示。近6年來，中國共發表相關文章2272篇，位居第一位；美國發表論文1740篇，位于第二位；位于第三、四位的分別是英國581篇、德國498篇。從發文數量來看，中國在綠色建筑領域研究成果顯著，具有一定的國際影響力，這與近幾年中國的高速發展、節能減排以及環境保護密切相關。

圖2 文獻量排名前10位的國家分布圖

2.3 文獻的期刊分布

發表文章前10位的出版物分布情況見表1，排名前10位的期刊共包括文獻1186篇。這些期刊的影響因子最高的為9.122的Renewable Sustainable Energy Reviews，其次是影響因子為6.207的Journal of Cleaner Production，影響因子最低的為1.850的RSC Advances。位于前 3名的期刊影響因子為6.207～4.467。文獻發表在影響因子4～7的期刊較多，這些期刊的影響因子差異不大，研究者可作為投稿的首選期刊。這些期刊從建筑材料、建筑環境、城市綠化，到可再生能源及可持續性等方面，體現了綠色建筑的多元化發展的特點。跟蹤閱讀這些期刊可以發現綠色建筑領域研究的方向及重點。

表1 發文量前10位的期刊排名表

2.4 文獻的基金資助機構分布

檢索涉及研究基金資助機構共416個，其中發文量排名前10位的分布情況見表2。所有基金資助論文中，中國國家自然科學基金(National Natural Science Foundation of China)資助論文產出量最多，為1280篇；其次是美國國家科學基金會 NSF(National Science Foundation)，發文319篇；位于第三位的是中國國家重點基礎研究發展計劃(National Basic Research Program of China)，資助發文257篇；第四、五位分別是中央高校基本科研業務費專項資金(Fundamental Research Funds for the Central Universities)和美國國立衛生研究院NIH(National Institutes of Health)，資助的論文數分別為214、156篇。發文量位于6～10的資助基金依次為德國研究基金會DFG(German Research Foundation)、歐盟EU(European Union)、加拿大自然科學與工程研究理事會NSERC(NaturalSciencesandEngineering Research Council of Canada)、美國能源部 DOE(United States Department of Energy)以及日本科學促進會(Japan Society for the Promotion of Science)。

表2 發文量前10位基金資助機構分布表

由表2可知，位于第一位的中國國家自然科學基金發文量是位于第二位的美國國家科學基金會發文量的4倍多，中國雖然在論文數量方面遙遙領先，但在篇均被引頻次、學科規范化的引文影響力、相對全球平均水平的影響力指標方面，均低于除歐盟外其他基金資助的論文。這說明中國在綠色建筑領域論文數量雖多，但質量仍然偏低，在學科領域的地位仍處于下游。

在文獻的基金資助機構前10位中，中國、美國各有3種基金機構；德國、歐盟及日本均有1家基金資助機構。由此可見，中國對于綠色建筑領域的研究資助力度很大，這也是中國作為綠色建筑領域論文產出量最大的原因之一。美國的國家科學基金會、美國國立衛生研究院及能源部資助的論文學科規范化的引文影響力普遍較高，反映了美國作為世界上最發達的國家，對綠色建筑領域研究的大力支持及在該學科領域的全球優勢。歐盟、加拿大自然科學與工程研究委員會、美國能源部資助論文的數量盡管排在第7～10，但論文的其他指標均較高，說明這些機構資助的論文影響力、學術水平較高。

從論文被引百分比指標看，美國的3種基金資助的論文分別位列第一、第二、第六位；中國的3種基金資助的論文分別位列第三、第八、第九位；德國位列第四位；加拿大位列第五位。說明了中國的科研論文生產力較高，但影響力偏弱。因此，中國的科研工作者在未來的研究中應向高層次、高水平方向努力。

2.5 文獻的研究方向與研究機構分布

根據Web of Science的學科分類體系，檢索所得文獻共涉及217個研究方向，其中排名前10位的研究方向見表3。有關綠色建筑的研究方向主要集中在環境科學、能源與燃料、化學(多學科)、建筑與建筑技術、綠色與可持續科技、材料科學(多學科)、土木工程等。

3060個研究機構發表了綠色建筑相關的文獻，其中發文量排在前10位的研究機構見表4。中國科學院(Chinese Academy of Sciences)發文量304篇位于第一位，美國加州大學(University of California System)發文量169篇，位居第二位，法國國家科學研究中心CNRS(Centre National de la Recherche Scientifique)位于第三位，發文145篇。前10位中，中國機構有4家，分別占據第一、第四、第六和第八位；美國機構有4家，分別位于第二、第七、第九和第十位。從發文數量、論文被引百分比、學科規范化的引文影響力等指標看，中國與美國的差別不大，但在引文影響力方面均低于美國的機構，說明中國綠色建筑研究領域的論文數量雖多，但高質量論文偏少。今后的科研論文應提高層次和水平，解決重數量、輕質量的問題，以提升整個專業領域的研究水平。

表3 發文量前10位研究方向分布表

表4 發文量前10位研究機構分布表

2.6 研究熱點及前沿分析

高被引論文是根據過去10年中所發表的，在統計時間點，被引次數在同年、同學科中按照由高到低進行排序，排在該學科前1%的論文。熱點論文是指ESI某一學科近兩年發表的論文，在統計時間點，按照最近2個月內全球被引用次數進入前0.1%的論文。高被引論文+熱點論文，去重后的論文集為頂級論文。檢索結果中，依據ESI學科分類，綠色建筑領域高被引論文共有176篇，熱點論文共有6篇，去重后頂級論文共176篇。176篇文獻中，文章類型為論文(article)的有128篇，綜述(review)類論文48篇。利用CiteSpace軟件將176篇文獻導入，選擇關鍵詞進行聚類分析，得到綠色建筑領域當前研究熱點及前沿的知識圖譜[13]，如圖3所示。目前關于綠色建筑有3個明確的研究熱點及前沿:城市熱島緩解策略(mitigation strategy)[14]、綠色建筑環境效益(environmental benefit)[15]、涼爽城市(cooler cities)[16]。這3個明確的研究熱點之間聯系較為緊密，其中前兩者更加受到關注。

圖3 高被引論文關鍵詞研究圖譜

3 結論

文章檢索Web of Science數據庫中綠色建筑研究論文，對檢索數據進行分析，結果表明:

(1)綠色建筑的研究日益受到全世界學者的重視，文獻發表數量逐年增多，從事研究的國家不斷增加，研究領域不斷拓寬。在論文發表數量、研究國家、基金資助機構、研究機構等方面，中國處于領先地位，但綜合指標仍落后于美國。中國在綠色建筑方面的研究投入不斷加大，但研究成果的質量有待進一步提升。

(2)從刊文的期刊雜志來看，Energy and Buildings、Journal of Cleaner Production、Building and Environment是綠色建筑的主流雜志，因此對于該領域的科研工作者來說，跟蹤這些期刊上發表的相關文章有助于及時掌握其研究進展。

(3)目前綠色建筑研究的熱點及前沿主要集中在城市熱島減緩技術、綠色建筑環境效益、涼爽城市等方面。