基于Web of Sciences的绿色建筑研究文献态势分析

刘二稳赵成龙孙浩森朱志鹍

(1.山东建筑大学图书馆，山东济南250101；2.山东建筑大学学报编辑部，山东 济南250101)

0 引言

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、舒适和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑[1]。绿色建筑技术有效地保护了环境、利用了资源，能够深入到整个建筑工程中，超越了传统建筑技术，可搭建出良好的生态循环系统，是未来建筑学发展的方向，是世界建筑业发展的总趋势。我国通过多种激励机制推广绿色建筑技术的应用[2]，推动了建筑工程行业走向更高的发展层次。

20世纪70年代的能源危机以及近年人们对环境保护、生态系统可持续发展的关注，使得比节能建筑含义更广泛的绿色建筑成为人们关注和研究的重点。为了更好地了解绿色建筑研究的现状、发展、特色及热点，进一步明确其发展方向，针对绿色建筑的科研论文进行文献计量学分析显得尤为必要。最早由Pritchard提出的文献计量学分析法，通过对文献的定量分析，掌握学科的发展动态[3]，现已广泛应用于分析各学科的研究发展中[4-8]。何清华将文献计量及知识图谱用于建筑领域[9]。张琳以CNKI数据库中978篇期刊论文为数据源，分析了国内绿色建筑的发展趋势[10]。文章以2012—2017年 Web of Science核心合集数据库收录的绿色建筑相关论文为分析对象，对其进行文献计量分析，利用文献计量和知识图谱的可视化技术，分析了国内外绿色建筑领域的发展趋势及研究热点。

1 数据与方法

1.1 数据来源

数据源自Web of Science数据库，检索范围选用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))。检索时间为 2012—2017年。选择主题检索途径，检索式为TS=(green building* OR green architecture* OR green construction*)，共检索得到文献8589篇，精炼文献类型为article、proceedings paper及review，去重后得到8504篇文献，作为本研究分析的原始数据。

1.2 研究方法

(1)将检索得到的文献记录导入科睿唯安的incites分析工具，对文献以全纪录与引用的参考文献纯文本格式导入incites，分别从文献时间、国家、期刊收录、基金资助机构、研究方向及机构等角度分析论文的特点[11]。

(2)将检索所得的文献中高被引文献和热点文献以全纪录与引用的参考文献纯文本格式下载，导入到知识图谱Citespace软件，利用关键词聚类分析方法，展示目前绿色建筑领域的研究热点和前沿[12]。

2 结果与分析

2.1 文献的时间分布

年度发文量反映科学活动的产出，代表科研的年度学术生产力。学术生产力是学术竞争力(包括学术生产力、学术影响力、学术发展力)的主要指标之一，对研究主题论文发表的年度进行分析，在一定程度上反映了一个研究领域的学术发展速度和理论水平。2012—2017年绿色建筑相关文献的时间分布情况如图1所示，绿色建筑的研究发文量呈逐年递增的态势，相比2012年，2017年论文量增加了一倍多。说明在研究时间段内，绿色建筑的研究越来越受到重视且投入逐年增加，绿色建筑的理念日益得到人们的关注和认可，从而促进了绿色建筑的进一步发展。

图12012—2017年绿色建筑相关文献的时间分布图

2.2 文献的国家分布

全世界范围内有关绿色建筑文献数量最多的前10个国家分布情况如图2所示。近6年来，中国共发表相关文章2272篇，位居第一位；美国发表论文1740篇，位于第二位；位于第三、四位的分别是英国581篇、德国498篇。从发文数量来看，中国在绿色建筑领域研究成果显著，具有一定的国际影响力，这与近几年中国的高速发展、节能减排以及环境保护密切相关。

图2 文献量排名前10位的国家分布图

2.3 文献的期刊分布

发表文章前10位的出版物分布情况见表1，排名前10位的期刊共包括文献1186篇。这些期刊的影响因子最高的为9.122的Renewable Sustainable Energy Reviews，其次是影响因子为6.207的Journal of Cleaner Production，影响因子最低的为1.850的RSC Advances。位于前 3名的期刊影响因子为6.207～4.467。文献发表在影响因子4～7的期刊较多，这些期刊的影响因子差异不大，研究者可作为投稿的首选期刊。这些期刊从建筑材料、建筑环境、城市绿化，到可再生能源及可持续性等方面，体现了绿色建筑的多元化发展的特点。跟踪阅读这些期刊可以发现绿色建筑领域研究的方向及重点。

表1 发文量前10位的期刊排名表

2.4 文献的基金资助机构分布

检索涉及研究基金资助机构共416个，其中发文量排名前10位的分布情况见表2。所有基金资助论文中，中国国家自然科学基金(National Natural Science Foundation of China)资助论文产出量最多，为1280篇；其次是美国国家科学基金会 NSF(National Science Foundation)，发文319篇；位于第三位的是中国国家重点基础研究发展计划(National Basic Research Program of China)，资助发文257篇；第四、五位分别是中央高校基本科研业务费专项资金(Fundamental Research Funds for the Central Universities)和美国国立卫生研究院NIH(National Institutes of Health)，资助的论文数分别为214、156篇。发文量位于6～10的资助基金依次为德国研究基金会DFG(German Research Foundation)、欧盟EU(European Union)、加拿大自然科学与工程研究理事会NSERC(NaturalSciencesandEngineering Research Council of Canada)、美国能源部 DOE(United States Department of Energy)以及日本科学促进会(Japan Society for the Promotion of Science)。

表2 发文量前10位基金资助机构分布表

由表2可知，位于第一位的中国国家自然科学基金发文量是位于第二位的美国国家科学基金会发文量的4倍多，中国虽然在论文数量方面遥遥领先，但在篇均被引频次、学科规范化的引文影响力、相对全球平均水平的影响力指标方面，均低于除欧盟外其他基金资助的论文。这说明中国在绿色建筑领域论文数量虽多，但质量仍然偏低，在学科领域的地位仍处于下游。

在文献的基金资助机构前10位中，中国、美国各有3种基金机构；德国、欧盟及日本均有1家基金资助机构。由此可见，中国对于绿色建筑领域的研究资助力度很大，这也是中国作为绿色建筑领域论文产出量最大的原因之一。美国的国家科学基金会、美国国立卫生研究院及能源部资助的论文学科规范化的引文影响力普遍较高，反映了美国作为世界上最发达的国家，对绿色建筑领域研究的大力支持及在该学科领域的全球优势。欧盟、加拿大自然科学与工程研究委员会、美国能源部资助论文的数量尽管排在第7～10，但论文的其他指标均较高，说明这些机构资助的论文影响力、学术水平较高。

从论文被引百分比指标看，美国的3种基金资助的论文分别位列第一、第二、第六位；中国的3种基金资助的论文分别位列第三、第八、第九位；德国位列第四位；加拿大位列第五位。说明了中国的科研论文生产力较高，但影响力偏弱。因此，中国的科研工作者在未来的研究中应向高层次、高水平方向努力。

2.5 文献的研究方向与研究机构分布

根据Web of Science的学科分类体系，检索所得文献共涉及217个研究方向，其中排名前10位的研究方向见表3。有关绿色建筑的研究方向主要集中在环境科学、能源与燃料、化学(多学科)、建筑与建筑技术、绿色与可持续科技、材料科学(多学科)、土木工程等。

3060个研究机构发表了绿色建筑相关的文献，其中发文量排在前10位的研究机构见表4。中国科学院(Chinese Academy of Sciences)发文量304篇位于第一位，美国加州大学(University of California System)发文量169篇，位居第二位，法国国家科学研究中心CNRS(Centre National de la Recherche Scientifique)位于第三位，发文145篇。前10位中，中国机构有4家，分别占据第一、第四、第六和第八位；美国机构有4家，分别位于第二、第七、第九和第十位。从发文数量、论文被引百分比、学科规范化的引文影响力等指标看，中国与美国的差别不大，但在引文影响力方面均低于美国的机构，说明中国绿色建筑研究领域的论文数量虽多，但高质量论文偏少。今后的科研论文应提高层次和水平，解决重数量、轻质量的问题，以提升整个专业领域的研究水平。

表3 发文量前10位研究方向分布表

表4 发文量前10位研究机构分布表

2.6 研究热点及前沿分析

高被引论文是根据过去10年中所发表的，在统计时间点，被引次数在同年、同学科中按照由高到低进行排序，排在该学科前1%的论文。热点论文是指ESI某一学科近两年发表的论文，在统计时间点，按照最近2个月内全球被引用次数进入前0.1%的论文。高被引论文+热点论文，去重后的论文集为顶级论文。检索结果中，依据ESI学科分类，绿色建筑领域高被引论文共有176篇，热点论文共有6篇，去重后顶级论文共176篇。176篇文献中，文章类型为论文(article)的有128篇，综述(review)类论文48篇。利用CiteSpace软件将176篇文献导入，选择关键词进行聚类分析，得到绿色建筑领域当前研究热点及前沿的知识图谱[13]，如图3所示。目前关于绿色建筑有3个明确的研究热点及前沿:城市热岛缓解策略(mitigation strategy)[14]、绿色建筑环境效益(environmental benefit)[15]、凉爽城市(cooler cities)[16]。这3个明确的研究热点之间联系较为紧密，其中前两者更加受到关注。

图3 高被引论文关键词研究图谱

3 结论

文章检索Web of Science数据库中绿色建筑研究论文，对检索数据进行分析，结果表明:

(1)绿色建筑的研究日益受到全世界学者的重视，文献发表数量逐年增多，从事研究的国家不断增加，研究领域不断拓宽。在论文发表数量、研究国家、基金资助机构、研究机构等方面，中国处于领先地位，但综合指标仍落后于美国。中国在绿色建筑方面的研究投入不断加大，但研究成果的质量有待进一步提升。

(2)从刊文的期刊杂志来看，Energy and Buildings、Journal of Cleaner Production、Building and Environment是绿色建筑的主流杂志，因此对于该领域的科研工作者来说，跟踪这些期刊上发表的相关文章有助于及时掌握其研究进展。

(3)目前绿色建筑研究的热点及前沿主要集中在城市热岛减缓技术、绿色建筑环境效益、凉爽城市等方面。