基于CiteSpace 的国内建筑业双碳热点及趋势研究

郑应亨，侯铃春，徐洋，张傲梅，何岱恒，杨矗，陈阁琳

（1 重庆科技学院 建筑工程学院，重庆 401331；2 重庆两江新区建设有限公司，重庆 401135）

0 引言

自2007 年以来，中国已成为世界上最大的碳排放国[1]，在未来的碳减排之路上承受着巨大的压力。在众多行业中，建筑业对我国的经济发展作出了巨大贡献，但也成为了最主要的碳排放源之一。《中国建筑能耗研究报告（2020）》[2]指出，2018 年我国建筑全过程碳排放总量49.3亿吨，占全国碳排放的比例为51.3%。为了有效应对碳排放所造成的气候变化，中国多次在联合国会议上对我国的碳减排做出规划承诺，并在75 届联合国大会上首次明确提出2030 年碳达峰与2060 年碳中和目标。在助力我国“3060 双碳目标”的实现中，建筑业将会起到举足轻重的作用。本文通过CiteSpace 可视化文献分析工具，运用定量研究和定性分析相结合的方法，对2004—2022 年我国建筑业双碳的研究进程、热点及演变趋势进行分析，以期为后续的深入研究提供借鉴。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

由于国内相关研究起步较晚，且作为人类历史上首次以法规形式限制温室气体排放的《京都议定书》从2005 年2 月才正式生效，故该研究选取的时间跨度为2004—2022 年。在收集我国建筑业双碳相关文献时，为了使数据既具有科学性和权威性，又保证文献的查全率和查准率，本文采用CNKI 数据库作为数据来源进行分析。具体操作步骤如下：①文献检索时采用“高级检索”，检索项为“主题”；②以“建筑*（双碳+碳达峰+碳中和+碳排放+碳减排）”作为检索词通过组合运算进行“精确检索”；③时间跨度为2004—2022 年，期刊来源设定为“SCI”“EI”“北大核心”“CSCD”“CSSCI”，初步检索得到688 篇文献（数据获取时间截至2022 年3 月4 日）；④剔除与研究主题无关的文献后，最终得到683 篇有效文献；⑤将有效文献以Refworks 格式导出，使用CiteSpace 软件进行分析。

1.2 研究方法

研究方法上，本文将定量研究和定性分析进行有机结合，以定量研究为主，定性分析为辅。通过CiteSpace 可视化的功能，形象地展示出文献计量研究的热点领域和研究前沿。本文通过主题词出现的频率，确定该领域的研究热点，并通过对主题词的变动趋势分析其重要意义及发展趋势[3]。本文采用CiteSpace（5.8.R3-64bit 版本）为计量分析软件，软件操作步骤及运行配置如下：①将CNKI 中导出的Refworks 文件转化为CiteSpace 可以识别的格式；②创建新的数据分析项目，时间跨度选择2004—2022 年，时间切片为1 年；③选择pathfinder 算法的链接方式，便于突出重要特征；④运行项目，得出图谱。

2 数据分析

主要对建筑业双碳领域文献的发表情况、机构合作情况、作者合作情况、期刊分布特征和研究主题的演变及发展趋势进行分析。

2.1 研究脉络分析

文献发表数量在一定程度上可以反应该领域的发展速度与研究历程。根据文献发表数量年度趋势图来看，我国的建筑业双碳研究大致可分为前期、中期和现在三个阶段，整体呈现两个大幅度上升和一个平缓下降的趋势，如图1 所示。前期是2004—2012 年，国内相关研究处于起步阶段。论文数量呈现出明显的上升趋势，至2012 年发文量为该阶段最多，高达72 篇，表明《京都议定书》的签署对国内节能减排政策制度起到一定的启蒙作用，与此同时国内建筑业双碳研究的热度和受重视程度在不断上升，建筑行业碳排放的相关问题引起了学者们的重视。中期是2012—2020 年，该阶段前期文章发表数量上呈现较为平稳的走势，但后期发文量逐年降低，分析可知《巴黎协定》对各行业的减排都提出了要求，在该阶段后期由于各高碳排行业减排研究分流，导致建筑业减碳研究进展较为缓慢，位于研究低谷期，这说明建筑业双碳的研究未来仍然具有很大的探索空间[4]。2020 年至今为现阶段，国内关于建筑业双碳的研究逐渐复苏，再次成为研究的热点和重点，文章发表数量出现激增现象，2021 年文章发表数量达到历史最高值81 篇，这表明2020 年气候雄心峰会进一步动员了国内学者对建筑业双碳领域的研究。随后，住建部相继发布《建筑节能与可再生能源利用通用规范》和《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》，使建筑碳排放计算即将成为强制性要求，推测后续研究将会更加丰富。

图1 2004—2022 年国内文献发表数量年度趋势图

2.2 机构合作网络分析

机构共现分析结果如图2 所示，不同节点代表不同机构，发文量越多圆圈越大，圆圈间连线表示机构间有合作，连线越复杂则表示机构间合作越紧密。观察图谱可知我国建筑业双碳的研究主要以全国各地的建筑公司研究所和各大建筑、管理、环境类强校为主，呈现综合性和学科交叉性的显著特点。从图2 还可看出，存在着同一高校多个学院都在该领域有一定发文量的现象，说明建筑业双碳的研究具有较大的广度和意义。图谱中Density 值仅为0.0036，密度值较小，说明各大科研机构、高校之间的联系与合作较为分散，并且不同机构间科研能力存在较大差异。Silhouette 值高达0.9948，说明各个机构都有比较相似并且十分明确的研究主题。在发文量上，西安建筑科技大学管理学院发文数量最多为17 篇，其次是华侨大学土木工程学院和中国社会科学院城市发展与环境研究所等机构，具体发文情况如表1 所示。

表1 研究机构发文情况

图2 机构合作网络图谱

2.3 作者合作网络分析

通过对作者网络图谱进行分析能够迅速了解到学者在该领域的发文情况，识别出领域内具有影响力、科研能力的学者。通过CiteSpace 对作者进行分析，在建筑业双碳领域发文数最多的是华侨大学学者祁神军，发文量为14 篇，根据普莱斯公式计算可知发文3 篇以上被认为是该领域的核心作者，具体情况如图3所示。对文献进一步研读后发现，重点行业与部门脱碳政策分析、绿色建筑低碳技术、建筑业碳达峰路径研究、碳达峰成本测算等领域是核心作者群的研究热点。图谱中Q 值为0.9825，意味着研究学者之间的社团结构是非常显著的（Q ＞0.3 即为显著），分别以徐伟、祁神军、叶祖达为首的学术共同体合作密切。但Density 值较小，仅为0.002，说明建筑业双碳的关注者较多，但不同团队之间的合作与研究内容较为分散。从图谱中还可以看出，不同的节点聚集在一起形成不同的学术群体，一个学术群体内的合作频繁，但不同的核心作者之间交流协作较少，这可能是因为不同团队之间区域差异或研究壁垒所致，未来应加强不同地区、不同核心作者间交流与合作。

图3 作者合作网络图谱

2.4 期刊分布特征

将发文量超过10 篇及以上且共被引次数排名前十的期刊定为该领域所关注的核心期刊，意味着这些期刊在该研究领域具有较高的权威性，在一定程度上可以代表建筑业双碳的研究热点和重点。经统计表明，《生态经济》《建筑科学》《城市发展研究》《建筑经济》等8 本期刊是建筑业双碳研究的主要期刊。且核心期刊的主题几乎都以建筑业双碳的经济、技术研究为重点，较少有以政策层面研究为主题的期刊出现。近年来发文数量、共被引次数情况（统计截至时间为2020 年3 月4 日）如图4 所示。

图4 期刊发文量及引用情况

2.5 主题聚类及关键词突现分析

2.5.1 主题聚类分析

研究热点和发展趋势可以通过主题聚类图谱和时间线图谱直观地展现出来，通过对每个主题聚类的研究，可以了解时间序列上研究主题的变化以及研究主题的主要内容和研究路径，同时对把握研究领域未来的发展方向具有重要意义，如图5 所示。S 值为0.903，说明聚类是真实、高效且令人信服的（S ＞0.5 即为合理）。

图5 2004—2022 年的主题聚类图谱和时间线图谱

主题图谱共划分为11 个聚类，分别为碳排放、低碳经济、低碳城市、低碳转型、低碳发展、建筑节能、碳排放量、建筑业、节能减排、碳减排、碳达峰，11 个聚类代表了我国建筑业双碳领域的主要研究方向。其中碳排放（#0）、低碳经济（#1）、低碳城市（#2）和建筑节能（#5）具有强爆发性，说明这些主题的研究较为深入和集中。并且低碳转型（#3）和碳达峰（#10）聚类颜色最深，表明这些研究主题是近年来最为热门的话题，学者们对其开展了广泛且深入的研究。不同聚类的具体分析如下。

1）低碳经济（#1）、低碳城市（#2）、建筑业（#7）、碳减排（#9），这类主题主要是在该领域发展的基础阶段。在此阶段中，我国学者从对气候问题所造成的全球性危害的探讨中逐渐向寻找解决问题的路径上转变，其中包括高碳行业追踪、碳减排框架体系的建立和减碳标准的研究等。碳中和作为发展低碳经济的有效方法被我国学者首次提到，与之相关的碳减排概念也广泛传播，并逐渐与建筑业联系起来。顾朝林[5]和汤民[6]从宏观和微观两个层面对建筑行业和建筑分别进行了研究和探讨，结论表明要实现预期的碳达峰目标，国家相关部门在宏观层面上要促进产业结构调整，加强对高碳排行业的管控，必须设定全新思路下的低碳城市总体规划的导向方案。微观层面上应注意到建筑的运行实效问题，从全寿命周期的角度来构建碳减排指标，注重运营阶段中节能减排对碳排放产生的作用。

2）碳排放（#0）、低碳发展（#4）、建筑节能（#5）、碳排放量（#6）的主要切入点是建筑业减碳路径的探索时期。该时期学者们更加注重行业因素分析、模型改进和建立适合的评价体系，并改进和推动生命周期评价法为基础的碳排放定量测算研究，为后续的研究提供了理论基础。同时，国内的碳排放测算方法在不断走向成熟，评价体系逐渐健全，不同行业都在寻找适合自己的低碳转型路径。谭春平[7]和张峰[8]分别采用LMDI 模型和灰色模型对甘肃省城镇住宅建筑和广州市建筑业的碳排放进行了因素分解和预测，得出了能源结构和能源消耗不合理对住宅碳排放的影响日益增大的结论。从中可知，要按时实现双碳目标，必须要建立适合中国国情的倒逼机制，促进能源结构变革，推动新技术、新工艺、新能源的发展。

3）低碳转型（#3）、节能减排（#8）、碳达峰（#10），这类主题主要是对建筑业低碳转型发展的探索，将更多的碳减排分支纳入了研究范围，相关学者多从政策建议、体系完善的视角对我国建筑业双碳的发展进行探讨。Lu[9]等人和李张怡[10]对双碳目标下建筑业的关键影响因素进行剖析，认为要有效促进房地产和建筑业低碳转型，必须要有适合的量化建筑碳排放量的标准，同时，建筑业所带动的每个环节都会产生大量的碳排放，对这些碳的处理或者行业的转型都需要加大资金支持力度，并推动完善全国性的碳交易市场。例如绿色金融视角下的绿色信贷、气候融资等[11]。未来需要加强对碳减排重点领域的信贷支持，并要完善绿色建筑信息公开和流通机制，在公开监管、制度建设、公共机构制度改革方面做出更多的努力，同时要建立更加适合建筑行业的碳排放测算模型和标准。

2.5.2 关键词突现分析

关键词是作者对文章核心问题的提取和概括，通过对文献的分析可以迅速了解建筑行业碳排放相关领域的研究热点。

运用软件对关键词进行突现分析后，得到2004—2022 年建筑业双碳的关键词突现词图谱，选取前11 个突现词，可以发现2008 年以前该领域的研究和活跃度不强，如图6 所示。《京都议定书》缔约后，发展中国家即将开始履行国际碳减排义务，从2008 年开始，“低碳经济”和“低碳城市”受到长时间的关注，研究分支较为集中。从2010 年起出现了大量的关键词，相关研究至今仍在继续。这表明虽然2009 年召开的联合国大会未能形成有法律约束力的气候变化框架，但其会议上提出的《哥本哈根协议》有效地推动了全世界范围内的科学研究，尤其是建筑领域一直在积极响《哥本哈根协议》。随着研究的不断推进，学者们开始从不同行业的“碳排放”和“生命周期”寻找适合的减排路径。建筑业的蓬勃发展导致的城镇化率快速增加，学者们通过不同的数学模型加强对建筑业碳排放进行测定，对不同的影响因素进行识别并对其采取行之有效的碳排放抑制措施。2015—2020 年间突现词出现的频率变小，建筑业双碳研究进入了酝酿期，有关建筑业双碳的研究广度出现了缩减。2014 年“未来地球”计划提出，为解决未来全球的可持续发展提出了系统方案，学者们在城市可持续发展方面加强了研究深度。2020 年“3060 双碳目标”正式提出后，建筑业碳中和领域的研究进入了新的阶段，关键词“碳中和”的突现强度高达14.04，表示国内各行业针对碳中和领域的探讨和研究如火如荼，成为该时期的研究前沿。

图6 2004—2022 年的关键词突现图谱

3 结论与展望

3.1 结论

通过对2004—2022 年建筑业双碳研究文献进行的定量和定性分析，得出结论如下：

1）我国的建筑业双碳研究进程大致可分为前期、中期和现在三个阶段。前期研究热点主要集中在碳减排框架体系的建立和减碳的标准化设计等基础性工作上，论文数量呈现快速增长的趋势。中期开始注重行业因素分析、模型改进和相关评价体系的建立，将理论与实践结合，寻找适合的低碳转型路径。中期随着研究的拓展与深入，各行业碳排放研究成果日渐丰硕。由于行业研究分流，对建筑业碳排放研究减弱，因此有关建筑业碳排放领域的论文数量逐渐减少。现阶段处于研究的快速上升期，相关研究从不同的角度切入，论文数量出现激增现象，突出热点是绿色金融视角下的建筑业低碳转型、绿色信贷、气候融资、建筑业碳排测算方法革新、清洁能源技术应用和行业新政策研究等；

2）当前国内建筑业领域的双碳研究主要集中在省市级层面上，其有效的减排路径已得到广泛探索，减排工作卓有成效。反之，区县一级的减排研究暂时较为缺乏，且开展起来存在一定的困难，但其减排潜力和独特路径值得深入研究。另外，相关研究主要集中在建筑公司研究所和各大建筑、管理、环境类强校，呈现出综合性和学科交叉性的显著特点，以核心作者为重要节点的学术共同体现象较为突出，并将《生态经济》为首的8 本高发文量、高被引期刊定为建筑业双碳领域的核心期刊。

3.2 展望

总的来说，双碳研究是一项浩大的系统性工程。国家的目标决定了政策方向和研究导向，通过文献梳理提出以下针对建筑业双碳领域的展望：

1）排放权与发展权是各国博弈的焦点，为减少中国关键核心技术被西方国家“卡脖子”，“技术为王”的理念在“3060 双碳目标”实现进程中将会得到充分体现。第一，推动建筑行业新技术、新工艺、新标准的变革，建立符合中国国情的建筑业能源倒逼机制尤为重要。第二，促进行业内能源结构变革和产业结构调整，加快建筑业新发展格局的构建，对行业高质量发展将会起到积极的推动作用。第三，在完善国内研究体系的同时应进一步着眼于国外建筑业双碳领域的探索，注重行业技术引进，为今后的研究探寻更广阔的路径；

2）进入后疫情时代，“3060 双碳目标”的实现除了需要提升行业技术硬实力外，还需借助强有力的政策和制度保障。首先，应加大科研经费的投入比例，研究更加适合建筑业的碳排放测算模型和评价标准。其次，通过税收减免、贷款降息等一系列优惠政策，加强绿色金融对建筑业低碳转型的信贷支持，降低企业转型的技术创新风险和成本。同时，逐渐完善建筑业碳交易市场准入机制和碳税制度，将市场“无形的手”和政府“有形的手”结合起来。最后，各级政府应当面向建筑行业构建全新思路下的各省市区阶段性的约束目标，加强对排放机制、影响因素的研究，针对建筑行业制定动态的、切实可行的、因地制宜的减排计划，推动碳达峰、碳中和目标的落实。