基于知識(shí)圖譜的國(guó)際裝配式建筑研究可視化分析

牛昌林，馮力強(qiáng)，張 雷，魏宏亮，吳星蓉

(1.甘肅建投科技研發(fā)有限公司，甘肅 蘭州 730050；2.甘肅省建設(shè)投資(控股)集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730050)

裝配式建筑已成為當(dāng)下建筑業(yè)界工程師及相關(guān)科研人員關(guān)注的焦點(diǎn)之一，其思想萌芽起源于18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命掀起的機(jī)器大工業(yè)時(shí)代。二戰(zhàn)之后，大規(guī)模戰(zhàn)爭(zhēng)造成歐洲住房嚴(yán)重短缺，建筑勞動(dòng)力極度缺乏，裝配式建筑迎來(lái)了真正的發(fā)展契機(jī)。在此背景下，裝配式建筑在世界各國(guó)得到初步發(fā)展，逐步普及[1]。我國(guó)最早是在20世紀(jì)50年代中期提出建筑工業(yè)化的概念，國(guó)務(wù)院在《關(guān)于加強(qiáng)和發(fā)展建筑工業(yè)的決定》中指出，實(shí)行工廠化、機(jī)械化施工，逐步完成對(duì)建筑工業(yè)的技術(shù)改造，完成向建筑工業(yè)化的過(guò)渡。隨后，我國(guó)便開(kāi)始大力推行裝配式建筑，發(fā)展多層框架建筑、簡(jiǎn)單工業(yè)廠房等適合當(dāng)時(shí)國(guó)情的結(jié)構(gòu)體系。另一方面，受1976年唐山大地震沖擊，裝配式建筑抗震性能差的缺點(diǎn)瞬間暴露，人們對(duì)裝配式建筑的安全性存在顧慮，其建造與研究也暫且停滯[2]。

隨著包括BIM技術(shù)等在內(nèi)的建筑技術(shù)迅速發(fā)展，受?chē)?guó)家節(jié)能減排、建筑環(huán)保、人口紅利逐年下降等因素影響，裝配式建筑研究再次得到國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的關(guān)注，且涉及主題、內(nèi)容、研究方法更為廣泛。為更好把握裝配式建筑的研究熱點(diǎn)與研究趨勢(shì)，僅依靠傳統(tǒng)的文獻(xiàn)綜述很難直觀全面地對(duì)其進(jìn)行定量分析。因此，本研究基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)理論，運(yùn)用Citespace軟件探索裝配式建筑研究的側(cè)重點(diǎn)，以期為裝配式建筑領(lǐng)域的理論研究與實(shí)踐應(yīng)用提供指導(dǎo)及建議。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究選取WOS(Web of Science)數(shù)據(jù)庫(kù)作為信息來(lái)源，設(shè)置檢索范圍為“核心合集”，并以“prefabricated construction”為主題進(jìn)行高級(jí)檢索，根據(jù)文獻(xiàn)發(fā)文量分布規(guī)律限定期刊年限為“2005—2018年”，經(jīng)過(guò)高級(jí)篩選檢索共獲得625篇期刊文獻(xiàn)以作為CiteSpace可視化分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1.2 研究方法

傳統(tǒng)文獻(xiàn)分析法中，科研人員主要通過(guò)不斷尋找與主題相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)建立對(duì)該主題領(lǐng)域的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，通過(guò)不斷分析、歸納和推演，發(fā)現(xiàn)一些高度抽象問(wèn)題，研究領(lǐng)域演進(jìn)趨勢(shì)的程度不同。因此，僅靠傳統(tǒng)分析方法很難從整體上對(duì)某一研究領(lǐng)域文獻(xiàn)進(jìn)行準(zhǔn)確梳理與判斷[3]。鑒于此，本研究運(yùn)用Citespace可視化軟件，對(duì)具有代表性的裝配式建筑期刊文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，科學(xué)突顯裝配式建筑的研究熱點(diǎn)與學(xué)科演進(jìn)趨勢(shì)。

知識(shí)圖譜源于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，以哲學(xué)家卡爾·波普爾提出的物理世界、精神世界和客觀知識(shí)世界為哲學(xué)理論基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、信息處理、知識(shí)計(jì)量等手段，利用可視化圖像直觀地將某一學(xué)科或研究領(lǐng)域的前沿、發(fā)展進(jìn)程和結(jié)構(gòu)關(guān)系展現(xiàn)出來(lái)[4,5]。通常人腦對(duì)圖形具有比數(shù)字更加敏銳的洞察能力，透過(guò)圖形能夠輕易得到常規(guī)統(tǒng)計(jì)數(shù)字難以洞察的信息。因此，運(yùn)用可視化圖譜進(jìn)行裝配式建筑可視化分析有助于深層次理解復(fù)雜的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。本研究運(yùn)用的最新版本CiteSpace文獻(xiàn)分析軟件是由美國(guó)德雷賽爾大學(xué)陳超美教授開(kāi)發(fā)，基于Java環(huán)境平臺(tái)，可以將海量的文獻(xiàn)轉(zhuǎn)化為形象直觀的知識(shí)圖譜[6]。

2 研究文獻(xiàn)態(tài)勢(shì)分析

從定量角度對(duì)裝配式建筑領(lǐng)域文獻(xiàn)分布進(jìn)行分析，可以客觀反映研究現(xiàn)狀、研究水平以及研究范疇，進(jìn)而對(duì)該主題的研究概況、學(xué)科規(guī)模及研究進(jìn)展有整體的認(rèn)識(shí)[7]。

2.1 文獻(xiàn)時(shí)間分布及增加量統(tǒng)計(jì)

對(duì)2005—2018年間的裝配式建筑研究文獻(xiàn)，逐年進(jìn)行檢索，獲得了每年裝配式建筑研究的文獻(xiàn)數(shù)量，根據(jù)每年發(fā)表的論文數(shù)量及歷年增加量，繪制了裝配式建筑研究文獻(xiàn)的時(shí)間分布及歷年增加量曲線圖，如圖1所示。

圖1 裝配式建筑文獻(xiàn)時(shí)間分布及歷年增加量

在14年的時(shí)間跨度中，裝配式建筑領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表量由2005年的7篇增加到2018年126篇，大體呈逐步上升的趨勢(shì)，但增長(zhǎng)速度緩慢，到2018年剛突破百篇。數(shù)據(jù)顯示，2005—2013年，文章發(fā)表不僅數(shù)量少，且增長(zhǎng)趨于穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)增長(zhǎng)率為負(fù)數(shù)的情況，可以視為裝配式建筑研究的初期增長(zhǎng)階段或醞釀階段；2014—2018年，文章發(fā)表量較多，增長(zhǎng)幅度較大，說(shuō)明裝配式建筑步入了新的快速發(fā)展階段，這與國(guó)家發(fā)布的政策、標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)，如2017年10月住建部發(fā)布JGJ/T 398-2017《裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，2016年9月國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》，2017年3月住建部出臺(tái)《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》。

2.2 機(jī)構(gòu)分布

為分析裝配式建筑研究力量中的主要機(jī)構(gòu)分布情況，繪制機(jī)構(gòu)分布圖，如圖2所示。

圖2 裝配式建筑研究文獻(xiàn)的機(jī)構(gòu)分布注：Hong Kong Polytech Univ：香港理工大學(xué)；Univ Melbourne：墨爾本大學(xué)；Univ Hong Kong：香港大學(xué)；Shenzhen Univ：深圳大學(xué)；Tongji Univ：同濟(jì)大學(xué)；Chongqing Univ：重慶大學(xué)；Harbin Inst Technol：哈爾濱工業(yè)大學(xué)；Tianjin Univ：天津大學(xué)；Cent S Univ：中南大學(xué)；Nanyang Technol：南陽(yáng)理工大學(xué)。

2005—2018年期間，裝配式建筑發(fā)表文獻(xiàn)居于前10位的研究機(jī)構(gòu)中，文章發(fā)表最多的是香港理工大學(xué)，發(fā)文數(shù)量為14篇；居于第二位是墨爾本大學(xué)，發(fā)文數(shù)量達(dá)到11篇;其他的研究機(jī)構(gòu)依次是香港大學(xué)、深圳大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、重慶大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)、中南大學(xué)以及南陽(yáng)理工大學(xué)。從圖2可以發(fā)現(xiàn)，一些知名高校構(gòu)成了裝配式建筑的主要研究機(jī)構(gòu)群體，并為其發(fā)展做出了重要技術(shù)支撐和理論研究，而普通高校和公司企業(yè)在這一領(lǐng)域研究尚有欠缺，研究深度不足或重視力度不夠，這與高校偏向于理論研究、企業(yè)偏向于科研成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的性質(zhì)有關(guān)。

3 基于Citespace的圖譜分析

3.1 研究主體

為獲悉推動(dòng)裝配式建筑發(fā)展的主要研究力量，本研究從作者共現(xiàn)分析、作者共被引分析以及國(guó)家共現(xiàn)分析三個(gè)方面出發(fā)，進(jìn)行深度研究。

3.1.1 作者共現(xiàn)分析

文獻(xiàn)作者是推動(dòng)某領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的主要力量，通過(guò)其著述規(guī)律、發(fā)文數(shù)量以及作者之間的合作關(guān)系，可以找出學(xué)科的高發(fā)文頻次和高影響力的作者，預(yù)測(cè)論文內(nèi)容分布、發(fā)展動(dòng)向以及學(xué)科發(fā)展的規(guī)模和趨勢(shì)[8]。將Node Type設(shè)置為Author，選擇Top N為50，運(yùn)行及圖譜調(diào)整得到作者共現(xiàn)圖譜，見(jiàn)圖3。

圖3 作者共現(xiàn)圖譜

對(duì)作者共現(xiàn)聚類(lèi)分析即是對(duì)作者合作網(wǎng)絡(luò)的探索，它可以反映不同作者之間相互合作與交流情況[9]。從圖3可以看出，裝配式建筑研究出現(xiàn)了較大的作者共現(xiàn)群體，并形成了以Fan Xue，Mohamed Alhussein，Jan Tywoniak，Zhongfu Li，Maury Anussbaum，Johlfeld，Yujie Yu等為中心的聚類(lèi)群，研究分析發(fā)現(xiàn)他們是裝配式建筑領(lǐng)域具有影響力的學(xué)者。以Fan Xue為例，該群體聚類(lèi)規(guī)模最大，其周?chē)鷩@著Ke Chen，Jingke Hong等多位學(xué)者，說(shuō)明Fan Xue與其他幾位學(xué)者之間合作緊密，從連接線還可以看出周?chē)鷰孜粚W(xué)者之間也有較多的合作與交流，已形成了健康穩(wěn)定的學(xué)術(shù)研究體。而在以Mohamed Alhussein為中心的作者聚類(lèi)群中，僅局限于他與周?chē)鷮W(xué)者合作緊密，周?chē)渌麑W(xué)者之間幾乎零合作。

總體來(lái)看，裝配式建筑深層次研究已初具規(guī)模，發(fā)展良好。發(fā)文較多的研究者之間聯(lián)系緊密，形成了各自的聚類(lèi)群體，說(shuō)明零散的學(xué)者應(yīng)多與其他學(xué)者進(jìn)行合作、交流，已形成聚類(lèi)規(guī)模的學(xué)者之間應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)合作，精益求精，共同致力于裝配式建筑健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

3.1.2 作者共被引分析

作者共被引圖譜反映的是研究者在某研究領(lǐng)域影響和學(xué)術(shù)界對(duì)研究主題的整體貢獻(xiàn)，被引頻次較高作者通常是對(duì)主題的基礎(chǔ)性研究，他們的成果被其他學(xué)者高頻引用作為參考文獻(xiàn)，對(duì)主題研究起到推動(dòng)作用[9]。默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)類(lèi)型為Cited Author，對(duì)作者進(jìn)行共被引知識(shí)圖譜分析，見(jiàn)圖4。根據(jù)需要，以頻次Frep≥18的被引作者為分界值，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，見(jiàn)表1。

圖4 作者共被引知識(shí)圖譜

表1 裝配式建筑研究的高頻次被引作者

圖4左上角顯示，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)共有538個(gè)，連線2014條，連線代表作者文獻(xiàn)之間的共引關(guān)系，連線粗細(xì)表示共引強(qiáng)度。除Anonymous(經(jīng)原文檢索查證，為各種調(diào)研報(bào)告、研究報(bào)告等被引用頻次總和)，Jaillon L教授被引頻次最多，高達(dá)52次，在裝配式建筑領(lǐng)域影響力較大，后續(xù)很多研究都以其研究成果為參考。Tam Vwy教授以42頻次位于第二，這與他在裝配式建筑領(lǐng)域的地位相吻合，同時(shí)推測(cè)出他對(duì)主題的研究更偏向于理論基礎(chǔ)，在一定程度上形成了裝配式建筑發(fā)展的推動(dòng)力量。其他高被引的作者還有Chai J C(26次)、Pan W(26次)Mao C(25次)和Indraratna B(24次)等，他們的發(fā)文內(nèi)容主要集中在工程管理、土木工程、BIM技術(shù)、施工技術(shù)、地質(zhì)學(xué)、材料學(xué)等研究領(lǐng)域。從連線數(shù)量可以看出，裝配式建筑領(lǐng)域的研究共引關(guān)系龐大，理論基礎(chǔ)豐富，后續(xù)動(dòng)力充足。

3.1.3 國(guó)家分布分析

為探討裝配式建筑研究的主要國(guó)家以及他們之間的合作交流，繪制國(guó)家分布知識(shí)圖譜，見(jiàn)圖5。該圖譜能夠形象直觀地反映出裝配式建筑的主要研究國(guó)家、發(fā)文數(shù)量、中心性以及時(shí)間分布。

圖5 裝配式建筑研究國(guó)家知識(shí)圖譜

從圖5可以看出：圖譜中共有36個(gè)節(jié)點(diǎn)、67條連線。2005—2018年期間發(fā)文數(shù)量最多的是中國(guó)(Peoples R China)，以153篇位居第一，其次是美國(guó)(USA)和德國(guó)(Germany)，以93篇和59篇分別位居第二名和第三名。僅從發(fā)文數(shù)量來(lái)判定各個(gè)國(guó)家在裝配式建筑方面的發(fā)展程度相對(duì)比較片面，因此本研究將登載數(shù)量≥10的國(guó)家以及他們的中心性與首次登載時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，見(jiàn)表2。

表2 發(fā)文數(shù)量Frep≥10的國(guó)家以及中心性統(tǒng)計(jì)

根據(jù)圖5和表2可以發(fā)現(xiàn)：中國(guó)在發(fā)文數(shù)量方面位居第一，但在中心性方面卻稍遜于美國(guó)，說(shuō)明美國(guó)與其他國(guó)家合作交流最為密切，這與美國(guó)在裝配式建筑領(lǐng)域發(fā)展水平完善的現(xiàn)狀和國(guó)際影響力不謀而合。為促進(jìn)裝配式建筑的進(jìn)一步發(fā)展，中國(guó)仍需加強(qiáng)與其他國(guó)家之間的聯(lián)系與合作，借鑒學(xué)習(xí)他們的先進(jìn)之處，完善相關(guān)建造技術(shù)，提高國(guó)際影響力；德國(guó)和澳大利亞(Australia)兩個(gè)國(guó)家在發(fā)文數(shù)量與中心性方面也位居前列，說(shuō)明這兩個(gè)國(guó)家在裝配式建筑領(lǐng)域的發(fā)展也走在世界前沿，但仍有發(fā)展空間；韓國(guó)(South Korea)、加拿大(Canada)、印度(India)和土耳其(Turkey)四個(gè)國(guó)家雖然在發(fā)文數(shù)量上位于前列，但中心性(Centrality)為0.00，說(shuō)明他們與其他國(guó)家之間的交流合作甚少，目前主要立足于本國(guó)國(guó)情的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究，國(guó)際影響力尚有較大提升空間。

3.2 知識(shí)基礎(chǔ)

從文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)角度看，高被引文獻(xiàn)形成了裝配式建筑研究前沿，高被引文獻(xiàn)組成裝配式建筑的知識(shí)基礎(chǔ)[10]。通過(guò)對(duì)裝配式建筑研究的知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行探討分析，可以揭示研究對(duì)象前沿的本質(zhì)，有助于掌握它的熱點(diǎn)變遷及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

3.2.1 共被引文獻(xiàn)分析

設(shè)置Node Types為共被引文獻(xiàn)(Cited Reference)，Selection Criteria選擇Top N，Pruning 設(shè)置為Pruning Sliced Networks，Visualization設(shè)置為Cluster View-Static和Show Merged Network，運(yùn)行軟件及調(diào)整圖譜，得到圖6。

圖6 裝配式建筑研究的共被引文獻(xiàn)知識(shí)圖譜

被引頻次較高的文獻(xiàn)通常是某領(lǐng)域影響力較強(qiáng)和具有代表性的文獻(xiàn)[3]。從圖6可以看出，圖譜只顯示了作者的姓名和文章的發(fā)表年份，卻沒(méi)有顯示共被引文獻(xiàn)的全稱(chēng)，根據(jù)后臺(tái)相關(guān)信息可以檢索獲得完整的被引文獻(xiàn)。運(yùn)行后臺(tái)得到的30篇高被引頻次的文獻(xiàn)，是裝配式建筑領(lǐng)域的經(jīng)典文章，展示了裝配式建筑研究的基礎(chǔ)，這些文章在一定程度上構(gòu)成了裝配式建筑研究的知識(shí)基礎(chǔ)。

Li Z等于2014年在《Habitat International》期刊上發(fā)表了“Critical review of the research on the management of prefabricated construction”[11]，共被引頻次達(dá)到18次，位居第一位。該文通過(guò)對(duì)2000—2013年10種主要期刊上發(fā)表的建筑管理研究成果進(jìn)行綜述分析，探討了建筑領(lǐng)域最新的研究趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)預(yù)制作為一種可持續(xù)的建筑方法，對(duì)整個(gè)建筑行業(yè)的重要性越來(lái)越大。分析表明，裝配式建筑管理研究課題內(nèi)容主要包括行業(yè)前景、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用、績(jī)效評(píng)估、環(huán)境等方面，所涉及到的RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)在這一領(lǐng)域得到了有效的應(yīng)用，被認(rèn)為是提高未來(lái)預(yù)制建筑性能的有力工具。

Jaillon L等于2008年在《Waste Management》上發(fā)表了“Quantifying the waste reduction potential of using prefabrication in building construction in Hong Kong”[12]，被引頻次16次，位居第二位。該文基于當(dāng)時(shí)香港建筑背景現(xiàn)狀，探討了建筑廢物的危害，分析了預(yù)制在建筑行業(yè)的使用對(duì)香港減少?gòu)U物產(chǎn)生的影響。

Jaillon L等于2009年在《Automation in Construction》上發(fā)表了“The evolution of prefabricated residential building systems in Hong Kong”[13]，被引頻次15次，位居第三位。該文研究了香港高層住宅發(fā)展中預(yù)制技術(shù)的演變，并對(duì)預(yù)制技術(shù)進(jìn)行探討，從179個(gè)預(yù)制住宅數(shù)據(jù)庫(kù)中挑出5個(gè)住宅進(jìn)行了詳細(xì)的案例研究。

Aye L等于2012年在《Energy and Buildings》期刊上發(fā)表了“Life cycle greenhouse gas emissions and energy analysis of prefabricated reusable building modules”[14]，被引頻次13次，位居第四位。該文探討了裝配式建筑的潛在環(huán)境效益，特別是減少?gòu)U物和提高材料使用效率所節(jié)省的能源，并量化組合式預(yù)制鋼和木結(jié)構(gòu)住宅建筑的性能，以確定這種建筑形式是否能改善環(huán)境性能。此外，他還評(píng)估了材料可重復(fù)使用性的潛在益處，減少了填埋所需空間和額外資源需求。

Pons O等于2011年在《Habitat International》期刊上發(fā)表了“Environmental impacts of prefabricated school buildings in Catalonia”[15]，被引頻次12次，位居第五位。該文基于西班牙加泰羅尼亞公共教育大樓建造實(shí)例，從技術(shù)和可持續(xù)的角度對(duì)工業(yè)化技術(shù)進(jìn)行分析，以確定它們?nèi)绾翁岣哌@些建筑質(zhì)量、建造速度和減少建筑廢棄物對(duì)環(huán)境的影響。此外，Pons O等還將3種主要的工業(yè)化技術(shù)和一種非預(yù)制技術(shù)進(jìn)行了生命周期分析，并在這些技術(shù)弱點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出了一種可減少資源消耗和降低廢棄物產(chǎn)生的優(yōu)化技術(shù)。

通過(guò)對(duì)30篇高被引文獻(xiàn)深度分析，可以發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)內(nèi)容主要集中在以下幾個(gè)方面：發(fā)展與生態(tài)環(huán)境、能源消耗、可持續(xù)發(fā)展理念、建筑環(huán)境以及施工管理合同等方面。

3.2.2 共被引期刊分析

設(shè)置節(jié)點(diǎn)類(lèi)型為共被引期刊(Cited Journal)，利用軟件中Pruning Sliced Networks，設(shè)置閾值為10，將自動(dòng)生成的原始圖譜切換成Time Zone View視圖，經(jīng)過(guò)圖譜調(diào)整，生成最終的裝配式建筑研究共被引期刊知識(shí)圖譜，見(jiàn)圖7。從圖7中可以看出節(jié)點(diǎn)最大的是期刊《BUILD ENVIRON》(《Building and Environment》)，其次是《AUTOMAT CONSTR》(《Automation in Construction》)和《ENG STRUCT》(《Engineering Structures》)，說(shuō)明這3種期刊的被引頻次排名都居于前列，其在裝配式建筑研究方面的重要性和權(quán)威性不言而喻。

圖7 裝配式建筑研究的共被引期刊知識(shí)圖譜

中心性是測(cè)量節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中重要性的一個(gè)指標(biāo)，通過(guò)它來(lái)發(fā)現(xiàn)和衡量期刊的重要性[16]。為了全面反映共被引來(lái)源期刊的分布規(guī)律，通過(guò)查詢(xún)圖譜后臺(tái)相關(guān)信息，可以發(fā)現(xiàn)《CONSTR BUILD MATER》(《Construction and Building Materials》)、《KSCE J CIV ENG》(《KSCE Journal of Civil Engineering》)、《CAN J CIVIL ENG》(《Canadian Journal of Civil Engineering》)、《J CONSTR ENG M ASCE》(《Journal Of Construction Engineering and Management Asce》)、《BUILD RES INF》(《Building Research and Information》)等不僅被引頻次高，中心性也相對(duì)較強(qiáng)，綜合兩項(xiàng)指標(biāo)可推斷出：裝配式建筑領(lǐng)域主要以建筑環(huán)境類(lèi)、建筑能源類(lèi)、建筑材料類(lèi)等期刊為主，同時(shí)也有工程結(jié)構(gòu)、土木工程、建筑資源信息、地質(zhì)工程、巖土工程等領(lǐng)域的期刊。這些被引期刊質(zhì)量較高，絕大部分是核心及以上水平期刊，由此可推斷裝配式建筑發(fā)展重視建筑環(huán)境、建筑節(jié)能、建筑材料等多個(gè)領(lǐng)域的研究。

3.3 研究熱點(diǎn)

運(yùn)用Citespace對(duì)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞高頻性分析，可從定量和可視化的角度來(lái)定位裝配式建筑研究熱點(diǎn)。默認(rèn)參數(shù)節(jié)點(diǎn)類(lèi)型為Keyword，設(shè)置Year Per Slice的值為1，對(duì)高頻性關(guān)鍵詞進(jìn)行Timeline分析，見(jiàn)圖8。該圖譜中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)179個(gè)，連線750條，節(jié)點(diǎn)表示裝配式建筑某個(gè)研究熱點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)大小代表熱點(diǎn)程度的高低(節(jié)點(diǎn)越大說(shuō)明熱度越高，反之亦然)；不同關(guān)鍵詞之間的關(guān)系通過(guò)節(jié)點(diǎn)連線表明，連線越粗，表明它們之間的關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)。

圖8 裝配式建筑關(guān)鍵詞知識(shí)圖譜

為進(jìn)一步了解裝配式建筑領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的分布狀況，本研究將共現(xiàn)頻次≥10的高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表3。

表3 關(guān)鍵詞共現(xiàn)頻次(≥10)統(tǒng)計(jì)

由關(guān)鍵詞知識(shí)圖譜和表3統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出：construction，performance，prefabrication，behavior，design，system等出現(xiàn)頻次較高且相對(duì)均勻。從整體看，研究領(lǐng)域分散，交叉研究較多，具體來(lái)看，國(guó)際裝配式建筑研究熱點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面：

(1)裝配式建筑性能：歐洲裝配式建筑出現(xiàn)較早，但起初的設(shè)計(jì)僅局限于解決二戰(zhàn)后難民居住問(wèn)題，隨著新時(shí)代生活標(biāo)準(zhǔn)的提高，各國(guó)對(duì)裝配式建筑性能提出了更高的要求，主要包括建筑強(qiáng)度、耐久性、建筑生命周期、節(jié)能以及建筑相關(guān)行為等方面。

(2)裝配式建筑設(shè)計(jì)：裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑不同，其前期設(shè)計(jì)是核心環(huán)節(jié)。2005—2018年期間，國(guó)際裝配式建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)研究熱點(diǎn)主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)件加工設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)施工一體化以及結(jié)合BIM技術(shù)的信息化設(shè)計(jì)等方面。

(3)裝配式建筑建造施工：作為一種新型建筑產(chǎn)品建造方式，裝配式建筑發(fā)展尚不成熟，尤其現(xiàn)場(chǎng)施工安裝方面是目前亟待解決的問(wèn)題。與門(mén)窗不同，裝配式建筑部品部件剛度極大，構(gòu)件設(shè)計(jì)或生產(chǎn)稍有偏差，就會(huì)加大現(xiàn)場(chǎng)施工難度，增加施工成本。此外，現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)連接也是一個(gè)難點(diǎn)，質(zhì)量要求高，施工速度慢，操作難度大。國(guó)際上這一熱點(diǎn)主要包括施工設(shè)計(jì)、環(huán)境效益、資源節(jié)約、成本管理、信息化建造、施工安全、施工質(zhì)量以及塑料排水板等方面。

(4)信息化應(yīng)用：裝配式建筑對(duì)信息化管理要求極高，依靠傳統(tǒng)的信息管理手段已很難滿足設(shè)計(jì)施工要求。目前，國(guó)際裝配式建筑研究與BIM技術(shù)結(jié)合較多，主要包括仿真模擬、構(gòu)建模型等方面。

(5)其他方面：由于裝配式建筑具有節(jié)能、環(huán)保、節(jié)省模板、工期短等優(yōu)點(diǎn)，相關(guān)學(xué)者開(kāi)始在橋梁工程領(lǐng)域?qū)ふ已芯窟@種建造模式。此外，在軟質(zhì)黏土下的裝配式建筑地基基礎(chǔ)研究也已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。

3.4 裝配式建筑學(xué)科演進(jìn)

Citespace的Dual_Map方法可通過(guò)將引文和被引圖層進(jìn)行疊加，揭示研究對(duì)象隨時(shí)間在不同學(xué)科之間的發(fā)展，反映裝配式建筑在學(xué)科層面的演進(jìn)趨勢(shì)[3]。圖9是裝配式建筑共被引文獻(xiàn)Dual_Map圖譜，Blondel算法分析形成期刊聚類(lèi)，圖中橢圓中心表示特定期刊學(xué)科領(lǐng)域，雙圖疊加分為左、右兩圖，左圖中橢圓橫軸計(jì)量作者人數(shù)，縱軸表示發(fā)文量。右圖橢圓橫軸表示被引作者數(shù)量，縱軸呈現(xiàn)某期刊被引用次數(shù)。

3.4.1 共被引文獻(xiàn)Dual_Map圖譜

左側(cè)引文圖譜中的裝配式建筑研究文獻(xiàn)主要分布在A和B兩個(gè)橢圓區(qū)域，A區(qū)域論文主要屬于生態(tài)、地球、物理、材料、化學(xué)等主題期刊，相對(duì)應(yīng)的右側(cè)被引文獻(xiàn)圖譜中的論文屬于植物、生態(tài)、動(dòng)物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、環(huán)境、毒理學(xué)等主題期刊。由圖9還可以看出，在A區(qū)域中出現(xiàn)期刊的名稱(chēng)字體小且內(nèi)容少，說(shuō)明該區(qū)域中裝配式建筑的研究主要處于學(xué)科層面，特別關(guān)注其研究的期刊不夠明顯。B區(qū)域論文主要屬于數(shù)學(xué)、系統(tǒng)體系等主題期刊，對(duì)應(yīng)的被引文獻(xiàn)圖譜中的論文屬于數(shù)學(xué)、力學(xué)、體系、計(jì)算機(jī)、環(huán)境等主題期刊，它們與A區(qū)域相似，都尚未出現(xiàn)特別明顯的關(guān)注期刊。

3.4.2 引文與共被引軌跡

通過(guò)引文圖譜上的引用軌跡變化，可說(shuō)明研究主題的發(fā)文領(lǐng)域發(fā)生了改變[16]。因此，通過(guò)引用軌跡可以反映出學(xué)科層面上裝配式建筑研究的動(dòng)態(tài)進(jìn)展。從圖9的C區(qū)域(引文獻(xiàn)軌跡)和D區(qū)域(被引文獻(xiàn)軌跡)可以看出，裝配式建筑引文軌跡始于2005年，變化過(guò)程中涉及了外科學(xué)、臨床學(xué)、生物學(xué)、免疫學(xué)和分子學(xué)等。被引文獻(xiàn)軌跡始于2005年，主要分布在教育學(xué)、計(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域。

圖9 共被引文獻(xiàn) Dual_Map 圖譜

裝配式建筑被引文獻(xiàn)軌跡并沒(méi)有涉及到教育、經(jīng)濟(jì)等學(xué)科領(lǐng)域，但其知識(shí)基礎(chǔ)已經(jīng)發(fā)生了改變，參考文獻(xiàn)也已不局限于建筑領(lǐng)域，而是逐步開(kāi)始拓展到其他學(xué)科，右側(cè)被引圖譜中的共引連接反映了研究主題在學(xué)科交叉方面的貢獻(xiàn)。裝配式建筑研究基礎(chǔ)將地質(zhì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)學(xué)、教育和經(jīng)濟(jì)等學(xué)科聯(lián)系起來(lái)，在學(xué)科交叉研究方面發(fā)揮了重要的作用。

4 結(jié) 語(yǔ)

本研究通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量法對(duì)WOS中2005—2018年期間裝配式建筑核心期刊進(jìn)行可視化分析，探索裝配式建筑研究進(jìn)展，得出以下結(jié)論：

(1)從文獻(xiàn)時(shí)空分布看，2005—2013年，裝配式建筑發(fā)展緩慢，處于醞釀期；2014—2018年，發(fā)文量大幅增加，裝配式建筑迎來(lái)了全新的發(fā)展時(shí)期，尤其是2016—2018年更加突出。各國(guó)的相關(guān)學(xué)者對(duì)裝配式建筑的研究和發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，其中美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、澳大利亞、韓國(guó)、加拿大、西班牙、英國(guó)等的研究成果最為豐富，這與各國(guó)在裝配式建筑領(lǐng)域的發(fā)展程度相吻合。

(2)《BUILD ENVIRON》《AUTOMAT CONSTR》《ENG STRUCT》《CONSTR BUILD MATER》《KSCE J CIV ENG》和《CAN J CIVIL ENG》等期刊是國(guó)際裝配式建筑研究領(lǐng)域最具代表性的期刊，它們主要側(cè)重于建筑環(huán)境、建筑節(jié)能、建筑材料等多個(gè)領(lǐng)域。Li Z,Jaillon L和Aye L在國(guó)際裝配式建筑研究領(lǐng)域研究的基礎(chǔ)性最強(qiáng)，影響力也最為廣泛。

(3)裝配式建筑研究趨勢(shì)呈現(xiàn)多樣化和動(dòng)態(tài)化，近14年主要集中于裝配式建筑性能、部品部件設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工、建筑結(jié)構(gòu)體系以及BIM技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用等方面。

(4)通過(guò)Dual_Map學(xué)科層面演進(jìn)疊加圖譜發(fā)現(xiàn)，裝配式建筑的發(fā)展對(duì)促進(jìn)橋梁工程、地質(zhì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)學(xué)、教育和經(jīng)濟(jì)等學(xué)科交叉研究發(fā)揮了一定的促進(jìn)作用。

為促進(jìn)裝配式建筑發(fā)展趨于成熟化，針對(duì)以上結(jié)論及裝配式建筑研究現(xiàn)狀提出以下建議：

(1)雖然中國(guó)裝配式建筑研究領(lǐng)域在國(guó)際上發(fā)文量最多，但中心性次于美國(guó)，建議加強(qiáng)國(guó)際交流，進(jìn)一步提高我國(guó)裝配式建筑在國(guó)際上的影響力。

(2)裝配式建筑造價(jià)成本高于傳統(tǒng)建筑，難以順利推廣，而研究熱點(diǎn)在這一方面未能體現(xiàn)，建議相關(guān)學(xué)者應(yīng)加強(qiáng)成本控制研究。

(3)結(jié)合研究熱點(diǎn)和建筑行業(yè)實(shí)際情況，裝配式建筑允建樓層與抗震性能技術(shù)尚不成熟，尤其是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑，是目前亟待解決的難題，建議加大結(jié)構(gòu)體系、圍護(hù)體系以及其連接方式的研究，以彌補(bǔ)研究盲點(diǎn)。

(4)結(jié)合知識(shí)基礎(chǔ)及研究熱點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，裝配式建筑在生態(tài)環(huán)境、建筑材料等方面的研究較少，是目前被忽略的重點(diǎn)。

(5)預(yù)制裝配式建造方式可根據(jù)我國(guó)各行業(yè)實(shí)際情況嘗試引入其他領(lǐng)域，如橋梁工程，隨著這種技術(shù)和理念的逐漸成熟，成果將不斷擴(kuò)大。