基于CiteSpace的我國裝配式建筑研究發(fā)展分析

劉堂意，陳文強，陳少青

(1.天津理工大學 管理學院，天津 300384；2.天津市北洋水運水利勘察設計研究院有限公司，天津 300460)

1 引言

裝配式建筑是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)工作轉移到工廠進行，在工廠加工制作好建筑用構件和配件(如樓板、墻板、樓梯、陽臺等)，運輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場，通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配安裝而成的建筑[1]。自2016年，我國決定全面推廣裝配式建筑以來，各省各地都出臺政策和規(guī)劃大力發(fā)展裝配式建筑，促使我國裝配式建筑技術、材料與工藝建造等方面進入快速發(fā)展階段，并積累了豐富的研究成果，如：裝配式建筑施工技術[2]；BIM技術在裝配式建筑領域的應用[3]；裝配式建筑施工安全管理[4]；裝配式建筑發(fā)展策略研究[5]等。由此可見，現(xiàn)有研究成果主要針對裝配式建筑實踐與研究為主，鮮有從文獻計量的角度，對我國裝配式建筑領域研究發(fā)展概況、研究熱點及研究趨勢展開分析。

本文利用CiteSpace知識圖譜可視化工具，對中國知網數(shù)據庫中主題含“裝配式建筑”相關文獻進行整理統(tǒng)計。通過對2015～2021年期間我國在裝配式建筑領域的發(fā)文情況、研究發(fā)展趨勢、作者和研究機構合作網絡以及研究前沿熱點等數(shù)據挖掘，進一步揭示我國裝配式建筑研究發(fā)展軌跡和特點，這有助于學者更好地把握未來中國裝配式建筑領域的研究動向與發(fā)展趨勢。

2 研究方法和數(shù)據來源

2.1 研究方法

科學計量分析工具CiteSpace由美國德雷塞爾大學信息科學與技術學院陳超美教授開發(fā)，著眼于分析科學文獻中蘊含的潛在知識，并在科學計量學、數(shù)據和信息可視化背景下逐漸發(fā)展起來的一款多元、分時、動態(tài)的引文可視化分析軟件[6]。本文對中國知網數(shù)據庫中主題含“裝配式建筑”相關文獻進行統(tǒng)計，概述近年來我國裝配式建筑研究發(fā)展趨勢，前沿研究熱點，發(fā)展規(guī)律以及學者，機構分布等情況。在此基礎上，利用CiteSpace工具繪制出文獻關鍵詞聚類圖，時間線圖譜等可視化圖譜。

2.2 數(shù)據來源

本文數(shù)據來源于中國知網數(shù)據庫中的EI來源期刊、CSCD來源期刊、CSSCI來源期刊及核心期刊中的文獻。登錄中國知網，選擇學術期刊中的高級檢索，以“裝配式建筑”或“預制裝配式建筑”為主題詞，發(fā)表時間設定為截至2021年，去除部分重疊檢索文獻，共檢索出3938條文獻。將文獻以refworks格式導出，將導出的文獻數(shù)據文件以download開頭重命名，利用CiteSpace將數(shù)據轉換成其他可以處理的數(shù)據，最后借助CiteSpace對相關數(shù)據進行知識圖譜的繪制與分析。

3 特征分析

3.1 文獻數(shù)量特征

圖1展示了我國在裝配式建筑領域的文獻發(fā)表情況，時間跨度為1975～2020年。從圖1中可以看出我國20世紀80、90年代文獻發(fā)表數(shù)量寥寥無幾，圖中顯示最早涉及裝配式建筑的相關文獻出現(xiàn)在1975年，然而相比于美國、法國、日本等發(fā)達國家，我國裝配式建筑行業(yè)發(fā)展起步較晚，相關研究也是在20世紀60年代才萌生。

圖1 1975～2020年我國裝配式建筑研究發(fā)文數(shù)量趨勢

在20世紀70、80年代期間，我國工業(yè)基礎發(fā)展還不是特別完善，工業(yè)建筑水平有限，綜合考慮當時國情以及大量勞動力的就業(yè)問題，導致我國裝配式建筑在該時期未得到良好的發(fā)展。從20世紀90年代直至2015年期間，我國裝配式建筑也是處于一個緩慢發(fā)展的階段。20世紀末，房地產行業(yè)發(fā)展迅速，我國整體住宅市場亟需提供比較規(guī)范與合理的建設策略與措施，因此在1985～2000年間，建設部開展了城市住宅小區(qū)建設試點(1985～2000年)和小康示范工程(1995～2000年)兩大系列的住宅小區(qū)樣板建設工作。1998年，我國發(fā)布了《小康住宅示范小區(qū)驗收辦法及量化指標體系》，在許多的重要環(huán)節(jié)對我國裝配式建筑作出更加精確的規(guī)范[7]。從2015年開始，關于裝配式建筑的文獻發(fā)表數(shù)量快速增長。2010年住房和城鄉(xiāng)建設部針對當前國內建筑發(fā)展現(xiàn)狀，堅持開放學習的態(tài)度，借鑒了歐洲、日本、美洲等地區(qū)發(fā)達國家的寶貴經驗，結合我國自己總結的經驗，逐步跟上裝配式建筑的發(fā)展大潮[8]。

自2017～2020年發(fā)文總量達到3282 篇，預計之后該領域的研究會更加深入。由此可見，隨著我國近年對裝配式建筑的大力發(fā)展以及相關施工技術的提升，裝配式建筑儼然成為當前工程領域的一大研究熱點。

3.2 機構、作者合作特征分析

在提取的文獻中，其中住建部科技與產業(yè)化發(fā)展中心的劉美霞、王潔凝、劉洪娥等，北京交通大學經管學院的李衛(wèi)東教授發(fā)文量較多。以發(fā)文作者為網絡研究節(jié)點，使用CiteSpace軟件獲得2010～2021年裝配式建筑研究領域文獻的合作作者可視化知識圖譜，見圖2。圖中顯示國內裝配式研究已經初步形成合作網絡，網絡密度為0.0034，但各個節(jié)點之間分布比較松散，說明不同單位作者之間合作相對較少，暫未形成密切的合作網絡，各機構研究領域較為獨立。

圖2 作者合作網絡圖譜

發(fā)文機構見表1，大學單位發(fā)文較多的有：沈陽建筑大學67篇，北京交通大學34篇，武漢理工大學26篇，青島理工大學24篇，住建部科技與產業(yè)化發(fā)展中心22篇。企事業(yè)單位有：中國建筑工程總公司第七工程局13篇，中國建筑工程總公司第二工程局21篇，中建科技集團有限公司21篇。其中沈陽建筑大學發(fā)文量遠超其他單位，可見在裝配式建筑研究領域上該大學還是占主導地位的。

表1 研究機構發(fā)文量統(tǒng)計

4 研究熱點分析

由文獻數(shù)量特征分析，可將時間跨度為1975～2021的文獻數(shù)據分為3個研究發(fā)展階段：1975～2000年為起步發(fā)展階段，2001～2015年為緩慢發(fā)展階段，2016～2021年為快速發(fā)展階段。

4.1 起步發(fā)展階段(1975～2000年)

我國的裝配式建筑與相關領域研究發(fā)展起步較晚，直至20世紀60年代我國才逐漸開始進行對于裝配式建筑的相關研究分析，在經過了一段發(fā)展低潮期，至20世紀80年代我國的裝配式建筑發(fā)展進入了高潮期，但是由于國內施工技術與水平的限制，使得我國裝配式建筑并沒有在國內大范圍普及，因此，國內裝配式建筑發(fā)展也需要進一步的加強[9]。20世紀90年代，國內各地的裝配式建筑與日俱增，以一種不可思議的速度增長，但是在施工技術與設計以及施工管理研究等方面依然存在一定的缺陷，這就導致我國裝配式建筑推行與應用的速度逐漸降了下來[10]。

4.2 緩慢發(fā)展階段(2001～2015年)

利用CiteSpace對該階段相關文獻數(shù)據進行聚類圖譜分析，見圖3。在這一時期，出現(xiàn)頻次較高的關鍵詞有建筑裝飾[11]、建筑工業(yè)化[12]、裝配式建筑、新型建筑工業(yè)化和BIM等。我國預制裝配式建筑起步較晚，直到在21世紀初，根據我國建筑業(yè)的長遠發(fā)展要求，加大節(jié)能環(huán)保，建設的效率和標準化，政府開始倡導發(fā)展預制裝配式建筑，與此相關的一些研究才真正展開[13]。2015年12月20～21日，中央城市工作會議召開，這是自從1978年以來首次召開比較高規(guī)格的城市會議，也使高效綠色發(fā)展成為中央城市工作會議的核心[14]。在此之后，國家大力出臺政策，推行高效節(jié)能，綠色環(huán)保理念，我國裝配式建筑研究發(fā)展也進入了快車道[15]。

圖3 2001～2015年裝配式建筑研究熱點聚類圖譜

4.3 快速發(fā)展階段(2016～2021年)

對該階段的相關文獻利用CiteSpace進行時間線圖譜分析，見圖4。其中前10頻次最高的關鍵詞是應用、房屋建筑、預制裝配式建筑[16]、施工技術[17]、建筑施工、裝配率[18]、BIM技術、施工質量[19]、預制構件[20]。其中預制裝配式建筑，應用和施工技術具有較高的中心性。

圖4 2016～2021年裝配式建筑研究熱點時間線圖譜

我國在1956年5月建工部就起草了《國務院關于加強和發(fā)展建筑工業(yè)的決定》[21]，但由于當初技術不成熟，并未獲得發(fā)展，裝配式建筑從“五五”到“八五”期間了起伏波動的時期。直到2016年，隨著傳統(tǒng)建造方式人工成本升高，環(huán)保減排壓力增大對傳統(tǒng)建造模式的硬約束加大，而供給側結構性改革和新型城鎮(zhèn)化[22]則從政策面為裝配式建筑發(fā)展提供政策環(huán)境的前提下，裝配式建筑步入了較為快速的發(fā)展階段[23]。但裝配式建筑的發(fā)展必須要經歷各種問題的歷練，方可快速發(fā)展，并趨于完善。2018年開始裝配式的發(fā)展有所放緩，裝配式建筑的發(fā)展也慢慢趨于理性[24]?，F(xiàn)階段由于我國經濟快速增長，對環(huán)境保護的要求提高，要走節(jié)能環(huán)保和綠色、可持續(xù)發(fā)展道路，離不開建筑工業(yè)化的發(fā)展。裝配式混凝土建筑是我國建筑行業(yè)實現(xiàn)工業(yè)化最好的表現(xiàn)方式之一，必將會得到進一步研發(fā)和推廣[25]。國內裝配式建筑相關領域研究[26]也必定會越來越火熱，對此投入的科研力度也會越來越大。

5 結論及建議

5.1 結論

本文對中國知網數(shù)據庫中有關裝配式建筑的文獻進行知識圖譜分析，概述了我國裝配式建筑發(fā)展軌跡、特征和規(guī)律，主要研究結論如下：

(1)從發(fā)表的文獻數(shù)量特征來看，2016年以來建筑工業(yè)化快速發(fā)展，加上國家政策的大力支持，裝配式建筑也在飛速發(fā)展，大量的研究也相繼開展。裝配式建筑與當前建筑產業(yè)新技術尤其是BIM技術的融合，是未來一段時間內裝配式建筑發(fā)展的核心目標。

(2)從發(fā)文作者以及發(fā)文機構的情況看，沈陽建筑大學、吉林建筑大學、山東建筑大學等高校發(fā)文較多，研究也很深入。雖然近年來對于裝配式建筑的研究突飛猛進，但在該領域發(fā)文作者相對聯(lián)系和機構整體合作較少，對于裝配式建筑技術的深入研究以及應用來說，更應該加強院校之間、院校與企業(yè)、政府之間的密切合作。

(3)對檢索文獻的高頻詞分析可知，預制裝配式建筑、BIM技術應用、預制構件、施工技術以及施工質量等都是裝配式建筑的研究熱點。并且BIM技術、預制裝配式建筑等是未來裝配式建筑的重點研究方向。

5.2 建議

(1)加強裝配式建筑全過程、精細化管理，對預制裝配的每個過程環(huán)節(jié)加強監(jiān)督審核，提高建造過程中的質量和效率。

(2)加強人工智能技術以及BIM技術在裝配式建筑中的應用發(fā)展，真正做到智慧建造，改善施工進度以及施工技術精度，同時提高建筑過程中的安全性。

(3)加強施工技術以及質量管理的創(chuàng)新應用，提升施工技術管理和質量安全水平，加快推進裝配式建筑高質量發(fā)展。