陳冰 張敏

(河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)，河北 石家莊 050061)

0 引言

在我國(guó)大力推行“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃背景下，低碳、綠色、可持續(xù)發(fā)展成為我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)。從國(guó)外相關(guān)研究可知，綠色低碳發(fā)展已成為全球的共同目標(biāo)。被動(dòng)式建筑是指將自然通風(fēng)、自然采光、太陽(yáng)能輻射和室內(nèi)非供暖熱源等各種被動(dòng)式節(jié)能手段與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)高效節(jié)能技術(shù)相結(jié)合而成的低能耗房屋建筑[1]。被動(dòng)式建筑在國(guó)外起步較早，德國(guó)于1991年成功建造了世界上首座被動(dòng)式建筑，引起了世界范圍內(nèi)的巨大反響。此后，世界各地的被動(dòng)式建筑相繼涌現(xiàn)。從國(guó)內(nèi)相關(guān)研究可知，目前，我國(guó)被動(dòng)式建筑發(fā)展仍處于瓶頸階段，建筑主要資源對(duì)外依存度較高，導(dǎo)致供需矛盾突出，大量生產(chǎn)、大量消耗、大量排放的建筑方式并未從根本上轉(zhuǎn)變。從長(zhǎng)期發(fā)展觀點(diǎn)來(lái)看，大力發(fā)展被動(dòng)式建筑的需求越來(lái)越迫切，且被動(dòng)式建筑未來(lái)發(fā)展應(yīng)用空間巨大。

本文以2000—2021年中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到的330篇被動(dòng)式建筑相關(guān)文獻(xiàn)為研究對(duì)象，運(yùn)用可視化分析軟件CiteSpace進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以知識(shí)圖譜的方式展示目前國(guó)內(nèi)外被動(dòng)式建筑研究熱點(diǎn)，分析被動(dòng)式建筑研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，旨在提升被動(dòng)式建筑研究水平。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究方法

CiteSpace軟件是基于Java語(yǔ)言開發(fā)的知識(shí)可視化分析軟件[2]。本文利用CiteSpace軟件，通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)檢索到的被動(dòng)式建筑相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[3]，以全面了解目前國(guó)內(nèi)外被動(dòng)式建筑文獻(xiàn)研究與發(fā)展進(jìn)程。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

為了更好地分析被動(dòng)式建筑相關(guān)文獻(xiàn)特征，在中國(guó)知網(wǎng)高級(jí)檢索模式下，將檢索主題詞設(shè)置為“被動(dòng)式”，以SCI、EI、CSCD、CSSCI等核心期刊進(jìn)行檢索，檢索時(shí)間為2000—2021年，共得到789篇文獻(xiàn)。剔除與被動(dòng)式建筑無(wú)關(guān)的文獻(xiàn)，最后得到330篇核心期刊文獻(xiàn)，以此作為本文研究數(shù)據(jù)。

2 被動(dòng)式建筑研究文獻(xiàn)可視化分析

2.1 研究文獻(xiàn)數(shù)量分析

針對(duì)2000—2021年發(fā)表的被動(dòng)式建筑文獻(xiàn)數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，2000—2009年，我國(guó)被動(dòng)式建筑文獻(xiàn)發(fā)表處于沉寂階段，此時(shí)國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)被動(dòng)式建筑研究較少，說(shuō)明我國(guó)在此期間缺乏對(duì)被動(dòng)式建筑的宣傳和推廣。2010—2021年，被動(dòng)式建筑研究文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量明顯提升，尤其是在2015年，河北、山東等多個(gè)省份相繼頒布了被動(dòng)式建筑相關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，引起了相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的高度關(guān)注。從2015年開始，被動(dòng)式建筑文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量呈現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，這說(shuō)明在國(guó)家相關(guān)政策的支持下，國(guó)內(nèi)學(xué)者加深了對(duì)被動(dòng)式建筑的研究。2021年，被動(dòng)式建筑文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量開始回落，原因有待考證。

圖1 2000—2021年被動(dòng)式建筑研究發(fā)文數(shù)量

2.2 期刊分布分析

通過(guò)對(duì)被動(dòng)式建筑發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到被動(dòng)式建筑發(fā)文期刊分布圖，如圖2所示。由圖2可以看出，《建筑科學(xué)》是被動(dòng)式建筑的主要期刊發(fā)表平臺(tái)，發(fā)文數(shù)為84篇，占總發(fā)文數(shù)的25.45%；排名第二的是《建筑學(xué)報(bào)》，發(fā)文數(shù)為32篇，占總發(fā)文數(shù)的10.56%；排名第三的是《暖通空調(diào)》，發(fā)文數(shù)為28篇，占發(fā)文總數(shù)的9.24%。這三本期刊屬于建筑科學(xué)類核心期刊或國(guó)家級(jí)學(xué)術(shù)期刊，因此，大部分相關(guān)學(xué)者熱衷于在上述期刊發(fā)表論文。

圖2 被動(dòng)式建筑發(fā)文期刊分布圖

通過(guò)對(duì)近幾年核心期刊發(fā)表的論文進(jìn)行總結(jié)和分析發(fā)現(xiàn)，被動(dòng)式建筑研究的關(guān)鍵點(diǎn)集中于超低能耗、新風(fēng)系統(tǒng)、太陽(yáng)能供熱以及可再生能源等，這些也是目前我國(guó)建筑行業(yè)的研究熱點(diǎn)。

2.3 研究作者分析

通過(guò)對(duì)330篇文獻(xiàn)作者進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，部分作者在被動(dòng)式建筑領(lǐng)域發(fā)表了多篇論文。被動(dòng)式建筑研究領(lǐng)域作者發(fā)文統(tǒng)計(jì)見表1。根據(jù)普萊斯定律[4]相關(guān)推論可知，某研究領(lǐng)域的核心作者論文發(fā)表數(shù)量應(yīng)大于等于4篇。由表1可知，2000—2021年，有15名作者屬于被動(dòng)式建筑研究領(lǐng)域的核心作者。其中，論文發(fā)表數(shù)量最多的是徐偉，共22篇，其主要研究領(lǐng)域?yàn)楸粍?dòng)式建筑技術(shù)體系以及能源系統(tǒng)分析。由此可見，徐偉在被動(dòng)式建筑、低能耗建筑方面研究水平較高。作者發(fā)文數(shù)量排名第二的是張時(shí)聰，發(fā)文數(shù)為12篇，其主要研究方向?yàn)楝F(xiàn)存被動(dòng)式建筑案例分析與展望。

表1 被動(dòng)式建筑研究領(lǐng)域作者發(fā)文統(tǒng)計(jì)

由表1可知，核心作者共發(fā)文117篇，占總發(fā)文數(shù)的35.5%，與普萊斯定律的“核心作者發(fā)文數(shù)應(yīng)占發(fā)文總數(shù)的50%以上”仍有差距。由此可見，被動(dòng)式建筑的研究發(fā)展空間巨大，應(yīng)繼續(xù)深入探索與研究。

此外，本文針對(duì)作者之間的合作關(guān)系進(jìn)行了分析，繪制了被動(dòng)式建筑作者合作圖譜，如圖3所示。

圖3 被動(dòng)式建筑作者合作圖譜

由圖3可知，發(fā)文量排名第一的作者徐偉與其他作者都有合作關(guān)系，說(shuō)明徐偉在該領(lǐng)域的研究水平和成果得到多數(shù)學(xué)者的認(rèn)可。圖中連線的深淺代表合作次數(shù)，由圖3可知，很多學(xué)者都在該研究領(lǐng)域多次合作。從離散程度來(lái)看，大部分研究學(xué)者之間聯(lián)系緊密，部分學(xué)者為自行研究?；诖?，建議相關(guān)作者之間加強(qiáng)聯(lián)系，共同對(duì)被動(dòng)式建筑相關(guān)問(wèn)題及決策進(jìn)行探討，以促進(jìn)被動(dòng)式建筑的高效、快速發(fā)展。

此外，本文對(duì)被動(dòng)式建筑文獻(xiàn)作者進(jìn)行了時(shí)區(qū)分析，被動(dòng)式建筑研究作者時(shí)區(qū)分布圖如圖4所示。圖4中的作者年份為其首次發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)的時(shí)間。由圖4可知，2009—2018年，我國(guó)學(xué)者開始對(duì)被動(dòng)式建筑進(jìn)行研究并發(fā)表論文，但2018年至今，新增作者數(shù)明顯減少，說(shuō)明在該領(lǐng)域新增研究人員速度放緩，但是否處于被動(dòng)式建筑研究瓶頸期有待考證。

圖4 2000—2021年被動(dòng)式建筑研究作者時(shí)區(qū)分布圖

2.4 關(guān)鍵詞分析

將330篇被動(dòng)式建筑研究文獻(xiàn)導(dǎo)入CiteSpace軟件，時(shí)間間隔選擇為1年，研究類型選擇“Keyword”，得到被動(dòng)式建筑研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時(shí)間線分析圖譜，如圖5所示。

圖5中共有367個(gè)節(jié)點(diǎn)，表示包含了367個(gè)關(guān)鍵詞。關(guān)鍵詞是一篇論文的核心概況，通過(guò)關(guān)鍵詞分析可以對(duì)論文主題進(jìn)行深入研究，而一篇論文中的多個(gè)關(guān)鍵詞之間會(huì)存在一定的聯(lián)系，這種聯(lián)系被稱為共現(xiàn)頻次。圖5右側(cè)的標(biāo)號(hào)部分是關(guān)鍵詞聚類結(jié)果，本文選取前10個(gè)進(jìn)行分析，將其劃分為兩大類：第一類為被動(dòng)式建筑建造方向，主要包括被動(dòng)式建筑建造時(shí)期的主要建造方式，如圍護(hù)結(jié)構(gòu)、再生材料等；第二類為被動(dòng)式建筑節(jié)能方向，主要包括零能耗節(jié)能方式、太陽(yáng)能利用、熱回收方法等。從關(guān)鍵詞聚類可以看出，被動(dòng)式建筑研究與綠色節(jié)能息息相關(guān)，從側(cè)面證明了我國(guó)對(duì)建筑環(huán)保的高度重視。

圖5 被動(dòng)式建筑研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時(shí)間線分析圖譜

被動(dòng)式建筑研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞圖譜如圖6所示。由圖6可知，被動(dòng)式建筑研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)共367個(gè)，連線共509條，密度為0.007 6。圖中節(jié)點(diǎn)大小代表關(guān)鍵詞頻次的高低，節(jié)點(diǎn)越大，說(shuō)明頻次越高，而連線代表關(guān)鍵詞的聯(lián)系程度，連線越粗，說(shuō)明關(guān)鍵詞聯(lián)系越緊密。由圖6可知，建筑節(jié)能、低能耗、太陽(yáng)能、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等與其他關(guān)鍵詞之間連線較多，是被動(dòng)式建筑相關(guān)文獻(xiàn)的核心詞匯。頻次大于5的關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，關(guān)鍵詞頻次及中心性見表2。

圖6 被動(dòng)式建筑研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞圖譜

表2 關(guān)鍵詞頻次及中心性

從表2可以看出，被動(dòng)式建筑文獻(xiàn)研究的關(guān)鍵詞為低能耗、建筑節(jié)能、零能耗、太陽(yáng)能等，說(shuō)明我國(guó)學(xué)者在這些方面已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究，為未來(lái)被動(dòng)式建筑發(fā)展方向提供了數(shù)據(jù)支撐。

3 被動(dòng)式建筑研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

3.1 研究現(xiàn)狀

(1)被動(dòng)式建筑研究正處于高速發(fā)展階段。被動(dòng)式建筑研究文獻(xiàn)雖然在短時(shí)間內(nèi)發(fā)文量較高，但由于發(fā)展時(shí)期較短，被動(dòng)式建筑運(yùn)營(yíng)維護(hù)相關(guān)研究尚淺，因此，可借鑒國(guó)外相關(guān)領(lǐng)域研究成果，結(jié)合自身環(huán)境特點(diǎn)，探索符合我國(guó)國(guó)情的被動(dòng)式建筑發(fā)展模式。

(2)政府支持力度不足。雖然目前政府對(duì)被動(dòng)式建筑給予了重點(diǎn)關(guān)注，但支持力度不足，尤其是對(duì)被動(dòng)式建筑全生命周期管理欠缺，導(dǎo)致整個(gè)建筑行業(yè)對(duì)被動(dòng)式建筑的建造意愿不強(qiáng)。

(3)引入信息技術(shù)。對(duì)于被動(dòng)式建筑的全生命周期而言，目前相關(guān)研究較為缺乏。可將BIM技術(shù)應(yīng)用于被動(dòng)式建筑，以提高建筑效率，節(jié)省建筑資源。

3.2 發(fā)展趨勢(shì)

從目前我國(guó)被動(dòng)式建筑研究進(jìn)程來(lái)看，2009—2011年是被動(dòng)式建筑的理念認(rèn)知階段，2011—2016年是被動(dòng)式建筑的技術(shù)驗(yàn)證階段，2017年至今是被動(dòng)式建筑的高速發(fā)展階段。隨著國(guó)家相關(guān)政策扶持力度加大，無(wú)論是農(nóng)村舊房改造還是城市被動(dòng)式新房建設(shè)都處于蓬勃發(fā)展時(shí)期。隨著相關(guān)技術(shù)逐漸成熟，預(yù)計(jì)10年后我國(guó)被動(dòng)式建筑將進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展階段。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析2000—2021年中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的330篇被動(dòng)式建筑相關(guān)文獻(xiàn)可知，我國(guó)被動(dòng)式建筑正處于快速發(fā)展階段。近10年來(lái)，相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表量除2018年和2021年，每年都處于增長(zhǎng)狀態(tài)。建筑節(jié)能和圍護(hù)結(jié)構(gòu)等是目前被動(dòng)式建筑的研究熱點(diǎn)，在我國(guó)“十四五”規(guī)劃背景下，發(fā)展空間巨大。但是，我國(guó)被動(dòng)式建筑在經(jīng)濟(jì)性、建材以及技術(shù)等方面還有待完善。此外，應(yīng)針對(duì)南北不同地域氣候特點(diǎn)，制定有針對(duì)性的被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，探索適合我國(guó)國(guó)情的被動(dòng)式建筑發(fā)展模式。