基于CiteSpace的我国装配式建筑研究发展分析

刘堂意，陈文强，陈少青

(1.天津理工大学 管理学院，天津 300384；2.天津市北洋水运水利勘察设计研究院有限公司，天津 300460)

1 引言

装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等)，运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑[1]。自2016年，我国决定全面推广装配式建筑以来，各省各地都出台政策和规划大力发展装配式建筑，促使我国装配式建筑技术、材料与工艺建造等方面进入快速发展阶段，并积累了丰富的研究成果，如：装配式建筑施工技术[2]；BIM技术在装配式建筑领域的应用[3]；装配式建筑施工安全管理[4]；装配式建筑发展策略研究[5]等。由此可见，现有研究成果主要针对装配式建筑实践与研究为主，鲜有从文献计量的角度，对我国装配式建筑领域研究发展概况、研究热点及研究趋势展开分析。

本文利用CiteSpace知识图谱可视化工具，对中国知网数据库中主题含“装配式建筑”相关文献进行整理统计。通过对2015～2021年期间我国在装配式建筑领域的发文情况、研究发展趋势、作者和研究机构合作网络以及研究前沿热点等数据挖掘，进一步揭示我国装配式建筑研究发展轨迹和特点，这有助于学者更好地把握未来中国装配式建筑领域的研究动向与发展趋势。

2 研究方法和数据来源

2.1 研究方法

科学计量分析工具CiteSpace由美国德雷塞尔大学信息科学与技术学院陈超美教授开发，着眼于分析科学文献中蕴含的潜在知识，并在科学计量学、数据和信息可视化背景下逐渐发展起来的一款多元、分时、动态的引文可视化分析软件[6]。本文对中国知网数据库中主题含“装配式建筑”相关文献进行统计，概述近年来我国装配式建筑研究发展趋势，前沿研究热点，发展规律以及学者，机构分布等情况。在此基础上，利用CiteSpace工具绘制出文献关键词聚类图，时间线图谱等可视化图谱。

2.2 数据来源

本文数据来源于中国知网数据库中的EI来源期刊、CSCD来源期刊、CSSCI来源期刊及核心期刊中的文献。登录中国知网，选择学术期刊中的高级检索，以“装配式建筑”或“预制装配式建筑”为主题词，发表时间设定为截至2021年，去除部分重叠检索文献，共检索出3938条文献。将文献以refworks格式导出，将导出的文献数据文件以download开头重命名，利用CiteSpace将数据转换成其他可以处理的数据，最后借助CiteSpace对相关数据进行知识图谱的绘制与分析。

3 特征分析

3.1 文献数量特征

图1展示了我国在装配式建筑领域的文献发表情况，时间跨度为1975～2020年。从图1中可以看出我国20世纪80、90年代文献发表数量寥寥无几，图中显示最早涉及装配式建筑的相关文献出现在1975年，然而相比于美国、法国、日本等发达国家，我国装配式建筑行业发展起步较晚，相关研究也是在20世纪60年代才萌生。

图1 1975～2020年我国装配式建筑研究发文数量趋势

在20世纪70、80年代期间，我国工业基础发展还不是特别完善，工业建筑水平有限，综合考虑当时国情以及大量劳动力的就业问题，导致我国装配式建筑在该时期未得到良好的发展。从20世纪90年代直至2015年期间，我国装配式建筑也是处于一个缓慢发展的阶段。20世纪末，房地产行业发展迅速，我国整体住宅市场亟需提供比较规范与合理的建设策略与措施，因此在1985～2000年间，建设部开展了城市住宅小区建设试点(1985～2000年)和小康示范工程(1995～2000年)两大系列的住宅小区样板建设工作。1998年，我国发布了《小康住宅示范小区验收办法及量化指标体系》，在许多的重要环节对我国装配式建筑作出更加精确的规范[7]。从2015年开始，关于装配式建筑的文献发表数量快速增长。2010年住房和城乡建设部针对当前国内建筑发展现状，坚持开放学习的态度，借鉴了欧洲、日本、美洲等地区发达国家的宝贵经验，结合我国自己总结的经验，逐步跟上装配式建筑的发展大潮[8]。

自2017～2020年发文总量达到3282 篇，预计之后该领域的研究会更加深入。由此可见，随着我国近年对装配式建筑的大力发展以及相关施工技术的提升，装配式建筑俨然成为当前工程领域的一大研究热点。

3.2 机构、作者合作特征分析

在提取的文献中，其中住建部科技与产业化发展中心的刘美霞、王洁凝、刘洪娥等，北京交通大学经管学院的李卫东教授发文量较多。以发文作者为网络研究节点，使用CiteSpace软件获得2010～2021年装配式建筑研究领域文献的合作作者可视化知识图谱，见图2。图中显示国内装配式研究已经初步形成合作网络，网络密度为0.0034，但各个节点之间分布比较松散，说明不同单位作者之间合作相对较少，暂未形成密切的合作网络，各机构研究领域较为独立。

图2 作者合作网络图谱

发文机构见表1，大学单位发文较多的有：沈阳建筑大学67篇，北京交通大学34篇，武汉理工大学26篇，青岛理工大学24篇，住建部科技与产业化发展中心22篇。企事业单位有：中国建筑工程总公司第七工程局13篇，中国建筑工程总公司第二工程局21篇，中建科技集团有限公司21篇。其中沈阳建筑大学发文量远超其他单位，可见在装配式建筑研究领域上该大学还是占主导地位的。

表1 研究机构发文量统计

4 研究热点分析

由文献数量特征分析，可将时间跨度为1975～2021的文献数据分为3个研究发展阶段：1975～2000年为起步发展阶段，2001～2015年为缓慢发展阶段，2016～2021年为快速发展阶段。

4.1 起步发展阶段(1975～2000年)

我国的装配式建筑与相关领域研究发展起步较晚，直至20世纪60年代我国才逐渐开始进行对于装配式建筑的相关研究分析，在经过了一段发展低潮期，至20世纪80年代我国的装配式建筑发展进入了高潮期，但是由于国内施工技术与水平的限制，使得我国装配式建筑并没有在国内大范围普及，因此，国内装配式建筑发展也需要进一步的加强[9]。20世纪90年代，国内各地的装配式建筑与日俱增，以一种不可思议的速度增长，但是在施工技术与设计以及施工管理研究等方面依然存在一定的缺陷，这就导致我国装配式建筑推行与应用的速度逐渐降了下来[10]。

4.2 缓慢发展阶段(2001～2015年)

利用CiteSpace对该阶段相关文献数据进行聚类图谱分析，见图3。在这一时期，出现频次较高的关键词有建筑装饰[11]、建筑工业化[12]、装配式建筑、新型建筑工业化和BIM等。我国预制装配式建筑起步较晚，直到在21世纪初，根据我国建筑业的长远发展要求，加大节能环保，建设的效率和标准化，政府开始倡导发展预制装配式建筑，与此相关的一些研究才真正展开[13]。2015年12月20～21日，中央城市工作会议召开，这是自从1978年以来首次召开比较高规格的城市会议，也使高效绿色发展成为中央城市工作会议的核心[14]。在此之后，国家大力出台政策，推行高效节能，绿色环保理念，我国装配式建筑研究发展也进入了快车道[15]。

图3 2001～2015年装配式建筑研究热点聚类图谱

4.3 快速发展阶段(2016～2021年)

对该阶段的相关文献利用CiteSpace进行时间线图谱分析，见图4。其中前10频次最高的关键词是应用、房屋建筑、预制装配式建筑[16]、施工技术[17]、建筑施工、装配率[18]、BIM技术、施工质量[19]、预制构件[20]。其中预制装配式建筑，应用和施工技术具有较高的中心性。

图4 2016～2021年装配式建筑研究热点时间线图谱

我国在1956年5月建工部就起草了《国务院关于加强和发展建筑工业的决定》[21]，但由于当初技术不成熟，并未获得发展，装配式建筑从“五五”到“八五”期间了起伏波动的时期。直到2016年，随着传统建造方式人工成本升高，环保减排压力增大对传统建造模式的硬约束加大，而供给侧结构性改革和新型城镇化[22]则从政策面为装配式建筑发展提供政策环境的前提下，装配式建筑步入了较为快速的发展阶段[23]。但装配式建筑的发展必须要经历各种问题的历练，方可快速发展，并趋于完善。2018年开始装配式的发展有所放缓，装配式建筑的发展也慢慢趋于理性[24]。现阶段由于我国经济快速增长，对环境保护的要求提高，要走节能环保和绿色、可持续发展道路，离不开建筑工业化的发展。装配式混凝土建筑是我国建筑行业实现工业化最好的表现方式之一，必将会得到进一步研发和推广[25]。国内装配式建筑相关领域研究[26]也必定会越来越火热，对此投入的科研力度也会越来越大。

5 结论及建议

5.1 结论

本文对中国知网数据库中有关装配式建筑的文献进行知识图谱分析，概述了我国装配式建筑发展轨迹、特征和规律，主要研究结论如下：

(1)从发表的文献数量特征来看，2016年以来建筑工业化快速发展，加上国家政策的大力支持，装配式建筑也在飞速发展，大量的研究也相继开展。装配式建筑与当前建筑产业新技术尤其是BIM技术的融合，是未来一段时间内装配式建筑发展的核心目标。

(2)从发文作者以及发文机构的情况看，沈阳建筑大学、吉林建筑大学、山东建筑大学等高校发文较多，研究也很深入。虽然近年来对于装配式建筑的研究突飞猛进，但在该领域发文作者相对联系和机构整体合作较少，对于装配式建筑技术的深入研究以及应用来说，更应该加强院校之间、院校与企业、政府之间的密切合作。

(3)对检索文献的高频词分析可知，预制装配式建筑、BIM技术应用、预制构件、施工技术以及施工质量等都是装配式建筑的研究热点。并且BIM技术、预制装配式建筑等是未来装配式建筑的重点研究方向。

5.2 建议

(1)加强装配式建筑全过程、精细化管理，对预制装配的每个过程环节加强监督审核，提高建造过程中的质量和效率。

(2)加强人工智能技术以及BIM技术在装配式建筑中的应用发展，真正做到智慧建造，改善施工进度以及施工技术精度，同时提高建筑过程中的安全性。

(3)加强施工技术以及质量管理的创新应用，提升施工技术管理和质量安全水平，加快推进装配式建筑高质量发展。