“双碳”视角下国内外建筑业低碳经济发展文献可视化研究

曹琳剑，杜志年，李栋梁

（天津城建大学经济与管理学院，天津 300384）

当前，全球温室效应日益严重，灾难性气候也愈加频繁，加速发展低碳经济是世界各国的首要任务.作为国民经济重要支柱产业，建筑业具有涉及产业链众多、产业关联性强、增速快等特点.根据全球二氧化碳排放量数据统计，建筑业全过程碳排放占比过半，是重要的碳来源产业. 建筑业实现低碳可持续发展不仅是达成碳减排目标的重要工作内容和外在压力，同时也是其向低碳化产业转型的必然要求和内生动力.2020 年，习近平主席宣布中国将力争在2030 和2060年分别实现“碳达峰”与“碳中和”两大目标.在“双碳”背景下，建筑业坚持低能耗、低污染、低排放的发展模式，既具有长期重要性，也呈现出短期紧迫性.

“低碳经济”一词最早见于2003 年英国政府发布的能源白皮书，是指一种发展趋势，利用低碳能源和低碳技术减少二氧化碳排放，推动环境友好型经济发展[1]. 国内外学者从多方面对低碳经济相关理论展开研究，如概念界定[2]、发展途径与模式[3]、发展水平评价[4]等. 此外，有学者在环境库兹涅茨曲线假说基础上对本国及世界经济增长与碳排放关系进行检验[5].虽然低碳经济的实践发展时间不长，但其学术成果颇丰.

中国正处于工业化、城镇化的高速发展阶段，大规模基础设施建设必不可少，在“双碳”约束下，建筑业发展模式的低碳转型迫在眉睫.一方面，实现建筑业低碳经济发展是“十四五”时期经济社会发展全面绿色转型的首要任务之一；另一方面，建筑领域相关理论较薄弱，与实际低碳经济发展水平不相符.本文采用Citespace 和VOSviewer 可视化工具，以中国知网（CNKI）及Web of Science 核心合集中建筑业低碳经济发展的相关文献为研究对象，从研究文献时间分布、研究热点与趋势等方面入手，梳理国内外建筑业低碳经济发展研究脉络，在对比国内外研究差异的基础上，揭示当前研究现状，明确未来研究发展趋势.准确认识和把握这些理论和实践问题，明确研究重点和发展趋势，对于指导国内建筑业低碳经济发展实践，推动建筑业经济高质量发展具有重要意义和参考价值.

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法

科学知识图谱利用其强大的数据处理能力辅助学者对各大数据库文献进行信息化处理，使学者们更加直观、深入地了解某特定研究领域的发展动态.VOSviewer 基于共现网络原理，以不同颜色划分不同聚类模块，以节点大小和距离来表示两者之间的联系紧密度[6]，可用于展现关键词之间的网络关系；Citespace 运用共引分析理论，系统分析学科领域演进趋势和突变情况[7]，在揭示研究前沿及动态发展规律上有一定的优势. 本文采用Citespace 和VOSviewer对国内外建筑业低碳经济发展研究进行知识图谱分析，具体对比分析路径如图1 所示.

图1 国内外研究对比分析路径

1.2 数据来源

研究样本来源于中国知网（CNKI）和Web of Science核心合集中的文献，以“建筑业”且“低碳经济”为字段检索词进行检索，并剔除与研究主题不相关及重复的文献，最终分别搜索获得国内外有效相关文献238 篇和411 篇，样本文献具体筛选方法见表1.

表1 数据来源

2 研究热点

2.1 研究文献时间分布

研究文献的时间分布情况可以客观反映某研究领域的发展动态[8].为更好把握国内外建筑业低碳经济发展的研究文献数量变化及时序规律，本文对已检索文献进行数量对比，如图2 所示.

图2 国内外文献数量对比图

整体来看，国内外建筑业低碳经济发展研究文献年度数量均呈递增趋势，说明如何构建产业低碳发展模式、实现建筑业经济发展方式新变革是学术界一直探索的问题.从时序变化看，该领域研究可划分为3 个阶段.

（1）研究初始期（2000—2008 年）. 20 世纪90 年代后期“可持续发展理论”的提出为建筑业发展模式选择提供了新思路.随后，“低碳经济”概念诞生，国内外学者迅速从政策、能源和环境等多方面对建筑业低碳经济发展开展研究.

（2）缓慢发展阶段（2009—2014 年）.该阶段国内外相关研究文献数量增速较缓慢，但总体上呈现上升状态.主要原因在于2008 年，联合国将低碳经济发展作为世界各国环境保护的重要方面，这一理念开始向建筑业渗透，促使国内外学者将视野聚焦于产业低碳转型的探讨.

（3）快速增长阶段（2015—2021 年）.自2015 年巴黎气候大会再次强调低碳经济发展的必要性以来，学术界迅速掀起一股研究热潮. 建筑业作为低碳经济发展的关键领域，是国内外学者们的关注重点，“低碳城市”“低碳建筑”“低碳技术”等逐渐成为研究热点词.

从国内外发展趋势对比看，国内相关领域研究存在一定滞后性，国外学者早在2000 年就开始关注该领域，而国内研究主要萌芽于2008 年. 然而，近2 年国内相关研究文献增长趋势显著，且在2021 年达到58 篇，其原因是在“双碳”目标驱动下，优化产业结构、构建低碳能源体系成为建筑业发展的迫切需求.

2.2 高频关键词共现分析

关键词代表文章的核心观点，有利于研究者把握发展动向和研究主题[9].利用VOSviewer 软件对样本文献进行分析，以关键词出现5 次为阈值，筛选得到关键词共现知识图谱如图3、图4 所示.根据关键词出现的频率，对共现网络中的关键词进行归纳、分析，分别得到CNKI 和WOS 数据库中建筑业低碳经济发展领域TOP20 关键词，如表2 所示.

表2 国内外研究文献关键词词频分布对比

图3 国内研究文献关键词共现网络

图4 国外研究文献关键词共现网络

对比国内、国外关键词共现图谱及词频分布发现，两者之间存在异同，为更深入了解各自的研究重点和热点，分别从共性和差异性两方面对其进行分析.

（1）共性方面.首先，国内外相关研究均重视低碳指标体系构建，如围绕建筑全生命周期从经济、能源、环境3 个方面构建指标[10]，共同关键词包括“低碳发展指标”“低碳体系”“碳绩效”等.其次，国内外学者均重视建筑业碳减排路径及效应研究，共同关键词包括“建筑节能”“可持续发展”“减排路径”等.

（2）差异性方面.从研究内容看，国内注重实践现行低碳政策，如从碳交易[11]、低碳财税[12]等经济政策方面考察建筑业低碳经济发展效果；而国外更注重对影响因素的探究，如经济发展水平、建筑环境、能源消耗、碳强度等都是影响碳排放量的重要因素. 从研究对象看，国内大多以国家、区域、产业等为研究对象；而国外学者主要关注特定产品、企业或组织等.从研究方法看，国外学者在实证方法运用上较国内更丰富，相关关键词体现为“实证模型”“分解法”“投入-产出分析”等.

3 研究演进趋势

3.1 研究主题聚类分析

为进一步考察建筑业低碳经济领域研究热点的知识结构，从不同角度分析该领域研究主题分布情况，本文采用LLR（loglikelihood ratio test）算法归纳整合联系紧密的关键词，对其进行聚类分析，并以聚类强度为依据筛选出前8 个主题词，得到的聚类图谱如图5、图6 所示，聚类情况对比如表3 所示.考虑到时间对聚类分析结果的影响，利用共现网络聚类时间图显示每个聚类的发展情况，如图7、图8 所示.

表3 国内外研究文献关键词聚类对比

图5 国内研究文献关键词聚类图谱

图6 国外研究文献关键词聚类图谱

图7 国内共现网络聚类时间线图

图8 国外共现网络聚类时间线图

通过对比国内外研究关键词聚类图谱，发现两者存在#5 聚类（低碳城市）、#7 聚类（low-carbon city）2个相同主题.全球城市化发展是建筑业碳排放量急剧增加的主要原因，面对低碳城市建设的复杂现实条件、突出的跨专业和系统衔接问题以及紧迫的建设时序，国内外各试点城市急需编制一个具有高度可实施性的系统专项规划，基于城市空间规划视角，进一步融合低碳理念、推广低碳技术[13].

除“低碳城市”以外，国内外更多地聚焦于不同类别主题，以下将分别从国内、国外2 个视角深入分析其主题聚类的差异.

国内研究主要聚焦于以下2 个方面.

（1）绿色建筑发展.相关主题聚类为#1 聚类（评价指标）、#2 聚类（建筑业）、#3 聚类（绿色建筑），包括“建筑能耗”“碳绩效”“低碳能源”等关键词.2013 年发布的《“十二五”绿色建筑和绿色生态城区发展规划》明确提出加快推进绿色建筑建设.近年来，我国绿色建筑的推广明显加快，受到社会各界的广泛关注.在低碳理念下，绿色建筑的发展不仅仅在于数量和速度，质量才是绿色建筑的未来，学者们对此主要围绕进一步完善绿色建筑低碳评价标准展开研究[14-15].

（2）低碳经济发展路径.相关主题聚类为#0 聚类（低碳经济）、#4 聚类（低碳产业）、#6 聚类（低碳发展）、#7 聚类（发展路径），包括“碳减排”“绿色发展”“建筑政策”等关键词.低碳经济时代势不可挡，能否为建筑业探寻出合理有效的低碳经济发展路径在很大程度上决定着“双碳”目标能否顺利实现.目前，建筑业如何建立与产业结构相适应的碳排放系统是国内学者亟需解决的问题.在政策层面，有学者认为政府税收政策是降低碳排放强度的重要举措[16]，与此同时，要注重强制碳排放、碳税、碳交易以及碳补偿政策在制约机制方面存在的差异性[17].

国外研究主要聚焦于以下3 个方面.

（1）碳足迹.相关主题聚类为#5 聚类（carbon footprint），包括“greenhouse gas emission”“CO2capture”“life cycle assessment”等关键词.碳足迹的概念最初源于生态足迹[18]，随着对其认识的不断加强，碳足迹逐渐成为衡量各领域碳排放量的依据.由此，对碳足迹的追踪和量化是实现建筑业碳减排目标的有效途径[19].

（2）经济效应方面.相关主题聚类为#1 聚类（economicimpacts）、#6 聚类（circulareconomy），包括“impact”“decoupling analysis”“sustainability”“energy efficiency”等关键词.自联合国确立2030 全球可持续发展目标，循环经济逐渐受到世界各国的重视，并与低碳经济理念相辅相成，共同致力于解决全球气候恶化问题.目前，关于经济效应的研究成果主要集中于内涵界定、实施模型和测度方法等方面[20]，随着研究不断拓展，能源利用及可持续发展问题可能成为重要议题.

（3）碳排放峰值测度. 相关主题聚类为#0 聚类（structural decomposition analysis）、#2 聚类（carbon emissions）、#3 聚类（peak power）、#4 聚类（system dynamics），包括“energyconsumption”“drivingforce”“model”等关键词.碳排放是一个复杂的动态过程，学术界围绕碳排放的估算方法、影响因素、预测模拟等进行了大量研究.通过探索碳排放系统的运行机制，发现经济发展水平、人口数量、能源结构等均为影响建筑业碳排放的重要因素[21].进一步分析碳排放达峰时间以及大小，有研究表明不同国家、不同地区和不同行业在达峰量上存在区别[22-23].因此，对建筑业碳排放峰值测度需要在不同情景下进行预测和研究.

3.2 基于突变率探测的发展趋势分析

突变率探测（burst detection）能够检测出样本文献中某一时间段内被提及次数突增的关键词，用于表明该领域的研究前沿及发展趋势.利用Citespace 软件的突变率探测技术对国内外建筑业低碳经济发展研究文献的关键词进行检测，得到的突现图谱如图9、图10 所示.图中，“Strength”表示关键词的突现强度，红色横线部分是关键词突现的时间范围，“Begin”和“End”分别表示突现开始和结束的年份.

图9 国内研究文献关键词突现图谱

图10 国外研究文献关键词突现图谱

由图9、图10 可见，国内外相关研究关键词突现区间集中在2009—2021 年，说明该时段建筑业低碳经济发展研究内容突出、研究议题丰富.从突现强度和时间跨度看，“建筑业”“气候变化”“碳排放”“经济发展”是国内外学者共同关注的热点.自2009 年联合国气候变化峰会后，如何实现建筑业经济增长与温室气体排放之间脱钩成为学术界探究的重要议题.

进一步对比关键词突现图谱发现，国内外建筑业低碳经济发展的研究趋势有所不同.国内建筑产业绿色转型受到的关注度持续增加，从技术和操作层面解决碳排放问题，构建多产业链跨尺度重交叉的低碳技术体系与建设模式是低碳经济发展研究与实践的关键.国外研究重点集中于能源利用，在当今高能耗产业“碳锁定”状态下，必须通过提高能源利用效率来实现产业革新，这将成为未来建筑业低碳经济发展研究的前沿方向与新兴趋势.

4 研究结论与展望

4.1 研究结论

基于可视化分析，本文对国内外建筑业低碳经济发展的研究热点和趋势进行对比分析，得出以下结论：

（1）从研究文献时间分布看，文献数量总体呈现持续上升态势，按时序变化可划分为研究初始期、缓慢发展阶段和快速增长阶段. 国外研究主要兴起于2000 年，与之相比，国内研究早期存在一定滞后性，但在“双碳”目标驱动下，近2 年国内研究文献数量呈快速增长趋势，且增势较国外明显.

（2）从研究热点看，共性方面，如何构建低碳发展评价指标、探寻碳减排路径及效应是国内外学者的关注重点，建筑业低碳转型将成为产业发展的核心竞争力和新的经济增长点，未来有望成为该领域研究的新趋势.差异性方面，国外学者较国内更注重技术方法探究，如以探寻碳减排路径为方向，聚焦碳足迹、经济效应、碳达峰测度等方面，推进建筑业低碳经济的动向发展.而国内研究更多结合国家经济政策，以概念性解析和现状分析为主，致力于建筑业低碳经济发展路径的定性分析.

（3）从研究发展趋势看，2009—2021 年相关研究维度不断扩充、研究议题逐渐丰富，建筑产业绿色转型与能源利用效率分别是国内外学者的持续研究方向，制定以提高能效为绩效指标的评估机制，实现以零碳排放、零能耗为标准的绿色建筑开发管理模式，是未来建筑业创新管理的方向，也是建筑业低碳发展的最终目标.

4.2 研究展望

回顾国内外建筑业低碳经济发展研究进展，在政策和实践推动下取得诸多学术成果，综合对比国内外相关研究，未来研究探讨的重点包括以下方面：

（1）完善评价体系.低碳经济发展评价决定未来建筑业的行业标准与发展方向，学术界应在已有指标体系的基础上进行完善.在评价体系构建中，既要考虑指标的明确性和全面性，还应具备国内本土化特征，根据不同地域、不同气候特征等构建差异化评价体系.

（2）创新能源系统. 低碳经济发展的实质是能源效率提高和能源结构改善，促使建筑业加快产业结构调整和低碳技术进步，积极构造创新型能源系统，如注重输入端清洁低碳能源利用、输出端可再生能源回收等.

（3）探索转型机制.在既有研究基础上，不断夯实国内相关理论基础研究，深入解析建筑产业低碳发展特征与其实现条件，探究建筑业碳排放系统的内在机理以及与经济增长之间的互动关系等.