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基于Cite Spa ce软件的我国新型建筑工业化研究进展和热点分析★

2022-05-06朱友芳

现代工业经济和信息化 2022年2期
关键词:建筑业工业化发文

朱友芳

(江西理工大学经济管理学院,江西 赣州 341000)

引言

在近十来年,随着建筑业快速发展,传统建筑业生产方式已经不能适应现代化建造的理念要求。互联网快速发展,加快了信息技术与建筑业的融合,建筑业生产方式也正在从传统建筑方式走向新型建筑工业化的生产方式。新型建筑工业化能够加快建设速度和信息的沟通,降低劳动强度,解决施工工艺落后的问题,提高建筑质量。新型建筑工业化被定义为:以设计标准化、生产工厂化、现场装配化、主体装饰机电一体化和全过程管理信息化为特征,能够整合设计、生产、施工等全产业链,实现建筑产品节能、环保和全生命周期价值最大化的可持续发展新型建筑生产方式[1]。在2020年8月,有关部门印发了《关于加快新型建筑工业化加快发展的若干意见》,这表明新型建筑工业化是发展的必然趋势,是时代发展的使命要求。到目前为止,我国学者对新型建筑工业化研究主要集中在装配式建筑[2]、BIM技术[3]及绿色建筑[4]等方面,而利用Cite Space软件分析国内新型建筑工业化的研究较少。为了更加深入了解和掌握我国新型建筑工业化的发展现状和未来趋势,有必要对该研究领域进行整体分析。因此,本文借助Cite Space软件根据新型建筑工业化有关的文献进行可视化知识图谱分析,具体研究新型建筑工业化的研究热点和前沿问题,为后续研究提供参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本文基于CNKI(中国知网)数据库为数据源,为确保检索文献符合主题且文献质量较好,确定“建筑工业化”为检索词,期刊来源=核心期刊+CSSCI+CSCD+普通期刊被引次数≥16”,时间跨度为2010—2020年,共检索到相关文献336篇,采用人工判读方式剔除不相关文献,最终得到302篇有效文献,检索时间为2021年5月9日。

1.2 研究方法

Cite Space软件是由华人学者陈超美教授基于Java语言开发的可视化软件[5],2007年引入国内。Cite Space软件应用广泛而且免费使用,基于它分析得到的科学知识图谱,可以有效地代表某一学科的发展趋势和研究热点。将302篇数据采用Ref-works格式导出到Cite Space5.8.R2(引文空间)软件当中。在Cite Space软件中进行数据转换,根据筛选的文献CNKI数据库时间跨度为2010—2020年,时间切面(Slice Length)均为1,生成共现图谱。

2 新型建筑工业化知识图谱分析

2.1 发文量分析

利用统计方法,对2010—2020年新型建筑工业化的文献数量和变化趋势进行分析,结果如下页图1所示。

由下页图1可知,新型建筑工业化大致可划分为三个阶段:

1)第一阶段(2010—2012年):新型建筑工业化初始发展阶段。党的十八大报告中首次提出了建筑工业化与信息化的融合发展,由于该阶段技术标准体系不完善、缺乏一批新型建筑工业化企业以及建筑工业化发展所需的人才。因此,对新型建筑工业化的研究较少,发文量年平均11篇,研究内容以绿色建筑[6]和住宅工业化建设[7]为主。

2)第二阶段(2013—2017年):新型建筑工业化迅速发展阶段。学者广泛研究新型建筑工业化,在该阶段年平均发文量达24篇。同时国家加强对传统建筑行业的调整,2016年国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》掀起了装配式建筑的热潮。新型建筑工业化的研究方向为装配式[8]和BIM技术[9]。

3)第三阶段(2018—2020年):稳步发展阶段。该阶段发文量逐年增加。为了推动高质量绿色发展,推动建筑业在新时代的背景下全面转型,住房和城乡建设部等9部门联合印发了《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》。新型建筑工业化研究的方向仍有装配式和BIM技术,研究范围逐渐转向智能建造[10]、智能建造与新型建筑工业化的协同发展[11]。

2.2 发文作者分析

对我国新型建筑工业化研究的发文作者合作网络如图2所示,共现节点数267,连线数量为199,网络密度为0.005 6,即在发文作者共现图谱中的节点数量和连线数量较多,但是图谱的密度较低,说明该领域的研究团队呈小集中、大分散的状态。根据作者间的合作情况,3人及以上合作的有3组,卢珊、朱茜、段朝霞、王晓朦、李晓明、冯海悦、高晓明、宋婉铭和郁银泉等人组建的研究团队、杨联萍、崔家春和余少乐等人组建的研究团队以及李忠富、李龙和刘禹等人组建的研究团队。2人建立合作的仅有2组,分别是周冲、叶浩文研究团队和陈可鹏、张明山研究团队。由图2可知,新型建筑工业化领域核心作者有李忠富(5次)、杨嗣信(5次)、刘禹(5次)、纪颖波(5次)。从合作网络来看,只有少部分发文作者之间形成了研究合作团队,叶浩文团队的主要研究从装配式建筑优点角度研究建筑工业化发展[12],周晓红团队主要从建筑模数角度研究建筑工业化发展[13],但各团队之间的合作不明显,许是因为各个学者之间的研究方向不同所致。

2.3 发文机构分析

新型工业化研究机构合作知识图谱如图3所示,共现节点数量为191,连线数量为0,网络密度为0。节点数量较大,而连线数量为0,说明新型建筑工业化研究的发文机构较多,但是机构与机构之间没有联系。网络密度为0,说明机构之间无联系,无密度。

由表1可知,从事新型建筑工业化研究的主要机构中,高校、研究院和建工集团各占一定比重,但是机构之间没有合作。其中以北京建工集团发文量最高达6篇,其次是中国建筑标准设计研究院为5篇,随后是北方工业大学、大连理工大学、重庆大学、中国建筑科学研究院以及山东建筑大学等机构为3篇。且发文量多的机构大都分布在北方,如北京、大连以及山东等地区,还有一些分布在发达地区,如:上海、重庆和武汉等,这分布与先进技术和地区有关。各个机构应加强联系,为今后研究新型建筑工业化寻找新方向,探索出更具现实价值的成果。

表1 新型建筑工业化发文次数3次及以上的部分机构

2.4 关键词分析

关键词是论文的核心概况,通过对论文中的关键词进行图谱分析,可以了解该领域内的研究热点和发展趋势,同时通过共现网络,可以掌握该领域的知识结构[14]。建筑工业化关键词共现网络如图4所示,共现节点数量为255,连线数量为262,网络密度为0.008 1。图中节点数量和连线数量多,密度较小,说明我国新型建筑工业化研究逐渐走向成熟,各方面的研究却没有很密切。图中的节点越大,连线颜色越深,说明该关键词的研究越深入,相关研究的联系比较密切。由图4可知,建筑工业化研究的主要方向为工业化、装配式、BIM、预制构件和智能建造等。

表2列出了建筑工业化研究高频关键词(出现次数4次及以上)。由表2可知,高频关键词呈现以下特点:

表2 新型建筑工业化高频关键词

1)以工业化(中心度为0.33)研究为主,高频词中的装配式(中心度为0.22)、预制构件(中心度为0.06)和建筑业(中心度为0.20)均与建筑工业化有关。

2)高频关键词中BIM、信息化和智能建造出现频率也较高,说明我国建筑业正在由传统建筑业生产方式向新型建筑工业化生产方式转型升级,借助现代化信息技术手段,与建筑业交叉融合,促进我国建筑业的快速发展。

2.5 演进趋势和前沿热点

Cite Space通过将联系密切的关键词进行分类,这一过程为聚类。而衡量聚类的关键参数为Q值和S值,这两个指标可以作为评判图谱绘制效果的依据。一般而言,Q值在[0,1)区间内,ModularityQ值>0.3就意味着划分出来的社团结构是显著的。当S值为0.7时,聚类是高效率且令人信服的,若在0.5以上,一般认为聚类是合理的。通过软件计算,本文Q值为0.832 1,S值为0.934,即新型建筑工业化研究聚类结果的网络结构较明显,且形成了有规律的聚类,从而得出了关键词聚类的时间线图谱。

表3是新型建筑工业化高频突现词,突现词反映了在一定时间内学术界对某一主题的研究兴趣,可以呈现出对应时间内的研究趋势。结合时间线图谱和表3建筑工业化突现词可知,建筑工业化研究的演进方向可划分为6个领域,分别为建筑业、大板建筑、装配式、预制构件、BIM和智能建造。2010—2012年,关键词聚类出现建筑业和大板建筑,研究方向仅有两种,研究内容不深入,这一阶段是我国建筑工业化处于起步阶段,主要研究在绿色建筑在建筑工业化中的发展[15]。2013—2015年,共包含了5种关键词聚类,分别是建筑业、大板建筑、装配式、预制构件和BIM,此时研究的内容比较广泛。建筑工业化渐入人心,装配式建筑作为建筑工业化的代表,备受关注,引起学术界对装配式和预制构件的研究热潮。这一阶段突现词强度最高的词为装配式,说明我国建筑工业化研究主体为装配式建筑。其中外板墙、结构体系、产业链和信息化也是突现词中出现较高的词,该阶段研究的内容集中在建筑工业化如何与信息技术融合[16]以及新型建筑工业化如何发展等方面[17]。2015年以后,建筑工业化政策相继出台,建筑工业化稳步发展,装配式和信息化仍为热点话题。此时突现词为钢结构和发展趋势,说明我国建筑工业化的研究热点逐步转为钢结构在建筑工业化的发展应用[18]。

表3 新型建筑工业化高频突现词

3 我国建筑工业化建设的对策建议

为促进我国建筑业的转型升级,实现建筑工业化,需要政府、行业协会、建筑企业、科研机构和教育部门通力合作。本文将从政策扶持、技术研发和示范工程应用、人才培养三个方面提出对策,加快我国建筑工业化发展。

1)全面推进建筑工业化发展,需要建立和完善政策扶持机制。政府部门要对建筑行业做好顶层管理,颁布实施指南和指导意见,明确建筑工业化的正确发展方向。对建筑工业化的项目给予一定的财政补贴和优惠、加快建筑工业化项目的审批速度以及给予建筑工业化项目开发贷款率优惠,这些措施可以吸引建筑企业投入到建筑工业化项目。加强政府、建筑企业和科研院所沟通合作,推动建筑工业化“产、学、研”发展,协同推进新型建筑工业化建设。

2)加强技术体系研发和示范工程。科学技术作为第一生产力,是推动建筑工业化建设的根本动力,加快技术体系的研发尤为必要。为推进新型建筑工业化建设,各建筑企业、行业协会以及科研院所应在政策的支持下,加强标准化设计和建筑工业化关键技术的研发。设计关键技术研究包括标准化设计和协同设计研究、结构体系集成研究等。集成体系技术体系研究包括智能化生产、吊装和支撑技术、产业化技术体系等。BIM信息技术研发包括“设计——加工——建造——运维”信息共享平台,5D-BIM研发等。做好试点工程、示范工程,以点或面的角度,推动建筑工业化的发展。

3)加强人才培养。建筑企业、教育部门、行业协会和企业,应大力培养专业产业工人,加强相关理论知识的培训和技术培训,使工人成为具有专业技术的产业工人。同时,大力培养和积极引进建筑工业的高端技术人才和管理人才,为新型建筑工业化发展提供动力。

4 结论

1)从发文量上看,2010—2012年为新型建筑工业化的初级阶段,2013—2017年总体上升阶段该阶段的研究热点为装配式建筑和BIM技术应用研发,2018至今平稳上升,研究热点为装配式建筑和智能建造。

2)从发文作者上看,核心作者有李忠富、杨嗣信、刘禹、纪颖波等,但是作者之间并没有形成团队合作,团队合作薄弱,今后应加强作者之间的合作,开拓新的研究方向。

3)从发文机构上看,发文机构频率与技术优势地区有关,同时建筑高校、科研院所是研究新型建筑工业化的主要研究队伍。今后应加强建筑企业、行业协会、高校以及科研院所等多方主体合作,推动新型建筑工业化产学研发展。

4)从时间线和突现词上看,装配式建筑是新型建筑工业化的代表,BIM技术是建筑工业化发展的手段。借助物联网、5G和人工智能等现代信息技术,促进新型建筑工业化的可持续发展。

5)未来新型建筑工业化的研究可以重点关注智能建造与建筑工业化协同发展、智能施工与新型建筑工业化发展方面。

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