王幼松， 姚 瑤， 李弘揚(yáng),2

(1. 華南理工大學(xué) a. 土木與交通學(xué)院；b. 亞熱帶建筑科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510641；2. 河海大學(xué) 商學(xué)院，江蘇 南京 211100)

2017年，習(xí)近平同志在十九大報(bào)告中提出“健康中國”戰(zhàn)略，中國政府逐漸重視國民生命健康問題。而人的一生超過80%的時(shí)間在建筑中渡過，因此建筑環(huán)境是影響人類健康的重要因素。隨著經(jīng)濟(jì)及社會發(fā)展，人們也在追求健康的生活方式，健康建筑“以人為本”的屬性有利于促進(jìn)居住者身心健康發(fā)展。尤其是當(dāng)今在新型冠狀病毒疫情的蔓延下，居家防疫等策略對建筑的健康性能提出了新的要求。美國最早開始健康建筑領(lǐng)域的研究，但隨著中國首部T/ASC 02—2016《健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》于2017年發(fā)布并實(shí)施，健康建筑及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)被激活，健康建筑成為中國建筑領(lǐng)域又一新的發(fā)展方向[1]。因此，健康建筑的發(fā)展是國家進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)及社會發(fā)展和國民幸福生活追求的重要體現(xiàn)。

知識圖譜可以通過共現(xiàn)及突現(xiàn)分析將學(xué)科的發(fā)展及前沿可視化展示。CiteSpace是研究知識圖譜的主流軟件，由華人學(xué)者陳超美博士開發(fā)，目前已運(yùn)用于許多學(xué)科的知識圖譜構(gòu)建中。其能將大量文獻(xiàn)進(jìn)行可視化計(jì)量分析，彌補(bǔ)僅通過部分文獻(xiàn)進(jìn)行文獻(xiàn)綜述的缺點(diǎn)，能更為全面了解某一領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)及前沿趨勢，同時(shí)通過相關(guān)算法分析提供更為客觀的文獻(xiàn)綜述依據(jù)。但目前未發(fā)現(xiàn)以知識圖譜為基礎(chǔ)對中國健康建筑研究現(xiàn)狀的梳理研究。近年來健康建筑研究的發(fā)展積累了一定的研究文獻(xiàn)，因此以中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫為例，采用CiteSpace軟件對健康建筑研究領(lǐng)域中的發(fā)文量、作者、研究機(jī)構(gòu)、載文期刊及關(guān)鍵詞等進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析及知識圖譜構(gòu)建，深度分析中國健康建筑的研究現(xiàn)狀以及前沿發(fā)展趨勢，可為健康建筑的進(jìn)一步研究提供借鑒與參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

選取CNKI數(shù)據(jù)庫，以檢索式“TI=‘健康建筑’+‘WELL建筑’ OR KY=‘健康建筑’+‘WELL建筑’ OR AB=‘健康建筑’+‘WELL建筑’”進(jìn)行檢索。數(shù)據(jù)獲取時(shí)間為2020年8月31日，文獻(xiàn)類型為“期刊、碩博、會議”，共搜集中文文獻(xiàn)529篇。人工剔除無效文獻(xiàn)及除重后共得到303篇文獻(xiàn)，作為知識圖譜分析的依據(jù)。

1.2 研究方法

運(yùn)用CiteSpace 5.7.R1進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析及知識圖譜構(gòu)建。首先對發(fā)文量進(jìn)行空間分布分析，了解健康建筑研究的發(fā)展趨勢，其次通過對研究作者及研究機(jī)構(gòu)的共現(xiàn)分析，了解該領(lǐng)域的合作關(guān)系，并且進(jìn)行載文期刊的統(tǒng)計(jì)。此外，以該領(lǐng)域的熱點(diǎn)文獻(xiàn)、關(guān)鍵詞詞頻以及聚類分析為基礎(chǔ)，輔以文獻(xiàn)內(nèi)容的定性分析，得出健康建筑的研究熱點(diǎn)，最后通過關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析挖掘健康建筑領(lǐng)域的研究前沿，預(yù)測其發(fā)展趨勢。

2 健康建筑知識圖譜分析

2.1 文獻(xiàn)空間分布

中國最早的健康建筑研究文獻(xiàn)發(fā)表于1994年，從節(jié)能角度設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)病建筑到健康建筑的轉(zhuǎn)變[2]。李國華[3]首次提出健康建筑的定義：健康建筑是指所選用的建筑材料無毒副作用，該建筑有益于人體健康。隨后的近10年(1995―2015年)中，每年該領(lǐng)域的文獻(xiàn)不足10篇，并呈現(xiàn)波動發(fā)展。2014年10月，美國WELL健康建筑標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，并于2015年被引入中國。因此2016年后，中國健康建筑研究進(jìn)入到增長期，而在2017年1月后，隨著首部T/ASC 02—2016《健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》發(fā)布，健康建筑研究的發(fā)文量出現(xiàn)了近年來的最大漲幅，自此國內(nèi)關(guān)于健康建筑的學(xué)術(shù)研究熱度不斷增高，如圖1(數(shù)據(jù)獲取截止2020年8月31日，以月平均發(fā)文量計(jì)算，預(yù)估2020年全年發(fā)文量可達(dá)65篇)所示。

圖1 CNKI數(shù)據(jù)庫健康建筑文獻(xiàn)空間分布

2.2 作者分析

健康建筑領(lǐng)域的研究有291名作者參與，發(fā)表論文最多的是王清勤，共發(fā)表13篇。其次是孟沖與李國柱，分別發(fā)表11，8篇。王清勤是中國建筑科學(xué)研究院博導(dǎo)，研究方向?yàn)榻ㄖh(huán)境與節(jié)能、綠色建筑等，主持制定了GB/T 50378—2019《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、T/ASC 02—2016《健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)。孟沖是中國城市科學(xué)研究會綠色建筑研究中心主任，長期從事綠色建筑、建筑節(jié)能及綠色生態(tài)城區(qū)的研究。李國柱主要從事室內(nèi)PM2.5、健康建筑等工作?？梢?，目前健康建筑的研究由綠色建筑研究領(lǐng)域相關(guān)學(xué)者推動，是未來從事綠色建筑研究學(xué)者的新選擇。但該領(lǐng)域的合作關(guān)系較為分散，鮮有作者間的合作連接，主要形成了圖2所示以王清勤、孟沖及李國柱為中心外擴(kuò)發(fā)展的合作網(wǎng)絡(luò)。表1列出了前10名熱點(diǎn)作者的發(fā)文量。

圖2 主要作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖

表1 熱點(diǎn)作者(前10名)

2.3 研究機(jī)構(gòu)分析

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，共有206個(gè)研究機(jī)構(gòu)參與健康建筑領(lǐng)域的研究。由表2可知，健康建筑研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)機(jī)構(gòu)主要由科研院所組成，除同濟(jì)大學(xué)及清華大學(xué)外，其余高等院校發(fā)文量較少。該領(lǐng)域是建筑領(lǐng)域新的研究方向，主要由相關(guān)科研院所的研究人員進(jìn)行前期相關(guān)概念的界定及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，為該領(lǐng)域在國內(nèi)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

表2 熱點(diǎn)機(jī)構(gòu)(前10名)

因此，該領(lǐng)域的發(fā)展要加強(qiáng)科研院所與企業(yè)、高等院校之間的產(chǎn)學(xué)研合作，充分激發(fā)相關(guān)儲備力量的參與度。而由圖3可知，健康建筑領(lǐng)域的研究形成了以中國建筑科學(xué)研究院有限公司為中心的合作網(wǎng)絡(luò)，且熱點(diǎn)機(jī)構(gòu)的合作網(wǎng)絡(luò)較主要作者合作網(wǎng)絡(luò)更為密集，研究機(jī)構(gòu)間的合作基礎(chǔ)較好。

圖3 主要機(jī)構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖

2.4 載文期刊

如表3所示，健康建筑的研究文獻(xiàn)大都發(fā)表于建筑類期刊，其中《建設(shè)科技》《建筑技術(shù)》《綠色建筑》《建筑節(jié)能》收稿數(shù)量較高，分別為18，18，12篇，而《科學(xué)通報(bào)》是其中影響因子(1.526)最高的期刊，被EI索引收錄。

表3 載文期刊(前10名)

3 健康建筑研究熱點(diǎn)及前沿分析

3.1 研究熱點(diǎn)分析

3.1.1 近五年熱點(diǎn)文獻(xiàn)

通過對健康建筑研究進(jìn)入增長期(2016年)后的熱點(diǎn)文獻(xiàn)分析，可知近5年的熱點(diǎn)文獻(xiàn)(表4)主要分為兩部分，第一部分主要由王清勤團(tuán)隊(duì)發(fā)表的4篇綜述類文章組成，其通過對綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀的綜述，指出健康建筑是綠色建筑發(fā)展的更深層次要求[4]，以及在健康中國戰(zhàn)略等政策的激勵(lì)和國外健康建筑發(fā)展的引領(lǐng)下，中國健康建筑開始新的發(fā)展[5]。并就目前中國在健康建筑標(biāo)準(zhǔn)制定、項(xiàng)目認(rèn)證、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，指出健康建筑未來需要在公共衛(wèi)生學(xué)、心理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、人文與社會科學(xué)、體育健身等方面進(jìn)行深入的交叉學(xué)科研究[6,7]。第二部分主要由健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的6篇文獻(xiàn)組成，將在聚類圖譜中詳細(xì)分析。

表4 近5年熱點(diǎn)文獻(xiàn)(前10名)

3.1.2 關(guān)鍵詞頻次分布

為提高關(guān)鍵詞聚類準(zhǔn)確度，通過編輯CiteSpace的Alias文件，將健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)、評價(jià)、建筑標(biāo)準(zhǔn)、建筑評價(jià)、健康建筑評價(jià))、健康建筑(健康性建筑、建筑健康、建筑與健康、健康建筑產(chǎn)業(yè))等同義關(guān)鍵詞合并。由表5可知，頻次最高的非健康建筑的關(guān)鍵詞為健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，可見目前中國注重評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究，與熱點(diǎn)文獻(xiàn)分析結(jié)果一致。對于健康建筑影響因素的研究以空氣為主，也有部分研究圍繞熱濕環(huán)境進(jìn)行，但缺乏對水、健身、心理健康、光與聲環(huán)境等的研究。在研究對象上，主要是對住宅、人居環(huán)境進(jìn)行研究，對公共建筑研究較少。其次，對于綠色建筑、建筑節(jié)能方面的研究也較為突出，可見健康建筑的研究需要在綠色建筑的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展。此外，關(guān)于健康建筑的設(shè)計(jì)也是學(xué)界的研究重點(diǎn)。

表5 關(guān)鍵詞頻次統(tǒng)計(jì)

3.1.3 關(guān)鍵詞聚類圖譜分析

通過Log-likelihood算法對關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類，由圖4可知 Modularity 網(wǎng)絡(luò)圖聚類模塊指數(shù)Q=0.6489>0.3，聚類輪廓指數(shù)S=0.6131>0.5，該聚類合理[8]。前10個(gè)聚類如表6所示，合并后得到健康建筑領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。

表6 關(guān)鍵詞聚類

圖4 關(guān)鍵詞聚類

(1)室內(nèi)熱環(huán)境(#0室內(nèi)熱環(huán)境)

室內(nèi)熱環(huán)境由空氣溫度、濕度、氣流速度和平均輻射溫度組成，以人的熱舒適度為標(biāo)準(zhǔn)[9]。健康建筑室內(nèi)熱環(huán)境的營造可提供健康、舒適及宜居的人居環(huán)境，尤其對新型冠狀病毒疫情下居家防疫策略產(chǎn)生重要影響[10]。相關(guān)文獻(xiàn)以不同氣候特征區(qū)域的典型城市住宅或公共建筑為研究對象進(jìn)行室內(nèi)熱環(huán)境分析，如寒冷地區(qū)石家莊、夏熱冬冷地區(qū)廣西以及廈門。所采用的研究方法主要有實(shí)地檢測[10,11]、 數(shù)值模擬[11]以及問卷調(diào)查[12]三類。此外，相關(guān)文獻(xiàn)[11]還結(jié)合熱環(huán)境、聲環(huán)境、光環(huán)境等綜合研究室內(nèi)物理環(huán)境對健康建筑的影響。

(2)空氣質(zhì)量(#1 空氣質(zhì)量)

良好的空氣質(zhì)量是健康建筑的基礎(chǔ)，其評分值約占健康建筑評價(jià)總值的1/4[13]。而影響空氣質(zhì)量的主要因素有：污染源、新風(fēng)量、氣流組織形式、空調(diào)系統(tǒng)等。因此，室內(nèi)空氣質(zhì)量的研究主要集中于對相關(guān)空氣污染物的控制，如可揮發(fā)有機(jī)物[14]、PM2.5[15,16]、氡[17]等。而置換室內(nèi)空氣可以降低空氣污染物的濃度，因此有部分文獻(xiàn)進(jìn)行室內(nèi)氣流組織形式的研究[18,19]。其次，空調(diào)系統(tǒng)[20,21]及新風(fēng)系統(tǒng)[22]在凈化空氣中的研究也備受重視。

(3)建筑材料與工藝(#2 工廠化預(yù)制、#8 建筑材料)

李國華[3]指出建筑材料是室內(nèi)環(huán)境的主要污染源。對于健康建筑材料的應(yīng)用與研究將更有益于人類健康。而相關(guān)的建筑工藝與流程也影響建筑的健康性，例如機(jī)電管道安裝對于水質(zhì)的影響，相關(guān)研究指出工廠化預(yù)制、現(xiàn)場安裝的機(jī)電集成工法是綠色建筑、健康建筑最好的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段[23]。

(4)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(#3 WELL建筑標(biāo)準(zhǔn)、#7 中國建筑科學(xué)研究院)

健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在推動健康建筑研究發(fā)展中擔(dān)任著重要角色。全球第一部健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)WELL V1.0于2014年在美國發(fā)布，并于2018年發(fā)布WELL V2.0。此外，部分國家也頒布了建筑健康性能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如英國的RESET健康室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)；德國的SBM標(biāo)準(zhǔn)等。而T/ASC 02—2016《健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》由中國建筑科學(xué)研究院、中國城市科學(xué)研究會等共同制定，于2017年發(fā)布。同時(shí)，綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中也有涉及居住者健康的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如英國的BREEAM與美國的LEED標(biāo)準(zhǔn)。因此，中國關(guān)于健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究主要分為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用[24,25]、標(biāo)準(zhǔn)解讀[26,27]以及對比研究三部分。其中，對比研究主要包括美國WELL V1.0與V2.0版本的對比[28]、中國標(biāo)準(zhǔn)與地方政策對比[29]、健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對比[30]、中美健康建筑標(biāo)準(zhǔn)對比[31]、美德健康建筑標(biāo)準(zhǔn)對比[32]五個(gè)方面。

(5)健康建筑的內(nèi)涵(#4 養(yǎng)生與建筑、#9 綠色建筑)

健康建筑是綠色建筑發(fā)展的延續(xù)，更注重人類的體驗(yàn)感與舒適性。中國傳統(tǒng)文化中，素有貴生、重生、便生的思想，而這些思想也是建筑“以人為本”內(nèi)涵的基礎(chǔ)[33]。因此，現(xiàn)有研究也致力于探索綠色建筑與健康建筑[34]、生態(tài)建筑與健康建筑[35]、養(yǎng)生文化與健康建筑的關(guān)系[33]等。

(6)健康建筑與室外環(huán)境(#6 健康)

健康建筑的室外環(huán)境主要指室外健身環(huán)境及活動場地，良好的室外環(huán)境可為居住者提供交流活動場地、保持人的心理健康。目前，對于健康建筑室外健身運(yùn)動場所的研究主要是通過結(jié)合健康建筑的內(nèi)涵與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對健身環(huán)境的規(guī)劃與設(shè)計(jì)提出建議[36,37]。

(7)健康建筑的監(jiān)測(#5 物聯(lián)網(wǎng))

室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控具有監(jiān)測和控制一體化的特點(diǎn)，成為物聯(lián)網(wǎng)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域[38]。目前該領(lǐng)域主要對公共建筑室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測的進(jìn)展提出監(jiān)測建議[38]。也有學(xué)位論文開展了對居住建筑物聯(lián)網(wǎng)室內(nèi)健康環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)建與應(yīng)用研究，為室內(nèi)環(huán)境的數(shù)據(jù)收集提供新的途徑[39]。此外，也有研究將健康建筑和智能建筑這兩個(gè)原本平行的研究思路相互結(jié)合, 建立了一個(gè)集散式建筑及社區(qū)空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)[40]。

3.2 研究前沿分析

關(guān)鍵詞的突然顯現(xiàn)，說明了該學(xué)科發(fā)展的前沿趨勢。通過CiteSpace軟件中的突現(xiàn)分析提取突現(xiàn)關(guān)鍵詞，設(shè)定f(x)=2，Minimum Duration=1，得到22個(gè)關(guān)鍵詞，選取前20個(gè)關(guān)鍵詞如圖5所示。

圖5 突現(xiàn)關(guān)鍵詞(前20個(gè))

中國在該領(lǐng)域的研究由病態(tài)建筑開始。在1994―2002年之間，研究對象為傳統(tǒng)建筑四合院，早期注重對建筑材料的研究。其次，健康建筑的內(nèi)涵包含了可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)及綠色建筑的理念，因此在健康建筑發(fā)展初期對于可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)、空調(diào)系統(tǒng)、建筑節(jié)能等研究較為突出。直到2003年，非典襲來，關(guān)于疫病與健康建筑的關(guān)系成為當(dāng)時(shí)的研究趨勢。隨后直到2012年，健康建筑領(lǐng)域的研究轉(zhuǎn)向“以人為本”，更為關(guān)注人居環(huán)境、建筑物理環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境、空氣等與人類密切相關(guān)的因素，研究對象也從傳統(tǒng)建筑轉(zhuǎn)向了高層建筑、建筑玻璃幕墻等現(xiàn)代建筑常見要素。健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、光環(huán)境、健康社區(qū)成為近年來的研究前沿方向。此外，隨著新型冠狀病毒疫情的發(fā)展，疫病與健康建筑的關(guān)系研究也應(yīng)進(jìn)一步深化。

健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是推動中國健康建筑發(fā)展的重要因素，對相關(guān)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的完善與應(yīng)用是未來的研究前沿。健康光環(huán)境對人類生理和心理產(chǎn)生巨大作用，光環(huán)境涉及到光照強(qiáng)度、光色變化、空間亮度分布等，將直接影響人類健康。健康社區(qū)是健康建筑從單體到整體的重要體現(xiàn)。2020年，隨著T/CECS 650—2020《健康社區(qū)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》與T/ASC 12—2020《健康小鎮(zhèn)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》陸續(xù)發(fā)布，未來對于健康建筑的研究會擴(kuò)充到社區(qū)、小鎮(zhèn)等整體。

4 結(jié) 論

基于CNKI數(shù)據(jù)庫，通過CiteSpace構(gòu)建健康建筑知識圖譜，反映了1994—2020年健康建筑研究領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢如下：

(1)中國健康建筑的研究自2016年進(jìn)入了增長期，而其是基于綠色建筑等可持續(xù)發(fā)展理念加入了以人為本的內(nèi)涵而產(chǎn)生的，更具備人文關(guān)懷的特征，是綠色建筑等領(lǐng)域?qū)W者及相關(guān)企業(yè)、高等院校可選擇的新研究方向。

(2)通過對近五年熱點(diǎn)文獻(xiàn)、關(guān)鍵詞的頻次及聚類分析，可知中國現(xiàn)在健康建筑的熱點(diǎn)包括了室內(nèi)熱環(huán)境、空氣質(zhì)量、建筑材料與工藝、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、健康建筑內(nèi)涵、健康建筑與室外環(huán)境、健康建筑監(jiān)測等七個(gè)方面。其中，室內(nèi)熱環(huán)境的研究具有典型的地域特征，研究方法為實(shí)地檢測、數(shù)值模擬以及問卷調(diào)查；空氣質(zhì)量的研究集中于空氣污染物、氣流組織、空調(diào)系統(tǒng)以及新風(fēng)系統(tǒng)的研究，以達(dá)到置換空氣、降低污染物濃度的目的；建筑材料與工藝主要指建筑材料與管道安裝對居住者健康的影響；健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是該領(lǐng)域最熱門的研究方向，主要包括評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的解讀以及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的對比分析，而不同標(biāo)準(zhǔn)的對比分析有利于標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善，因此對比分析是評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究重點(diǎn)；健康建筑內(nèi)涵主要指健康建筑與綠色建筑、養(yǎng)生建筑及生態(tài)建筑間的關(guān)系。健康建筑與室外環(huán)境主要包括健身環(huán)境及活動場地；而健康建筑監(jiān)測主要涉及物聯(lián)網(wǎng)、智能建筑的研究。

(3)通過關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析，發(fā)現(xiàn)研究前沿主要集中于健康建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、光環(huán)境以及健康社區(qū)三個(gè)方面。