《Eng》:Mapping the Knowledge Frontier in Environmental Health and Sustainability in Construction
编辑推荐:
这篇综述采用文献计量学方法系统梳理了2015-2025年建筑行业环境健康与可持续性(EHS)研究进展。研究揭示了四大核心主题:环境可持续性与能源导向决策、低碳胶凝材料与混凝土性能、废弃物管理与循环经济实践、生命周期评估(LCA)与碳排放分析。文章指出当前研究存在地域不均衡(非洲和南亚国家研究不足)及环境健康议题关注度远低于环境可持续性等问题,并为未来跨学科、全生命周期和健康导向的可持续建筑研究指明了方向。
建筑环境健康与可持续性研究前沿透视
引言:建筑行业的双重挑战
环境恶化是当今全球各层级广泛讨论的议题之一。人口增长和对进步的追求,包括建筑环境的改善,加剧了臭氧层耗损、资源枯竭、生态破坏和全球变暖等问题。建筑为人类生存提供庇护,改善环境,适应气候变化,然而,建筑行业活动也被认为是导致自然环境衰退的主要因素之一。该行业消耗了全球约40-45%的能源和原材料,产生了约40%的温室气体排放和固体废弃物。此外,建筑工地产生的粉尘、挥发性有机化合物(VOCs)、重金属、噪音污染以及不当的废弃物管理,对工人和周边社区的身体和心理健康构成威胁。因此,将可持续性和环境健康概念融入建筑实践至关重要。
研究方法:文献计量学视角
本研究旨在识别建筑行业EHS相关出版物的主要关注主题,采用了文献计量分析方法。数据来源于Scopus数据库,检索关键词包括‘environmental health’、‘ecological health’、‘environmental sustainability’等,并与‘construction industry’或‘building industry’组合。检索时间跨度为2015年至2025年,最终纳入471篇文献(期刊文章、会议论文和书籍章节),并使用Vosviewer软件进行可视化分析。
研究趋势与核心主题
年度出版物分析显示,EHS相关研究在近些年受到显著关注,2025年出版物数量达到顶峰。国家贡献方面,印度在出版物数量上领先,但西班牙、中国和沙特阿拉伯在篇均引用率上表现更优,表明其研究影响力更强。然而,非洲国家的研究贡献严重不足,凸显了地域研究的不均衡性。
通过关键词共现分析,研究识别出四个核心主题集群:
环境可持续性与能源导向决策:该主题是研究领域的“马达主题”,关注将能源效率和环境可持续性理念融入建筑行业的决策过程。核心关键词包括可持续建筑、能源效率、环境管理、决策制定等,尤其关注发展中国家的具体情况。
低碳胶凝材料与混凝土力学性能:该主题属于“利基主题”,专注于水泥基材料(特别是混凝土)的环境影响和力学性能。关键词如抗压强度、粉煤灰、碳足迹、二氧化碳(CO2)等,反映了通过材料替代(如辅助性胶凝材料SCMs)降低混凝土碳强度的研究热点。
废弃物管理与循环经济实践:该主题是“新兴主题”,关注建筑与拆除废弃物(CDW)的管理以及循环经济原则在建筑行业的应用。关键词如建筑废弃物、循环经济、回收利用等,表明研究正从传统的线性废弃物管理向闭环材料系统转变。
生命周期评估与碳排放分析:该主题是“基础主题”,为建筑环境研究提供了方法论基础,核心是生命周期评估(LCA)和碳排放分析。关键词如生命周期、碳排放、全球变暖等,突出了其在评估建筑材料、设计和过程环境影响方面的重要性。
主题间的内在联系与健康关联
这四个主题相互关联,共同构成了建筑可持续性研究的综合框架。环境可持续性与能源导向决策(主题1)确立了战略和管理框架;低碳胶凝材料与混凝土性能(主题2)提供了材料层面的解决方案;废弃物管理与循环经济实践(主题3)扩展了资源效率的范畴;而生命周期评估与碳排放分析(主题4)则为前三者提供了关键的评估工具。
这些主题均与环境和健康结局密切相关。例如,主题1的研究与改善工作条件(减少粉尘、噪音暴露)和室内环境质量(通过绿色设计)相关,支持可持续发展目标(SDG)3(良好健康与福祉)、7(经济适用的清洁能源)、11(可持续城市和社区)和13(气候行动)。主题2通过减少水泥生产过程中的碳排放和污染物(如PM2.5)排放,直接有益于工人和公众的呼吸系统健康,支持SDG 3、9(产业、创新和基础设施)、12(负责任消费和生产)和13。主题3通过规范废弃物处理,减少有害物质(如石棉、重金属)对空气、土壤和水的污染,降低职业暴露风险,支持SDG 3、8(体面工作和经济增长)、11和12。主题4通过量化碳排放和识别环境影响热点,为应对气候变化及其健康影响(如热相关疾病)提供依据,支持SDG 3、12和13。
研究热点演变与现存空白
叠加可视化网络图显示,主题1和主题3的研究在2020年至2021年末变得更为显著。循环经济概念至今仍保持高度相关性。绿色建筑在2020年末至2022年受到极大关注。从2023年至今,研究焦点转向主题2,旨在通过低碳混凝土减少碳足迹。然而,地质聚合物、碳封存等领域的研究尚不充分。绿色建筑研究仍面临系统性障碍,且在区域特异性政策框架、私人住宅领域应用以及新兴经济体中数字化技术(如BIM、AI、IoT)的应用方面存在明显差距。
未来研究方向
针对每个主题集群,研究提出了具体的未来研究方向:
环境可持续性与能源导向决策:需要开发整合健康指标的决策支持模型,并在发展中国家开展纵向实证研究,将政策驱动措施与环境健康结局联系起来。
低碳胶凝材料与混凝土性能:应加强替代胶凝材料的职业暴露风险评估,开展实地和试点规模的研究,特别是在发展中国家评估其性能和健康影响。
废弃物管理与循环经济实践:鼓励将健康风险评价纳入循环经济框架,并开展基于案例的干预研究,评估实际项目中的健康效应。
生命周期评估与碳排放分析:未来研究应推进健康整合的LCA模型,提高LCA工具对从业者和政策制定者的可用性。
结论与启示
本研究通过文献计量学方法,系统描绘了建筑行业EHS研究的知识版图。研究发现该领域研究在近期呈增长趋势,但高质量出版物,特别是在新兴经济体中的研究仍显不足。研究识别出的四个核心主题及其内在联系,为理解建筑可持续性的复杂维度提供了清晰框架。研究结果强调了在建筑法规、可持续性标准和采购程序中纳入环境和健康考量、推广低碳材料和循环经济实践的重要性。同时,研究也指出了当前存在的数据库选择局限性(仅使用Scopus),建议未来研究可结合多个数据库进行更全面的分析。这项综述为学者和行业利益相关者提供了坚实的理论基础,有助于推动建筑行业向更可持续、更健康的方向转型。