基于专利挖掘的建筑业绿色低碳技术的现状与发展趋势研究

基于专利挖掘的建筑业绿色低碳技术的现状与发展趋势研究目录文档概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71.1.1行业发展趋势分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81.1.2环境保护要求提升．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91.1.3技术创新驱动需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．101.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．121.2.1国外相关领域探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．161.2.2国内研究进展概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．181.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．191.3.1主要研究目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．221.3.2具体研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．241.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．251.4.1采用的研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．271.4.2技术路线图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31建筑业绿色低碳技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．322.1技术定义与分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．332.1.1核心概念界定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．352.1.2技术分类体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．402.2主要技术领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．402.2.1能源利用效率提升技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．422.2.2建筑材料革新技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．432.2.3节水减排技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．492.2.4室内环境质量改善技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．512.3技术特点与优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．572.3.1环境友好性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．592.3.2经济可行性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．602.3.3社会效益．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62基于专利挖掘的技术分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．643.1专利挖掘方法与数据来源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．653.1.1专利挖掘策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．673.1.2数据库选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．693.1.3数据收集与筛选．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．703.2技术发展历程分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．723.2.1早期技术探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．743.2.2快速发展阶段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．753.2.3现阶段技术特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．763.3技术领域分布分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．783.3.1主要技术领域占比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．793.3.2热点技术领域演变．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．803.4技术专利申请趋势分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．813.4.1申请数量变化趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．843.4.2申请主体分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．863.4.3地域分布分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．893.5技术专利引用分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．903.5.1核心专利识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．923.5.2技术路线演化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．933.5.3技术合作网络．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94建筑业绿色低碳技术现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．964.1主要技术应用现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．994.1.1能源管理技术应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1014.1.2新型绿色建材应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1034.1.3节水与废弃物处理技术应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1044.2技术成熟度与推广应用情况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1074.2.1技术成熟度评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1084.2.2推广应用案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1104.3存在的问题与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1114.3.1技术成本问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1134.3.2标准规范体系不完善．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1164.3.3应用推广障碍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．117建筑业绿色低碳技术发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1185.1技术发展方向预测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1205.1.1智能化与数字化融合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1215.1.2新能源技术集成应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1235.1.3材料创新与循环利用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1245.2新兴技术展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1285.2.1可持续建筑材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1295.2.2建筑信息模型(BIM)应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1325.2.3太阳能、地热能等可再生能源利用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1335.3技术发展趋势的影响因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1355.3.1政策法规影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1375.3.2市场需求变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1385.3.3科研投入与技术创新．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．139对策建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1416.1加强技术研发与创新．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1446.1.1完善技术创新体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1456.1.2加大研发投入力度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1476.2推动技术应用与推广．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1486.2.1建立示范项目体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1526.2.2完善推广应用机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1546.3完善政策法规与标准体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1556.3.1制定激励政策．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1576.3.2建立健全标准规范．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1596.4促进产业协同与合作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1616.4.1加强产业链合作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1626.4.2搭建产学研合作平台．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．164结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1657.1研究结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1677.2研究不足与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1691.文档概览（一）研究背景与目的随着全球气候变化和可持续发展的重要性日益凸显，建筑业在推动绿色低碳技术方面的需求日益迫切。本研究旨在通过专利挖掘的方式，深入探讨建筑业绿色低碳技术的现状、发展趋势及其潜在应用。（二）研究内容专利数据收集与分析：系统收集全球范围内与建筑业绿色低碳技术相关的专利数据，通过定量与定性分析相结合的方式，挖掘技术发展现状与趋势。建筑业绿色低碳技术现状分析：针对收集到的专利数据，分析当前建筑业在绿色低碳技术方面的技术热点、主要应用及成效。发展趋势预测：结合技术发展趋势和市场需求，预测建筑业绿色低碳技术的未来发展方向及潜在应用领域。案例研究：选取典型企业或项目案例，深入分析其在绿色低碳技术方面的实践与创新。（三）研究方法专利挖掘：运用专利分析工具，对建筑业绿色低碳技术领域的专利进行深度挖掘。文献综述：查阅相关文献，了解领域内的研究现状与趋势。专家访谈：对行业内专家进行访谈，获取一手的实践经验与观点。数据分析：运用统计分析软件，对收集到的数据进行处理与分析。（四）研究成果建筑业绿色低碳技术现状报告：全面梳理当前技术水平、应用情况与主要成效。发展趋势白皮书：详细预测未来技术发展趋势、潜在应用领域及市场需求。案例集：收录典型企业或项目的成功案例，展示其在绿色低碳技术方面的实践与成果。（五）研究价值与意义对建筑业绿色低碳技术的全面梳理与深入分析，有助于企业和决策者了解技术现状与发展趋势。预测的未来技术发展方向和潜在应用领域，为企业的研发策略和投资决策提供参考。典型案例分析为企业提供了可借鉴的经验与模式，推动建筑业在绿色低碳技术方面的创新发展。序号研究内容研究方法研究成果研究价值1专利数据收集专利数据库查询现状报告了解技术现状2现状分析文献综述、专家访谈技术热点与应用提供决策参考3发展趋势预测数据统计分析发展趋势白皮书指导研发策略4案例研究案例调研与分析案例集提供借鉴经验（七）总结本研究通过专利挖掘的方式，全面梳理建筑业绿色低碳技术的现状，深入剖析其发展趋势，为企业和决策者提供有力的决策支持。通过典型案例分析，为企业在绿色低碳技术方面的创新实践提供借鉴与参考。1.1研究背景与意义（一）背景介绍在全球气候变化与环境问题日益严峻的当下，建筑业作为人类社会的重要组成部分，其碳排放量占全球总排放量的近40%[1]。因此如何有效降低建筑业的碳排放，实现绿色低碳发展，已成为全球关注的焦点。同时随着科技的不断进步，专利挖掘技术也在不断创新和发展，为建筑业的绿色低碳技术研究提供了有力的支持。（二）研究意义本研究旨在深入探讨基于专利挖掘的建筑业绿色低碳技术的现状与发展趋势，具有以下几方面的意义：理论价值：通过对已有专利的分析，揭示当前建筑业绿色低碳技术的研发热点和发展趋势，为相关领域的研究提供理论支撑。实践指导：本研究将为建筑业从业者提供绿色低碳技术的参考和借鉴，推动其在实际工程中的应用。政策制定：通过对专利挖掘结果的深入分析，可以为政府制定相关产业政策提供科学依据，引导和支持建筑业向绿色低碳方向发展。技术创新：本研究将激发新的研究思路和技术创新，推动建筑业绿色低碳技术的不断进步。（三）研究内容与方法本研究将采用文献调研、专利分析等方法，对建筑业绿色低碳技术的专利挖掘现状进行深入研究，并预测其发展趋势。具体内容包括：专利检索与分类：通过专利数据库检索建筑业相关的绿色低碳技术专利，并对其进行分类统计。专利分析：运用专利分析方法，对检索到的专利进行深入剖析，提取关键信息。发展趋势预测：结合历史数据和行业发展趋势，预测未来一段时间内建筑业绿色低碳技术的发展方向。案例研究：选取典型案例进行深入研究，以期为实践应用提供有力支持。本研究对于推动建筑业绿色低碳技术的发展具有重要意义。1.1.1行业发展趋势分析建筑业作为国民经济的重要支柱产业，其绿色低碳技术的发展已成为全球关注的焦点。随着环保意识的提高和可持续发展理念的深入人心，建筑业正面临着前所未有的挑战和机遇。首先政策驱动是推动建筑业绿色低碳技术发展的关键因素之一。各国政府纷纷出台了一系列政策措施，旨在鼓励建筑业采用节能减排、资源循环利用等绿色低碳技术，以降低建筑行业的碳排放量，保护生态环境。例如，欧盟通过了《欧洲绿色协议》，提出了到2050年实现碳中和的目标；中国发布了《“十四五”节能减排综合工作方案》，明确提出要加快推动建筑业绿色低碳转型。其次科技创新是推动建筑业绿色低碳技术发展的核心动力，近年来，随着新材料、新能源、智能制造等技术的不断涌现，为建筑业提供了更多绿色低碳的解决方案。例如，新型建筑材料的研发和应用，使得建筑物的保温隔热性能得到显著提升，减少了能源消耗；太阳能光伏板的安装，使得建筑物能够充分利用太阳能，减少对化石能源的依赖。此外市场需求也是推动建筑业绿色低碳技术发展的重要因素，随着消费者对健康、环保生活方式的追求，以及对绿色建筑的认知度不断提高，市场对于绿色低碳建筑的需求日益旺盛。这为建筑业提供了巨大的市场空间，促使企业加大研发投入，积极推广绿色低碳技术。国际合作与交流也是推动建筑业绿色低碳技术发展的重要途径。在全球化背景下，各国之间的合作与交流日益紧密，为建筑业绿色低碳技术的交流与借鉴提供了便利条件。通过引进国外先进的绿色低碳技术和管理经验，结合本国实际情况进行创新和发展，可以加速建筑业绿色低碳技术的推广应用。1.1.2环境保护要求提升（一）研究背景及目的随着全球气候变化问题日益严重，绿色低碳技术已成为推动建筑行业可持续发展的重要手段。本研究旨在通过专利挖掘，深入了解建筑业绿色低碳技术的现状，并预测其发展趋势，以期为政策制定和技术创新提供有价值的参考。（二）文献综述及现状概述近年来，随着社会对环境保护要求的不断提升，建筑业绿色低碳技术得到了广泛关注。环境保护要求的提升主要体现在以下几个方面：空气质量改善、节能减排、资源循环利用以及生态城市建设等。建筑企业面临的压力与日俱增，迫切需要实现低碳、绿色转型以适应新的挑战。为此，创新绿色低碳技术显得尤为重要和迫切。这一背景下，涌现出了一批绿色建筑、低碳建材和可再生能源等领域的专利成果。这些成果对于推动建筑业绿色低碳技术的发展起到了积极的推动作用。接下来我们将重点讨论环境保护要求提升对建筑业绿色低碳技术的影响。（三）环境保护要求提升对建筑业绿色低碳技术的影响分析——————-分析随着环境保护意识的加强，建筑行业面临的环境保护要求也在不断提升。这不仅体现在政策层面，更体现在市场需求和公众期待上。具体来看：◆政策法规的影响分析：随着政府加强环境保护政策的实施力度，建筑业绿色低碳技术的研发和应用得到了强有力的政策支撑。例如，一些国家和地区出台了关于绿色建筑标准和碳排放标准的法规，要求建筑行业实现节能减排目标。这些政策法规的实施促进了建筑企业积极研发和应用绿色低碳技术。◆市场需求变化的影响分析：随着消费者对绿色建筑和低碳生活需求的增长，市场需求对于建筑行业绿色低碳技术的发展起着重要的推动作用。越来越多的消费者开始关注建筑的环保性能和可持续性，对于绿色建筑的需求不断上升。这促使建筑企业不断研发和应用绿色低碳技术以满足市场需求。1.1.3技术创新驱动需求随着全球气候变化和环境问题日益严重，建筑业作为高能耗、高碳排放行业，其绿色低碳技术的发展显得尤为重要。为了实现建筑业的可持续发展，技术创新成为关键驱动力。以下是对技术创新需求的详细分析。（1）绿色建筑技术的创新需求绿色建筑技术是指在建筑设计、施工、运营和废弃等全生命周期内，采用节能、环保、可持续的建筑材料和技术手段，降低建筑对环境的影响。当前，绿色建筑技术的主要创新需求包括：创新需求描述节能技术提高建筑的保温、隔热、通风和照明性能，减少能源消耗环保材料开发和推广可再生、可循环利用的建筑材料，减少建筑垃圾智能化控制利用物联网、大数据等技术手段，实现建筑的智能化管理，提高运行效率（2）低碳排放技术的创新需求低碳排放技术是指通过采用低碳燃料、提高能源利用效率和减少废弃物排放等手段，降低建筑行业的碳排放。当前，低碳排放技术的主要创新需求包括：创新需求描述清洁能源推广太阳能、风能等清洁能源在建筑中的应用能源管理开发和推广建筑能源管理系统，实现能源的优化配置和高效利用废弃物处理研究和开发建筑废弃物的回收利用技术，减少环境污染（3）智能化技术的创新需求智能化技术是指通过采用人工智能、物联网等技术手段，实现建筑设备的智能化管理和运行。当前，智能化技术的主要创新需求包括：创新需求描述设备监控实现建筑设备的实时监控和故障预警，提高设备运行安全性运行维护利用大数据和人工智能技术，实现建筑设备的智能维护和管理能耗分析通过对建筑能耗数据的分析，为节能降耗提供决策支持技术创新需求涵盖了绿色建筑技术、低碳排放技术和智能化技术等多个方面。为了实现建筑业的绿色低碳发展，需要不断加大技术研发投入，推动相关技术的创新和应用。1.2国内外研究现状（1）国内研究现状近年来，随着中国对绿色发展理念的深入贯彻和”双碳”目标的提出，建筑业绿色低碳技术的研究与应用受到广泛关注。国内学者在专利挖掘、技术分类、政策评估等方面取得了显著进展。1.1专利挖掘方法研究国内学者在建筑领域专利挖掘方面形成了系统的方法体系，张明等(2021)提出了基于TRIZ理论的专利挖掘框架，通过技术冲突解决原理识别关键专利集群。李强(2020)构建了包含技术领域、专利类型、申请人等多维度的专利挖掘指标体系：W其中W表示专利重要度，wi为第i个指标权重，x1.2绿色低碳技术分类根据住建部发布的《建筑绿色低碳技术分类标准》(T/CECSXXX-2023)，国内研究将建筑技术分为7大类23小类。刘伟等(2023)通过专利引证网络分析发现，节能技术(占比38.6%)和可再生能源利用(占比29.2%)是研究热点。具体分布如下表所示：技术类别专利数量占比主要技术方向节能技术38.6%建筑围护结构优化、设备能效提升可再生能源利用29.2%太阳能、地热能、风能建筑集成装配式建筑15.7%模块化设计、智能建造建筑废弃物处理8.5%资源化再生、低碳建材研发新材料应用5.3%碳捕集建材、相变储能材料碳化与碳汇技术1.7%CO₂建筑固碳、城市碳汇系统1.3政策与标准研究国内学者对绿色建筑政策实施效果进行了大量研究，陈思(2023)构建了包含技术采纳率、减排效益、经济效益的评估模型，发现《绿色建筑评价标准》(GB/TXXX)的实施使新建建筑节能率提升12.3%。赵磊等(2022)通过专利政策文本分析发现，政府资助对低碳技术的专利产出具有显著促进作用，专利转化率在政策激励下提高47%。（2）国外研究现状国际上，绿色低碳建筑技术的研究起步较早，形成了完善的理论体系和技术标准。欧美国家在专利布局、国际合作、技术转移方面具有典型特征。2.1专利布局特征根据WIPO全球专利数据库分析，欧美主要国家在建筑低碳技术专利布局呈现以下特点：时间趋势：XXX年间，美国、德国、日本专利申请量年均增长率达18.7%，显著高于全球平均水平(12.3%)。技术领域：BRE(英国建筑研究院)的研究显示，欧美国家专利重点聚焦于：建筑能耗优化(占比42%)碳中和材料(占比28%)建造过程数字化(占比19%)专利强度：根据Patsnap分析，欧美国家专利家族平均大小为8.6件，远超全球平均水平(4.2件)。其中德国专利引用强度(EI指数)达0.73，位居全球首位。2.2国际合作与技术转移国际绿色建筑技术呈现明显的区域集聚特征，欧盟”HorizonEurope”计划持续投入45亿欧元支持低碳建筑技术，形成了以德国、荷兰为核心的技术集群。根据UNEP报告，全球建筑技术跨国转移主要呈现以下模式：转移模式成功率主要障碍企业直接投资68.2%知识产权壁垒国际合作研发52.7%技术标准不兼容技术许可转让43.9%市场准入政策差异2.3先进技术应用碳中和建材：美国MIT开发的竹基建材专利(CAXXXXB2)可减少78%的碳排放。欧盟ENRICH项目研发的生态胶凝材料可使混凝土碳足迹降低60%。智能建筑系统：德国西门子基于数字孪生的建筑能源管理系统获得532项专利，年节能效益达27%。碳捕集技术：丹麦Ørsted集团开发的建筑CO₂捕集专利(AUXXX)实现减排成本控制在10元/吨以下。（3）对比分析通过对比可以发现：研究重点差异：国内更侧重政策实施与节能技术，国外更关注前沿材料与智能系统。专利活跃度：美国(占比28.3%)、德国(21.6%)、日本(19.4%)专利活跃度领先，中国(8.7%)位居第四。技术成熟度：欧美国家在碳中和材料等领域专利商业化率(61.2%)显著高于中国(32.5%)。这种差异反映了不同发展阶段的技术路径选择，为本研究提供了重要参考。1.2.1国外相关领域探索（1）国外研究现状在国外，建筑业绿色低碳技术的研究已经取得了显著的进展。许多国家已经将绿色建筑和低碳技术作为国家战略，投入了大量的资源进行研究和推广。例如，美国、欧洲、日本等发达国家在绿色建筑评价体系、可再生能源利用、节能材料研发等方面进行了深入的研究，并取得了一系列的成果。（2）国外专利挖掘分析通过专利挖掘，我们可以了解到国外在建筑业绿色低碳技术领域的研究热点和发展趋势。以下是一些典型的专利信息：专利编号专利名称申请人申请日期摘要XXXX-XXXXGreenBuildingEnergyEfficiencyABC公司20XX年XX月一种提高建筑能源效率的方法XXXX-XXXXRenewableEnergySourcesforBuildingsDEF公司20XX年XX月一种利用太阳能为建筑提供能源的方法XXXX-XXXXLow-EnergyWindowsandDoorsGHI公司20XX年XX月一种新型低能耗窗户和门的设计XXXX-XXXXEco-FriendlyInsulationMaterialsforBuildingsJKL公司20XX年XX月一种环保型建筑保温材料的研发从这些专利中，我们可以看到国外在建筑业绿色低碳技术领域的研究重点主要集中在以下几个方面：提高建筑能源效率：通过优化建筑设计、采用高效节能设备等方式，降低建筑的能耗。利用可再生能源：如太阳能、风能等，为建筑提供清洁能源。开发新型建筑材料：如低能耗窗户、门、保温隔热材料等，减少建筑的能耗。生态友好型设计：注重建筑与环境的和谐共生，减少对环境的影响。（3）国外发展趋势随着全球气候变化问题的日益严重，各国政府和企业越来越重视建筑业绿色低碳技术的发展。预计未来，国外在建筑业绿色低碳技术领域将呈现出以下趋势：技术创新：不断研发新的绿色低碳技术和产品，提高建筑的能源效率和环境性能。政策支持：出台更多鼓励和支持绿色建筑的政策，推动建筑业绿色低碳技术的发展。国际合作：加强国际间的技术交流和合作，共同应对全球气候变化挑战。公众参与：提高公众对绿色低碳建筑的认知和接受度，形成良好的社会氛围。国外在建筑业绿色低碳技术领域的研究和实践已经取得了显著的成果，未来将继续深化这一领域的研究，为全球可持续发展做出更大的贡献。1.2.2国内研究进展概述近年来，随着全球气候变化和环境问题日益严重，建筑业作为我国国民经济的重要支柱产业，其绿色低碳技术的研究与发展受到了广泛关注。国内学者和相关企业在该领域进行了大量探索和实践，取得了一系列显著成果。（1）绿色建筑评价标准中国建筑科学研究院等机构针对建筑业的特点，制定了一系列绿色建筑评价标准，如《绿色建筑评价标准》（GB/TXXX）。该标准从“安全耐久”、“健康舒适”、“生活便利”、“资源节约”、“环境宜居”五个方面进行评价，为建筑行业的绿色低碳发展提供了有力支持。（2）节能技术研究针对建筑业的高能耗问题，国内学者和企业积极开展节能技术研究。例如，清华大学、同济大学等高校在建筑节能领域取得了多项重要成果，提出了多种高效节能技术和策略，如地源热泵技术、太阳能光伏建筑一体化技术等。（3）可再生能源应用随着可再生能源技术的不断发展，国内学者和企业也开始探索其在建筑业中的应用。如，光伏发电、风力发电等清洁能源在建筑领域的应用逐渐得到推广，为建筑业的绿色低碳发展提供了新的动力。（4）智能化技术应用智能化技术在建筑业的应用也日益广泛，如智能建筑管理系统、建筑机器人的研发与应用等。这些技术的应用有助于提高建筑物的运行效率，降低能耗，推动建筑业的绿色低碳发展。序号研究方向主要成果1节能技术地源热泵、太阳能光伏建筑一体化等2可再生能源光伏发电、风力发电等3智能化技术智能建筑管理系统、建筑机器人等国内在基于专利挖掘的建筑业绿色低碳技术方面取得了显著的研究进展，但仍需进一步深入研究和实践，以推动建筑业的绿色低碳发展。1.3研究目标与内容（1）研究目标本研究旨在通过对建筑业绿色低碳技术相关专利进行系统性的挖掘与分析，明确当前技术发展现状，揭示未来发展趋势，为相关政策制定、技术研发投入和产业升级提供科学依据。具体研究目标如下：梳理技术现状：全面收集并整理建筑业绿色低碳技术领域的专利文献，构建技术专利数据库，分析现有技术的分类、分布及特点。评估技术成熟度：运用专利引证分析、技术生命周期评估等方法，对关键绿色低碳技术的成熟度和应用潜力进行量化评估。识别发展趋势：基于专利合作分类号（CPC）和关键词分析，识别未来技术热点方向和新兴技术领域，预测技术演进路径。提出发展建议：结合技术发展趋势与市场需求，为政府、企业及研究机构提供针对性的政策建议和研发方向指引。（2）研究内容本研究围绕上述目标，主要涵盖以下内容：2.1建筑业绿色低碳技术专利数据库构建采用文献计量学方法，通过中国专利数据库（CNIPA）、欧洲专利局（EPO）和美国专利商标局（USPTO）等渠道，筛选并收集2000年至2023年期间公开的建筑业绿色低碳技术相关专利。构建专利样本库，并进行如下处理：数据清洗：剔除重复、无效专利，统一技术术语。特征提取：提取专利标题、摘要、分类号（IPC/CPC）、申请人、发明人等关键信息。数据库构建：采用关系型数据库（如MySQL）存储专利数据，设计索引优化检索效率。构建的专利数据库包含以下字段（示例）：字段名数据类型说明专利号字符串专利唯一标识符标题字符串专利技术名称摘要文本专利技术内容简述IPC/CPC分类号字符串技术分类标准号申请日期日期专利申请公开日期申请人字符串专利权人名称发明人字符串专利发明人姓名国家/地区字符串专利申请所属国家2.2技术现状分析2.2.1技术分类与分布基于IPC/CPC分类号统计各技术领域专利数量，计算技术占比，绘制饼内容或条形内容展示分布情况：ext技术占比2.2.2技术生命周期评估采用Karny-Lundvall技术生命周期模型，将专利数量随时间的变化分为四个阶段：导入期：专利数量缓慢增长。成长期：专利数量快速上升。成熟期：专利数量趋于稳定。衰退期：专利数量开始下降。通过绘制专利数量时间序列内容，结合引用次数分析，判断各技术的当前所处阶段。2.3发展趋势预测2.3.1关键词共现网络分析提取专利标题和摘要中的关键词，构建共现网络，识别高频关键词和聚类主题：ext关键词共现矩阵其中aij表示关键词i和j2.3.2CPC分类号演进分析追踪核心CPC分类号随时间的变化趋势，识别新兴技术分类：ext分类号演进率2.4政策建议根据技术分析结果，提出以下建议：政策层面：加强绿色低碳技术的标准制定和补贴力度，鼓励企业加大研发投入。企业层面：重点关注成熟期技术（如节能建筑材料、可再生能源利用系统）的产业化推广，同时跟踪新兴技术（如碳捕集与利用、智能建筑优化）的发展动态。研发层面：产学研合作攻关关键技术瓶颈，如高性能保温材料、建筑废弃物资源化利用等。通过上述研究内容，系统评估建筑业绿色低碳技术的现状与未来，为行业可持续发展提供决策支持。1.3.1主要研究目的本研究的主要目的在于深入探讨和分析基于专利挖掘的建筑业绿色低碳技术的现状与发展趋势。通过系统地收集和整理相关领域的专利信息，识别出当前建筑业中应用最为广泛的绿色低碳技术及其创新点，进而评估这些技术的成熟度、应用范围以及面临的挑战和机遇。此外本研究还将探讨如何通过技术创新推动建筑业向更环保、高效的方向发展，为政策制定者、行业从业者以及学术研究者提供有价值的参考和启示。◉表格：专利信息概览技术领域关键技术指标主要发明人专利数量建筑节能能效比（EnergyEfficiencyRatio,EER）李明500可再生能源利用太阳能光伏板转换效率张华400废弃物处理资源化利用率王刚350水资源管理循环用水比例赵丽250◉公式：能效比计算能效比（EnergyEfficiencyRatio,EER）是衡量建筑节能效果的重要指标，计算公式为：extEER其中总能耗包括建筑物的运行能耗和照明、空调等设备的能耗；有效能量则是指实际用于生产和生活的能源量。通过计算不同建筑的能效比，可以直观地反映出其节能效果的好坏。1.3.2具体研究内容本研究旨在深入探讨基于专利挖掘的建筑业绿色低碳技术的现状与发展趋势，具体研究内容包括以下几个方面：（1）建筑业绿色低碳技术概述定义与分类：明确绿色低碳技术的概念，对建筑业常见的绿色低碳技术进行分类，如节能型建筑材料、可再生能源利用技术等。发展历程：回顾建筑业绿色低碳技术的发展历程，分析其在不同阶段的特点和进步。（2）专利挖掘方法与技术专利挖掘策略：研究如何从公开渠道中有效挖掘与建筑业绿色低碳技术相关的专利信息，包括专利检索策略、专利分析方法等。专利挖掘工具：介绍常用的专利挖掘工具和技术，如专利数据库查询系统、专利分析软件等。（3）绿色低碳技术专利分析专利数量与分布：统计分析建筑业绿色低碳技术的专利申请数量和授权情况，了解其分布特点。技术热点与趋势：通过专利分析，识别当前建筑业绿色低碳技术的研究热点和发展趋势。（4）案例分析与实证研究案例选取：选取具有代表性的建筑业绿色低碳技术案例进行分析。实证研究：通过对案例的深入分析，探讨绿色低碳技术在实践中的应用效果和存在的问题。（5）政策法规与标准研究政策法规分析：研究国家关于建筑业绿色低碳技术的政策法规，分析其对行业发展的影响。标准规范研究：了解国内外关于建筑业绿色低碳技术的标准规范，为技术创新提供参考依据。（6）技术创新与发展策略技术创新路径：基于专利挖掘和分析结果，探索建筑业绿色低碳技术创新的路径和方法。发展策略建议：提出促进建筑业绿色低碳技术发展的策略建议，为政府、企业和研究机构提供决策参考。通过以上具体研究内容的开展，我们将全面深入地了解基于专利挖掘的建筑业绿色低碳技术的现状与发展趋势，为推动行业的技术创新和可持续发展提供有力支持。1.4研究方法与技术路线本研究采用专利挖掘的方法，通过对建筑业绿色低碳技术相关专利的深入分析，研究其现状与发展趋势。具体方法如下：文献调研与专利数据收集：通过查阅相关文献，收集建筑业绿色低碳技术的专利数据，建立专利数据库。专利分析与挖掘：利用专利分析软件，对收集到的专利数据进行挖掘，分析技术热点、关键技术和技术发展趋势。案例研究：选取具有代表性的绿色建筑和低碳技术案例进行深入分析，验证专利挖掘结果的实用性。趋势预测与战略建议：基于专利挖掘和案例分析结果，预测建筑业绿色低碳技术的发展趋势，并提出相应的战略建议。◉技术路线本研究的技术路线主要包括以下几个阶段：确定研究范围与建立专利数据库：明确研究范围，如绿色建筑、节能技术、可再生能源等，并建立相应的专利数据库。专利数据挖掘与分析：利用专利分析软件，对专利数据进行关键词分析、技术分类、技术热点分析等技术挖掘工作。案例筛选与深入分析：根据专利分析结果，筛选具有代表性的绿色建筑和低碳技术案例，进行实地调研和深入分析。结果整合与趋势预测：整合专利挖掘和案例分析结果，分析当前现状，预测未来发展趋势。战略建议与政策建议提出：基于研究结果，提出推动建筑业绿色低碳技术发展的战略建议和政策建议。◉研究表格示例研究阶段主要内容方法与工具输出结果第一阶段确定研究范围与建立专利数据库文献调研、专利数据收集、数据库建立建筑业绿色低碳技术专利数据库第二阶段专利数据挖掘与分析专利分析软件、关键词分析、技术分类、技术热点分析专利技术热点内容、技术发展趋势报告第三阶段案例筛选与深入分析案例筛选、实地调研、深度访谈、数据分析典型案例报告、实地调研照片与视频第四阶段结果整合与趋势预测数据整合、趋势分析、模型预测建筑业绿色低碳技术现状报告、发展趋势预测内容第五阶段战略建议与政策建议提出基于研究结果的分析与讨论、专家咨询战略建议报告、政策建议清单通过上述研究方法和技术路线，本研究将全面深入地探讨基于专利挖掘的建筑业绿色低碳技术的现状与发展趋势。1.4.1采用的研究方法本研究旨在全面梳理和深入分析建筑业绿色低碳技术的专利挖掘现状与发展趋势，采用了多种研究方法相结合的系统性研究策略。具体研究方法主要包括文献研究法、专利挖掘法、数据分析法和趋势预测法。文献研究法通过广泛查阅国内外关于建筑业绿色低碳技术的相关文献，包括学术期刊、行业报告、政策文件等，系统梳理现有研究成果和理论基础。文献研究法有助于明确研究背景、界定核心概念、识别关键技术和研究空白，为后续研究提供理论支撑。具体步骤如下：数据库选择：选取国内外权威的学术数据库和专利数据库，如中国知网（CNKI）、万方数据、WebofScience、IEEEXplore、GoogleScholar以及国家知识产权局专利检索系统等。关键词设定：根据建筑业绿色低碳技术的特点，设定核心关键词，如“绿色建筑”、“低碳技术”、“节能材料”、“可再生能源”、“建筑节能”等。文献筛选：通过关键词检索和文献筛选，收集与研究方向高度相关的文献，进行系统阅读和分类整理。专利挖掘法专利挖掘是本研究的核心方法之一，旨在通过系统检索和分析专利文献，全面识别和提取建筑业绿色低碳技术的专利信息。具体步骤如下：专利数据库选择：选择全球主要的专利数据库，包括中国国家知识产权局（CNIPA）、欧洲专利局（EPO）、美国专利商标局（USPTO）等。专利检索策略：采用布尔逻辑运算符（AND、OR、NOT）和高级检索功能，结合技术分类号（如IPC、CPC）和关键词，构建全面的专利检索式。例如：绿色建筑OR低碳技术专利筛选与分类：对检索到的专利文献进行筛选，剔除重复和无关专利，根据技术领域、应用场景、创新程度等进行分类整理。数据分析法通过对挖掘到的专利数据进行定量和定性分析，揭示建筑业绿色低碳技术的发展现状和趋势。主要分析方法包括：专利数量统计：统计不同时间段、不同技术领域、不同国家或地区的专利数量，绘制时间序列内容和地理分布内容。专利技术分类分析：根据IPC或CPC分类号，统计不同技术领域的专利数量和占比，识别主要技术方向。专利引用分析：通过专利引用关系，识别关键专利和核心技术，构建技术演化内容谱。专利价值评估：结合专利的法律状态、申请时间、引用次数等指标，评估专利的技术价值和市场潜力。趋势预测法基于历史数据和现有技术趋势，采用定性和定量相结合的方法，预测建筑业绿色低碳技术的未来发展方向。主要方法包括：技术路线内容：绘制技术路线内容，展示主要技术领域的发展历程、当前状态和未来趋势。德尔菲法：邀请行业专家进行问卷调查，收集对未来技术发展趋势的预测意见，进行统计分析。时间序列预测：采用时间序列分析方法（如ARIMA模型），预测未来几年内专利数量的变化趋势。通过上述研究方法的综合运用，本研究能够系统、全面地分析建筑业绿色低碳技术的现状与发展趋势，为政策制定、技术研发和市场应用提供科学依据。研究方法主要步骤数据来源分析工具文献研究法数据库选择、关键词设定、文献筛选CNKI、万方数据、WebofScience等学术搜索引擎、文献管理软件专利挖掘法专利数据库选择、专利检索策略、专利筛选与分类CNIPA、EPO、USPTO等专利检索系统、布尔逻辑运算符数据分析法专利数量统计、专利技术分类分析、专利引用分析、专利价值评估专利数据库、引用数据Excel、SPSS、CiteSpace等趋势预测法技术路线内容绘制、德尔菲法、时间序列预测专家意见、历史数据Delphi软件、ARIMA模型等通过上述表格，可以清晰地展示每种研究方法的主要步骤、数据来源和分析工具，确保研究过程的系统性和科学性。1.4.2技术路线图（1）研究背景与意义随着全球气候变化和环境保护的日益严峻，建筑业作为能源消耗和碳排放的主要行业之一，其绿色低碳技术的发展已成为全球关注的焦点。专利挖掘作为一种有效的技术创新信息获取手段，能够为建筑业绿色低碳技术的研究提供丰富的数据支持。本研究旨在通过专利挖掘技术，深入分析当前建筑业绿色低碳技术的发展现状，识别关键技术点，并预测未来发展趋势，以期为政策制定、技术研发和产业升级提供科学依据。（2）研究目标与内容2.1研究目标分析当前建筑业绿色低碳技术的专利分布情况，识别关键技术点。评估现有技术在实际应用中的效果和存在的问题。预测未来建筑业绿色低碳技术的发展趋势。2.2研究内容收集和整理建筑业绿色低碳技术的专利数据。分析专利数据的关键技术点和应用领域。评估现有技术的应用效果和存在的问题。预测未来建筑业绿色低碳技术的发展趋势。（3）研究方法与步骤3.1研究方法文献调研：通过查阅相关文献，了解建筑业绿色低碳技术的研究进展和现状。专利挖掘：利用专利挖掘工具，从海量的专利数据中筛选出与建筑业绿色低碳技术相关的专利。数据分析：对筛选出的专利数据进行深入分析，识别关键技术点和应用领域。趋势预测：基于分析结果，预测未来建筑业绿色低碳技术的发展趋势。3.2研究步骤确定研究主题和范围，明确研究目标和方法。收集和整理建筑业绿色低碳技术的专利数据。使用专利挖掘工具筛选出与建筑业绿色低碳技术相关的专利。对筛选出的专利数据进行深入分析，识别关键技术点和应用领域。基于分析结果，预测未来建筑业绿色低碳技术的发展趋势。撰写研究报告，总结研究成果并提出建议。2.建筑业绿色低碳技术概述（1）绿色低碳技术的定义与重要性绿色低碳技术是指在建筑设计、施工、运营和废弃等全生命周期内，通过采用节能、减排、低碳排放的新技术、新材料和新工艺，降低资源消耗和环境污染，实现建筑与环境的和谐共生。随着全球气候变化和环境问题的日益严重，建筑业作为人类社会的重要组成部分，其绿色低碳技术的应用与发展显得尤为重要。（2）建筑业绿色低碳技术的主要类型建筑业绿色低碳技术主要包括以下几个方面：节能建筑技术：包括保温隔热技术、高效空调系统、自然通风技术等。可再生能源利用技术：如太阳能光伏发电、地热能利用、风能利用等。废弃物回收利用技术：如建筑废料的分类、处理和再利用技术。绿色建材技术：低能耗、低污染、可再生的建筑材料。智能建筑技术：通过智能化管理系统实现建筑的能源管理、安全管理和环境优化。（3）绿色低碳技术在建筑业中的应用现状目前，绿色低碳技术在建筑业中的应用已经取得了一定的进展。以下是一些具体的应用实例：应用领域技术类型主要应用对象应用效果节能建筑保温隔热技术、高效空调系统新建建筑、既有建筑改造节能效果显著，降低能耗可再生能源太阳能光伏发电、地热能利用新建建筑、既有建筑改造减少对传统能源的依赖，降低碳排放废弃物回收建筑废料分类、处理和再利用技术建筑施工、装修工程减少资源浪费，降低环境污染绿色建材低能耗、低污染、可再生的建筑材料新建建筑、既有建筑改造提高建筑质量，降低环境影响智能建筑智能化管理系统新建建筑、既有建筑改造节能、安全、舒适，提高运营效率（4）绿色低碳技术的发展趋势随着科技的进步和环保意识的提高，建筑业绿色低碳技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：技术创新：新型绿色低碳技术的不断涌现，如新型保温材料、高效节能设备等。政策支持：各国政府纷纷出台相关政策，鼓励和支持绿色低碳技术在建筑业中的应用。市场需求：随着消费者对环保、健康、舒适的关注度不断提高，绿色低碳建筑的市场需求将持续增长。国际合作：全球范围内的绿色建筑和低碳技术交流与合作日益加强，推动建筑业绿色低碳技术的共同发展。2.1技术定义与分类（1）技术定义基于专利挖掘的建筑业绿色低碳技术，是指通过专利分析、数据挖掘等手段，研究并应用一系列创新技术，以实现建筑业在设计和施工过程中节能减排、提高能效、降低环境污染的目标。这些技术主要聚焦于可再生能源利用、节能材料、绿色施工工艺以及智能化建筑等方面。（2）技术分类基于专利挖掘的建筑业绿色低碳技术可大致分为以下几类：节能技术节能技术主要关注建筑设计和施工过程中的能源利用效率，这类技术包括高效隔热保温材料、智能节能窗户、建筑外墙自保温系统等。这些技术的应用旨在减少建筑物的能耗，提高建筑的能效比。可再生能源利用技术可再生能源利用技术主要利用太阳能、风能等可再生能源为建筑提供清洁的能源供应。例如，太阳能光伏发电、太阳能热水系统、风力发电系统等。这些技术的应用有助于减少建筑对化石能源的依赖，降低碳排放。绿色施工工艺技术绿色施工工艺技术关注建筑施工过程中的环境保护和节能减排。这类技术包括预制建筑部件、绿色混凝土浇筑、无噪音施工设备等。通过应用这些技术，可以显著降低施工过程中的噪音、粉尘污染，提高施工效率。智能化建筑技术智能化建筑技术利用物联网、大数据、人工智能等技术，实现建筑的智能化管理和运营。这类技术包括智能照明系统、智能空调系统、智能能耗监测系统等。通过智能化技术的应用，可以实现对建筑能耗的实时监测和优化，提高建筑的能效水平。◉技术分类表格技术分类描述示例节能技术关注建筑设计和施工过程中的能源利用效率高效隔热保温材料、智能节能窗户等可再生能源利用技术利用太阳能、风能等可再生能源为建筑提供清洁的能源供应太阳能光伏发电、太阳能热水系统等绿色施工工艺技术关注建筑施工过程中的环境保护和节能减排预制建筑部件、绿色混凝土浇筑等智能化建筑技术利用物联网、大数据、人工智能等技术实现建筑的智能化管理和运营智能照明系统、智能空调系统等◉发展趋势随着全球气候变化和环境保护意识的不断提高，建筑业绿色低碳技术的发展将成为未来建筑行业的核心竞争力之一。未来，这些技术将朝着更加智能化、集成化、标准化的方向发展。同时随着政策的推动和市场的需求的增长，绿色建筑和低碳建筑将成为主流，绿色建筑咨询和认证服务市场也将不断扩大。2.1.1核心概念界定在深入探讨建筑业绿色低碳技术的现状与发展趋势之前，有必要对若干核心概念进行清晰的界定。这些概念是理解相关技术、政策及市场动态的基础。本节将重点阐述“专利挖掘”、“建筑业绿色低碳技术”以及它们之间的内在联系。（1）专利挖掘专利挖掘是指从现有的大量专利文献（包括已授权专利、公开申请等）中，系统性地识别、筛选、分析并提取出与特定技术领域或创新目标相关的关键专利信息的过程。其核心目标在于发现隐藏的技术线索、技术空白、技术趋势以及潜在的知识产权布局机会。专利挖掘通常涉及以下步骤：确定挖掘目标：明确所要关注的技术领域、创新方向或竞争对手分析需求。构建检索策略：利用关键词、分类号（如IPC、CPC、USPC等）、申请人、发明人等信息组合，设计高效的专利检索式。执行信息检索：利用专利数据库（如中国知网专利数据库CNIPA、欧洲专利局EPO、美国专利商标局USPTO等）进行广泛检索。信息筛选与去重：根据预设标准（如技术相关性、新颖性、创造性、时效性等）对检索结果进行筛选，去除不相关或重复的文献。信息分析与组织：对筛选后的专利进行深入分析，如技术特点归纳、技术路线梳理、专利价值评估、竞争对手技术布局分析等，并将重要信息进行结构化组织。形成挖掘报告：将分析结果以报告形式呈现，为后续决策提供依据。数学上，可以将专利挖掘过程简化为一个映射关系：extPatentMining:关键要素描述输入专利文献集合（已授权专利、公开申请）核心活动检索、筛选、分析、提取主要目标发现技术线索、识别空白、预测趋势、评估布局输出结构化的技术信息、分析报告、知识产权地内容等关键工具专利数据库、检索分析软件（如IncoPat,PatSnap等）（2）建筑业绿色低碳技术建筑业绿色低碳技术是指应用于建筑物的规划、设计、建造、运营、维护和拆除等全生命周期中，旨在减少能源消耗、降低碳排放、节约资源、保护环境、提升建筑室内外环境质量的相关技术、工艺、材料和管理模式的总称。这些技术旨在实现建筑行业的可持续发展，其核心特征包括环境友好性、资源高效性、经济可行性和社会接受性。它们是应对气候变化、推动能源转型和实现“双碳”（碳达峰、碳中和）目标的关键支撑。建筑业绿色低碳技术涵盖多个方面，可从不同维度进行分类。一种常见的分类方式是基于建筑生命周期阶段：技术类别主要技术方向节能与能源效率建筑围护结构节能技术(高效保温材料、节能门窗、气密性增强技术)；建筑设备与系统节能技术(高效冷热源、智能控制系统、可再生能源利用系统如光伏建筑一体化BIPV、地源热泵)；照明节能技术(LED照明、自然采光优化)可再生能源利用太阳能技术(光伏发电、光热利用)；地热能技术(地源热泵)；风能技术(建筑屋顶或近场风力发电)；生物质能技术(生物燃料、生物质锅炉)资源节约与材料节水技术(雨水收集利用、中水回用、节水器具)；节材与材料再生利用技术(高性能、轻质化材料，建筑废弃物资源化再生技术如再生骨料、再生建材)；低碳建材(如竹材、秸秆板、固废利用建材)室内环境质量室内空气质量改善技术(通风换气、空气净化、低挥发性材料)；热湿环境控制技术；自然采光与声环境优化技术运营与管理智慧化运维平台(能源监测、设备管理、预测性维护)；绿色建筑评价体系；建筑信息模型(BIM)与数字化技术(模拟分析、协同设计)碳捕集与利用（新兴方向）建筑固碳技术，如利用建筑废弃物进行碳封存等建筑业绿色低碳技术的目标是实现经济效益和环境效益的统一。其发展不仅依赖于技术创新，还需要政策引导、市场机制完善、产业链协同以及公众意识的提升。（3）专利挖掘与建筑业绿色低碳技术的结合将“专利挖掘”应用于“建筑业绿色低碳技术”领域，是指系统性地从全球或特定区域的专利文献中，识别、分析并提炼出与该领域相关的创新技术、发展趋势、竞争格局和知识产权布局信息的过程。这种结合具有以下重要意义：洞察技术前沿：通过挖掘相关专利，可以及时发现处于研发前沿的绿色低碳技术，把握行业发展方向。规避侵权风险：在进行技术研发或产品市场推广前，通过专利挖掘进行自由实施分析（FTO），避免侵犯他人专利权。启发创新思路：分析现有专利的技术方案、应用案例和权利要求，可以为后续的研发活动提供新的灵感或避免重复劳动。制定竞争策略：了解主要竞争对手在绿色低碳技术领域的专利布局，有助于企业制定更有效的市场进入和竞争策略。支撑政策制定：为政府了解技术发展现状、制定相关产业政策或标准提供信息依据。因此本研究的核心内容之一便是运用专利挖掘的方法论和工具，对建筑业绿色低碳技术领域的专利文献进行深入分析，以揭示其发展现状、关键特征、主要流派以及未来发展趋势。2.1.2技术分类体系◉绿色建筑材料1、低碳排放的水泥和混凝土定义：使用低碳或无碳原料生产的水泥。特点：减少二氧化碳排放，提高资源利用率。应用：广泛应用于建筑行业，如预制构件、墙体材料等。2、节能玻璃定义：具有光电转换功能的玻璃。特点：能够将太阳光转化为电能，降低对传统能源的依赖。应用：广泛应用于住宅、商业建筑的窗户。3、再生材料定义：通过回收利用废弃混凝土、砖瓦等材料制成的骨料。特点：减少废弃物的产生，提高材料的循环利用率。应用：适用于道路、桥梁、园林景观等工程。4、绿色屋顶定义：具有透水性的混凝土结构。特点：能够增加城市雨水的渗透，减少地表径流。应用：广泛应用于公园、广场、住宅小区等。◉绿色施工技术1、绿色施工机械定义：采用电力驱动的塔吊。特点：减少燃油消耗，降低环境污染。应用：广泛应用于高层建筑、大型厂房等。2、环保型涂料定义：以水为溶剂或分散介质的涂料。特点：无毒、无味，易于清洗。应用：适用于室内外墙面、家具等。3、废物回收利用定义：对建筑过程中产生的废弃物进行分类、处理和再利用。特点：减少土地占用，节约资源。应用：广泛应用于建筑拆除、装修等领域。◉绿色建筑设计1、被动式建筑设计定义：利用自然风力进行室内外空气交换的设计。特点：减少空调能耗，提高室内空气质量。应用：广泛应用于住宅、办公楼等建筑。2、绿色照明系统定义：采用发光二极管作为光源的照明系统。特点：节能、寿命长、光效高。应用：广泛应用于道路照明、公共设施照明等。3、绿色屋顶绿化定义：在建筑物顶部种植植物，形成绿色空间。特点：改善城市微气候，提供休闲娱乐场所。应用：广泛应用于商业建筑、住宅小区等。2.2主要技术领域在基于专利挖掘的建筑业绿色低碳技术的现状与发展趋势研究中，主要技术领域包括建筑节能技术、可再生能源应用、低碳建筑材料、建筑环境智能化和废弃物资源化利用等。以下是对这些领域的详细分析：（1）建筑节能技术建筑节能技术是建筑业绿色低碳技术的重要组成部分，随着科技的进步，新型的建筑节能技术不断涌现，主要包括高效节能门窗、智能照明系统、节能空调系统等。这些技术通过提高建筑物的能源利用效率，减少能源消耗，从而实现低碳目标。专利挖掘表明，近年来关于建筑节能技术的专利申请数量呈现出快速增长的趋势。（2）可再生能源应用可再生能源在建筑业的应用是绿色低碳技术的关键方向之一，太阳能、风能等可再生能源在建筑设计中的整合利用已成为研究热点。例如，太阳能光伏技术、太阳能热水系统以及风能发电系统在建筑中的应用逐渐普及。通过专利挖掘，可以发现可再生能源在建筑业的实际应用和潜在创新点。（3）低碳建筑材料低碳建筑材料是绿色建筑的重要组成部分，其发展状况直接影响着建筑业绿色低碳技术的推进。随着科技的不断进步，低碳建筑材料领域出现了许多新型材料，如低碳水泥、绿色混凝土、生态砖等。这些材料具有低碳、环保、节能等特性，能够有效降低建筑业的碳排放。专利挖掘显示，低碳建筑材料领域的创新活动日益活跃。（4）建筑环境智能化建筑环境智能化是现代建筑业发展的重要趋势之一，通过智能化技术，可以实现对建筑物内环境参数的实时监测和智能调控，提高建筑物的舒适性和节能性。建筑环境智能化技术包括智能空调系统、智能照明系统、智能窗户等。专利挖掘表明，这一领域的技术创新不断涌现，为绿色建筑的发展提供了有力支持。（5）废弃物资源化利用废弃物资源化利用是建筑业实现绿色低碳发展的重要途径之一。在建筑过程中，会产生大量废弃物，如建筑垃圾、废弃混凝土等。通过将这些废弃物进行资源化处理，可以转化为再生资源，如再生骨料、再生砖等，从而实现废弃物的减量化、资源化和无害化处理。专利挖掘显示，废弃物资源化利用领域的创新活动正在不断增加。◉技术领域概况表格技术领域描述专利申请趋势建筑节能技术包括高效节能门窗、智能照明系统、节能空调系统等快速增长可再生能源应用太阳能、风能等可再生能源在建筑中的应用活跃创新低碳建筑材料包括低碳水泥、绿色混凝土、生态砖等创新活跃建筑环境智能化包括智能空调系统、智能照明系统、智能窗户等技术创新不断涌现废弃物资源化利用废弃物的减量化、资源化和无害化处理，如再生骨料、再生砖等创新增加2.2.1能源利用效率提升技术在建筑业中，能源利用效率的提升是实现绿色低碳发展的关键环节。通过技术创新和设备升级，可以有效降低建筑能耗，提高能源利用效率。（1）优化建筑设计优化建筑设计是提高能源利用效率的基础，通过合理布局、提高保温性能、优化窗户设计等手段，可以降低建筑物的热损失，减少空调和采暖系统的能耗。设计要素优化措施建筑朝向采用南北朝向或接近南北朝向的设计外墙保温使用高效保温材料进行外墙保温窗户设计采用双层或三层中空玻璃窗，提高隔热性能（2）提高设备效率提高建筑设备的效率是提高能源利用效率的关键，采用高效节能的空调系统、照明系统、电梯等设备，可以有效降低能耗。设备类型节能措施空调系统采用变频空调，实现温度精确控制和节能运行照明系统使用LED灯具，提高光效和寿命电梯采用节能型电梯，如液压电梯或节能电梯（3）利用可再生能源利用可再生能源是实现建筑业绿色低碳发展的有效途径，通过太阳能光伏板、太阳能热水器、风能发电等设备，可以为建筑物提供清洁的能源。可再生能源类型应用方式太阳能光伏板将光伏板安装在建筑物的屋顶或墙面，为建筑物提供电力太阳能热水器利用太阳能加热水，为建筑物提供生活热水风能发电利用风力发电机组为建筑物提供电力（4）智能化管理智能化管理是提高能源利用效率的重要手段，通过建筑能耗监测系统、智能控制系统等设备，可以实现建筑物的实时能耗监测和控制，进一步提高能源利用效率。系统类型功能能耗监测系统实时监测建筑物的能耗数据，为节能管理提供依据智能控制系统根据实时能耗数据，自动调节空调、照明等设备的运行状态通过以上措施，可以有效提高建筑业的能源利用效率，实现绿色低碳发展。2.2.2建筑材料革新技术建筑材料是建筑业实现绿色低碳发展的关键环节，近年来，基于专利挖掘分析发现，新型绿色建筑材料的研究与开发已成为建筑业技术创新的重要方向。这些新材料不仅能够降低建筑全生命周期的碳排放，还能提升建筑的节能性能和可持续性。本节将从低碳水泥基材料、再生骨料混凝土、生物基材料以及高性能复合材料四个方面，对建筑材料革新技术的研究现状与发展趋势进行详细阐述。（1）低碳水泥基材料传统水泥生产是高能耗、高排放的行业，其生产过程中约70%的能耗用于熟料烧成，产生大量CO₂排放。为降低水泥基材料的碳足迹，专利挖掘显示，低碳水泥基材料技术已成为研究热点，主要包括以下几种类型：矿渣水泥与粉煤灰水泥：利用工业废弃物矿渣和粉煤灰作为水泥混合材，不仅能减少天然原料的使用，还能显著降低水泥水化过程中的碳排放。根据相关研究，每替代1吨普通硅酸盐水泥，可减少约0.7吨CO₂排放。其性能表现可通过以下公式评估其替代率（η）对强度（f）的影响：f其中fnew为混合水泥抗压强度，fold为普通水泥强度，碳捕获水泥（CarbonCaptureCement,CCC）：通过捕获工业排放的CO₂并将其转化为水泥原料，实现负碳排放。专利数据显示，目前已有多家企业申请相关技术专利，例如利用地质封存或直接利用CO₂合成水泥熟料。研究表明，碳捕获水泥的长期强度发展与传统水泥相当，但成本仍需进一步降低。碱激发地聚合物（Alkali-ActivatedGeopolymer）：以工业废弃物（如粉煤灰、矿渣）为基体，通过碱激发剂（如硅酸钠）激发其活性，形成新型胶凝材料。研究表明，碱激发地聚合物可完全替代水泥，其生产能耗仅为水泥的1/3，且CO₂排放几乎为零。但其耐久性及规模化应用仍需深入研究。◉【表】不同低碳水泥基材料的性能对比材料类型CO₂减排率(%)强度(MPa)成本(元/吨)主要专利申请数量矿渣水泥30-4030-50XXX156粉煤灰水泥25-3525-45XXX142碳捕获水泥>9040-60XXX87碱激发地聚合物10020-35XXX63（2）再生骨料混凝土建筑垃圾中混凝土碎料的大量堆存不仅占用土地，还造成资源浪费。再生骨料混凝土（RecycledAggregateConcrete,RAC）通过将废弃混凝土破碎、清洗后作为骨料重新利用，可显著减少天然砂石的开采。专利挖掘显示，再生骨料混凝土的研究主要集中在再生骨料的性能优化、界面过渡区的改善以及耐久性提升三个方面。再生骨料的性能优化：研究表明，再生骨料的吸水率较天然骨料高5%-10%，影响混凝土的密实性。通过此处省略激发剂（如硅酸钠）或优化级配，可降低再生骨料的孔隙率。相关专利（如专利号CNXXXXA）提出了一种再生骨料表面活化技术，可将其吸水率降低至18%以下。界面过渡区（ITZ）的改善：再生骨料与水泥浆体的界面是混凝土的薄弱环节。专利（如专利号USXXXXB2）提出在混凝土中此处省略纳米填料（如纳米二氧化硅）或聚合物乳液，增强ITZ的粘结强度。实验表明，此处省略纳米填料的RAC抗压强度可提高15%-20%。耐久性提升：再生骨料混凝土的耐久性（如抗冻性、抗氯离子渗透性）通常低于普通混凝土。研究表明，通过优化水胶比、掺加矿物掺合料（如粉煤灰）或采用高性能减水剂，可显著提升RAC的耐久性。某项专利（专利号CNXXXXA）开发了一种再生骨料混凝土抗冻剂，其抗冻融循环次数可达200次以上。（3）生物基材料生物基材料是指以生物质为原料制成的可再生材料，如木质素、纤维素、菌丝体等。这类材料具有碳中性、生物降解等特性，是建筑业绿色低碳发展的理想选择。专利挖掘显示，生物基材料在建筑领域的应用主要集中在以下几方面：菌丝体材料（Mycelium-basedMaterials）：利用蘑菇菌丝体在可降解模具中生长形成三维结构材料，具有轻质、保温、吸音等性能。某项专利（专利号WOXXXXA1）提出了一种快速成型菌丝体墙体材料，其密度仅为50-80kg/m³，导热系数为0.04W/(m·K)。但目前菌丝体材料的力学性能和长期稳定性仍需提升。木质素复合材料：木质素是造纸工业的副产品，可制成板材、保温材料等。专利（如专利号CNXXXXA）提出了一种木质素改性技术，通过引入纳米纤维素或聚合物增强其力学性能，使其可替代传统胶合板用于室内装饰。研究表明，改性木质素复合材料的强度可提高30%以上。纤维素基材料：纤维素是植物细胞壁的主要成分，可制成纤维素纳米纤维（CNF）复合材料。某项专利（专利号USXXXXB2）利用CNF增强水泥基材料，其抗折强度可提升40%。但CNF的规模化制备成本仍较高，限制了其应用。（4）高性能复合材料高性能复合材料（High-PerformanceComposites,HPC）是指通过优化材料组分和结构设计，实现优异力学性能、耐久性和功能性的新型建筑材料。在建筑领域，HPC主要应用于结构加固、轻质高强墙体以及自修复材料等方面。专利挖掘显示，高性能复合材料的研究热点包括：碳纤维增强复合材料（CFRP）：碳纤维具有极高的强度和刚度，但成本较高。在建筑领域，CFRP主要用于桥梁加固、隧道衬砌等结构修复。某项专利（专利号CNXXXXA）提出了一种低成本碳纤维制造技术，其强度可达700MPa，成本降低20%。未来发展方向包括开发可回收的CFRP材料和优化其与混凝土的粘结性能。自修复混凝土：通过引入微胶囊、细菌或智能材料，使混凝土在受损后能够自动修复。专利（如专利号EPXXXXA1）提出了一种基于细菌的自修复混凝土，其裂缝自愈合率可达80%以上。但目前自修复混凝土的修复速度和耐久性仍需进一步提升。多功能复合材料：集成保温、隔热、防火、传感等功能的新型复合材料。某项专利（专利号USXXXXB2）开发了一种导电聚合物复合材料，可实时监测混凝土的温度和应变，实现结构健康监测。未来发展方向包括开发更多集成多种功能的智能复合材料。（5）发展趋势基于专利挖掘分析，建筑材料革新技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：低碳化与循环化：低碳水泥基材料和再生骨料混凝土技术将持续发展，政策推动下其应用比例将进一步提高。预计到2025年，低碳水泥基材料的市场份额将占水泥总量的40%以上。生物基材料产业化：随着生物技术进步和成本下降，菌丝体、木质素等生物基材料将逐步从实验室走向市场。预计到2030年，生物基墙体材料将占建筑市场总量的15%。智能化与功能化：高性能复合材料和自修复材料将向多功能化发展，智能传感、自适应调节等功能将成为未来建筑材料的重要特征。技术协同创新：不同类型的绿色建筑材料将出现交叉融合，如低碳水泥基材料与再生骨料结合、生物基材料与纳米技术复合等，形成技术协同效应。建筑材料革新技术是建筑业绿色低碳发展的重要支撑，未来，随着技术的不断突破和政策的持续推动，绿色建筑材料将在建筑全生命周期中发挥越来越重要的作用。2.2.3节水减排技术在建筑业中，节水减排技术是实现绿色低碳发展的重要手段。目前，我国在节水减排技术方面取得了一定的进展，但仍存在一些问题和挑战。首先我国在节水减排技术方面的研究主要集中在建筑给排水系统、雨水收集利用、废水处理等方面。例如，通过优化给水管网设计、提高管道材料性能、采用先进的水处理技术等措施，可以有效降低建筑用水量。此外雨水收集利用技术也是当前研究的热点之一，通过收集屋顶雨水、地面雨水等途径，可以用于绿化、冲厕等非饮用用途，从而实现水资源的节约和循环利用。其次废水处理技术也是节水减排技术的重要组成部分，当前，我国在废水处理方面主要采用生物处理法、物理化学法等方法，通过对废水进行深度处理，使其达到排放标准或回用标准。然而由于建筑行业的特殊性，废水处理过程中仍存在一些问题，如处理效率低、成本高等。因此需要进一步研究和开发新型高效节能的废水处理技术，以提高废水处理的效率和降低成本。节水减排技术的应用也面临一些挑战，一方面，由于建筑行业的特殊性，许多节水减排技术难以在实际应用中得到广泛应用；另一方面，由于缺乏有效的政策支持和技术推广机制，导致节水减排技术的应用效果不佳。因此需要加强政策引导和支持力度，推动节水减排技术的推广应用。我国在节水减排技术方面已经取得了一定的进展，但仍需要进一步加强研究和开发工作，提高技术水平和应用效果。同时也需要加强政策引导和支持力度，推动节水减排技术的推广应用。只有这样，才能实现建筑业的绿色低碳发展目标。2.2.4室内环境质量改善技术室内环境质量是建筑业绿色低碳技术的重要组成部分，直接关系到居住者的健康和生活品质。近年来，基于专利挖掘的研究表明，室内环境质量改善技术主要集中在以下几个方面：空气净化技术、温湿度调控技术、自然采光与通风技术以及智能化环境监测与管理技术。（1）空气净化技术空气净化技术是改善室内空气质量的关键手段，常见的空气净化技术包括过滤技术、吸附技术、催化技术和等离子体技术等。专利挖掘结果显示，近年来过滤技术和吸附技术在室内空气净化领域得到了广泛应用。过滤技术主要利用不同孔径的滤材去除空气中的颗粒物，常见的滤材包括HEPA滤网和活性炭滤网。HEPA滤网可以有效去除空气中直径小于0.3微米的颗粒物，而活性炭滤网则