近年来,我国出台了一系列措施,旨在以疏解北京非首都功能为“牛鼻子”,推动京津冀协同发展。疏解北京非首都功能有助于缓解北京大城市病和促进津冀地区产业结构优化。建筑产业尚处于粗放式劳动密集型阶段,在建造和拆除建筑物的过程中产生了较多温室气体,能耗比例达到了1.281%,不符合首都城市战略定位,被《北京市新增产业的禁止和限制目录》列为禁止准入的产业之一,其发展受到了一定影响。为实现建筑产业的可持续发展,京津冀三地采取了有关措施:北京市开始转移高污染、高耗能的建筑材料企业;天津宝坻区对接北京市疏解清单,承接一系列装配建筑转移项目,与北京共建产业园区;河北省积极出台北京非首都功能优先向自贸区疏解的办法。

关于疏解非首都功能政策的研究,国内学者多涉及对制造业承接地的选择、疏解时序、企业迁移成本等方面,聚焦建筑产业的研究不够充分。在建筑产业布局方面,国内学者多采用泰尔指数构建空间演化模型、利用基尼系数测算建筑产业空间聚集程度。从非首都功能疏解的角度分析新增建设产业时空布局演化特征的研究甚少。京津冀地区建筑产业在非首都功能疏解背景下发生了怎样的变化?本文以新增建筑产业用地为切入点,以城市群为基本战略单元,分析京津冀建筑产业时空布局演化特征;从产业结构和能源排放的变化情况,考察非首都功能疏解政策对该区域建筑产业的作用效果,为建筑产业在城市群这一空间尺度内的优化布局提供参考依据。

土地是从事建筑产业生产经营活动的空间载体,建筑产业用地的区位分布是建筑产业布局的重要体现。在2015年非首都功能疏解政策实施的背景下,为了分析建筑产业在京津冀城市群时空布局的演化特征,本文以宗地坐标为事件点,选用核密度估计方法,计算京津冀新增建筑产业用地的区位密度。新增建筑产业用地的核密度估计值f(x)计算公式如下:

式中,n为建筑产业宗地的样本数量;h为搜索半径;x-X_i为两个建筑产业宗地之间的估计距离;k()为核函数。核密度估计值通过Arc Toolbox中的Spatial Analyst工具进行计算。“非首都功能疏解”政策于2015年开始实施,因此以2015年作为分界点,绘制了京津冀非首都功能疏解政策实施前后建筑产业用地核密度图,如图1、图2所示。

从图1、图2可知,2015年以前新增京津冀建筑产业用地的密集区主要集中在北京东南部,河北廊坊市和邯郸市;2015年后密集区主要在唐山市,在张家口、北京、邢台有少量建筑产业用地出让。这反映出,京津冀建筑产业城市群范围内由中心向外围扩散的趋势,符合非首都功能疏解的要求。

根据阿隆索“AMM模型”和国内学者提出的“产业-地价双螺旋模型”,土地价格和产业高度在单体城市内呈现出自边缘向核心逐步攀升的一般趋势,在城市群不同层级城市间土地价格与产业高度呈现出交互攀升的“双螺旋”耦合形态。通过测度京津冀城市群内不同等级城市建筑产业高度-地价的耦合度,可较充分地反映疏解前后建筑产业在城市群内“优地优用,劣地劣用”的匹配程度。

建筑产业地价是将新增建筑产业用地公开市场出让价格,乘以交易期日修正系数得到的建筑细分产业用地的平均价格。借鉴刘伟等学者对产业高度计算的方法,选用多指标比例法对京津冀建筑产业高度进行测算。

式中,IH代表建筑产业的产业高度;i代表建筑产业中的某产业,根据2011年国家统计局国民分类标准统计口径变化,将建筑产业划分为房屋和土木工程建筑业、建筑安装业以及建筑装饰业和其他建筑业;j表示某个研究地区;IOLP_ij代表i产业的产出水平在j地区建筑产业产出水平中的占比,即比较产出水平;LP_ij代表第i个产业的平均从业人员数在j地区总体水平中的占比,即比较劳动生产率;CCOR_ij表示第j个研究地区的第i个产业的资本产出水平在该地区总体水平中的占比,即比较资本产出率。s表示与目标研究地区j相对应的上级或更高层次的区域经济单元,此处指京津冀区域的相应指标值。

通过测算建筑产业高度和地价的耦合关系,能够彰显建筑产业结构优化效果。借鉴周霞、郭凤城、武京涛等人的研究经验,构建产业高度-地价的耦合度模型:

式中,C表示耦合度;由于产业高度和地价的统计单位不一致,为了消除数据量纲的影响,对原始指标值采用归一化方法进行标准化处理,分别得到建筑产业高度和地价对耦合度的贡献度u₁、u₂。

据住房和城乡建设部《京津冀城镇群协调发展规划2008-2020》的界定,京津冀城市群内现由2个直辖市、11个地级市组成,下辖67区、22个县级市和119个县。借鉴以往研究中对城市群等级体系的划分方法,将上述城市分为主核心城市、次核心城市、区域副中心、骨干城市、次骨干城市五级。2009～2017年京津冀城市群城镇等级体系划分见表1。

根据京津冀城市群城镇等级划分,计算2009-2017年建筑细分产业的产业高度与地价的耦合度。以2015年为界,绘制不同等级城市2015年前后建筑产业高度-地价耦合度三维图。如图3、图4所示。

从不同等级城市来看,在非首都功能疏解政策出台之前,主核心城市三类建筑细分产业耦合度均在0.4到0.5之间。在非首都功能疏解政策出台前后,主核心城市房屋和土木工程建筑业、建筑装饰业略有下降,但仍处于中度耦合状态;次核心城市在疏解政策出台前后,房屋和土木工程建筑业、建筑安装业耦合度均下降,分别从0.037下降到0.032,0.03下降到0.02,呈现优地劣用,劣地优用。

区域副中心在政策出台后,建筑安装耦合度从0.147上升明显;建筑装饰业耦合度略有上升;房屋和土木工程建筑业耦合度在2015年前后有轻微波动;骨干城市建筑安装业较其他两类建筑业耦合度较低,政策出台前后波动较不明显;次级骨干城市在政策出台后,房屋和土木工程建筑业耦合度变化不大,建筑安装业、建筑装饰业及其他建筑业耦合度略有下降。

从细分产业来看,在非首都功能疏解政策出台之后,建筑安装业在区域副中心和骨干城市耦合优化趋势比较明显,建筑装饰业和其他建筑业的产业高度与地价的耦合度在主核心城市逐渐弱化。

在非首都功能疏解的背景下,《北京市“十三五时期”节能降耗及应对气候变化规划》提出疏解非首都功能的同时要推动结构性降耗,强化节能减碳工作,统筹产业、能源、空间三大结构。建筑产业能源消耗可通过碳排放量和碳排放强度进行体现,通过测算京、津、冀三地建筑产业的碳排放量及其强度,考察建筑产业降碳减排的实施效果。

基于IPCC提供的计算方法,将建筑产业消耗的原煤、焦炭等化石能源以及热力、电力,作为建筑产业碳排放的来源,参照IPCC提供的低位热值、碳排放因子和碳氧化率(见表2)来估算出建筑产业的直接碳排放量。根据国家发改委应对气候变化司《关于公布2009年中国区域电网基准线排放因子的公告》,北京、天津、河北电力二氧化碳排放系数为1.0069(tCO₂/MWh)。北京热力二氧化碳排放系数88(tCO₂/MWh),河北122(tCO₂/MWh),天津108(tCO₂/MWh)。具体测算公式如下:

式中:C_j表示各市的建筑产业碳排放总量;C_ij表示第j个市建筑产业第i种化石能源消耗的碳排放量,i=1,2,3,…,11类化石能源类型;C_ej和C_hj分别表示第j市的建筑产业电力和热力的二次能源消费产生的碳排放量,E_ij表示第j市的建筑产业i类化石能源终端消耗量;O_ij表示第j市第i类化石碳氧化率,LCV_ij表示第j市第i类化石能源的平均低位热值;CF_ij表示第j市第i类化石能源的碳排放因子;E_ej和E_hj分别表示第j市建筑产业电力消费量和热力消费量;δ_ej和E_hj分别表示第j市建筑产业电力和热力消费的碳排放系数。

通过《中国能源统计年鉴》(2009-2018)北京、天津、河北省能源平衡表,采用建筑业终端能源消费量来估算三地建筑产业碳排放量。具体测算结果如图5所示。

从建筑产业碳排放量来看,京津冀建筑产业碳排放总量缓增,天津建筑产业碳排放总量明显下降,河北省建筑产业碳排放总量明显增加。

北京市建筑产业碳排放量在2015年前后四年间出现缓慢下降后上升的趋势,2015年到2017年间,北京建筑产业碳排放总量由210.77万吨缓慢增加到221.23万吨,年平均增长率为4.96%。天津市建筑产业碳排放在2015年前后四年间出现先增后降的趋势。河北省建筑产业碳排放量年增长率由3.1%变为7.7%,呈现显著增加趋势。

在非首都功能疏解的背景下,河北省是对接北京产业转移的平台。由于河北省建筑产业发展受到张家口冬奥会、雄安新区建设等重大工程的影响,其碳排放量呈现不断增加趋势。

建筑产业碳排放量在城市群区域内和北京市域内特征存在差异。据北京各区能源消耗情况计算出怀柔、昌平、房山、海淀、东城、大兴和通州7区2015～2017年建筑产业碳排放量。在7区中,海淀区的建筑产业碳排放量最大。在非首都功能疏解的背景下,东城区、海淀区、通州区和大兴区的建筑产业碳排放量呈逐年递增的趋势,且海淀区的增幅较东城区大,怀柔区、房山区和昌平区的建筑产业碳排放量呈逐年递减趋势。

产值碳排放强度体现单位产值能源消耗量,对比分析不同地区产值碳排放强度可针对性地制定碳排放减排策略。在非首都功能疏解的背景下,北京建筑产业碳排放强度为负增长;天津建筑产业碳排放强度波动明显,在2016年该地建筑产业碳排放强度负增长达到27.95%,2017年正增长为11.37%;河北省总体建筑产业碳排放强度呈正增长,从2016年增长放缓。

在疏解北京非首都功能的背景下,京津冀新增建筑产业用地空间分布出现由中心向外围扩散的趋势。具体而言,京津冀城市群范围内,2015年以前建筑产业用地出让在北京的东南部,河北廊坊市和邯郸市分布比较密集;2015年后在唐山市出让较密集,在张家口、北京、邢台有少量建筑产业用地出让。在非首都功能疏解政策出台之后,建筑安装业的产业高度在区域副中心、骨干城市与地价的耦合优化趋势比较明显,建筑装饰业和其他建筑业的产业高度-地价耦合度在主核心城市逐渐下降。具体而言,主核心城市三类建筑产业一直处于中度耦合阶段。次核心城市2011年以后三类建筑产业处于低度耦合阶段,区域副中心、骨干城市、次骨干城市除建筑安装业在较多年份处于低度耦合,其他类型产业处于中度耦合。

总体而言,北京在非首都功能疏解后,应当保持并提升建筑产业高度-地价耦合度;天津应当在非首都功能疏解背景下,完成建筑产业结构与地价的良性互动;河北省应当着重对建筑安装业进行整改,淘汰优地劣用的建筑企业,逐步实现优地优用。在非首都功能疏解政策实施后,东城区、海淀区、通州区的碳排放量呈逐年递增的趋势,且海淀区的增幅较东城区大,怀柔区、房山区、昌平区、大兴区的碳排放量呈逐年递减趋势。虽然北京市建筑企业数量在政策实施后呈现负增长,但建筑企业存量较多,因此,碳排放量增速放缓还未能有明显效果。

天津碳排放总量和碳排放强度呈上升趋势,该地区承接了非首都功能疏解的部分建筑产业,拥有较大承接能力。总体而言,河北省表现出一定建筑产业碳排放强度减排潜力。