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行业研究
装配式建筑发展报告系列之二


Q1:什么是装配式建筑?

装配式建筑是指将建筑的部分构件在工厂进行标准和批量预制后,运输到施工现场后进行吊装与连接而成的建筑,从而实现建筑过程从“建造”到“制造”的转变。通俗的讲,装配式建筑技术让建房子变得像“搭积木”一样。常见的构件种类有:外墙板,内墙板,叠合板,阳台,楼梯,预制梁,预制柱等。

按主体结构的不同,装配式建筑可分为装配式混凝土建筑、装配式钢建筑、装配式木建筑三大类型。据竞彩足球比分统计,装配式混凝土建筑占比64%,具有成本低及适用范围广的特点,装配式钢建筑占比30%,装预制配式木建筑占比6%。

预制装配式钢结构

(1)装配式混凝土结构PC应用场景包括住宅、办公楼、教学楼、医院大楼等;
(2)装配式钢结构PS以钢柱及钢梁作为主要的承重构件,主要应用于大跨度厂房、体育馆、超高层办公楼等建筑;
(3)装配式木建筑主要用于别墅、仿古建筑等有特殊建造要求的建筑。


Q2:装配式建筑的特点及综合优势?

与传统现浇式建筑作业相比,装配式建筑在节约人力、缩短工期、环境友好、提高施工质量和效率等方面都有明显改善。以预制率为35%左右的30层装配式混凝土住宅项目和同等规模的传统建筑项目比较,装配式建筑能将工期缩短30%左右,施工人数减少70%/100人,同时,装配式建筑能够节约资源和能源消耗,有效降低粉尘、噪声与建筑废物等环境污染。

(1)节能环保

装配式装修作业过程中采用干式施工,施工工地无火、无水、无尘、无味,不用焊割、不用水泥、不搭纱布,从而噪声污染、粉尘污染、水污染极小,建筑垃圾明显少于传统现场浇筑方式。

(2)施工周期短

装配式建筑的预制件可在工厂内完成,养护时间短,施工现场可以快速完成安装,缩短工期。同时,装配式建筑可同时多层施工,盖主体可同步内部装修,实现立体交叉作业,施工速度更快。全装配式项目比传统建造方式节省3/4的工期;若以预制率为35%左右的30层装配式混凝土住宅项目为例,传统建设周期是28个月,装配式建筑施工可以减少至20~22个月。


(3)节省人力

装配式建筑构件的工厂化生产可降低对人工的依赖,并可节约现场施工人员数量,降低施工人员的工作强度。装配式施工相对于传统方式至少可节约一半左右的人力。


Q3:对装配式建筑行业的政策鼓励

装配式建筑已经成为我国竞彩足球比分发展的主要方向,受到国家和各级政府的鼓励和支持。

2016年是装配式建筑行业的政策推进元年。国务院、竞彩足球比分陆续出台《建筑产业现代化发展纲要》《关于大力发展装配式建筑的指导意见》《“十三五”装配式建筑行动方案》等一系列重要文件。随后,各省市陆续出台百余项装配式建筑专门指导意见和相关配套措施,通过优先安排用地、税收优惠政策、容积率奖励、政府补助等优惠政策切实推动装配式建筑发展。

总结来看,国务院及竞彩足球比分提出:2020年,全国装配式建筑占新建建筑比例达到15%以上,其中重点推进地区达到20%以上。2020年要培育50个示范城市、200个产业基地、500个示范工程,30个创新基地。2025年,争取做到全国装配式建筑占新建建筑比例达到30%以上。

Q4:装配式建筑的发展前景及海外成熟市场经验

自上而下的政策推动下,装配式建筑行业呈爆发式增长。根据政策指引,2025年装配式建筑行业的渗透率将达到30%以上,若以我国每年新增城镇新建建筑面积约21亿平方米估算,届时新增装配式建筑面积将达到6.3亿平方米以上,保证了未来5年的年复合增速在17%以上。考虑到实现一定规模效应后的装配式成本将显著下降,而传统建造成本上升的趋势是不可逆的,因此装配式将成为市场化选择,届时实际需求可能实现更快的增长。


对标海外市场。德国、法国、美国、日本等发达国家在装配式建筑行业已经发展到相对成熟的阶段,装配式建筑的市场渗透率高达32%~70%。对标海外成熟市场,中国装配式建筑行业目前只有不足5%的市场渗透率,远低于发达国家。

日本发展经验:日本装配式建筑行业的兴起源自二战后日本房屋损毁,快速解决居民住宅不足的迫切性。自此,装配式建筑的标准化、模块化理念开始形成,政府主导下,经济激励政策完善,并于80年代末发展成熟。期间,日本装配式建筑经历了规格量产型-企划量产型-追求高附加值-资源循环利用等阶段。目前,日本装配式建筑渗透率甚至已接近90%,以低层住宅木结构和多高层集合住宅PC结构为主,具有大规模批量生产标准产品,同时满足多样化需求的领先经验。

德国发展经验:德国装配式建筑的早期大规模应用主要为解决战后住房的短缺问题。建造方式严重依赖预制混凝土大板技术体系,并于90年代之前受到普遍欢迎。但受限于当时《雅典宪章》城市规划指导思想的局限性,以及经济及技术条件的限制,PC建筑过分强调整齐划一,建筑单元、户型、建筑构件大量重复使用,德国大板建筑如今已饱受“建筑单调、僵化、死板,缺乏特色,缺少人性化”等诟病,部分项目已被迫拆除。取而代之的是追求建筑的个性化,设计的精细化、强调建筑耐久性的综合技术解决方案,建筑构件大量实行标准化、模数化。

Q5:PC及PS构件的经济适用性

装配式建筑较传统现场浇筑的成本略高,并限制了其在国内的推广应用,形成规模经济有助于降低装配式建筑生产成本。据统计,20%~55%的预制率下,装配式混凝土结构较传统现场浇筑的成本高128~255元/㎡,预制率越高,成本越高;从各省市的调查案例来看,PC造价较传统造价高200~800元/㎡,PS造价更高,节省的人工成本目前仍不足以弥补较高的构件材料费。

我们认为,装配式建筑行业在发展初期受政策推动的影响更明显,一定规模效应后,装配式具有更强的经济适用性,而传统建造成本上升的趋势是不可逆的,装配式将成为市场化选择,届时将实现更快的需求增长。首先,愿意从事传统竞彩足球比分的工人日益减少,竞彩足球比分农民工人数自2014年持续回落,而农民工收入上涨压力较大,2014年以来,平均每年工资涨幅7.3%。此外,老龄化在建筑行业日益严重,农民工平均年龄从2008年的34岁升至2018年的40.2岁。劳动力成本上升和日益严格的环保将倒逼传统现浇式建筑向装配式建筑转型。


Q6:装配式混凝土结构较装配式钢结构的发展难度更大?

钢结构相比于混凝土结构更具有做装配式的优势,主要体现在:对于钢结构而言,钢构件一直以来都是由钢结构公司加工完成后运至现场吊装,主体结构本来就是装配式的概念,与普通钢结构没有区别。装配式钢结构与普通钢结构的主要区别在于墙体,普通钢结构的墙体在现场砌筑完成,而装配式钢结构会要求用预制的外挂墙板等;同时室内装修系统和设备管线,装配式钢结构也要采用集成化。

对于混凝土结构而言,主体结构原本主要采用现浇方式建造,与装配式的理念差距较大,技术限制成为短期制约。目前国内真正掌握预制混凝土结构技术的企业并不多,因而在实际工程中,装配式混凝土结构的推广过程中常常面临诸多问题:

1)成本不可控的升高。现浇方式建造的混凝土结构,在设计时没有模块化的考虑,构件尺寸和种类多样化。目前很多预制混凝土项目碰到的问题就是,强行采用工厂预制生产构件,每一个新项目都需要重新制作混凝土构件的模板且模板种类众多,因此成本大幅上升,且很难控制。

2)钢筋混凝土的装配式施工工艺比钢结构复杂。传统现浇方式建造时施工工艺粗放,构件之间连接相对随意,对混凝土内部钢筋的位置也要求不高;改用装配式后,关键工艺是灌浆套筒,即构件之间的钢筋采用灌浆套筒或螺栓等方式连接。钢筋连接的数量和种类多、结构复杂、对钢筋位置有较高要求,连接的施工难度也较大,同时,目前尚没有成熟的技术来监测套筒内部钢筋连接是否到位,一旦出现问题,将会成为非常严重的安全隐患。

部分连接处仍需采用现浇方式连接,但结构整体性较全现浇结构有所下降。不少PC工程只预制楼板、楼梯板、内墙板等非抗震构件,就是为了避免剪力墙等抗震构件安装时出现钢筋连接不上的情况。

3)现场吊装难度大。钢筋混凝土构件的重量会明显大于钢结构,钢筋混凝土内部需要跟外界连接的钢筋又多,现场吊装难度明显高于钢结构。


综上,装配式钢结构相对于装配式混凝土结构而言,设计理念贴合,施工工艺简单,钢结构有做装配式建筑的天然优势。

Q7:产业链和经营模式

装配式建筑的上游主要是水泥、钢铁、木材等原材料以及构件生产和组装设备,中游是各类预制构件的生产商及现场组装的承包商,下游是建筑项目开发商。


PC构件厂作为生产商,依赖上游的研发设计和下游的施工管理。一个典型的PC项目流程包含研发、设计、生产、施工、运营及维护等环节。其中,PC构件生产工艺流程包含4个步骤:(1)模具组装;(2)安装钢筋;(3)摊铺、浇筑、振动及养护;(4)脱模和成品检验。由模具组装到脱模,完成一轮PC构件生产需要8~24小时。


典型PS企业分为两种经营模式:

1)以钢结构制造为主,采用制造加工费+原材料价格的定价模式经营,通过低成本战略实现竞争优势。
2)从设计到加工制造、现场安装的全产业链覆盖,加工制造产能主要用于自供,通过承揽钢结构工程总承包或专业分包工程赚取设计、施工费。大部分钢结构企业采用了这种经营模式,通过在技术专利、工程业绩方面的不断积累,形成一定竞争优势。

Q8:PC构件厂投资门槛低,构件运输半径短

进入PC构件行业的资金门槛并不高,选址(布局)和规模定位是核心考量因素。年产15万立方的一个PC构件厂,不含土地的资本支出约为2亿元,资本开支的方向包括工厂建设,设备购置,运营资本投入等。PC构件有严格的运输半径,因此,生产基地的选址应在主要市场的合理运输半径以内。

PC构件体积和重量较大,外形多样化,不宜长距离运输,合理的运输半径在150公里至200公里,运费宜在300元/立方米以内,约占PC售价的10%。


Q9:市场集中度

PC构件市场集中度较低。(1)由于PC构件的运输半径不宜超过300公里,PC企业容易霸占山头、各自为营。(2)装配式建筑推进较快的地区主要集中于大城市群,高昂的地价对工厂扩张有所阻碍。

根据中国钢结构协会的统计,目前我国钢结构企业在2500家左右,拥有钢结构制造企业资质的单位有510家,年产10万吨以上的企业仅50多家,其他多数为年产1万吨以下的中小企业,大部分企业生产规模不高,整体市场较为分散。产量最大的企业占全行业比重仅为2.09%,TOP6占比仅6.06%。同时,行业集中度有持续提升的可能。

Q10:企业竞争战略

行业发展初期,产业链上下游之间存在信息差和资源差异是获取项目的隐形壁垒。随着行业日渐完善,我们认为,制造业的竞争依靠规模化生产及柔性生产,大规模实现定制化需求是这个行业生存能力的最大挑战。同时,核心经济圈的工业用地获取难度很大,而PC预制件有很强的运输半径限制,工厂布局的地域广度与辐射面决定了PC构件生产企业的业务发展空间。

Q11:市场培育的难点

装配式建筑在我国仍属新兴行业。

1)正如我们前文提到的,生产企业难以从大规模标准化生产中获得成本优势,造价偏高限制了装配式的大规模应用。

2)施工流程、施工队伍的专业性不强、缺乏可靠的质量安全监测手段等,导致装配式的产业链不完整,特别是装配式混凝土结构的建筑质量易受施工水平影响。

总结来看,我们认为,装配式建筑行业在发展初期受政策推动的影响更明显,一定规模效应后,装配式具有更强的经济适用性,而传统建造成本上升的趋势是不可逆的,装配式将成为市场化选择,随着产业链逐渐成熟,届时将实现更快的需求增长。较装配式混凝土结构而言,钢结构更具备做装配式的天然优势,需求斜率或更陡。
资料来源:国建设报经报道


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