【行業(yè)交流】一定規(guī)模效應后，裝配式建筑將具有更強的經(jīng)濟適用性
發(fā)表日期：2020-07-02 閱讀：1081 次
裝配式建筑是指將建筑的部分構件在工廠進行標準和批量預制后，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后進行吊裝與連接而成的建筑，從而實現(xiàn)建筑過程從“建造”到“制造”的轉變。通俗地講，裝配式建筑技術讓建房子變得像“搭積木”一樣。常見的構件種類有外墻板、內(nèi)墻板、疊合板、陽臺、樓梯、預制梁、預制柱等。按主體結構的不同，裝配式建筑可分為裝配式混凝土建筑、裝配式鋼建筑、裝配式木建筑三大類型。據(jù)住房城鄉(xiāng)建設部統(tǒng)計，裝配式混凝土建筑占比64%，具有成本低及適用范圍廣的特點，裝配式鋼建筑占比30%，裝預制配式木建筑占比6%。
（1）裝配式混凝土結構PC應用場景包括住宅、辦公樓、教學樓、醫(yī)院大樓等；
（2）裝配式鋼結構PS以鋼柱及鋼梁作為主要的承重構件，主要應用于大跨度廠房、體育館、超高層辦公樓等建筑；
（3）裝配式木建筑主要用于別墅、仿古建筑等有特殊建造要求的建筑。
與傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑作業(yè)相比，裝配式建筑在節(jié)約人力、縮短工期、環(huán)境友好、提高施工質量和效率等方面都有明顯改善。以預制率為35%左右的30層裝配式混凝土住宅項目和同等規(guī)模的傳統(tǒng)建筑項目比較，裝配式建筑能將工期縮短30%左右，施工人數(shù)減少70%/100人，同時，裝配式建筑能夠節(jié)約資源和能源消耗，有效降低粉塵、噪聲與建筑廢物等環(huán)境污染。裝配式裝修作業(yè)過程中采用干式施工，施工工地無火、無水、無塵、無味，不用焊割、不用水泥、不搭紗布，從而噪聲污染、粉塵污染、水污染極小，建筑垃圾明顯少于傳統(tǒng)現(xiàn)場澆筑方式。裝配式建筑的預制件可在工廠內(nèi)完成，養(yǎng)護時間短，施工現(xiàn)場可以快速完成安裝，縮短工期。同時，裝配式建筑可同時多層施工，蓋主體可同步內(nèi)部裝修，實現(xiàn)立體交叉作業(yè)，施工速度更快。全裝配式項目比傳統(tǒng)建造方式節(jié)省3/4的工期；若以預制率為35%左右的30層裝配式混凝土住宅項目為例，傳統(tǒng)建設周期是28個月，裝配式建筑施工可以減少至20~22個月。
裝配式建筑構件的工廠化生產(chǎn)可降低對人工的依賴，并可節(jié)約現(xiàn)場施工人員數(shù)量，降低施工人員的工作強度。裝配式施工相對于傳統(tǒng)方式至少可節(jié)約一半左右的人力。
裝配式建筑已經(jīng)成為我國建筑業(yè)發(fā)展的主要方向，受到國家和各級政府的鼓勵和支持。2016年是裝配式建筑行業(yè)的政策推進元年。國務院、住房城鄉(xiāng)建設部陸續(xù)出臺《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》《關于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》《“十三五”裝配式建筑行動方案》等一系列重要文件。隨后，各省市陸續(xù)出臺百余項裝配式建筑專門指導意見和相關配套措施，通過優(yōu)先安排用地、稅收優(yōu)惠政策、容積率獎勵、政府補助等優(yōu)惠政策切實推動裝配式建筑發(fā)展。總結來看，國務院及住房城鄉(xiāng)建設部提出：2020年，全國裝配式建筑占新建建筑比例達到15%以上，其中重點推進地區(qū)達到20%以上。2020年要培育50個示范城市、200個產(chǎn)業(yè)基地、500個示范工程，30個創(chuàng)新基地。2025年，爭取做到全國裝配式建筑占新建建筑比例達到30%以上。
Q4：裝配式建筑的發(fā)展前景及海外成熟市場經(jīng)驗
自上而下的政策推動下，裝配式建筑行業(yè)呈爆發(fā)式增長。根據(jù)政策指引，2025年裝配式建筑行業(yè)的滲透率將達到30%以上，若以我國每年新增城鎮(zhèn)新建建筑面積約21億平方米估算，屆時新增裝配式建筑面積將達到6.3億平方米以上，保證了未來5年的年復合增速在17%以上。考慮到實現(xiàn)一定規(guī)模效應后的裝配式成本將顯著下降，而傳統(tǒng)建造成本上升的趨勢是不可逆的，因此裝配式將成為市場化選擇，屆時實際需求可能實現(xiàn)更快的增長。
對標海外市場。德國、法國、美國、日本等發(fā)達國家在裝配式建筑行業(yè)已經(jīng)發(fā)展到相對成熟的階段，裝配式建筑的市場滲透率高達32%~70%。對標海外成熟市場，中國裝配式建筑行業(yè)目前只有不足5%的市場滲透率，遠低于發(fā)達國家。日本發(fā)展經(jīng)驗：日本裝配式建筑行業(yè)的興起源自二戰(zhàn)后日本房屋損毀，快速解決居民住宅不足的迫切性。自此，裝配式建筑的標準化、模塊化理念開始形成，政府主導下，經(jīng)濟激勵政策完善，并于20世紀80年代末發(fā)展成熟。期間，日本裝配式建筑經(jīng)歷了規(guī)格量產(chǎn)型-企劃量產(chǎn)型-追求高附加值-資源循環(huán)利用等階段。目前，日本裝配式建筑滲透率甚至已接近90%，以低層住宅木結構和多高層集合住宅PC結構為主，具有大規(guī)模批量生產(chǎn)標準產(chǎn)品，同時滿足多樣化需求的領先經(jīng)驗。德國發(fā)展經(jīng)驗：德國裝配式建筑的早期大規(guī)模應用主要為解決戰(zhàn)后住房的短缺問題。建造方式嚴重依賴預制混凝土大板技術體系，并于20世紀90年代之前受到普遍歡迎。但受限于當時《雅典憲章》城市規(guī)劃指導思想的局限性，以及經(jīng)濟及技術條件的限制，PC建筑過分強調(diào)整齊劃一，建筑單元、戶型、建筑構件大量重復使用，德國大板建筑如今已飽受“建筑單調(diào)、僵化、死板，缺乏特色，缺少人性化”等詬病，部分項目已被迫拆除。取而代之的是追求建筑的個性化，設計的精細化、強調(diào)建筑耐久性的綜合技術解決方案，建筑構件大量實行標準化、模數(shù)化。裝配式建筑較傳統(tǒng)現(xiàn)場澆筑的成本略高，并限制了其在國內(nèi)的推廣應用，形成規(guī)模經(jīng)濟有助于降低裝配式建筑生產(chǎn)成本。據(jù)統(tǒng)計，20%~55%的預制率下，裝配式混凝土結構較傳統(tǒng)現(xiàn)場澆筑的成本高128~255元/㎡，預制率越高，成本越高；從各省市的調(diào)查案例來看，PC造價較傳統(tǒng)造價高200~800元/㎡，PS造價更高，節(jié)省的人工成本目前仍不足以彌補較高的構件材料費。我們認為，裝配式建筑行業(yè)在發(fā)展初期受政策推動的影響更明顯，一定規(guī)模效應后，裝配式具有更強的經(jīng)濟適用性，而傳統(tǒng)建造成本上升的趨勢是不可逆的，裝配式將成為市場化選擇，屆時將實現(xiàn)更快的需求增長。首先，愿意從事傳統(tǒng)建筑業(yè)的工人日益減少，建筑業(yè)農(nóng)民工人數(shù)自2014年持續(xù)回落，而農(nóng)民工收入上漲壓力較大，2014年以來，平均每年工資漲幅7.3%。此外，老齡化在建筑行業(yè)日益嚴重，農(nóng)民工平均年齡從2008年的34歲升至2018年的40.2歲。勞動力成本上升和日益嚴格的環(huán)保將倒逼傳統(tǒng)現(xiàn)澆式建筑向裝配式建筑轉型。
Q6：裝配式混凝土結構較裝配式鋼結構的發(fā)展難度更大？
鋼結構相比于混凝土結構更具有做裝配式的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：對于鋼結構而言，鋼構件一直以來都是由鋼結構公司加工完成后運至現(xiàn)場吊裝，主體結構本來就是裝配式的概念，與普通鋼結構沒有區(qū)別。裝配式鋼結構與普通鋼結構的主要區(qū)別在于墻體，普通鋼結構的墻體在現(xiàn)場砌筑完成，而裝配式鋼結構會要求用預制的外掛墻板等；同時室內(nèi)裝修系統(tǒng)和設備管線，裝配式鋼結構也要采用集成化。對于混凝土結構而言，主體結構原本主要采用現(xiàn)澆方式建造，與裝配式的理念差距較大，技術限制成為短期制約。目前國內(nèi)真正掌握預制混凝土結構技術的企業(yè)并不多，因而在實際工程中，裝配式混凝土結構的推廣過程中常常面臨諸多問題：1）成本不可控的升高。現(xiàn)澆方式建造的混凝土結構，在設計時沒有模塊化的考慮，構件尺寸和種類多樣化。目前很多預制混凝土項目碰到的問題就是，強行采用工廠預制生產(chǎn)構件，每一個新項目都需要重新制作混凝土構件的模板且模板種類眾多，因此成本大幅上升，且很難控制。2）鋼筋混凝土的裝配式施工工藝比鋼結構復雜。傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式建造時施工工藝粗放，構件之間連接相對隨意，對混凝土內(nèi)部鋼筋的位置也要求不高；改用裝配式后，關鍵工藝是灌漿套筒，即構件之間的鋼筋采用灌漿套筒或螺栓等方式連接。鋼筋連接的數(shù)量和種類多、結構復雜、對鋼筋位置有較高要求，連接的施工難度也較大，同時，目前尚沒有成熟的技術來監(jiān)測套筒內(nèi)部鋼筋連接是否到位，一旦出現(xiàn)問題，將會成為非常嚴重的安全隱患。部分連接處仍需采用現(xiàn)澆方式連接，但結構整體性較全現(xiàn)澆結構有所下降。不少PC工程只預制樓板、樓梯板、內(nèi)墻板等非抗震構件，就是為了避免剪力墻等抗震構件安裝時出現(xiàn)鋼筋連接不上的情況。3）現(xiàn)場吊裝難度大。鋼筋混凝土構件的重量會明顯大于鋼結構，鋼筋混凝土內(nèi)部需要跟外界連接的鋼筋又多，現(xiàn)場吊裝難度明顯高于鋼結構。
綜上，裝配式鋼結構相對于裝配式混凝土結構而言，設計理念貼合，施工工藝簡單，鋼結構有做裝配式建筑的天然優(yōu)勢。
Q7：產(chǎn)業(yè)鏈和經(jīng)營模式
裝配式建筑的上游主要是水泥、鋼鐵、木材等原材料以及構件生產(chǎn)和組裝設備，中游是各類預制構件的生產(chǎn)商及現(xiàn)場組裝的承包商，下游是建筑項目開發(fā)商。
PC構件廠作為生產(chǎn)商，依賴上游的研發(fā)設計和下游的施工管理。一個典型的PC項目流程包含研發(fā)、設計、生產(chǎn)、施工、運營及維護等環(huán)節(jié)。其中，PC構件生產(chǎn)工藝流程包含4個步驟：（1）模具組裝；（2）安裝鋼筋；（3）攤鋪、澆筑、振動及養(yǎng)護；（4）脫模和成品檢驗。由模具組裝到脫模，完成一輪PC構件生產(chǎn)需要8~24小時。
典型PS企業(yè)分為兩種經(jīng)營模式：
1）以鋼結構制造為主，采用制造加工費+原材料價格的定價模式經(jīng)營，通過低成本戰(zhàn)略實現(xiàn)競爭優(yōu)勢。
2）從設計到加工制造、現(xiàn)場安裝的全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋，加工制造產(chǎn)能主要用于自供，通過承攬鋼結構工程總承包或專業(yè)分包工程賺取設計、施工費。大部分鋼結構企業(yè)采用了這種經(jīng)營模式，通過在技術專利、工程業(yè)績方面的不斷積累，形成一定競爭優(yōu)勢。進入PC構件行業(yè)的資金門檻并不高，選址（布局）和規(guī)模定位是核心考量因素。年產(chǎn)15萬立方的一個PC構件廠，不含土地的資本支出約為2億元，資本開支的方向包括工廠建設，設備購置，運營資本投入等。PC構件有嚴格的運輸半徑，因此，生產(chǎn)基地的選址應在主要市場的合理運輸半徑以內(nèi)。PC構件體積和重量較大，外形多樣化，不宜長距離運輸，合理的運輸半徑在150公里至200公里，運費宜在300元/立方米以內(nèi)，約占PC售價的10%。
PC構件市場集中度較低。（1）由于PC構件的運輸半徑不宜超過300公里，PC企業(yè)容易霸占山頭、各自為營。（2）裝配式建筑推進較快的地區(qū)主要集中于大城市群，高昂的地價對工廠擴張有所阻礙。根據(jù)中國鋼結構協(xié)會的統(tǒng)計，目前我國鋼結構企業(yè)在2500家左右，擁有鋼結構制造企業(yè)資質的單位有510家，年產(chǎn)10萬噸以上的企業(yè)僅50多家，其他多數(shù)為年產(chǎn)1萬噸以下的中小企業(yè)，大部分企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不高，整體市場較為分散。產(chǎn)量最大的企業(yè)占全行業(yè)比重僅為2.09%，TOP6占比僅6.06%。同時，行業(yè)集中度有持續(xù)提升的可能。行業(yè)發(fā)展初期，產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間存在信息差和資源差異是獲取項目的隱形壁壘。隨著行業(yè)日漸完善，我們認為，制造業(yè)的競爭依靠規(guī)模化生產(chǎn)及柔性生產(chǎn)，大規(guī)模實現(xiàn)定制化需求是這個行業(yè)生存能力的最大挑戰(zhàn)。同時，核心經(jīng)濟圈的工業(yè)用地獲取難度很大，而PC預制件有很強的運輸半徑限制，工廠布局的地域廣度與輻射面決定了PC構件生產(chǎn)企業(yè)的業(yè)務發(fā)展空間。1）正如我們前文提到的，生產(chǎn)企業(yè)難以從大規(guī)模標準化生產(chǎn)中獲得成本優(yōu)勢，造價偏高限制了裝配式的大規(guī)模應用。2）施工流程、施工隊伍的專業(yè)性不強、缺乏可靠的質量安全監(jiān)測手段等，導致裝配式的產(chǎn)業(yè)鏈不完整，特別是裝配式混凝土結構的建筑質量易受施工水平影響。總結來看，我們認為，裝配式建筑行業(yè)在發(fā)展初期受政策推動的影響更明顯，一定規(guī)模效應后，裝配式具有更強的經(jīng)濟適用性，而傳統(tǒng)建造成本上升的趨勢是不可逆的，裝配式將成為市場化選擇，隨著產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，屆時將實現(xiàn)更快的需求增長。較裝配式混凝土結構而言，鋼結構更具備做裝配式的天然優(yōu)勢，需求斜率或更陡。
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