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18
2020
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04
裝配式建筑深度研究報告,值得收藏!
作者:
Part 1
裝配式建筑的核心:
部件預(yù)制化,施工拼接
裝配式建筑是指用由工廠生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件在工地裝配而成的建筑。裝配式建造模式采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工,把傳統(tǒng)建造方式中大量的現(xiàn)場作業(yè)轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行。是一種可實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品節(jié)能、環(huán)保、全生命周期價值最大化的可持續(xù)發(fā)展的新型建筑生產(chǎn)方式。
Part 2
裝配式建筑的主要特征
Part 3
裝配式建筑工業(yè)化產(chǎn)業(yè)鏈
Part 4
裝配式建筑主要有三種技術(shù)模式
裝配式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)(PC,Precast Concrete)、 鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu),三大技術(shù)自成體系,各有優(yōu)勢。
裝配式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu):是以預(yù)制構(gòu)件為主要受力構(gòu)件經(jīng)組裝而成的混凝土結(jié)構(gòu)。大 致可以分成工廠預(yù)制和現(xiàn)場裝配兩個階段。
鋼結(jié)構(gòu):是由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)。主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架 等構(gòu)件組成,各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。
木結(jié)構(gòu):是指結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件主要使用木材的一種建筑方式。現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)構(gòu)件是將木材 經(jīng)過層壓、膠合、金屬連接等工藝處理,形成性能遠(yuǎn)超原木的建筑結(jié)構(gòu)。
?技術(shù)模式之一:裝配式預(yù)制混凝土
-成本相對較低,應(yīng)用最為廣闊
裝配式預(yù)制混凝土(PC)是指在工廠中標(biāo)準(zhǔn)化加工生產(chǎn)的混凝土制品。具有結(jié)構(gòu)性能好、產(chǎn)品質(zhì)量高、施工速度快等特點(diǎn),適用于各類工業(yè)化建筑,具有良好的靈活性和適用性,主要包括預(yù)制 PC 墻板、折疊樓板、樓梯和疊合梁等產(chǎn)品。由于與傳統(tǒng)應(yīng)用較廣的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)一脈相承,因此也是目前裝配式建筑三大結(jié)構(gòu)體系中推廣最順利,覆蓋范圍最大的一種。從住建部認(rèn)定的首批 64 個裝配式建筑示范項(xiàng)目來看,混凝土結(jié)構(gòu)占比最大達(dá) 64%,共 41 項(xiàng)(鋼結(jié)構(gòu) 19 項(xiàng),木結(jié)構(gòu) 4 項(xiàng)) ?;炷廉a(chǎn)業(yè)發(fā)展較早且成本方面具備 優(yōu)勢,但 PC 構(gòu)件領(lǐng)域成本競爭激烈,且優(yōu)化空間有限,短期之內(nèi)難以對傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土形成替代。與預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)相比,預(yù)制混凝土裝配式建筑雖然占據(jù)成本優(yōu)勢,但難以滿足抗風(fēng)、抗震及超高度、跨度等設(shè)計要求。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造成本較低,適合量大面廣的多層、小高層辦公樓、住宅建筑。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)技術(shù)框架基礎(chǔ)上側(cè)重于外墻板、內(nèi)墻板、樓板等構(gòu)件的部品化, 部品化率為 40%~50%,如果延伸至現(xiàn)場裝修一體化,成本可進(jìn)一步壓縮至接近傳統(tǒng)技術(shù)成本,并能實(shí)現(xiàn)約 5 天建一層的高效率。在量大面廣的多層建筑,尤其是住宅領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用場景。
?技術(shù)模式之二:裝配式鋼結(jié)構(gòu)
-抗震性良好,適合高層建筑裝配式鋼結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成,各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。廣泛應(yīng)用于大型廠房、場館、超高層等領(lǐng)域。
目前國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)市場化程度高,行業(yè)集中度低,同質(zhì)化競爭嚴(yán)重。根據(jù)工藝和用途,鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)又可分為輕鋼結(jié)構(gòu)、多高層鋼結(jié)構(gòu)、空間鋼結(jié)構(gòu)三個子行業(yè)。以廠房為代表的輕鋼領(lǐng)域,應(yīng)用廣泛,技術(shù)相對成熟,進(jìn)入壁壘相對較低,市場分散且競爭最為激烈;多高層鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域,由于鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)含量高,制作安裝難度較大,產(chǎn)品質(zhì)量及精度要求高,競爭較輕鋼市場緩和;而空間結(jié)構(gòu)主要運(yùn)用于大型體育場館、劇院、機(jī)場、火車站等大跨度公共建筑,對資金資質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量和精度有著嚴(yán)格要求,進(jìn)入門檻高,在三者中競爭最為和緩。
鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用場景
?技術(shù)模式之三:裝配式木結(jié)構(gòu)
-成本最高,國情決定應(yīng)用場景受限
裝配式木結(jié)構(gòu)以木材為主要受力體系。由于木材本身具有抗震、隔熱保溫、節(jié)能、隔聲、舒適性等優(yōu)點(diǎn),加之經(jīng)濟(jì)性和材料的隨處可取,在國外特別是美國,木結(jié)構(gòu)是一種常見并被廣泛采用的建筑形式。然而,由于我國人口眾多,房屋需求量大,人均森林資源和 木材貯備稀缺,木結(jié)構(gòu)并不適合我國的建筑發(fā)展需要。此外,我國《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》明確規(guī)定木結(jié)構(gòu)建筑層數(shù)不能超過 3 層,并且對最大長度和面積做出了限制。近年來出現(xiàn)的木結(jié)構(gòu)大多為低密度高檔次的木結(jié)構(gòu)別墅,主要是為了迎合一定層面的消費(fèi)者對木材這種 傳統(tǒng)天然建材的偏愛,行業(yè)整體體量較小。
木結(jié)構(gòu)受規(guī)范限制較大
幾種建筑工業(yè)化模式對比
我國混凝土技術(shù)發(fā)展較早,有良好的工業(yè)基礎(chǔ),且預(yù)制混凝土有成本優(yōu)勢,可廣泛應(yīng)用于多層、小高層建筑。鋼結(jié)構(gòu)因良好的抗震性廣泛應(yīng)用于超高層以及大跨度建筑。國家對鋼結(jié)構(gòu)的補(bǔ)貼較多,一定程度上彌補(bǔ)了成本高昂的劣勢。目前我國已形成裝配式混凝土 結(jié)構(gòu)份額最大,鋼結(jié)構(gòu)次之的格局。
Part 5
裝配式建筑相較傳統(tǒng)建筑模式:
節(jié)能環(huán)保、省工期
裝配式建筑與傳統(tǒng)澆灌式建筑相比,在施工周期、資源消耗、節(jié)能環(huán)保等方面占據(jù)先天優(yōu)勢。作業(yè)方式來看,傳統(tǒng)建筑方式采用半手工操作,施工現(xiàn)場進(jìn)行混凝土現(xiàn)澆,易產(chǎn)生大量廢水、噪聲與粉塵,造成水污染與粉塵污染。從澆灌定型到安裝,耗時較長,嚴(yán)重影響施工速率。由于材料采購或進(jìn)場驗(yàn)收環(huán)節(jié)把關(guān)不嚴(yán)、不同工人熟練度差別較大、施工現(xiàn)場管理不善等原因,建筑質(zhì)量無法得到保證。澆灌過程中水泥、鋼筋、木板等輔材消耗浪費(fèi)嚴(yán)重,安裝過程中人工作業(yè)量較大,因而存在著較高安全事故隱患。裝配式建筑構(gòu)件多在工廠依靠模具規(guī)?;a(chǎn),可控的工廠環(huán)境能較好的保證構(gòu)件和部品質(zhì)量,節(jié)約建筑材料,質(zhì)量穩(wěn)定可靠;運(yùn)輸至施工現(xiàn)場后,由專業(yè)化施工團(tuán)隊直接進(jìn)行吊裝與安裝,人工作業(yè)量少、工程耗時短,相應(yīng)的事故率也較低,因而裝配式建筑擁有著先天優(yōu)勢。
用工量減少 30%-50%
裝配式建筑比傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑用工量明顯減少30%~50%(與預(yù)制率有關(guān)),在用工量上明顯有優(yōu)勢,裝配式建筑在施工現(xiàn)場的鋼筋綁扎、模板支設(shè)等方面用工量明顯降低,現(xiàn)場大量的預(yù)制構(gòu)件均采用干法施工,大大減少了現(xiàn)場濕作業(yè)。
裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑用工量分析
工期大幅縮短
對于精裝交房的項(xiàng)目,裝配式建筑的部品和構(gòu)件均在工廠加工、現(xiàn)場組裝,水電及內(nèi)裝修均可以在主體施工階段穿插進(jìn)行,這將明顯降低了裝配式建筑的總工期。同時,隨著國內(nèi)的裝配式建筑工藝不斷成熟,工期將進(jìn)一步縮短。
以30層精裝房項(xiàng)目對比現(xiàn)澆與裝配式工期
用鋼量、混凝土量略增,工程用水、用電、建筑垃圾大幅減少
裝配式建筑相較于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)在水、電、模板和垃圾的損耗上降低 20%~40%,裝配式建筑在四節(jié)一環(huán)保上明顯優(yōu)勢。
裝配式建筑環(huán)保優(yōu)勢
建筑工業(yè)化與傳統(tǒng)建筑模式比較
Part 6
國際經(jīng)驗(yàn):
政府主導(dǎo),由量變到質(zhì)變
?各主要國家:依照國情選擇發(fā)展路徑,目前建筑工業(yè)化率遠(yuǎn)高于國內(nèi)
二戰(zhàn)后歐洲已經(jīng)開始迅速推進(jìn)建筑工業(yè)化。建筑工業(yè)化,暨裝配式建筑,最早可以追溯到20世紀(jì)初英國工程師 John Alexander Brodie 提出的裝配式公寓設(shè)想,但他的想法并 沒有被太多人接受。直至二戰(zhàn)后,建筑工業(yè)化才隨著英國、法國等戰(zhàn)爭重災(zāi)區(qū)大力推廣裝配式建筑迎來高峰。其發(fā)展背景主要基于三個條件:工業(yè)基礎(chǔ)較好、勞動力短缺、建筑需求大。
1903年采用PC模式建造的房子
二戰(zhàn)后歐洲廣泛使用的裝配式建筑
20 世紀(jì) 90 年代開始,發(fā)達(dá)國家建筑工業(yè)化步入成熟階段。發(fā)達(dá)國家的工業(yè)化大致經(jīng)歷了起步期,發(fā)展期和成熟期。經(jīng)過近一個世紀(jì)的發(fā)展,發(fā)達(dá)國家建筑工業(yè)化已經(jīng)步入成熟期:有完善的“工廠生產(chǎn),現(xiàn)場裝配”的建造體系,注重產(chǎn)品質(zhì)量和性價比的同時,進(jìn) 一步降低物耗和環(huán)境負(fù)荷,發(fā)展資源循環(huán)型綠色住宅。
帝國大廈使用PC樓板和PC幕墻等
悉尼歌劇院使用預(yù)制鋼構(gòu)梁和PC樓板
多數(shù)發(fā)達(dá)國家建筑工業(yè)化程度達(dá) 70%以上。日本和英國建筑工業(yè)率在 70%左右,美 國 75%,法國和瑞典更是高達(dá) 80%。相比之下,我國當(dāng)前的建筑業(yè)工業(yè)化率僅有 5%。
發(fā)達(dá)國家建筑工業(yè)化進(jìn)程
主要發(fā)達(dá)國家與中國建筑工業(yè)化率對比
來源:經(jīng)濟(jì)觀察報、中信證券研究部
結(jié)合國情,我國將以預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)為主,鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)為輔。美國主要大城市以裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)為主,小城市以木結(jié)構(gòu)和輕鋼結(jié)構(gòu)為主;法國主要使用混凝土裝配式框架結(jié)構(gòu),兼顧鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu);英國的建筑工業(yè)化則是建立在鋼結(jié)構(gòu)大體積模塊化體系之上;而在鄰國日本,因地震頻發(fā),新增裝配式建筑中鋼結(jié)構(gòu)占比高,鋼結(jié)構(gòu)、木 結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)分別占 87.3%,9.9%和 2.8%。
主要發(fā)達(dá)國家裝配式工業(yè)化特色
?最優(yōu)路徑:政府主導(dǎo),量變引發(fā)質(zhì)變
縱觀發(fā)達(dá)國家的建筑工業(yè)化歷史,雖然各國因地形地貌、工業(yè)基礎(chǔ)、人口結(jié)構(gòu)和歷史文化等差異選擇了不同的工業(yè)化模式,但整個工業(yè)化進(jìn)程有許多共同特點(diǎn)。
?政府主導(dǎo)作用明顯
英國政府曾明確建筑生產(chǎn)領(lǐng)域需要通過新產(chǎn)品開發(fā)、集約化組織、 工業(yè)化生產(chǎn)以實(shí)現(xiàn)“成本降低 10%,時間縮短 10%,缺陷率降低 20%,事故發(fā)生率降低 20%,勞動生產(chǎn)率提高10%,最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值利潤率提高 10%”的具體目標(biāo);日本通過政 府主導(dǎo)專題研究、財政補(bǔ)貼、技術(shù)引導(dǎo)、貸款支持等手段支持建筑工業(yè)化的推進(jìn)。
日本建筑工業(yè)化政府主導(dǎo)作用明顯
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系完善,通用性強(qiáng),執(zhí)行嚴(yán)格。美國國會在 1976 通過了國家工業(yè)化住宅建造及安全法案。同年,美國聯(lián)邦政府住房和城市發(fā)展部(HUD)頒布了美國工業(yè)化住宅建設(shè)和安全標(biāo)準(zhǔn)(簡稱為 HUD 標(biāo)準(zhǔn)),對設(shè)計、施工、強(qiáng)度和持久性、耐火等方面進(jìn)行了規(guī)范。隨后又出臺了聯(lián)邦工業(yè)化住宅安裝標(biāo)準(zhǔn),用于審核所有生產(chǎn)商的安裝手冊和州立安裝標(biāo)準(zhǔn);日本建立了優(yōu)良住宅部品(BL)認(rèn)定制度、住宅性能認(rèn)定制度,日本預(yù)制協(xié)會還出版了各種工業(yè)化模式的詳細(xì)設(shè)計規(guī)范;以嚴(yán)謹(jǐn)著稱的德國更是制定了全面詳細(xì)的規(guī)范體系,所有的產(chǎn)品必須出具滿足相關(guān)規(guī)范要求的檢測報告或產(chǎn)品質(zhì)量聲明。
德國龐大全面的裝配式建筑規(guī)范體系
經(jīng)歷了從追求數(shù)量到注重質(zhì)量的過程。工業(yè)化初期各國為了滿足大量的房屋需求紛紛快速大量地建造住宅。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升,質(zhì)量和功能愈發(fā)受到重視,結(jié)合環(huán)保意識的 不斷增強(qiáng),新型綠色節(jié)能、資源循環(huán)型建筑成為主流。
德國建筑工業(yè)化進(jìn)程
Part 7
我國已進(jìn)入裝配式建筑快速發(fā)展階段
過去3年CAGR超過55%
我國建筑業(yè)工業(yè)化歷程大致可分為四個階段:建筑工業(yè)化最早期、建筑工業(yè)化起伏期、 建筑工業(yè)化提升期、建筑工業(yè)化快速發(fā)展期。
在 20 世紀(jì) 50 年代建筑工業(yè)化最早期階段,我國開始學(xué)習(xí)蘇聯(lián)的多層磚混經(jīng)驗(yàn)。從 1950 年至 1975 年,我國全面學(xué)習(xí)蘇聯(lián),包括各式建筑設(shè)計規(guī)范全部譯自俄文。期間國務(wù) 院印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)和發(fā)展建筑工業(yè)的決定》,強(qiáng)調(diào)建筑業(yè)必須積極地往“設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件生產(chǎn)工業(yè)化、施工機(jī)械化”方向發(fā)展。在國家推動下,一度幾乎所有的建筑都有“預(yù) 制裝配元素”。
從 1976 年到 1995 年,我國建筑業(yè)工業(yè)化步入了 20 年漫長的起伏期,經(jīng)歷了停滯、 發(fā)展、再停滯的波折發(fā)展。1976 年唐山大地震調(diào)查表明,按照當(dāng)時規(guī)范而建造的預(yù)制裝 配式建筑抗震性能差,倒塌嚴(yán)重。震后全國劃分了抗震烈度區(qū),頒布了新的建筑抗震設(shè)計規(guī)范,現(xiàn)澆板成為主流;隨后,提出了“四化、三改、兩加強(qiáng)”,建筑工業(yè)化迎來一輪高 峰,標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計體系快速建立,大批大板建筑、砌塊建筑紛紛落地。80 年代末,因防水、 冷橋、隔聲等一系列問題的出現(xiàn),加之現(xiàn)澆混凝土機(jī)械化的出現(xiàn),裝配式建筑的發(fā)展再次驟然止步。
從 1996 年到 2015 年,我國建筑工業(yè)化進(jìn)入了發(fā)展提升期。1999 年發(fā)布了《關(guān)于推 進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化提高住宅質(zhì)量的若干意見》,明確了住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展目標(biāo)、任務(wù)、措施等。但住房的商品化、多樣化要求,大量廉價勞動力進(jìn)城就業(yè)等因素致使現(xiàn)澆體系大 規(guī)模發(fā)展,此階段裝配式建筑占比依舊較低,發(fā)展緩慢。
從 2016 年開始我國建筑業(yè)工業(yè)化步入快速發(fā)展期。進(jìn)入“十三五”以來,國務(wù)院發(fā) 布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》后,裝配式建筑市場規(guī)模呈顯著 的加速發(fā)展態(tài)勢,我國建筑工業(yè)化正式步入快速發(fā)展期。構(gòu)配件生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量在快速增加,截止 2016 年底,全國共有 156 家生產(chǎn)企業(yè),較 2015 年增長 20%。行業(yè)產(chǎn)值方面,2018 年全國裝配式建筑約 2 億平方米,產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá) 5234 億元,過去 3 年復(fù)合增長率達(dá) 55%。
2011-2018我國裝配式建筑市場規(guī)模
來源:結(jié)合智研咨詢、中信證券研究部
我國裝配式構(gòu)配件生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量
來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院、中信證券研究部
我國13個五年計劃建筑工業(yè)化發(fā)展特點(diǎn)
來源:《淺議住宅設(shè)計與住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化》
Part 8
多維驅(qū)動力:
政策不斷落地,勞動力因素是根本
從 2013 年發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《綠色建筑行動方案》開始,國家密集 頒布關(guān)于推廣裝配式建筑的政策文件。在發(fā)展規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)體系、產(chǎn)業(yè)鏈管理、工程質(zhì)量等多個方面作出了明確要求。2016 年 2 月,國務(wù)院頒發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管 理工作的若干意見》,標(biāo)志著國家正式將推廣裝配式建筑提升到國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度?!兑?見》強(qiáng)調(diào)我國須大力推廣裝配式建筑,建設(shè)國家級裝配式生產(chǎn)基地;加快政策支持力度, 力爭用 10 年左右時間,使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá) 30%。
2016年以來關(guān)于建筑工業(yè)化的國家政策解讀
來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院
2017 年 3 月,住建部出臺《“十三五”裝配式建筑行動方案》,明確到 2020 年,全國 裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到 15%以上,其中重點(diǎn)推進(jìn)地區(qū)達(dá)到 20%以上,積極推 進(jìn)地區(qū)達(dá)到 15%以上,鼓勵推進(jìn)地區(qū)達(dá)到 10%以上。
國務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見
來源:國務(wù)院辦公廳網(wǎng)站
到2020年地區(qū)裝配式建筑規(guī)劃占比
來源:《十三五裝配式建筑行動方案》
到2020年全國裝配式建筑發(fā)展規(guī)劃
來源:《十三五裝配式建筑行動方案》
各地政府緊跟國家步伐,陸續(xù)頒發(fā)推廣裝配式建筑的相關(guān)文件。不完全統(tǒng)計, 地級市以上政府及其相關(guān)部門就裝配式建筑發(fā)布的政策文件超過 100 份。當(dāng)前時點(diǎn)國家頂層設(shè)計完善,地方細(xì)則落地,未來十年裝配式建筑將借政策東風(fēng)獲得高速發(fā)展。
來源:中信證券研究部
Part 9
發(fā)展裝配式是必然之路
?人口紅利逐漸消失,勞動力成本快速上升
傳統(tǒng)的混凝土澆筑模式是典型的勞動力密集型生產(chǎn)方式。過去數(shù)十年,現(xiàn)澆混凝土式的建筑模式受益于我國豐富的勞動力資源而廣泛發(fā)展。但隨著人口紅利的逐漸消失,勞動 力成本的快速攀升,這一模式將難以為繼。
我國農(nóng)民工增速從 2011 年開始下滑,勞動人口在 2013 年見頂后下降。國家統(tǒng)計局 發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2018 年全國農(nóng)民工總量 2.88 億人,同比增長 0.6%,增速較 2013 年的 4.4%下降-3.8pcts;16-60 周歲勞動人口在 2013 年見頂后開始下降,2018 年全國勞動人 口數(shù)量 9.11 億人,占總?cè)丝诒壤禄?65.26%。
農(nóng)民工數(shù)量增速快速下降
16-60周歲勞動人口數(shù)量和占比下降
來源:《農(nóng)民工監(jiān)測調(diào)查報告》
農(nóng)民工年齡不斷提高,年輕農(nóng)民工占比越來越低,從事建筑行業(yè)的農(nóng)民工比重下降明顯。2017 年農(nóng)民工平均年齡 39.7 歲,比 2016 年提高 0.7 歲;40 歲以下農(nóng)民工所占比重 52.4%,較 2016年降低-1.5pcts,而 50歲以上農(nóng)民工所占比重較2015年+2.2pcts至21.3%。 同時,從事建筑業(yè)的農(nóng)民工比重在逐步下降,2017 年占比 18.9%,較 2016 年下降-0.8pct。
農(nóng)民工年齡構(gòu)成%
建筑業(yè)勞動力成本在快速攀升。2009-2017 年建筑行業(yè)私營企業(yè)工資的 CAGR 為 12.3%,非私營企業(yè)為 11.6%,高于同期高于 GDP 增速。由于傳統(tǒng)建筑施工為勞動密集 型產(chǎn)業(yè),且競爭較為充分,人工成本的提高將進(jìn)一步壓縮有限的利潤空間。
私營與非私單位建筑業(yè)平均工資
來源:Wind、中信證券研究部
建筑業(yè)農(nóng)民工人均成本持續(xù)上升
來源:《農(nóng)民工監(jiān)測調(diào)查報告》
勞動力成本的快速上升將大大縮減裝配式建筑的成本劣勢。裝配式建筑是一種集約生產(chǎn)方式,產(chǎn)業(yè)鏈高度機(jī)械化,勞動力大幅減少。如年產(chǎn)能120萬平方米的疊合樓板專業(yè)工廠的生產(chǎn)線上不到 10個工人,而傳統(tǒng)的手工作業(yè)生產(chǎn)相同數(shù)量樓板需要200多個工人;一棟30層的建筑,使用裝配式建造模式只需要12個工人工作180天,與傳統(tǒng)施工相比功效至少提升30%。
中國城鎮(zhèn)化率還將繼續(xù)攀升,人口紅利弱化將加速傳統(tǒng)建筑業(yè)向建筑工業(yè)化升級。建筑業(yè)從業(yè)人口增速下降,供需失衡促使勞動力成本逐年上升。建筑工業(yè)化高度機(jī)械化、人力成本占比低,相較于勞動力密集型的現(xiàn)澆式建筑模式有明顯的優(yōu)勢。
?規(guī)?;a(chǎn)疊加人工成本上升將迅速強(qiáng)化裝配式建筑的經(jīng)濟(jì)適用性
裝配式建造模式的成本增量主要來源于預(yù)制構(gòu)件。以裝配式混凝土結(jié)構(gòu)為例,根據(jù)《建 筑經(jīng)濟(jì)》對某公租房項(xiàng)目的測算,裝配式建造模式的增量成本約為 695 元/m2。在電氣工 程、給排水工程等方面,裝配式有明顯優(yōu)勢,但預(yù)制混凝土構(gòu)件導(dǎo)致的單價差達(dá) 1435 元 /m2。
某公租房項(xiàng)目裝配式設(shè)計和現(xiàn)澆設(shè)計造價對比
注:建造面積4714平,案例不具普遍性,未考慮PC結(jié)構(gòu)的政策優(yōu)惠。
來源:《建筑經(jīng)濟(jì)》
預(yù)制構(gòu)件的成本可分為變動成本和規(guī)?;a(chǎn)可降低的成本。前者包括鋼筋、混凝土等原材料費(fèi)用,占比約42%;后者主要包括模具、人工費(fèi)、管理費(fèi)等通過規(guī)?;a(chǎn)可以有效降低的成本,占比約58%。
預(yù)制混凝土構(gòu)件的成本構(gòu)成
來源:《淺談PC深化設(shè)計對裝配式整體成本的影響》
當(dāng)前裝配式建筑成本較高的主要原因是規(guī)?;瘍?yōu)勢尚未體現(xiàn),隨著產(chǎn)能利用率的提升,成本將會大幅下降。據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心對某項(xiàng)目的測算,專門為一棟樓生產(chǎn)構(gòu)件,出廠價格3344元/m3;而為較大規(guī)模的項(xiàng)目供應(yīng)高標(biāo)準(zhǔn)化程度的構(gòu)件,出廠價格可降低至2563 元/m3,兩者差額達(dá)780元/m3。假定其他條件不變,年產(chǎn)能15萬立方米的生產(chǎn)線負(fù)荷為18%時,預(yù)制構(gòu)件平均售價為 3200 元/m3方可達(dá)到盈利,而當(dāng)實(shí)現(xiàn) 80%產(chǎn)能時,預(yù)制構(gòu)件的盈虧平衡均價僅 1640元/m3。
單棟建筑與較大規(guī)模項(xiàng)目的預(yù)制外墻價格對比
注:較大規(guī)模項(xiàng)目按照10萬平住宅項(xiàng)目計算
來源:《裝配式建筑概論》
?考慮政府補(bǔ)貼因素,PC 裝配式有望在 2021 年年內(nèi)與傳統(tǒng)現(xiàn)澆成本持平
根據(jù)《裝配式建筑工程消耗量定額》公布的標(biāo)準(zhǔn)混凝土小高層住宅為例,2018年現(xiàn)澆建筑成本2061元/m2,其中建安造價合計1752元/m2;60%PC率的裝配式建筑成本2556 元/m2,其中建安造價合計2171元/m2。以此數(shù)據(jù)測算,裝配化率在40%以上的PC裝配式建筑有望在2021年年內(nèi)與現(xiàn)澆建筑成本持平。
核心假設(shè)1:人工成本年增長率為建筑行業(yè)農(nóng)民工收入在過去五年的平均增長率7.2%。
核心假設(shè)2:現(xiàn)澆建筑材料成本為通脹率2%,考慮規(guī)模生成和產(chǎn)能利用率的上升,20%、40%、50%、60%PC率的材料費(fèi)增長率分別為-1%、-4%、-6.5%、-7%。
核心假設(shè)3:機(jī)械使用成本為通脹率2%。
核心假設(shè)4:生產(chǎn)毛利潤率為5%。
核心假設(shè)5:組織措施費(fèi)率5%,企業(yè)管理費(fèi)率5%,稅率9%。
核心假設(shè)6:補(bǔ)貼政策為50%稅收即征即退,只有PC率為40%以上(含)的建筑才享受補(bǔ)貼優(yōu)惠。
標(biāo)準(zhǔn)混凝土小高層住宅現(xiàn)澆與裝配式成本測算
來源:《裝配式建筑工程消耗量定額》
標(biāo)準(zhǔn)混凝土小高層住宅現(xiàn)澆與裝配式成本趨勢
注:PC率在40%以上的建筑才能享受稅收優(yōu)惠
來源:中信證券研究部
根據(jù)各地區(qū)的要求,因地適宜的執(zhí)行預(yù)制率要求
可以肯定的是,目前的裝配式建筑其成本比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)要高,預(yù)制率越高其成本增量越高,各地區(qū)應(yīng)該根據(jù)地區(qū)要求,執(zhí)行預(yù)制率的下限。
根戶型標(biāo)準(zhǔn)化,多組合少規(guī)格
住宅戶型實(shí)行套型設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化與系列化,遵循預(yù)制構(gòu)件“少規(guī)格、多組合”的設(shè)計原則,保證了預(yù)制構(gòu)件模具的重復(fù)利用率,可有效地降低預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的成本。萬科集團(tuán)測算,如將構(gòu)件模板周轉(zhuǎn)次數(shù)由60~70次提高到100次,則模具的費(fèi)用將降低80~100元/m3。
選用合理的部件連接形式
目前常用的三種連接形式:套筒灌漿連接、螺旋箍筋約束漿錨搭接連接、金屬波紋管漿錨搭接連接技術(shù)。套筒灌漿連接比其他兩種形式的連接成本要高,后兩種連接方式有其特定的使用范圍,在保證安全的前提下優(yōu)先使用后兩種連接方式,可以大大的減少成本。
重視豎向構(gòu)件受力鋼筋的連接形式
來源:貴陽市建筑設(shè)計院
選擇合理的預(yù)制件廠址,控制運(yùn)輸半徑
以運(yùn)費(fèi)占銷售額6-8%的估算,合理的運(yùn)輸半徑約為120km-180km區(qū)間,運(yùn)輸路線應(yīng)考慮車輛限高、限重要求,合理規(guī)劃運(yùn)輸路線。規(guī)?;a(chǎn)疊加勞動力成本上升將加速提高裝配式建造模式的經(jīng)濟(jì)性。隨著裝配式建筑的大力推廣,預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)量越來越大,標(biāo)準(zhǔn)化率大幅提升,生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部資源發(fā)揮充分的效用,規(guī)?;?yīng)逐步顯現(xiàn),疊加勞動力成本的快速攀升,裝配式建造模式成本將快速下降,預(yù)計2025年有望低于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑模式。
Part 10
產(chǎn)業(yè)方向明朗
?預(yù)制混凝土和預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)料將成為行業(yè)主流
預(yù)制混凝土和鋼結(jié)構(gòu)將成為我國裝配式建筑的主要技術(shù)模式。預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)將因政策、實(shí)用性、安全性等因素成為行業(yè)的主流的技術(shù)模式,木結(jié)構(gòu)因限制因素較多將占比較少。目前我國已形成裝配式混凝土結(jié)構(gòu)份額最大,鋼結(jié)構(gòu)次之的格局。根據(jù)住建部認(rèn)定的首批64個裝配式示范性項(xiàng)目數(shù)量來看,混凝土結(jié)構(gòu)占比最大達(dá)64%,共41項(xiàng),鋼結(jié)構(gòu)19項(xiàng),木結(jié)構(gòu)4項(xiàng)。
1)已在發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)業(yè)路徑中得到印證。從成熟發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)業(yè)路徑來看,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)是被使用最廣泛的兩種裝配式建造模式。美國以裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)為主,英國、瑞典等歐洲國家以裝配式混凝土結(jié)構(gòu)為主,鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)為輔。
2)受國家政策引導(dǎo)和我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)影響。從國家政策層面來看,裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)政策支持力度較大,木結(jié)構(gòu)較少被提及;我國有著良好的鋼鐵和混凝土工業(yè)基礎(chǔ),產(chǎn)能大、布局廣泛、技術(shù)成熟,可為裝配式建筑快速推廣提供足夠的原材料,而木材資源相對匱乏,不能滿足建筑工業(yè)化的快速推廣。
3)由技術(shù)模式自身的特點(diǎn)決定。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造成本較低,適合量大面廣的多層、小高層辦公樓、住宅建筑;鋼結(jié)構(gòu)建造成本略高,但抗震性良好,適合高層,特別是超高層;木結(jié)構(gòu)建造成本最高,設(shè)計規(guī)范限制較多,難以大規(guī)模應(yīng)用,只適用于部分豪華低層建筑。
?具備整合集成裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)料將率先上位
參考美國成功木結(jié)構(gòu)裝配式企業(yè)科特亞(Katerra)的案例,未來裝配式企業(yè)的核心競爭力將是整合裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的能力:覆蓋設(shè)計研發(fā)、供應(yīng)鏈管理、施工管理三大領(lǐng)域,并用技術(shù)平臺將其串聯(lián)。以產(chǎn)品化、系統(tǒng)化的項(xiàng)目管理模式替代傳統(tǒng)建筑行業(yè)單個項(xiàng)目導(dǎo)向的管理模式。
關(guān)鍵競爭力1:技術(shù)平臺化、系統(tǒng)化是項(xiàng)目管理的基礎(chǔ)??铺貋喕ㄙM(fèi)重金將世界五百強(qiáng)企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)遷移至建筑行業(yè),同時大力研發(fā)設(shè)計、施工等領(lǐng)域的軟件和硬件,提高了設(shè)計、供應(yīng)鏈、裝配施工的效率,并且加強(qiáng)了三個領(lǐng)域的整合,實(shí)現(xiàn)設(shè)計供應(yīng)加工裝配一體化。公司的技術(shù)平臺包括全球范圍的SAP HANA 數(shù)據(jù)庫平臺和科特亞的市場分析平臺,可以從房地產(chǎn)和建筑領(lǐng)域挖掘數(shù)據(jù);移動端APP幫助公司連接市場上的勞動力;物聯(lián)網(wǎng)工具可優(yōu)化施工方案、跟蹤物料庫存等。
關(guān)鍵競爭力2:創(chuàng)新的設(shè)計模式—標(biāo)準(zhǔn)化與個性化的平衡?;诳铺貋喿杂械臉?gòu)件數(shù)據(jù)庫,公司可以將一個個標(biāo)準(zhǔn)化裝配式構(gòu)件、室內(nèi)用品和完成品像搭積木一樣完成個性化的設(shè)計方案。
關(guān)鍵競爭力3:強(qiáng)大的全球供應(yīng)鏈—節(jié)省材料成本??铺貋啺袯IM與供應(yīng)鏈系統(tǒng)對接,整合所有工程項(xiàng)目所需的材料清單,將一筆筆小額訂單合成大額的訂單,減少與眾多材料供應(yīng)商的溝通成本,同時增強(qiáng)公司在采購時的議價能力,從而降低采購成本。
關(guān)鍵競爭力4:按部就班的裝配施工—快速高質(zhì)完成項(xiàng)目。在供應(yīng)鏈管理和 BIM技術(shù)的協(xié)同下,科特亞能夠事先優(yōu)化施工裝配方案,并在施工現(xiàn)場按照既定方案精確有序地完成裝配任務(wù)。同時,公司還將裝配工人由施工現(xiàn)場移至裝配構(gòu)件工廠,使得裝配工人更加熟悉施工工序和流程,減少施工中的物料和時間損耗,快速高質(zhì)量地完成施工項(xiàng)目。
通過先進(jìn)的科特亞模式,公司集設(shè)計研發(fā)、材料供應(yīng)和裝配施工一體,做到了像制造手機(jī)一樣來完成建筑項(xiàng)目,極大地提升了項(xiàng)目的施工效率,原工期一年的項(xiàng)目可壓縮至3-4月;通過設(shè)計供應(yīng)加工裝配一體化,壓縮了項(xiàng)目成本,降低成本約30%,提高了項(xiàng)目的利潤率。
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