裝配式建筑以部件預制化為核心,是一種提前將部分或全部構件在工廠預制完成,運輸并通過一定連接方式在施工現場將零散的預制構件拼接組裝而成的新型建筑。根據裝配式結構部件材質不同,可將裝配式分為三大類:裝配式混凝土建筑、裝配式鋼結構建筑和裝配式木結構建筑。
成本制約當前發展,裝配式混凝土建筑仍為主流方向。裝配式建筑工程成本的構成,除了傳統現澆建筑成本構成中所包含的費用外,還增加了預制構件的生產制作成本、運輸成本以及施工現場制構件安裝成本,總成本較普通現澆成本高過超7.6%-38.8%。從裝配率角度來看,房屋建筑成本隨著裝配率的提升而增加,主要體現在材料費(預制混凝土和鋼結構)、運輸費等方面,但同時也可以發現人工費用占比隨著裝配率的提升明顯下降。
除成本以外,供應鏈體系不完善、標準不規范、技術不成熟、市場認可度不高等因素都成為制約裝配式建筑發展的其他因素。從2016年住建部推行的119個裝配式建筑示范項目來看,我國裝配式建筑主要以混凝土結構和混鋼結構為主,占比分別為35%、16%,相關部品配套生產類項目作為其上下游占比達46%。考慮到建造成本、土地制度和人口密度等因素,目前裝配式混凝土建筑仍為我國主流發展的裝配式建筑類型。
政策利好,裝配式建筑迎來重大發展機遇。近年來,我國發布一系列政策文件,大力推廣裝配式建筑,住建部《“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到15%以上,其中重點推進地區達到20%以上,積極推進地區達到15%以上,鼓勵推進地區達到10%以上,2016年該比例僅為4.9%,發展空間巨大。
與此同時,在勞動力成本快速上升背景下,隨著裝配式建筑規模逐步擴張,其單位材料費、運輸費等成本偏高的劣勢有望弱化,且在建筑施工環保趨嚴背景下,裝配式建筑節能減排、縮短工期等優勢也逐步凸顯。隨著裝配式建筑標準體系不斷完善、BIM技術+EPC模式逐步推廣且全裝修、長租公寓等政策持續落地,裝配式建筑將迎來真正的黃金發展期。
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裝配式建筑概述
裝配式建筑以部件預制化為核心,是一種提前將部分或全部構件在工廠預制完成,運輸并通過一定連接方式在施工現場將零散的預制構件拼接組裝而成的新型建筑。根據裝配式結構部件材質不同,可將裝配式分為三大類:裝配式混凝土建筑、裝配式鋼結構建筑和裝配式木結構建筑。
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成本制約發展 裝配式混凝土建筑為主流
2.1 成本為制約當前裝配式建筑發展的主要因素
傳統現澆建筑工程成本由直接費(直接工程費和措施費)、間接費(規費和企業管理費)、利潤和稅金組成。裝配式建筑工程成本的構成,除了傳統現澆建筑成本構成中所包含的費用外,還增加了預制構件的生產制作成本、運輸成本以及施工現場制構件安裝成本。根據張建國等《裝配式混凝土工程與傳統現澆工程成本對比分析》中提及,各種預制構件平方米造價都比現澆高,其中夾心保溫外墻高出較多,樓梯、空調板比較接近。
從住建部發布的《裝配式建筑工程消耗量定額》來看,裝配式混凝土結構低層住宅建造成本約為2152元/m2,高層住宅2416元/m2 ;裝配式鋼結構高層住宅建造單價約為 2776元/m2,而相比之下現澆混凝土房屋建造成本低于2000元/m2,裝配式建筑成本較普通現澆成本高過超7.6%-38.8%,裝配式建筑成本高企依然是制約其發展的最大瓶頸之一。從裝配率角度來看,房屋建筑成本隨著裝配率的提升而增加,主要體現在材料費(預制混凝土和鋼結構)、運輸費等方面,但同時也可以發現人工費用占比隨著裝配率的提升明顯下降。
除成本以外,供應鏈體系不完善、標準不規范、技術不成熟、市場認可度不高等因素都成為制約裝配式建筑發展的其他因素。
2.2 裝配式混凝土仍為主流方向,鋼結構有望快速發展
裝配式混凝土建筑是指以工廠化生產的混凝土預制構件為主,通過現場裝配的方式設計建造的混凝土結構建筑,通常簡稱為PC建筑。裝配式混凝土建筑具有建筑和維護成本相對較低、居民接受程度較高、耐火性好等優勢,可應用于對跨度要求較低的低、多、高層住宅、辦公樓、學校及醫院大樓。從2016年住建部推行的119個裝配式建筑示范項目來看,我國裝配式建筑主要以混凝土結構和混鋼結構為主,占比分別為35%、16%,相關部品配套生產類項目作為其上下游占比達46%。考慮到建造成本、土地制度和人口密度等因素,目前裝配式混凝土建筑仍為我國主流發展的裝配式建筑類型。
隨著裝配式混凝土建筑的快速發展和裝配式建筑率的大幅提升,PC構件市場在近年來飛速發展。2018年,有規模和實力的科研、設計、施工、裝備、材料等近百家企業強勢投資PC行業,在全國各地掀起了建設PC工廠和發展裝配式建筑的熱潮,預制混凝土生產企業的數量增長很快,據中國混凝土與水泥制品協會統計,2018年度全國各地新建PC工廠生產線近兩百條,全國設計規模在3萬立方米以上的預制工廠已接近1000家,其中新建的預制工廠已超過600家。
鋼結構是指由鋼板、型鋼、鋼管、鋼索等鋼材,用焊、鉚、螺栓等連接而成的重載、高聳、大跨、輕型的結構形式,相對于傳統鋼筋混凝土結構,鋼結構具有強度高、自重輕、抗震性能好、工業化程度高等優點,是一種節能環保型的綠色建筑結構。
由于鋼結構的諸多優勢,鋼結構產品已廣泛應用于工業廠房、高層及超高層建筑、民用住宅、大型公共建筑、航站樓、公路鐵路橋梁等領域。根據鋼結構產品屬性劃分,鋼結構一般可以分為輕型鋼結構和重型鋼結構,在重型鋼結構中又可細分為高層重鋼結構、大跨度空間鋼結構、電力鋼結構、橋梁鋼結構、海洋石油鋼結構。
二十世紀90年代以前,由于我國鋼鐵工業發展較慢,鋼材較為匱乏,國家提出了節約用鋼的政策。伴隨著全社會對鋼結構建筑經濟效益、社會效益的逐步認知,以及國內鋼產量迅猛增長等行業發展條件的有利變化,我國鋼結構行業得以快速發展。2007年,建設部頒布《“十一五”期間我國鋼結構行業形勢及發展對策》,提出到2010年,鋼結構產量目標達到全國鋼產量的10%。
2019年初,住建部《建筑市場監管司2019年工作要點》中提及,鼓勵開展鋼結構裝配式住宅建設試點,在試點地區保障性住房、裝配式住宅建設和農村危房改造、易地扶貧搬遷中,明確一定比例的工程項目采用鋼結構裝配式建造方式,完善相關配套政策,推動建立成熟的鋼結構裝配式住宅建設體系。此后,湖南省、山東省、四川省等7個省份出臺“推進鋼結構裝配式住宅建設試點方案”,明確鋼結構發展目標,預計裝配式鋼結構將繼續維持快速發展。
03
政策利好,裝配式建筑迎來重大發展機遇
3.1 政策加碼,裝配式建筑進入快速發展期
與傳統建筑相比,裝配式建筑具有節能環保、施工周期短、生產質量高等優點,滿足可持續發展要求,是國家大力推廣的新型建造方式。近年來,我國發布一系列政策文件,大力推廣裝配式建筑,2006年住建部正式下發《國家住宅產業化基地試行辦法》,開始探索裝配式建筑產業化發展,2016年國務院發布《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》,標志著我國裝配式建筑進入全新發展階段。
在政策引領下,2018年我國裝配式建筑發展得到市場的廣泛關注,各地陸續出臺鼓勵裝配式建筑發展的產業政策,全國各地掀起了推進裝配式建筑的發展熱潮,尤其是以上海、北京、深圳等為代表的特大城市發展迅速,中東部的大中城市也緊隨其后。
裝配式建筑最早產生于17世紀,用于美洲移民時期的木構架拼裝房,20世紀在美國、英國、德國、日本等國家興起裝配式混凝土和鋼結構等建造形式,我國進入21世紀后才開始大力發展。相比于法國、美國、日本等國的建筑工業化率水平,我國建筑工業化率僅有5%,仍處于起步發展階段。
住建部《“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到15%以上,其中重點推進地區達到20%以上,積極推進地區達到15%以上,鼓勵推進地區達到10%以上,2016年該比例僅為4.9%,未來發展空間巨大。從市場規模來看,2016年全國新建裝配式建筑面積1.14億平方米,同比增長57%;預計2017、2018全年新建裝配式建筑面積增速超35%、25%,可以預見在政策大力推廣背景下新建裝配式建筑仍能維持較高增長。
3.2 人工成本上升疊加環保趨嚴,裝配式建筑優勢逐步顯現
近年來,我國15-59歲勞動力人口逐年下降,2018 年全國勞動人口數量 9.11 億人,占總人口比例下滑至 65.26%。與此同時,從2011年起我國農民工人口增速開始下降,截至2018 年,全國農民工總量 2.88 億人,同比增長僅為 0.6%。從農民工年齡結構來看,16-30歲年齡段農民工占比逐步下降,2018年同比下降2.3個百分點至27.6%,可以預見未來農民工整體數量將出現下滑。
傳統的混凝土現澆工藝是典型的勞動密集型生產方式,在勞動力紅利消退背景下,勞動力成本快速上升,現澆成本優勢將不再突出。2018年建筑業農民工平均工資4209元,同比增長7.43%,仍處于上漲通道中。
裝配式混凝土建筑采用大量裝配式構建,現場施工人數大幅減少,且隨著裝配率提升,人工成本占比逐步下降,可以預見在人工成本持續上漲趨勢下,隨著裝配式建筑規模優勢逐步顯現,裝配式建筑單位材料費、運輸費等成本偏高的劣勢有望弱化。與此同時,在建筑施工環保趨嚴背景下,裝配式建筑工廠化生產的方式可以極大程度地減少現場施工所帶來的污染,粉塵水平及廢物處置量大幅下降,同時裝配式建筑在節能、節水、縮短工期等方面也具有明顯的優勢。
3.3 標準體系不斷完善,BIM技術+EPC模式推進裝配式進程
雖然前期政府已經出臺了大量的政策法規,但這些政策的具體內容并沒有具體的決策指導、有效的工作程序、詳細的目標、步驟和措施,起不到具體的規范作用,裝配式建筑市場呈現一定程度上的無序發展。2017年以來,裝配式混凝土、鋼結構和木結構建筑技術標準及裝配式建筑評價標準相繼出臺,緊隨著2018年裝配式混凝土剪力墻、墻板、衛生間及廚房等詳細技術標準發布,2019年裝配式裝修標準、住宅鋼結構等標準也不斷完善,可以預見未來裝配式建筑標準體系將繼續完善,將有利于裝配式建筑大范圍推廣。
舉例來說,2018年2月《裝配式建筑評價標準》正式實施,代替工業化建筑評價標準,建立了對裝配式建筑評價的統一量化標準,具體對裝配式建筑主體結構、圍護墻和內隔墻、裝修和設備管線等進行量化評分。其中,要求1、主體結構評分不低于20分;2、圍護和內隔墻評分不低于10分;3、必須采用全裝修;4、裝配率不低于50%,當裝配率為60-75%時,評價為 A 級裝配式建筑;裝配率為76-90%時,評價為 AA 級,裝配率91%以上時,可評為 AAA級。
BIM(Building Information Modeling)技術是指通過建筑項目中的信息數據為基礎,建立可視的建筑信息模型,再以三維的模型為信息平臺,協同各專業、各參與方實現信息溝通,使項目的全生命周期更加高效、經濟,實現對建筑項目全方面的信息管理。BIM 技術不僅能直觀的展示建筑的外觀及結構,還能進行預制構件以及相關節點的深化設計,減少設計誤差,可利用全生命周期的信息技術對裝配式建筑進行有效的管理,有利于各方和各環節的溝通和協調。當前,國內遠大住工、中國建筑、鴻路鋼構等主要裝配式建筑公司已在BIM技術的基礎上開發相應的裝配式建筑信息模型,成功實現商業化應用。
2016 年,國務院發布的《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》中要求裝配式建筑原則上應采用工程總承包(EPC)模式,工程總承包企業要對工程質量、安全、進度、造價負總責。裝配式建筑具有“標準化設計、工業化生產、裝配化施工”的特征,需要將項目的各參與方進行統一的協調,而實行 EPC模式,可以在項目層面實現對全產業鏈的協調規劃,可充分發揮裝配式建筑的優勢。同時,BIM技術+EPC模式的推廣將有利于實現項目建設的組織化、系統化,從而降低建設成本、縮短建造工期,促進技術集成應用和創新,實現產業化與信息化的高度融合。
3.4 全裝修、長租公寓契合裝配式建筑發展
全裝修是指在房屋交付前,所有功能空間的固定面全部鋪裝或粉刷完成,廚房和衛生間的基本設備全部安裝完畢,達到基本入住標準。由于全裝修房具有節能環保、高便捷以及可以增厚地產商利潤等優點,已成為住宅裝修的重要發展趨勢。據奧維云網數據顯示,2018年我國全裝修滲透率為27.5%,其中一線城市的市場滲透率為50%左右,與發達國家80%的滲透率相比,提升空間較大。住建部《建筑業“十三五”規劃》明確指出,到2020年,新開工全裝修成品住宅面積達到30%。
《“十三五”裝配式建筑行動方案》中也明確提出要推行裝配式建筑全裝修成品交房,推行裝配式建筑全裝修與主體結構、機電設備一體化設計和協同施工,加快推進裝配化裝修,提倡干法施工,減少現場濕作業。我們認為全裝修政策與裝配式建筑節能環保的“綠色建筑”理念相契合,且在施工過程中也具有較強的協同效應,兩者協同發展可期。
與此同時,裝配式建筑施工周期短、規模化生產等特點與長租公寓高標準化、高周轉等特點也完美契合。2017年7月以來,湖北、山東省要求全省新建公共租賃住房全部實施裝配式建筑,上海、南京等地更是將租賃土地出讓與裝配式建筑覆蓋比例綁定,裝配式建設進一步受益長租公寓主題。為了建立房地產長效調控機制,踐行“房子用來住,不是用來炒”的理念,“租售同權、租購并舉”政策相繼出臺,長租公寓有望迎來長期發展空間。
從需求端來看,2014年我國流動人口達到階段性峰值的2.53億,隨后有所回落,2018年流動人口2.41億。目前,我國仍處于城鎮化發展階段,按照《國家新型城鎮化規劃》的進程,2020年我國仍有2億以上的流動人口。
根據《中國流動人口發展報告2016》數據顯示,流動人口中租住私房比例67.3%,按此推斷,我國房屋租賃市場仍十分廣闊,長租公寓具有極大發展潛力。我們認為裝配式建筑可優先在長租公寓領域推廣,隨著大眾對裝配式建筑認可度提升,其發展將真正迎來黃金發展期。
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