建材行业装配式建筑专题研究

1、金准数据 建材行业装配式建筑专题研究编制机构：金准数据发稿时间：2017-5-2建材行业装配式建筑专题研究1 绿色建筑的代表，未来建筑的趋势装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑，其优点包括建造速度快、受气候条件制约小、节约劳动力、提高建筑质量及保护环境等。装配式建筑应包含两部分：部品部件的工厂化生产和现场的装配式施工，同时对房屋建造的各个环节都提出了要求，包涵集成化设计、工业化生产、装配化施工和一体化装修等方面，涉及行业领域包括建筑设计、BIM、钢结构、混凝土、装修设计、装修材料等。1.1 装配式建筑种类繁多，优势明显装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构形式、预制装配式钢结构、预制

2、集装箱式房屋等三种形式。预制装配式混凝土结构是以预制的混凝土构件为主要构件，经工厂预制生产，现场进行装配连接，并在结合部分现浇混凝土而形成的结构；预制装配式钢结构建筑是以钢柱及钢架作为主要的承重构件，所使用的钢结构构件均在工厂内完成生产，在现场通过焊接实现连接；预制集装箱式建筑是以集装箱为基本单元，在工厂内完成各模块的建造并完成内部装修，再运输到施工现场，快速组装成多种风格的建筑。相比传统建筑，装配式建筑最明显的优势就是工期和人工上的节省。一般来说，房屋建造可以分为墙柱梁、叠合楼板、楼梯、二次结构、保温层、外脚手架等六个主要部分，可以看到装配式建筑对工期和人工的节省是体现在每个环节中的。除了对

3、时间和人员上的节省外，装配式建筑还有很多其他优势，在我国当前环保监管趋严的大背景下，装配式建筑的环境友好性的优势尤为凸显。图表1 装配式建筑优点及相关内容1.2 装配式建筑已在全球广泛应用装配式建筑的应用由来已久，我国古代皇宫里的大多数建筑精雕细琢的门头和横梁等均属于此，其中预制木构架体系的模数化、标准化、定型化已经达到很高的水平。国外的装配式建筑主要起源于最初美洲移民时期的木构架拼装房屋，到后来二战后的战后重建，为解决欧洲、日本等国的房荒问题，装配式建筑以其建造速度快、生产成本低的优势迅速发展起来。 美国的装配式建筑在住宅中广泛应用，在美国住宅总量中的占比达到8%。一般来说，大城市住宅的结构

4、类型多以混凝土装配式和钢结构装配式住宅为主，小城镇多以轻钢结构、木结构住宅体系为主。美国的装配式住宅不仅重视质量，追求各部件的标准化、系列化、集成化等，而且注重房屋的舒适度及个性化。图表2 美国装配式建筑之NASA办公楼 图表3美国装配式建筑之个人住宅英国的装配式建筑在政府主管部门引导下得到迅猛发展，钢结构建筑、模块化建筑在新建建筑中占比超过70%。英国政府方面积极与行业协会合作，不仅重视技术体系和标准体系的开发、设计、生产与施工等方面的完善，而且大力扶持材料供应和物流等全产业链的发展。 德国于二战后进行战后重建，装配式建筑住宅迅速发展，新建别墅等基本上全是装配式钢结构/木结构。德国的装配式建

5、筑技术走在世界前列，是世界上建筑能耗降低幅度最快的国家，近几年甚至提出了发展零能耗的被动式建筑。另外，德国的机械设备、材料和物流同样先进，可以灵活选择预制件的模数尺寸。图表4法国装配式建筑之Novotel酒店图表5德国装配式建筑之个人住宅日本于1968年提出了装配式住宅的概念，并于1990年推出了中高层住宅生产体系，装配式建筑的标准和体系在不断地演变和完善。日本每五年会颁布一个新的住宅建设五年计划，其中会明确对住宅产业发展和性能品质提高方面的政策和措施，同时会通过立法来确保预制建筑产品及构件的质量。 新加坡在住宅问题解决处于世界领先地位，其中，开发的15-30层的单元化装配式住宅，占比超过全国

6、总住宅数量的80%。新加坡的住宅政策和装配式住宅理念的普及成为了其装配式建筑推广的关键因素，组屋项目装配率达70%。图表6：日本装配式建筑立法进程 图表7装配式建筑在新加坡发展历程在装配式建筑中，设计与生产密不可分，优秀的设计可以大大减低生产制造中的成本，反过来生产技术的提高也为设计提供了更多的可能性。各国在推进装配式建筑发展时，根据自己的国情和设计水平，分别研发了不同的建筑体系。图表8各国装配式建筑应用方式各不相同纵观世界各国装配式建筑的发展历程及体系，不难看出装配式建筑的发展方式和方向是多样化的，装配式一般只作为指导的核心思想，具体展现的形式与各国的需求是紧密联系的。装配式建筑之所以将成为

7、未来我国建筑业发展的重点，不仅仅是因为其在建造效率方面优势明显，更多的是其内容包涵从设计到材料再到最终用户体验等多维度变量，这里对装配式建筑的要求将不再仅浮于表面，更加注重如何在考虑多维度的情况下达到最优平衡。如果得到顺利推广，我国在绿色节能建筑方面的发展将会更加清晰明确。 2 政策春风起，装配式建筑发展提速 装配式建筑最初的推广，除了自身发展的优势和需求，装配式建筑的大规模发展离不开政策的支持。以美国装配式住宅发展为例（或称“工业化住宅”），1976年国会通过了国家工业化住宅建筑及安全法案，美国联邦政府住房和城市发展部也于同年出台一系列行业规范标准，1991年PCI年会上提出将预制装配式建筑

8、发展作为美国建筑业发展的契机，其后工业化住宅在美国高速发展，2001年美国工业化住宅占住宅总量的7%，目前在美国每16人中有一个人居住的是工业化住宅。 图表9美国装配式建筑发展历程及政策推进 2.1 国家政策导向，地方政府跟进 从发达国家的装配式建筑发展和推广的进程来看，国家层面的政策主导首当其冲，随后是立法的跟进以规范行业的发展。我国的装配式建筑尚处起步阶段，整体装配式建筑占比不足5%，装配式住宅更是微乎其微。不过，从国家近期出台的相关政策来看，我国已经明显加快了对装配式建筑的推广速度，同时，相应的行业标准也逐步落地。2017年初住建部发布的装配式木结构建筑技术标准、装配式钢结构建筑技术标准

9、、装配式混凝土建筑技术标准将于同年6月1日起正式实施，我国装配式建筑的发展将正式步入正轨。 我国评定装配式建筑的时候，一般有2个重要指标：装配面积占比和预制率。装配率=实施装配面积地上总计容面积，预制率=装配式构件总体积总的混凝土体积。目前，我国装配式建筑发展刚刚起步，成本方面相对传统建筑仍略高，根据测算，预制率每增加10%，成本将增加150元/平方米左右。以上海为例，目前上海新建建筑的预制率要求不小于40%，成本端的压力不言而喻，多数情况下成本端的压力会转移至消费端，这也成为我国装配式建筑发展的阻力之一。根据我国“十三五”规划的要求，到2020年装配式建筑占新建建筑的比例将达到20%，如若没

10、有国家政策及财政的支持，这一目标恐难触及。 2.2 我国装配式建筑发展空间大随着我国对于发展装配式建筑的政策逐步清晰，部分大型国有建筑企业的资金优势越发明显，发展装配式建筑潜力十足，而一些技术相对落后中小型建筑企业将面临淘汰的危险。对于一些在细分领域有优势的中小企业来说，若能将自身优势发挥到极致，成为该细分领域的龙头，对企业自身发展和装配式建筑全产业链优化均有推进作用。大力发展装配式建筑是建筑业从粗放式向集约型转型升级的重要内生动力。从目前我国政府对装配式建筑的重视程度及补贴力度来看，未来装配式建筑或将成为相关企业发展追求的重点。2015年装配式建筑面积占新开工面积不到5%，根据规划到2020

11、年装配式建筑占新增建筑面积将达到20%，若目标规划可以完成，假设每年新增建筑面积复合增长率为5%，那么装配式建筑的年化复合增长率将达到38.5%，利润空间相当可观。 3 装配式相关板块未来受益明显 3.1装配式建筑项目类型和分布在我国相对集中 纵观全球装配式建筑发展情况，我们发现欧美国家及日本等发达国家装配式建筑的快速发展主要受到了二战后资源紧缺、劳动力减少的影响，相比之下，我国现在大力发展装配式建筑的目的更多是为了实现建筑的环境友好性，减少在建筑过程中对环境的污染程度。 目前，我国的装配式建筑应用主要集中在预制混凝土建筑、预制钢结构建筑和预制木结构建筑。据统计，2016年我国落地的装配式混凝

12、土项目共41个，装配式钢结构建筑工19个，木结构建筑4个，另外，有54个部品部件生产类项目。 从地理位臵上看，我国装配式建筑主要集中在华东和华北地区。这些地区经济相对发达，地方政府出台装配式建筑相关政策的速度和频率也明显高于其他地区。这一发展特点与装配式建筑在国际上的推进和发展类似，即装配式建筑在发达国家的普及率更高，相应的这些国家政府对装配式建筑的推广和发展更加积极。 图表10 2016年落地的装配式建筑分类情况图表11 2016年混凝土、钢结构装配式建筑项目分布情况我们认为装配式建筑出现的初衷是在于提升建筑效率、解决住房需求，但近年来在我国的发展更多是为了迎合环保政策趋严下绿色建筑的推广。

13、当前来看，装配式建筑的建造成本高于传统建筑，如果政府不给予政策和财政支持，装配式建筑很难在我国得到推广。好在我国政府已经明确表态大力支持装配式建筑的发展，不过，政府的支持需要把握好尺度，防止一些目的不纯的建筑公司从中骗取国家补助。在这样寻求平衡的过程中，经济相对发达的地区自然成为了政策落地和执行的先驱者。 3.2预制混凝土发展阻力大，钢结构行业值得关注 随着装配式建筑的推进，相关产业持续受益。根据2016年我国落地的装配式建筑类型来看，主要以混凝土装配式建筑和钢结构装配式建筑为主，一般通过BIM系统完成前期设计，其次在工厂完成预制件生产，最后在施工现场进行拼接。一个装配式建筑的生产全过程涉及领

14、域繁多，包括设计（以BIM为主）、混凝土产品制造、钢结构产品制造、衔接处零部件制造、管网铺设、幕墙制造等。根据我国2016年装配式建筑落地项目类型，我们重点对预制混凝土结构和预制钢结构在我国的发展进行阐述。 预制混凝土结构建筑 我国预制混凝土结构的应用开始于20世纪50年代，当时借鉴苏联的经验，在全国建筑生产企业推行标准化、工厂化和机械化的预制混凝土配件生产模式。到20世纪80年代末，我国的预制混凝土年产量可达2500万立方米。随着建筑物本身高度、形式、功能等方面的要求越来越严苛，预制混凝土配件在技术层面的要求也越来越高，相比之下，现场浇筑混凝土结构的成本较低、技术要求不高等特点成为了其广泛发

15、展的支撑点。 近年来，我国城镇化持续推进，生态建设和环境保护的形式日益严峻，建筑行业的整体劳动成本也与日俱增，传统建筑业受到一定挑战。参考发达国家建筑业发展历程，当人均GDP达到3000美元后，预制混凝土结构体系对传统建筑人工化生产体系的替代会开始提速。从技术角度来看，预制混凝土门槛较低，市场鱼龙混杂，从事水泥的企业基本都可以实现对预制混凝土产品的生产。目前，预制混凝土行业在我国的发展仍是一个成本竞争的过程，但技术层面的改进对成本改善空间有限，短期之内难以对传统现浇混凝土形成替代。 预制钢结构建筑 钢结构在我国由来已久，古代的铁链桥和宗教铁塔均为钢结构建筑的代表。中华人民共和国成立以来，特别上

16、世纪80年代以来，钢结构科学技术和工程建设有了空前规模的发展。钢结构的设计、制造和安装水平有了很大提高。在大盆的钢结构工程中，有些在规模上和技术上已达到世界领先水平。钢结构已在各类工程结构中得到大量应用。 虽然我国建筑钢结构在近年来从产量和应用领域来看都有大幅提高，但钢结构用钢量占全国粗钢产量的比例一直在4%-6%浮动，钢结构用钢量占建筑用钢的比例约为9%-11%，而钢结构产值占建筑总产值的比例仅为2%-3%，与主要发达国家50%以上的比重相比，仍有较大差距。另外，除了装配式建筑对钢结构的发展提出要求外，钢结构行业也有自身发展的要求：钢铁工业调整升级规划（2016-2020年）指出，目标到20

17、20年钢结构用钢占建筑用钢比例从2015年的10%提升到25%以上；加快钢结构建筑推广应用，力争钢结构用钢量由目前的5,000万吨增加到1亿吨以上。 对比预制混凝土和钢结构对传统建筑的替代效果来看，两者在成本端都有劣势，但钢结构对建筑本身的品质有明显提升，对于一些高层和大跨度的建筑，钢结构也是唯一选择，因而钢结构建筑在我国仍有极大的发展空间。目前，我国钢结构行业集中度较低，参考欧美发达国家的钢结构发展历程，行业集中度的提升是大势所趋，当前业内的大型钢结构企业值得重点关注。 3.3装配式带动精装房推进，家装细分龙头优势明显装配式建筑在保护环境、节省工期等方面的优势明显，伴随着政策落地的提速有望得

18、到长足发展，而人们对装配式建筑的最终需求应当体现在其功能的多样性上，这使得装配式装修成为了与装配式建筑同步发展的又一领域。装配式装修就是通常所说的精装房，是指对房子的建筑部分进行精细装修，将厨房、卫生间、墙面、地面、门、水、电、燃气表和管线等一次装修到位并达到使用标准，购房者只需添臵家具、家电即可实现入住。在我国，精装房出现的初衷与装配式建筑类似，意在解决建筑装修时带来的环境污染问题，相比之下，精装房统一装修比传统个人装修优势明显。图表12 精装房相比毛坯房的利大于弊在实现装修装配化的过程中，并非将装饰流程强行工业化，而是需要考虑到硬装涉及的所有领域，并选出其中适合的细分领域进行装配化，例如吊顶集成系统、卫浴集成系统、室内隔墙系统、住宅管