精选

产业路径渐明 成效未来可期——中信证券研究部首席分析师罗鼎谈装配式建筑发展

  2016年开始,我国建筑业工业化步入快速发展期。进入“十三五”以来,国务院发布《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》后,装配式建筑市场规模呈显著的加速发展态势。构配件生产企业数量在快速增加,截至2016年年底,全国共有156家生产企业,较2015年增长20%。行业产值方面,2018年全国装配式建筑面积约2亿平方米,产业规模达5234亿元,过去3年复合增长率达55%,围绕装配式的有关问题,也持续为业界所关注。中信证券研究部首席分析师罗鼎长期关注建筑建材领域,以更贴近市场的视角看待产业中的问题,就装配式建筑的有关问题他会怎么看?近日,《中国建材报》记者专访了罗鼎。

  记者就目前来看,现浇模式因人力成本上升,装配式受益税收优惠逐步形成规模效应,您认为,装配式建筑领域怎样的产业结构更符合我国国情?

  罗鼎:通过对政策文件、产业链演变的深入分析,我们认为预制混凝土(PC)为主、钢结构为辅的产业结构更符合我国国情。据我们测算,PC成本将在2021年与现浇持平。预计未来6年空间超过9万亿元,在全产业链拥有总包优势的企业更受益。

  装配式建筑是指用由工厂生产的预制构件在工地装配而成的建筑,具有能耗低、施工效率高、绿色环保等特点。

  装配式建造模式采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工,把传统建造方式中大量的现场作业转移到工厂进行,是一种可以实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。

  装配式建筑主要有3种技术模式:装配式预制混凝土结构、钢结构和木结构,三大技术自成体系,各有优势。

  技术模式之一:装配式预制混凝土——成本相对较低,应用最为广阔。

  装配式预制混凝土(PC)是指在工厂中标准化加工生产的混凝土制品。具有结构性能好、产品质量高、施工速度快等特点,适用于各类工业化建筑,具有良好的灵活性和适用性,主要包括预制PC墙板、折叠楼板、楼梯和叠合梁等产品。由于与传统应用较广的现浇混凝土结构一脉相承,因此也是目前装配式建筑三大结构体系中推广最顺利,覆盖范围最大的一种。从住建部认定的首批64个装配式建筑示范项目来看,混凝土结构占比最大达64%,共41项(钢结构19项,木结构4项)。混凝土产业发展较早且成本方面具备优势,但PC构件领域成本竞争激烈,且优化空间有限,短期之内难以替代传统现浇混凝土形成。与预制钢结构相比,预制混凝土装配式建筑虽然占据成本优势,但难以满足抗风、抗震及超高度、跨度等设计要求。

  装配式混凝土结构建造成本较低,适合量大面广的多层、小高层办公楼、住宅建筑。装配式混凝土结构在传统技术框架基础上侧重于外墙板、内墙板、楼板等构件的部品化,部品化率为40%~50%,如果延伸至现场装修一体化,成本可进一步压缩至接近传统技术成本,并能实现约5天建一层的高效率。在量大面广的多层建筑,尤其是住宅领域有广泛的应用场景。

  技术模式之二:装配式钢结构——抗震性良好,适合高层建筑。

  装配式钢结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。

  目前国内钢结构行业市场化程度高,行业集中度低,同质化竞争严重。根据工艺和用途,钢结构行业又可分为轻钢结构、多高层钢结构、空间钢结构三个子行业。以厂房为代表的轻钢领域,应用广泛,技术相对成熟,进入壁垒相对较低,市场分散且竞争最为激烈;多高层钢结构领域,由于钢结构工程技术含量高,制作安装难度较大,产品质量及精度要求高,竞争较轻钢市场缓和;而空间结构主要运用于大型体育场馆、剧院、机场、火车站等大跨度公共建筑,对资金资质、产品质量和精度有着严格要求,进入门槛高,在三者中竞争最为和缓。

  技术模式之三:装配式木结构——成本最高,国情决定应用场景受限。

  装配式木结构以木材为主要受力体系。由于木材本身具有抗震、隔热保温、节能、隔声、舒适性等优点,加之经济性和材料的随处可取,在国外特别是美国,木结构是一种常见并被广泛采用的建筑形式。然而,由于我国人口众多,房屋需求量大,人均森林资源和木材贮备稀缺,木结构并不适合我国的建筑发展需要。此外,我国《木结构设计规范》明确规定木结构建筑层数不能超过3层,并且对最大长度和面积做出了限制。近年来出现的木结构大多为低密度高档次的木结构别墅,主要是为了迎合一定层面的消费者对木材这种传统天然建材的偏爱,行业整体体量较小。

  我国混凝土技术发展较早,有良好的工业基础,且预制混凝土有成本优势,可广泛应用于多层、小高层建筑。钢结构因良好的抗震性广泛应用于超高层及大跨度建筑。国家对钢结构的补贴较多,一定程度上弥补了成本高昂的劣势。目前我国已形成装配式混凝土结构份额最大,钢结构次之的格局。

  所以,我们认为装配式建筑领域预制混凝土(PC)为主、钢结构为辅的产业结构更符合我国国情。

  记者:中国的装配式建筑起步相对较晚,一些发达国家已经走在了前面,他们的装配式建筑经历了怎样的发展路径呢?其中又有哪些是值得我们学习借鉴的?

  罗鼎:很多发达国家依照本国国情选择发展路径,目前建筑工业化率远高于国内。二战后欧洲已经开始迅速推进建筑工业化。建筑工业化,暨装配式建筑,最早可以追溯到20世纪初英国工程师JohnAlexanderBrodie提出的装配式公寓设想,但他的想法并没有被太多人接受。直至二战后,建筑工业化才随着英国、法国等战争重灾区大力推广装配式建筑迎来高峰。其发展背景主要基于三个条件:工业基础较好、劳动力短缺、建筑需求大。

  20世纪90年代开始,发达国家建筑工业化步入成熟阶段。发达国家的工业化大致经历了起步期,发展期和成熟期。经过近一个世纪的发展,发达国家建筑工业化已经步入成熟期:有完善的“工厂生产,现场装配”的建造体系,注重产品质量和性价比的同时,进一步降低物耗和环境负荷,发展资源循环型绿色住宅。

  多数发达国家建筑工业化程度达70%以上。日本和英国建筑工业率在70%左右,美国75%,法国和瑞典更是高达80%。相比之下,我国的建筑业工业化水平相对较低。

  结合国情,我国将以预制混凝土结构为主,钢结构、木结构为辅。美国主要大城市以装配式混凝土结构和钢结构为主,小城市以木结构和轻钢结构为主;法国主要使用混凝土装配式框架结构,兼顾钢结构和木结构;英国的建筑工业化则是建立在钢结构大体积模块化体系之上;而在邻国日本,因地震频发,新增装配式建筑中钢结构占比高,钢结构、木结构和混凝土结构分别占87.3%、9.9%和2.8%。

  而我们认为,我国装配式建筑最优的发展路径是:政府主导,量变引发质变。

  纵观发达国家的建筑工业化历史,虽然各国因地形地貌、工业基础、人口结构和历史文化等差异选择了不同的工业化模式,但整个工业化进程有许多共同特点。

  政府主导作用明显。英国政府曾明确建筑生产领域需要通过新产品开发、集约化组织、工业化生产以实现“成本降低10%,时间缩短10%,缺陷率降低20%,事故发生率降低20%,劳动生产率提高10%,最终实现产值利润率提高10%”的具体目标;日本通过政府主导专题研究、财政补贴、技术引导、贷款支持等手段支持建筑工业化的推进。

  行业标准规范体系完善,通用性强,执行严格。美国国会在1976年通过了国家工业化住宅建造及安全法案。同年,美国联邦政府住房和城市发展部(HUD)颁布了美国工业化住宅建设和安全标准,对设计、施工、强度和持久性、耐火等方面进行了规范。随后又出台了联邦工业化住宅安装标准,用于审核所有生产商的安装手册和州立安装标准;日本建立了优良住宅部品(BL)认定制度、住宅性能认定制度,日本预制协会还出版了各种工业化模式的详细设计规范;以严谨著称的德国更是制定了全面详细的规范体系,所有的产品必须出具满足相关规范要求的检测报告或产品质量声明。

  经历了从追求数量到注重质量的过程。工业化初期各国为了满足大量的房屋需求纷纷快速大量地建造住宅。随着经济水平的提升,质量和功能愈发受到重视,结合环保意识的不断增强,新型绿色节能、资源循环型建筑成为主流。

  任何事物的发展都不是一蹴而就的,这需要一个过程,我们认为中国的装配式建筑正逐步形成规模效应,成本在逐渐下降。

  记者:从住建部最新发布的《装配式建筑工程消耗量定额》来看,装配式混凝土结构低层住宅建造成本约为2150元/平方米,高层住宅2420元/平方米;装配式钢结构高层住宅建造单价约为2776元/平方米。根据住房和城乡建设部住宅产业化促进中心的测算,现浇混凝土房屋建造成本约为2000元/平方米,装配式建筑相对现浇模式溢价7.5%~38%,从造价角度来看,装配式建筑成本还是高于传统现浇模式,您觉得,未来装配式建筑的成本有望下降吗?

  罗鼎:装配式建筑的成本下降是趋势,规模化生产叠加人工成本上升将迅速强化装配式建筑的经济适用性。装配式建造模式的成本增量主要来源于预制构件。以装配式混凝土结构为例,根据《建筑经济》对某公租房项目的测算,装配式建造模式的增量成本约为695元/平方米。在电气工程、给排水工程等方面,装配式有明显优势,但预制混凝土构件导致的单价差达1435元/平方米。

  预制构件的成本可分为变动成本和规模化生产可降低的成本。前者包括钢筋、混凝土等原材料费用,占比约42%;后者主要包括模具、人工费、管理费等通过规模化生产可以有效降低的成本,占比约58%。

  当前装配式建筑成本较高的主要原因是规模化优势尚未体现,随着产能利用率的提升,成本将会大幅下降。据住房和城乡建设部住宅产业化促进中心对某项目的测算,专门为一栋楼生产构件,出厂价格3344元/平方米;而为较大规模的项目供应高标准化程度的构件,出厂价格可降低至2563元/平方米,两者差额达780元/平方米。假定其他条件不变,年产能15万立方米的生产线负荷为18%时,预制构件平均售价为3200元/平方米方可达到盈利,而当实现80%产能时,预制构件的盈亏平衡均价仅1640元/平方米。

  另外,考虑政府补贴因素,PC装配式有望在2021年年内与传统现浇成本持平。根据《装配式建筑工程消耗量定额》公布的标准混凝土小高层住宅为例,2018年现浇建筑成本2061元/平方米,其中建安造价合计1752元/平方米;60%PC率的装配式建筑成本2556元/平方米,其中建安造价合计2171元/平方米。以此数据测算,装配化率在40%以上的PC装配式建筑有望在2021年年内与现浇建筑成本持平。

  随着装配式建筑的大力推广,预制构件产量越来越大,标准化率大幅提升,生产企业内部资源发挥充分的效用,规模化效应逐步显现,叠加劳动力成本的快速攀升,装配式建造模式成本将快速下降,预计2025年有望低于传统现浇建筑模式。

  记者:我们期待未来装配式建筑价格会往下走,但现阶段,装配式建筑要提高市场竞争成本也是不可忽视的问题。现阶段,关于如何降低装配式建筑的成本,您的建议是?

  罗鼎:主要有4点:

  根据各地区的要求,因地适宜的执行预制率要求。可以肯定的是,目前的装配式建筑其成本比现浇结构要高,预制率越高其成本增量越高,各地区应该根据地区要求,执行预制率的下限。

  根户型标准化,多组合少规格。住宅户型实行套型设计的标准化与系列化,遵循预制构件“少规格、多组合”的设计原则,保证了预制构件模具的重复利用率,可有效地降低预制构件生产的成本。万科集团测算,如将构件模板周转次数由60次~70次提高到100次,则模具的费用将降低80元~100元/平方米。

  选用合理的部件连接形式。目前常用的三种连接形式:套筒灌浆连接、螺旋箍筋约束浆锚搭接连接、金属波纹管浆锚搭接连接。套筒灌浆连接比其他两种形式的连接成本要高,后两种连接方式有其特定的使用范围,在保证安全的前提下优先使用后两种连接方式,可以大大的减少成本。

  选择合理的预制件厂址,控制运输半径。以运费占销售额6%~8%的估算,合理的运输半径约为120公里~180公里区间,运输路线应考虑车辆限高、限重要求,合理规划运输路线。

        中国建材报记者:杨洸 见习编辑:王威娜 监审:王怡洁