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需求端助力,成本端倒逼:装配式建筑长期方向明确

发布于:2022-09-09 09:14:09 来自:装配式建筑/装配式施工 [复制转发]

装配式建筑行业概览

渗透率上升空间充足,混凝土和钢结构为主要结构类型

装配式建筑是指在工厂预制构件和配件等运输到建筑施工现场,通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用,是现代工业化生产方式的代表,符合建筑业产业现代化、智能化、绿色化的发展方向。根据材料形态不同,主要分为三大类:装配式混凝土结构建筑(PC)、装配式钢结构建筑(PS)和装配式木结构建筑。PC 相比 PS 构件更重,材料环保性较差,材料成本更低但后期运输和吊装成本更高,现场施工更复杂,PC 更适用于居住类建筑,PS 适用于公共建筑。木结构更多运用于旅游设施等小型公共建筑。


我国装配式建筑渗透率上升空间充足。2021 年,全国新开工装配式建筑面积达7.4亿平方米,较 2020 年增长 18%,占新建建筑面积的比例为24.5%。2020 年,全国新开工装配式建筑 6.3 亿平方米,较 2019 年增长 50.7%,近4 年复合增长率超过50%,占新建建筑面积的比例为 20.5%,完成了《“十三五”装配式建筑行动方案》确定的到 2020 年达到 15%以上的目标。国外在装配式建筑上起步较早,美国、日本、欧洲等发达国家的装配式建筑渗透率目前已达 70%以上,而国内的装配式建筑则是刚刚起步,未来渗透率上升空间充足。

                                               

目前,混凝土结构和钢结构为我国装配式建筑的主要结构类型。2021 年,新开工装配式混凝土结构建筑 4.9 亿平方米,占比 67.7%,钢结构建筑2.1 亿平方米,占比 28.8%;2020 年,混凝土结构建筑新开工 4.3 亿平方米,占比68.3%;钢结构建筑新开工 1.9 亿平方米,占比 30.2%。

较传统建筑优势明显,政策支持力度大

装配式建筑较传统建筑工期短、用工少且节能减排,但成本高,应用受限。装配式建筑大量使用预制构件,与主要采用现场浇筑的传统建筑模式相比有显著的优势:缩短工期、减少人力、减少大部分的原材料用量、降低能源消耗和减少环境污染。然而,装配式建筑也存在成本较高、应用领域窄、抗震性较差等劣势。随着智能化装配式建筑的广泛应用,装配式建筑在环保、时间、经济的优势将进一步凸显。


装配式建筑在材料用量、资源消耗和工期用工上较传统建筑都有明显的节约或改良,并且预制率越高,成本和环保优势越明显。具体来看,以装配率为35%左右的 30 层混凝土装配式住宅项目和同等规模的传统建筑项目为例。与传统建筑相比:材料用量方面,装配式建筑混凝土和钢材用量高出至少2%,其他木材、隔热材料、水泥砂浆等的用量减少了 50%左右;资源消耗方面,水资源消耗减少约35%,能源消耗减少约 20%;污染排放上,建筑垃圾排放量减少65%,粉尘水平下降20%;工期缩短 20%-45%,现场施工人数至少减少 60%。

我们认为,装配式建筑行业长期方向明确:从需求端出发,在“双碳”等相关节能减排政策催化下,在绿色环保方面具有显著优势的装配式建筑是目前实现建筑施工阶段减碳的最有效方式;同时,保障性租赁住房即将迎来快速增长期,可以为装配式建筑带来稳定增量,据测算,新建保障性租赁住房中装配式建筑面积可达约5.4 亿平方米,市场规模约 1.2 万亿元,占新建装配式建筑总面积的比例约为12%。从成本端出发,建安成本上,人口红利消退将倒逼劳动密集型的传统建筑业向人力成本较低的装配式建筑转型,我们预测未来8-15 年内,有望达到传统建筑与装配式建筑的成本平衡点;此外,装配式建筑材料可回收率更高,随着时间推移,其材料成本优势也会逐年体现,并且随着规范标准逐渐统一,增量成本也有望进一步减少。


需求端:助力建筑节能减排,保障房提供稳定增量


“双碳”目标下,装配式建筑更符合“绿色”理念

我国长期以来积极应对全球气候变化:

1998 年我国签署《京都协定书》并于 2002 年核准该协定书,该协定书是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放;


2007 年我国发布发展中国家应对气候变化第一部国家法案《中国应对气候变化国家方案》;


2009 年我国在哥本哈根会议中宣布,到 2020 年单位GDP 二氧化碳排放量比2005 年下降 40%-45%的目标;


2013 年发布《国家适应气候变化战略》;2015 年在《联合国气候变化框架公约》中提出 2030 年单位 GDP 二氧化碳排放量较2005 年下降60%-65%的目标;


2016 年签署《巴黎协定》,我国在内的 170 多个国家共同承诺将2050年全球气温较前工业化水平升高幅度控制在 2℃的范围之内,并作出各国自主决定贡献(NDC);


2017 年我国启动全国碳排放交易体系建设;


2020 年碳减排政策推进加速,我国先后在联合国大会发言和中央经济工作会议中提出碳达峰、碳中和发展目标——二氧化碳排放力争2030 年前达到峰值,力争 2060 年前实现碳中和;2020 年底中央全面深化改革委员会第十七次会议中再次强调要建立健全绿色低碳循环发展经济体系,要有效控制温室气体排放;


2021 年央行工作会议中明确要求,要落实碳达峰碳中和重大决策部署、完善绿色金融框架和激励机制、推动建设碳排放交易市场为排碳合理定价,后续我国碳排放交易市场建设有望加速。


建筑全过程能耗和碳排放双高,占全国总量比例高达50%左右。根据中国建筑节能协会定义,建筑全过程分为建材生产阶段、建筑施工阶段、建筑运行阶段、建筑拆除及废弃物处理阶段共四个阶段。建筑碳排和能耗主要发生在“建材生产及建筑施工”和“建筑运行”阶段,据协会测算:

2019 年全国建筑全过程碳排放总量为 50 亿吨CO2,占全国碳排放的比重为50.6%。其中,“建材生产及建筑施工”阶段碳排放28.7 亿吨CO2,占全国碳排放的比重为 29%;“建筑运行”阶段碳排放21 亿吨CO2,占全国碳排放的比重为 22%。


2019 年全国建筑全过程能耗总量为 22 亿 tce,占全国能耗的比重为46%。其中,“建材生产及建筑施工”阶段能耗 12 亿 tce,占全国能耗的比重为25%;“建筑运行”阶段能耗 10 亿 tce,占全国能耗的比重为21%。

建筑行业在“双碳”背景下亟待转型升级,装配式建筑是建筑建造阶段节能减排最有效的主要手段。建筑行业 GDP 占全国 GDP 比例平均在7%,而建筑全过程能耗和碳排放占全国总量比例高达 50%左右,“十四五”时期是落实“双碳”目标的关键时期,绿色建筑将迎来重要的发展机遇,包括装配式建筑、制造业节能减排、碳汇、节能建筑等。装配式建筑的技术优势除了体现在工程施工效率与建设质量水平之外,核心优势在于其能够有效降低“建材生产及建筑施工”阶段对环境带来的污染,能够更好实现“绿色建筑”理念,主要体现在以下两个方面:


有效降低环境污染物的排放总量;模块化生产,采用预制构件现场装配的生产模式。现场施工过程中,对建筑材料的改造力度小,施工过程和流程相对短,有效缩短现场施工的工序流转,提升现场施工效率,能够一定程度上降低现场环境污染物,如噪音、大气污染、固废材料等等;


大范围采用绿色建筑材料,有助于环境保护;绿色建筑材料的快速发展,为装配式建筑技术的低碳节能提供更好的基础。在建筑墙面、建筑屋面使用的绿色保温材料,采用装配式建筑技术就可以在发挥材料的环保性质之外,还能够在材料的使用方面也降低环境污染。


分结构看,装配式混凝土结构建筑比传统现浇碳减排约11%,钢结构建筑节能减排优势更加显著。混凝土结构建筑方面,根据沈阳建筑大学《预制装配式建筑物化阶段碳排放评价研究》,以沈阳市洪汇园项目为例,该项目由中国建筑上海设计研究院总体规划设计,总建筑面积 6.1 万平米。经测算,项目7 号楼单位面积碳排放排放 257Kg/㎡,若以传统现浇方式建造,则单位面积排放290Kg/㎡,减少约 11%。其中主要减排部分为木材、保温材料、砌体、砂浆。钢结构建筑方面,根据中国工程院战略咨询报告测算数据,以多层建筑为例,钢结构建筑建造过程中二氧化碳排放量为 200Kg/㎡,同口径下传统混凝土方案为234Kg/㎡,减排15%;同时耗水量减少 39%,能耗减少 12%。

保障性租赁住房为装配式建筑提供稳定增长量

保障性租赁住房政策支持力度大,预计未来规模将继续扩大。自2020 年12月中央经济工作会议提及高度重视保障性租赁住房建设以来,政策持续加码,从重点城市、目标群体等角度保障落实;2021 年 7 月《关于加快发展保障性租赁住房的意见》强调要加快完善以公租房、保障性租赁住房和共有产权住房为主体的住房保障体系;2021 年 12 月中央政治局会议、中央经济工作会议均提及保障性住房建设,并置于房地产政策前列。2022 年 3 月,《政府工作报告》再次强调推进保障性租赁住房建设。

新增保障性租赁住房目标明确。根据住建部数据,2021 年全国40 个重点城市计划新筹集保障性租赁住房 93.6 万套,前三季度 40 个城市已开工建设保障性租赁住房 72 万套,占全年计划的 76.9%,完成投资 775 亿元,全年40 个城市共新筹集保障性租赁住房 94.2 万套。2022 年 1 月 11 日,住建部在《“十四五”公共服务规划》中再次强调加大金融、土地、公共服务等政策支持力度,扩大保障性租赁住房供给,并表示“十四五”期间,40 个重点城市初步计划新增650 万套保障性租住房。1 月 20 日,住建部工作会议召开,强调推进住房供给侧结构性改革,大力增加保障性租赁住房供给,以人口净流入的大城市为重点,2022 全年建设筹集保障性租赁住房 240 万套(间)。

从特点上看,保障性租赁住房与装配式建筑适配性高。保障性租赁住房一般由政府统筹建设,项目体量大,以批量建造为主,而装配式建筑的建造规模越大,成本优势越明显,因此保障性租赁住房采用装配式建筑具有成本优势。此外,保障性租赁住房以满足基本住房需求为目标,房屋的个性化程度低,建筑设计和结构设计都较为标准,与装配式建筑的标准化特点不谋而同。

经测算,新建面积上,“十四五”期间新建保障性租赁住房面积约6.4 亿平方米,新建装配式建筑面积约 44.6 亿平方米,新建保障性租赁住房中装配式建筑面积约5.4 亿平方米,占新建装配式建筑总面积的比例约为12%。测算过程如下:

第一步,新建保障性租赁住房面积:预计今明两年为保障性租赁住房建设高峰期,假设 2021 至 2025 年当年新建保障性租赁住房占“十四五”期间总新建比例分别为 15%、25%、25%、20%、15%;此外,根据住建部《关于加快发展保障性租赁住房的意见》规定,单套保障性租赁住房最大面积不超过70平米,我们假设单套面积平均为 70 平米;根据各省市给出的保障性租赁住房建设计划,我们预计“十四五”期间,全国保障性租赁住房可新增910万套/间。经测算,2021 至 2025 年新建保障性租赁住房面积分别为9554、15923、15923、12738、9554 万平方米,“十四五”期间共计约6.4 亿平方米。

第二步,当年新建保障性租赁住房中装配式建筑面积:根据相关政策,已明确装配式建筑在保障性租赁住房中的主要应用地位,我们假设装配式建筑在保障性租赁住房中的渗透率逐年增加,2021至2025年渗透率分别为75%、89%、85%、90%、95%,则当年新建保障性租赁住房中装配式建筑面积为7165、12738、13534、11464、9076 万平方米,“十四五”期间共计约5.4 亿平方米。

第三步,当年新建装配式建筑面积:根据各省市给出的到2025 年装配式建筑占新建建筑面积比例的平均目标约 37%,我们假设当年新建装配式建筑面积占新建建筑面积比例分别为 23%、26%、29%、32%、35%;假设未来每年新建建筑面积与 2020 年持平。经测算,2021 至 2025 年每年新建装配式建筑面积约为 7、8、9、10、11 亿平方米,“十四五”期间共计约44.6 亿平方米。

第四步,拉动比例测算结果:2021 至 2025 年保障性租赁住房拉动装配式建筑面积占总装配式建筑面积比例分别为 10%、16%、15%、12%、8%,“十四五”期间保障性租赁住房对装配式建筑面积的拉动约为12%。

市场规模上,“十四五”期间新建保障性租赁住房中装配式建筑市场规模有望达1.2 万亿元,新建装配式建筑总市场规模可达 9.7 万亿元。根据2020 年新开工装配式建筑中,混凝土结构(PC)和钢结构(PS)占比约7:3,我们假设未来钢结构占比会逐步提高;根据住建部《装配式建筑工程消耗量定额》,装配式混凝土结构平均单位成本为 2053 元,装配式钢结构平均成本为2360 元。

成本端:差距逐步缩小,未来8-15年有望持平


人口红利消退,成本逐渐拉平

劳动力减少,用工成本上升,或将倒逼传统建筑行业谋求转型升级。传统建筑业属于劳动密集型行业,工人数量多,工期长,对人工依赖性较高。在我国工业化水平稳步推进、城镇化率快速提升、人口红利消退等因素的背景下,我国农民工人数几乎不见增长,而建筑业农民工人数占农民工总人数比例却在逐年下降。同时,农民工平均月收入不断攀升,2021 年农民工平均月收入已达4341.5元,同比上升 12.5%,2013 年至今平均年增速为 7.8%。

目前,装配式建筑的建造成本虽高于传统建筑,但随着用工成本不断上升,不考虑其他成本变化,我们预测未来 8-15 年内,有望达到传统建筑与装配式建筑的成本平衡点。测算过程如下:


建安费用情况概要:根据住建部《装配式建筑工程消耗量定额》,装配式混凝土结构建筑平均单位建安费用为 2053 元,单位人工费用302 元,占比约15%,装配式钢结构建筑平均单位建安费用为2360 元,单位人工费用为193元,占比约 8%。根据上海建工的成本构成,传统建筑平均单位建安费用为1800元,单位人工费用为 396 元,占比约 22%。

单平建安费用 vs 单平人工费用:从单平造价来看,装配式混凝土结构建安成本较传统建筑高 253 元,而人工费用低 94 元;装配式钢结构建安成本较传统建筑高 560 元,而人工费用低 203 元。考虑政府对装配式建筑的资金奖补、税收优惠、信贷支持等因素以及装配式建筑的规模效应,我们认为,当传统建筑人工费用比装配式混凝土结构高出 220 元,比装配式钢结构高出500元时,其单位整体建安费用可基本持平。

农民工收入涨幅设定:根据 2013 年至今农民工月收入的平均年增速7.78%。假设未来农民工收入涨幅可能为 6%、8%、10%。

测算结果:当农民工收入涨幅分别为 6%、8%、10%时,传统建筑与装配式混凝土结构的单平人力成本差距将分别在 2036、2032、2030 年达到225元左右,与装配式钢结构的单平人力成本差距将分别在2037、2033、2031 达到500元左右。因此,我们认为 8-15 年内,从人工费用角度,传统建筑和装配式建筑的建安费用可基本持平。

高可回收率降低材料成本,增量成本待行业规范后下降

当前装配式建筑材料成本高于传统建筑,但装配式建筑材料可回收率更高,长远来看更具优势。根据住建部《装配式建筑工程消耗量定额》,装配式建筑的建安费用包括了人工费、材料费、机械费、组织措施费、企业管理费、规费、利润和税金。其中,装配式混凝土建筑的单位材料费 1481 元,占比72%,装配式钢结构的单位材料费 1700 元,占比 72%。传统建筑中,单位材料费1089 元,占比60%。然而,装配式建筑主体钢结构及配套材料可回收再利用,材料平均回收利用率比传统建筑高出了约 33%,促进了资源循环利用。以装配式钢结构为例,假设传统建筑回收利用率为R,那么装配式钢结构回收利率用率为 R+33%,除去可回收部分,传统建筑实际每平材料费为1089×(1-R),装配式钢结构实际每平材料费为 1700×(1-(R+33%)),约等于1139×(1-R),可基本与传统建筑每平材料费持平。

规范标准逐渐统一,增量成本有望进一步减少。装配式的增量成本指为建设某一项目运用装配式建筑较传统建筑所需的额外成本投入。对比分析装配式建筑和传统建筑的各个阶段,主要在设计阶段、预制构件生产和运输阶段、预制构件安装阶段产生增量成本。

因此,我们认为,不论是人工成本、材料成本还是增量成本,装配式建筑与传统建筑的成本差距会逐步达到平衡。并且装配式建筑目前还处于快速发展时期,在政策驱动和市场引领下,产业配套渐渐完善,信息技术不断发展,行业规模逐渐形成,边际成本会逐步递减,各项成本都还存在着较大的下降空间。

                                           来源: 未来智库

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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

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