建筑产业现代化剖析.docx

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建筑产业现代化剖析

建筑产业现代化剖析

★建筑产业现代化剖析★

15年以来建筑产业现代化有望迎来拐点，中央和地方政府极为重视，我们认为，随着装配式建筑的技术成熟，成本下降，在政策的支持下，有望迎来快速发展期。

从推动钢结构装配式建筑发展角度，看好杭萧钢构、精工钢构、鸿路钢构、东南网架和中国中冶；从推动轻质墙体发展角度看好北新建材。

建筑产业现代化是以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理为核心的新型建造方式，对推动建筑产业转型升级、实现节能减排、促进新型城镇化发展都具有重要意义。

建筑产业现代化主要有三种大的技术路径：

预制混凝土装配化施工、钢结构装配化施工、木结构装配化施工。

美国、欧洲、日本装配化建筑占比在60%以上，而我国这一占比仅个位数，存在较大的发展空间。

建筑工人的成本上升和社会对环保的重视，也在倒逼我国加快建筑产业现代化的发展。

建筑产业现代化发展的拐点已经临近：

1）政策频出：

16年政府工作报告首次提出大力发展钢结构和装配式建筑。

《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》又明确提出，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%，积极稳妥推广钢结构建筑。

同时地方政府对建筑产业化重视程度明显提升，14年以来，各地发布的推进工业化建筑的纲领性文件达55个，发过政策的省及直辖市15个，例如重庆要求：

“到2018年政府投资的新建公共、公益性建筑应用钢结构比重达到30%以上，社会投资的公共建筑应用钢结构比重达到10%”等。

2）技术拐点：

装配式建筑的技术已经趋于成熟，目前在抗震、建筑使用寿命等方面已经超越传统现浇混凝土建筑。

防火、隔音、保温随着产业链成熟，不存在较大问题。

3）成本拐点：

当前预制混凝土建筑的成本要略高于传统现浇混凝土的建筑，而对于钢结构建筑，随着钢价降低、人工成本下降，考虑到钢结构住宅得房率高、建筑工期短等因素，其综合成本已经和现浇混凝土住宅基本持平。

4）钢铁产能过剩，也有利于钢结构装配式建筑发展，2016年2月，国务院在《国务院关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》中提出，推广应用钢结构建筑，大幅提高钢结构应用比例。

1.建筑产业现代化是未来建筑产业发展的方向1.1什么是建筑产业现代化建筑产业现代化是以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理为核心的新型建造方式，对推动建筑产业转型升级、实现节能减排、促进新型城镇化发展都具有重要意义。

建筑产业现代化>建筑工业化>建筑装配化。

从内涵上讲，建筑产业现代化的内涵更广，不仅包涵了设计、生产、施工的标准化、工厂化、装配化，而且强调信息化管理，不仅要求建筑形成产业化，还要求具备现代化的生产能力和管理手段。

但是建筑装配化是实现建筑产业现代化的核心，当前我国还是以现浇混凝土建筑为主，距离装配化还有较大差距，故本篇报告里建筑产业现代化、建筑工业化、建筑装配化这三个概念可以近似等同，主要区别于现浇混凝土的传统建造方式。

图1：

建筑产业现代化的内涵更广，大于建筑工业化和建筑装配化

1.2建筑产业现代化的实现路径建筑产业现代化目前主要有三种路径：

预制混凝土装配式建筑（PC）：

在工厂内预制混凝土构件或部件，在施工现场装配而形成的住宅。

预制装配式住宅的核心是构件预制与节点现浇相结合，发挥各自优势，保证结构的整体性。

预制混凝土装配式住宅的优势有质量好、工期短、产业化程度高等特点。

钢结构装配式建筑：

由钢结构作为承重结构，配合工业化楼板系统、内外墙体系统，形成一套完备的住宅建筑体系。

优势有：

柱网间距大、构件截面小，建筑布局灵活得房率高；结构构件全部在工厂加工，现场装配化程度高。

木结构装配式建筑：

材料环保，装配率高，但是受资源禀赋限制，在我国大规模应用难度较大。

1.3实现建筑产业现代化对我国建筑产业长远健康发展有重大意义一、解决建筑行业长期发展中将遭遇的劳动力短缺、劳动成本过高的问题。

传统建筑模式下，工人作业条件差，危险性高，随着我国人口结构的变化和年轻人对于工作环境要求的提高，传统建筑模式面临劳动力短缺的严重问题。

由于工业化住宅建筑的主要构件均在工厂集中机械化生产，可以大量减少现场作业工人的数量。

大量的农民工从施工现场进驻生产工厂成为建筑产业工人，使他们享受更好的工作环境和社会福利条件，既降低劳动强度，降低工人们的劳动强度和安全事故的发生率，提高工人的素质，加快工业化建设。

有利于建筑业由劳动密集向技术密集转变。

产业化相比目前传统施工模式用工减少50％左右，有利于提升产业工人素质，实现减员增效。

二、保护环境，实现可持续、科学发展的目标。

工业化建筑在节水、节电、减少垃圾、节能减排，缩短施工周期、降低施工噪音和扬尘污染方面效果显著。

工业化建筑的建造方式可将大部分湿作业转入工厂，可以有效的减少有害气体及污水排放，降低施工粉尘及噪声污染，大大减少了施工扰民的现象，有利于环境保护。

据万科统计数据显示，与传统施工方式相比，工业化方式每平米建筑面积的水耗降低64.75%，能耗降低37.15%，人工减少47.35%，垃圾减少58.89%，污水减少64.75%。

其他统计数据显示，工业化建造方式比传统方式减少能耗60%以上，垃圾80%以上，对资源节约的贡献非常显著。

可减少用水量60％以上、木材近80％、材料浪费20％以上、建造垃圾约80％、建造综合能耗70％以上。

工业化住宅的构件在工厂集中生产，生产用水和模板可以做到循环利用。

雨污分离、节水、节电等等绿色建筑的具体标准，可以做到环境水与生活用水的二次充分利用，节约资金，环保可行。

三、提升建筑品质，实现建筑业战略转移，产业升级。

工厂化预制生产的构配件，设备精良、工艺完善、技术工人操作熟练，质量容易控制，构配件生产有质量保障。

工程建设的品质保障也可通过建筑的抗震性得以体现。

较短的建造周期可以提升开发商建设期的抗风险能力，并提高投资资金的周转率，改善财务状况，提升盈利水平。

发展建筑产业化可以将2000多种相关联行业产品进行整合与集成。

带动建材、冶金、轻工、化工、机械、装修装饰以及物流等多个相关产业的发展，形成巨大的产业链条。

将催生一些新兴产业，如新的住宅工厂、构件生产行业、材料生产行业和安装维护行业等，由此带来产业升级的机会。

2.建筑产业现代化迎来发展拐点2.1国家高度重视，政策大力支持，政策拐点到来国家对建筑产业现代化的重视程度越来越高，政策不断加码。

2016年1月1日起，由住房城乡建设部住宅产业化促进中心、中国建筑科学研究院会同有关单位历时两年多编制的国家标准《工业化建筑评价标准》正式实施，对工业化建筑有了更明确、科学的划分标准。

16年政府工作会议上，首次提到要大力发展钢结构和装配式建筑。

2016年2月，国务院在《国务院关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》中提出，推广应用钢结构建筑，大幅提高钢结构应用比例；《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》又明确提出，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%，积极稳妥推广钢结构建筑。

表1：

中央关于推进建筑产业现代化及钢结构住宅的政策

15年开始，地方政府对建筑产业现代化重视程度明显提升，具体政策细则不断落地，建筑产业化投资的拐点已现。

根据我们不完全统计，14年以来，各地发布的推进建筑产业现代化的纲领性文件达55个，发过政策的省及直辖市15个，分别是上海、北京、湖南、海南、重庆、四川、福建、陕西、江苏、深圳、吉林、安徽、浙江、河南、广西。

可见，14年，尤其是15年以来，地方政府对建筑产业现代化的重视程度非常高，政策拐点已经到来。

我们认为，一方面是工业化建筑的技术基本成熟，成本在不断下降，具有吸引力，另一方面，由于人口结构问题，建筑工人数量未来几年将持续减少，如果不抓住时机发展工业化建筑，未来建筑的人工成本将高到难以承受。

2.2技术逐渐成熟，技术拐点已现装配式建筑的技术已经趋于成熟，目前在抗震、建筑使用寿命等方面已经超越传统现浇混凝土建筑。

过去业主对钢结构住宅的居住体验有所担心，但是我们认为，居住体验主要受以下因素影响：

防渗漏、防火、隔音、保温、防腐蚀、抗震等。

渗漏、保温的问题主要由外墙材料决定，不受结构影响，随着新型材料的发展，钢结构住宅渗漏、保温性能和钢混住宅的没有太大差异。

防火、防腐方面，我国规定一般建筑承重结构在火灾发生时的耐极限至少2.5h，而一般的钢耐火极限都低于1小时，所以钢结构住宅必须经过防火处理才能达到防火标准。

防火涂料是用于喷涂在钢结构构件表面，能够形成耐火隔热的保护层，提高钢结构构件的耐火极限的化学材料。

防火涂料的优点是施工方便，附着力强，且占用空间少。

现阶段采用的厚涂料方法，可以根据钢结构住宅的防火时常来喷涂相应厚度的涂料实现，操作和控制简单。

钢材的耐腐蚀性差，钢结构住宅需要采取必要的防腐措施来保证住宅的安全使用。

具体的防腐措施有两种，其一是加入耐腐蚀元素，改变钢材成分；其二是在钢材的表面加保护层，隔离腐蚀介质。

钢构件的耐腐措施技术上成熟，方法上比较简便。

总体来说，钢结构住宅的居住舒适性和钢混住宅已经没有太大差异。

表3：

防火涂料类型和耐火时长

2.3产业链逐渐成熟，成本不断降低当前预制混凝土建筑的成本要略高于传统现浇混凝土的建筑，但是随着后续产业链的完善、规模效应的发挥、人工成本的上升，其成本将逐渐接近或超过传统现浇建筑。

对于钢结构建筑，随着钢价降低、人工成本下降，考虑到钢结构住宅得房率高、建筑工期短等因素，其综合成本已经和现浇混凝土住宅基本持平。

根据草根调研的结果，杭萧钢构包头万郡大都城二期钢结构住宅建造成本与普通住宅相比，钢结构住宅综合建造成本每平米略高于普通住宅200元左右，在万郡三期开发过程中将采用杭萧第三代钢管束体系，内部测算三期钢结构住宅的综合建造成本与传统住宅建造成本基本持平。

未来随着国家建筑劳动力的紧缺，建筑工人工资也会水涨船高，今后钢结构住宅的人工成本优势将会越来越明显。

2.4钢铁产能过剩，有利于钢结构装配式建筑发展2016年2月国务院发布《国务院关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》，其中明确提到“推广应用钢结构建筑，结合棚户区改造、危房改造和抗震安居工程实施，开展钢结构建筑推广应用试点，大幅提高钢结构应用比例。

”在钢结构工业发展成熟的国家，钢结构在建筑结构中的占比普遍超过40%，美国钢结构建筑占比在大多数年份都在40%以上，1999年达到56%；日本20世纪90年代钢结构建筑占比达到39%。

英国新增建筑90%以上是钢结构。

根据中国钢结构协会的数据，2012年中国使用钢结构的建筑占比仅6%。

钢结构工业的高速发展期一般为20-25年，随后进入成熟稳定期，此时钢结构产量占钢铁产量的比重约为20%-30%。

美国钢结构的高速发展期为1953-1975年，日本为1975-1955年，大致持续20-25年。

进入成熟期以后，美国钢结构产量的峰值为5000万吨，对应的钢产量约1.1亿万吨，占比达到45%，之后该比例有所降低，维持在20-30%左右；日本钢结构产量稳定在年均2500万吨的水平，钢产量稳定在1亿吨左右，占比约25%。

图3：

20世纪90年代日本钢结构建筑占比达39%

图5：

2014年中国钢结构产量占粗钢产量仅为5%

3.装配式建筑市场空间测算预计到2020年，我国装配式建筑产值达7035亿元以上，其中钢结构建筑产值3918亿元。

根据《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%，积极稳妥推广钢结构建筑。

我们假设到2020年，我国商品房新开工面积和2015年持平，装配式建筑占比为15%，其中钢结构占比5%；保障性安居住房中装配式建筑占比30%，其中钢结构占比20%，并按照2000元每平米造价测算。

表4：

2020年装配式建筑产值预测

保障性安居工程将成为住宅产业化发展的突破口。

政府类项目上将率先使用住宅产业化项目，从目前各地已经出台的政策上面看，政府项目使用建筑产业化的比例都较社会类项目要高。

我国近几年保障房平均每年建设700万套左右，体量大，受众广，是住宅产业化发展重要突破口。

4.钢结构装配式成本占优，预制混凝土装配式体验占优4.1钢结构装配式住宅的优势钢结构具有自重轻、抗震性好、工业化程度高、环保性好等诸多优势，是国家绿色建筑产业现代化的鼓励方向。

具体而言，钢结构具有如下优势：

（1）自重轻：

钢结构体系自重轻，约为混凝土结构的二分之一，砖混结构的六分之一至四分之一，较轻的自重使得地基的处理难度大大降低。

（2）抗震性好：

在高烈度地震区，若自重减轻一半，相当于降低抗震设防烈度一度。

根据测算，中等高度建筑采用钢结构，结构自重减轻约三分之一，地震作用可减少30-40%，地面上单位面积的负荷也可减少25%以上，并且地震损伤后也更易修复。

（3）空间利用率高：

由于钢材强度高，房屋自重轻，故以钢骨架作承重结构时，可建造开间和进深较大的房屋，高层建筑钢结构的结构占用面积只是同类钢筋混凝土结构面积的30%，采用钢结构可以增加使用面积5%－8%，提升得房率。

（4）工业化程度高，施工周期短，施工成本低：

1）采用工厂化生产，现场组装，可全天候作业；2）由于钢结构本身可作为劲性结构承担结构荷载和施工荷载，施工时不必支模、拆模，大大加快施工速度，30－50层的钢结构工程可以缩短施工工期8－12个月左右，减少施工周期；（5）环保性好：

1）施工环保，现场施工主要是部件的组合安装干作业，而且作业量少，现场极少有粉尘、污水、噪音；2）钢结构主体钢材可拆卸，实现藏钢于建筑，住宅寿命达到后可以实现钢材的重复利用。

（6）可塑性强，利用广泛。

钢材的可塑性较强，钢结构构件可以制造或组合成各种造型的结构构件，可以实现较好的艺术表现力。

4.2钢结构装配式建筑在成本上比预制混凝土有优势钢结构建筑的综合成本已经和现浇混凝土接近，相比预制混凝土建筑在成本上更有优势，我们预计未来在保障房项目，医院、学校等民生工程，办公楼等项目的使用率更高。

预制混凝土建筑的居住体验更加接近现浇混凝土建筑，符合国内消费者的居住偏好，未来随着产业链成熟，成本也会相应降低，我们预计未来在商品房住宅上的使用率会更高。

预制混凝土（PC）装配式建筑是在工厂内预制混凝土构件或部件，在施工现场装配而形成的住宅。

预制装配式住宅的核心是构件预制与节点现浇相结合，发挥各自优势，保证结构的整体性。

预制混凝土装配式住宅的优势有质量好、工期短、产业化程度高等，但与现浇混凝土结构相比，节点处现场施工质量控制要求高；同时整体性不如现浇混凝土，在高层以及高烈度区应用需谨慎。

多高层钢结构住宅体系由钢结构作为承重结构，配合工业化楼板系统、内外墙体系统，形成一套完备的住宅建筑体系。

多高层钢结构住宅体系的优势有：

柱网间距大、构件截面小，建筑布局灵活得房率高；结构构件全部在工厂加工，现场装配化程度高。

多高层钢结构住宅体系需要解决的是楼板和内外墙板体系的工业化问题，并满足建筑隔声、保温、防水以及与钢结构的连接节点构造等要求。

成本高当前阶段制约了预制混凝土大规模应用。

以沈阳市某共租房项目为例，项目总建筑面积逾11万平方米，公租房数量预计超过2000套。

同一住宅建筑，预制混凝土设计每平米建安费用2418.7元，比现浇设计平米建安费用高出783.94元，其中，土建工程高出811.71元。

不难发现，采用预制混凝土设计，在地下工程、砌筑工程、楼地面工程、屋面及防水工程、抹灰及零星工程以及措施项目中均较传统现浇设计造价节约，仅PC构件及安装一项，造价大幅增加，是造成比传统现浇建筑造价偏高的关键因素。

表5：

预制混凝土建筑与现浇建筑成本比较

钢结构住宅综合成本已经做到和现浇住宅基本持平。

刚才提到的PC构件及安装费用，主要由PC构件的设计、生产、运输、安装构成，相比之下，钢结构的生产、设计已经比较成熟，由于质量轻，运输、安装成本更低。

考虑到得房率高、建筑工期短等因素，其综合成本已经和现浇住宅基本持平。

5.国外建筑产业现代化的发展经验5.1建筑产业现代化在国外起步较早，标准成熟“二战”后国外建筑产业化开始蓬勃发展，现阶段已经成为发达国家建筑的主要结构形式。

上世纪50年代，二战结束后，欧洲面临着住房紧缺的问题，欧洲一些国家为解决房荒问题掀起住宅建筑的工业化高潮，住宅建筑产业化主要表现在轻钢结构住宅结构体系的应用。

轻钢结构住宅体系以其环保、抗震性能好、施工速度快等显著优点迅速被应用到建筑体系中，逐渐形成了完整配套的轻钢结构住宅体系。

经历了半个世纪的发展，到目前为止，钢结构己是发达国家的主导建筑结构。

在欧、美、日本等地，钢结构住宅已经在住宅中占据绝对的优势，在美国超过70%的民居住宅采用钢结构体系，特别是别墅建筑均采用轻钢架体系。

一、美国发展情况：

美国住宅建筑市场发育完善，住宅用构件和部品的标准化、系列化及其专业化、商品化、社会化程度很高，几乎接近100%，各种施工机械、设备、仪器等租赁化非常发达，混凝土商品化程度达到84%。

美国住宅多建于郊区，以低层住宅为主。

早先的美国住宅多以木结构建造，随着轻型钢结构应用技术日趋成熟、完善，现逐步以钢代木。

据统计，1996年美国已拥有20万幢钢框架小型住宅，约占住宅建筑总数的20%；轻型钢结构体系所占建筑市场的比例已从1965年的15%发展到2000年的75%。

美国是世界上最早采用钢框架结构建造住宅的国家。

1945年，美国国会通过法令，要求全国建筑材料一半以上用于建造廉价住房，主要是由于二战结束后剩余了大量的钢铁，钢铁产量的过剩让钢结构在美国迅速度发展开来。

美国的住宅产业化主要经历了以下几个阶段：

1965年轻钢结构仅占15%，1990年就增加到53%，1993年则已上升至68%，到2000年则达到75%的市场占有率。

建筑构件的标准化、系列化、专业化、商品化、社会化程度很高。

图8：

美国轻钢结构住宅占比超过70%

二、欧洲发展情况：

法国是世界上最早推行建筑工业化的国家之一，以发展通用构配件制品为特征。

法国是世界上较早推行建筑工业化的国家，致力于推行标准的配件制品。

法国在1977年成立了构件建筑协会，1978年制定了尺寸协调规则，提出了工业化建筑体系，该体系由一系列能够互相替换的模数化构件组成，并且编制了建筑体系构件目录。

标准体系的构建目录对于建筑工业化的推行带来了重大影响，在该目录下建筑师可任选其中的构件，以自己的构思组成各种各样的住宅。

在80年代中期，法国又编制了构件逻辑系统，90年代末编制了住宅通用构件C5软件系统，对构件逻辑系统不断进行完善。

丹麦发展住宅通用体系化的主要方向是产品目录设计，并将模数法制化，居民住宅也大多采用多样式的装配式板墙体系。

瑞典作为世界上住宅产业化最发达的国家之一，亦有其特点，其中约80%的住宅都是以通用部件为基础的住宅体系，值得一提的是瑞典的产业化住宅公司生产的独户住宅在世界各国畅销。

英国的住宅产业化水平也很发达，采用的建筑结构形式是多元化的，并建造了一定数量的多高层钢结构住宅，如伦敦Raines庭院。

三、日本发展情况：

日本是个多地震国家，钢结构住宅具有良好的抗震性成为日本主要的住房表现形式。

作为参考，根据1999年的统计资料显示，日本的钢结构低层住宅已占工业住宅的71%，其余为木结构和混凝土结构住宅。

日本的住宅产业化始于60年代初期，由于受当时社会环境影响，产生了商品化、批量化生产的住宅，以来解决人们对住宅需求的快速增加，及其建筑技术人员缺少的问题，在这种情况下简化了现场施工工期及难度，大大提高了产品质量和工程效率。

70年代后期，日本住宅产业化技术逐渐成熟起来，国内各大企业联合组建住宅产业集团，创建了盒子住宅、单元住宅等多种住宅形式，与此同时编制了产业化住宅性能认证制度，使产业化住宅的质量和功能更加规范。

5.2住宅产业化的国际经验从住宅产业化的国际经验来看，政府积极推动是住宅产业化发展起来的关键要素。

日本住宅产业化特征主要表现在第一，政府积极扶持。

设立通产省和建设省为住宅产业化的政府管理部门，对住宅产业化的实施进行整体规划，统一管理，调动企业、科研单位、高校研发钢结构住宅新技术的积极性，扩大宣传力度，启动银行住房贷款，大力支持住宅信贷。

同时，政府财政大力支持，为钢结构住宅科研、建设提供充足的资金保证。

第二，始终坚持构配件的标准化、模数化、系列化，对住宅材料、设备、部品、结构、安全性等方面制定的详细配套标准。

组织专家研究建立统一的模数标准，逐步实现标准化、部件化。

此外，通过建立优良住宅部件的认证制度，对住宅部件的性能运行定量化与区分等级，促进钢结构住宅技术的不断进步。

第三，住宅产业集团及行业协会是实施的主体。

大型住宅产业集团的形成是住宅产业化成熟的标志，由此形成了完整的住宅产业化链条，设计、加工生产、安装、装修、售后服务一体化。

从香港的住宅产业化发展过程来看，政府的积极作为对推动香港住宅产业化的作用非常明显。

首先，政府的公屋带头使用，抛弃粗放式的建设模式，从我做起，起到示范作用。

其次，出台一些限制性的政策，2005年开征建筑废物处置费，对于建筑垃圾，建筑公司除了支付车费外，送往堆填区的废物每吨要交125港元，送往分类工厂则减至每吨100港元。

显然，预制装配化的推广会减少废物的产生，建筑商使用预制部件的积极性就被调动起来了。

这项政策逼着开发商走资源节约的道路，具有一定的强制性。

最后，政府给予开发商一定的优惠政策，缓解开发商因采用住宅产业化相关新技术带来的成本增加，起到引导作用。

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