中國裝配式建筑發(fā)展前景分析

中國裝配式建筑發(fā)展前景分析

塔吊租賃服務(wù)行業(yè)對(duì)應(yīng)的是房地產(chǎn)存量施工市場(chǎng)，穩(wěn)定性更強(qiáng)，年度邊際上的房地產(chǎn)開工下滑不用過度擔(dān)心。塔機(jī)下游服務(wù)行業(yè)主要是房地產(chǎn)與基建，據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，下游應(yīng)用主體還是房地產(chǎn)，大約占8-9成，基建僅1-2成。通過梳理房地產(chǎn)新開工歷史數(shù)據(jù)，2012年、2014年、2015年房地產(chǎn)新開工面積下滑幅度分別為-7%、-11%、-14%。但是當(dāng)年房地產(chǎn)存量施工面積仍然保持13%、9%、1%的增速，主要原因在于我國房地產(chǎn)新開工面積一直保持著遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于竣工面積的狀態(tài)。最新數(shù)據(jù)，2018年我國房地產(chǎn)新開工面積達(dá)到209342萬平方米，房屋竣工面積為93550萬平方米，當(dāng)年房地產(chǎn)新開工面積是竣工面積一倍。從歷年數(shù)據(jù)來看，房地產(chǎn)竣工面積基本保持比較穩(wěn)定的幅度，因此我們判斷在目前狀態(tài)下，即使房地產(chǎn)新開工面積有一定幅度下滑，全社會(huì)存量施工面積預(yù)計(jì)仍然能夠保持穩(wěn)定的增長。

一、海外裝配式建筑產(chǎn)業(yè)

海外裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來大的背景是二戰(zhàn)后的歐洲面臨大量建設(shè)任務(wù)，但同時(shí)嚴(yán)重建筑工人短缺使得傳統(tǒng)建筑方式難以承擔(dān)此任務(wù)，因此裝配式建筑作為一種快速高效同時(shí)人力節(jié)約的建筑方式快速發(fā)展起來。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，裝配式建筑在歐美、日本、新加坡等地已經(jīng)發(fā)展成為非常成熟的產(chǎn)業(yè)，普及程度非常高，已經(jīng)被證明是一種綠色節(jié)能環(huán)保的建筑方式。

裝配式建筑也稱建筑工業(yè)化，是指用現(xiàn)代化的制造、運(yùn)輸、安裝和科學(xué)管理的大工業(yè)生產(chǎn)方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑業(yè)中分散的、低水平的、低效率的手工業(yè)生產(chǎn)方式。它的主要標(biāo)志是建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)配件生產(chǎn)工業(yè)化，施工機(jī)械化和組織。其具體應(yīng)用層面是指在工廠通過標(biāo)準(zhǔn)化的方式生產(chǎn)建筑關(guān)鍵構(gòu)件和部品部件，借助大量工裝模具通過裝配化的方式在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝施工，主體施工和裝修裝飾同步;將建筑生產(chǎn)全過程的設(shè)計(jì)、部品生產(chǎn)、施工、服務(wù)和管理等環(huán)節(jié)聯(lián)接為一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng).從而實(shí)現(xiàn)建筑的生產(chǎn)、供給、銷售和服務(wù)一體化。具體內(nèi)容包括建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、中間產(chǎn)品工廠化、施工作業(yè)機(jī)械化、管理水平現(xiàn)代化四個(gè)方面。

1）、建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化是建筑生產(chǎn)工業(yè)化的前提條件。包括建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、建筑體系的定型化、建筑部品的通用化和系列化。建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化就是在設(shè)計(jì)中按照一定的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范構(gòu)件和產(chǎn)品，形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的部品，減少設(shè)計(jì)的隨意性，并簡化施工手段，以便于建筑產(chǎn)品能夠進(jìn)行成批生產(chǎn)。建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化是建筑產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。

2）、中間品工廠化。中間產(chǎn)品工。廠化是建筑生業(yè)的核心。其形成過程是由中間產(chǎn)品(包括各種PC構(gòu)件配等)生產(chǎn)由施工現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)入廠化制造，以提高建筑物的建筑速度、減少污染、保證質(zhì)量、降低成本。

3）、施工作業(yè)機(jī)械化。它將標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)和定型化的建筑中間投入產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝，運(yùn)用機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)方式來完成，從而達(dá)到減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度、有效縮短工期的目的。

4）、管理水平現(xiàn)代化。

1、裝配式建筑主要特點(diǎn)：

1）、轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式和管理方式。行業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變主要體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)手工操作向工廠機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，勞動(dòng)密集型向科技密集型轉(zhuǎn)變，單件定制向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)變，粗放型生產(chǎn)向集約型發(fā)展四個(gè)方面。而建筑業(yè)管理方式的根本轉(zhuǎn)變?cè)谟谀軌蛲ㄟ^產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)引入工業(yè)化的生產(chǎn)管理方式，令管理方式由粗放式管理向集約化管理轉(zhuǎn)變，提高管理的柔性和效率。

2）、提升效率。根據(jù)中國房地產(chǎn)研究會(huì)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心2013年公布的數(shù)據(jù)顯示，在工期方面，住宅產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式下標(biāo)準(zhǔn)層的層均工期為5.4天;比一般現(xiàn)澆混凝土住宅層均工期7天縮短了1.6天，工期縮短比例為22.8%.在勞動(dòng)力效率方面，我國當(dāng)前采用住宅產(chǎn)業(yè)化建造方式可節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)力46.2%，未來可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)力70.38%?；诠て诳s短比例和現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)力節(jié)約比例，我國現(xiàn)階段住宅產(chǎn)業(yè)化方式能提高綜合效率150%。而根據(jù)國外數(shù)據(jù)，住宅產(chǎn)業(yè)化方式的效率一般為傳統(tǒng)方式效率的3-5倍，成長空間巨大。

3）、建筑質(zhì)量和性能顯著提高。住宅產(chǎn)業(yè)化將住宅分解為不同部品，對(duì)部品進(jìn)行工廠加工制造，可控的工廠生產(chǎn)環(huán)境能夠較好地保證PC構(gòu)件和部品質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求.然后通過現(xiàn)場(chǎng)裝配將PC構(gòu)件和部品組裝為建筑實(shí)體，減少了傳統(tǒng)施工中大量的現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)，能有效地減少避免開裂、滲漏、空鼓、構(gòu)件及房間尺寸偏差、管線質(zhì)量問題以及消防安全隱患等質(zhì)量通病，提高房屋質(zhì)量。同時(shí)，住宅產(chǎn)業(yè)化除了能有效地保證房屋質(zhì)量外，還有利于提升住宅的各種使用性能，彌補(bǔ)傳統(tǒng)住宅的性能缺陷。

4）、節(jié)能環(huán)保。根據(jù)住建部下屬中國房地產(chǎn)研究會(huì)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心2013年公布的數(shù)據(jù)顯示，產(chǎn)業(yè)化住宅在施工過程中，較傳統(tǒng)住宅存在如下優(yōu)勢(shì)：節(jié)約鋼材10%左右；節(jié)約木材80%左右；節(jié)約模板50%左右，節(jié)約水資源50%左右；節(jié)約施工能耗30%左右；減少施工廢棄物約70%。此外，相關(guān)研究人員通過對(duì)代表性的工業(yè)化住宅和傳統(tǒng)住宅施工過程進(jìn)行系統(tǒng)的、綜合的環(huán)境影響評(píng)價(jià);測(cè)算出單位平米的工業(yè)化住宅施工比傳統(tǒng)現(xiàn)澆宅施工降低23%的資源消耗，3%的生態(tài)破壞和7%的健康損害。

歐洲是裝配式建筑興起的地方，產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展最為成熟。瑞典的新住宅中采用通用部件的住宅占到了80%；法國是世界上最早推行裝配式建筑的國家，在1980s以后就已經(jīng)成體系化發(fā)展；德國則是在綠色環(huán)保節(jié)能建筑方面走在最前沿，應(yīng)用比例也非常高。

北美裝配式建筑產(chǎn)業(yè)體系化程度非常高。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2001年美國的裝配式住宅已經(jīng)達(dá)到了1000萬套，占美國住宅總量的7%。美國住宅用構(gòu)件和部品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、專業(yè)化、商品化、社會(huì)化程度很高，幾乎達(dá)到100%。用戶可通過產(chǎn)品目錄買到所需的產(chǎn)品。加拿大與美國發(fā)展相似，60-70年代開始裝配式建筑得到大面積應(yīng)用。大城市多為裝配式混凝土和鋼結(jié)構(gòu)。小鎮(zhèn)多為鋼或鋼—木結(jié)構(gòu)。6度以下地區(qū)，全預(yù)制混凝土（含高層）。

以日本、新加坡為代表的亞洲國家的裝配式建筑跟進(jìn)速度非?？?。以日本為例，在80年代中期，日本裝配式建筑住宅占總竣工數(shù)量大約15%-20%的比例，至90年代以后，傳統(tǒng)手工方式住宅基本都被被替代了，特別對(duì)于其高層住宅，超85%以上比例都使用預(yù)制構(gòu)件。新加坡是目前世界上公認(rèn)的住宅問題解決較好的國家，住宅政策及裝配式住宅發(fā)展理念促進(jìn)其工業(yè)化建造方式得到廣泛推廣,住宅多采用裝配式技術(shù)建造。截止到2015年，新加坡有87%的人住進(jìn)了裝配式政府組屋。香港在政府投資的公屋建造是強(qiáng)制要求使用預(yù)制構(gòu)件，進(jìn)一步帶來了不錯(cuò)的效率和效益，1998年以后，私人商品房開發(fā)項(xiàng)目也開始應(yīng)用預(yù)制外墻技術(shù)，目前私人商品房大部分采用的是外墻預(yù)制件。

二、國內(nèi)

一方面勞動(dòng)力短缺和不斷上升的勞動(dòng)力成本已經(jīng)成為建筑行業(yè)日益嚴(yán)峻的考驗(yàn)，愿意從事傳統(tǒng)建筑行業(yè)的工人在日漸減少，此外勞動(dòng)力的老齡化在建筑行業(yè)也日趨嚴(yán)重，建筑業(yè)的主要從業(yè)人員的農(nóng)民工平均年齡由2008年的34歲上升到2018年的40歲以上，同期平均工資上漲過1.8倍；另一方面現(xiàn)實(shí)的環(huán)保壓力進(jìn)一步迫使建筑產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)。裝配式建筑在實(shí)踐中證明具有很好的人工節(jié)約、資源節(jié)約、效率提升優(yōu)勢(shì)。

建筑行業(yè)是典型的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，對(duì)人工需求巨大，但現(xiàn)階段我國傳統(tǒng)建筑行業(yè)面臨這嚴(yán)重的工人短缺、成本快速上升以及從事意愿的工人日漸減少等問題。首先是建筑業(yè)工人老齡化嚴(yán)重以及從事數(shù)量持續(xù)下降。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，建筑業(yè)從業(yè)人員的農(nóng)民工平均年齡由由2008年的34歲上升到2018年的40歲以上，傳統(tǒng)建筑工地現(xiàn)場(chǎng)基本上沒有年輕人，從一線草根調(diào)研能很明顯觀察到此現(xiàn)象。而且進(jìn)一步從數(shù)據(jù)看出，建筑業(yè)農(nóng)民工人數(shù)的絕對(duì)值從2014年以來一直在下滑，從61.1百萬人下降到了54.2百萬人。建筑業(yè)農(nóng)民工占總體農(nóng)民工比例從2014年也一直在下滑，從22.30%的占比下降到了18.90%的占比，建筑行業(yè)勞動(dòng)力供給形勢(shì)是在不斷惡化的。

從農(nóng)民工總體人數(shù)增長也得到了停滯，每年增長比例不足2%。80年代之后，出生的新生代農(nóng)民工占總體農(nóng)民工比例且在持續(xù)增長之中，目前已經(jīng)超過了50%。而根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，新生代農(nóng)民工的就業(yè)更偏向于制造業(yè)，而不是建筑業(yè)。這說明整體社會(huì)的勞動(dòng)力供給對(duì)于建筑行業(yè)來說是在進(jìn)一步惡化的，未來產(chǎn)業(yè)面臨巨大的勞動(dòng)工人需求壓力。

嚴(yán)峻的勞動(dòng)力短缺是我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的根本驅(qū)動(dòng)力，未來采取更加節(jié)省人工、效率更高的的建筑方式迫在眉睫，這也是為什么需要發(fā)展裝配式建筑原因。

提高建筑業(yè)的環(huán)保節(jié)能水平，轉(zhuǎn)變建筑行業(yè)的發(fā)展方式是中國建筑行業(yè)未來發(fā)展的重要方向。現(xiàn)階段房屋建造方式，即鋼筋混凝土現(xiàn)澆體系，雖對(duì)城鄉(xiāng)建設(shè)快速發(fā)展貢獻(xiàn)很大，但弊端十分突出，主要表現(xiàn)在：一是粗放式，鋼材、水泥浪費(fèi)嚴(yán)重；二是用水量過大；三是工地臟、亂、差，往往是城市可吸入顆粒物的重要污染源；四是質(zhì)量通病嚴(yán)重，而裝配式建筑采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)干法裝配及BIM一體化管理等方式，顯著縮短了工期，減少了產(chǎn)能消耗，節(jié)省了資源，降低了粉塵，噪音，建筑廢物等環(huán)節(jié)污染，帶來了顯著的節(jié)能環(huán)保效果。

據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示統(tǒng)計(jì)，裝配式建筑在節(jié)能減排、效率提升、人工節(jié)省方面具有很明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，從質(zhì)量角度觀察，裝配式建筑的構(gòu)件都在工廠內(nèi)完成，能夠很好的保證預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品質(zhì)量，建筑物的結(jié)構(gòu)精度、滲漏、開裂、隔音、保溫、防火等功能有明顯提升.其次，從效率角度觀察，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，目前裝配式建筑（即PC）建造方式能夠縮短19%的工期，節(jié)省工序25%，減少四分之一的用工量.再者，從察節(jié)能環(huán)保角度觀察，據(jù)住建部統(tǒng)計(jì)，PC建造方式每平米能耗能降低20%，水耗、模板量、垃圾量分別減少63%、87%、91%.此外,從從環(huán)保角度觀察，構(gòu)件部分大部分都在工廠完成.現(xiàn)場(chǎng)污水排放量大幅減少，現(xiàn)場(chǎng)模板、鋼筋、混凝土作業(yè)大幅減少，噪音和粉塵也大大減少。最后，從人工需求考察，在目前比較低水平的裝配式建筑發(fā)展階段。草根調(diào)研裝配式建筑項(xiàng)目，其現(xiàn)場(chǎng)工人的需求要比傳統(tǒng)建筑方式要少25%左右，而且隨著PC產(chǎn)業(yè)發(fā)展成熟度提高，現(xiàn)場(chǎng)建筑工人需求量還有進(jìn)一步降低空間。

目前我國裝配式建筑正在從試點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)散，進(jìn)入1-N的初級(jí)發(fā)展階段，未來將迎來一個(gè)加速向上發(fā)展期。

全國發(fā)展的第一梯隊(duì)屬于上海、長沙等地區(qū)，特別是上海，裝配式建筑比例已經(jīng)達(dá)到63%；第二梯隊(duì)包括湖南、江西、江蘇、浙江、山東、安徽、北京等地，裝配式建筑應(yīng)用比例已經(jīng)達(dá)到10%左右水平，呈現(xiàn)出明顯的以上海、長沙兩個(gè)點(diǎn)向周邊輻射發(fā)展的態(tài)勢(shì)；其余二十多余家省份盡管發(fā)展比例不高，但也都在2017年實(shí)現(xiàn)0的突破，按照各家省份的目標(biāo)規(guī)劃，未來幾年都將進(jìn)入比較快速發(fā)展的通道。

從全球裝配式建筑發(fā)展經(jīng)驗(yàn)看，這個(gè)是大方向，我國這條路現(xiàn)在才剛開始，未來還有很長的路要走，大有發(fā)展前途。

根據(jù)建筑主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式，裝配式建筑發(fā)展路線可以分為三類，裝配式混凝土建筑、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑、裝配式木結(jié)構(gòu)建筑。

未來裝配式混凝土建筑將繼續(xù)占據(jù)裝配式建筑結(jié)構(gòu)選型的主導(dǎo)地位，同時(shí)也有可能不排除以遠(yuǎn)大可建為代表的全新一代全鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的發(fā)展,但無論是以何種方式發(fā)展，在目前時(shí)點(diǎn)，裝配式建筑對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈帶來的變化最確定的一點(diǎn)即為吊裝環(huán)節(jié)，最直接的影響就是吊裝重量的提升以及吊裝服務(wù)要求的提高。

傳統(tǒng)建筑方式的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中，塔吊主要用于吊裝鋼筋、水泥等散貨，單次吊裝重量較小，以小型塔吊為主。裝配式建筑方式吊裝的主要為鋼筋混凝土梁、柱、板等構(gòu)件，甚至是整個(gè)房間，吊裝重量遠(yuǎn)大于現(xiàn)澆法的材料吊裝重量。

從施工流程來看，大量的建筑構(gòu)件已經(jīng)在工廠生產(chǎn)加工完成.現(xiàn)場(chǎng)施工最主要的工作就是大量的裝配作業(yè)，對(duì)塔吊選擇、塔吊布局、施工進(jìn)度、吊裝效率等都提出了更高的要求。因此塔吊施工環(huán)節(jié)將越來越成為裝配式建筑施工流程最核心的環(huán)節(jié)。裝配式建筑的流程可以簡單分為以下幾步:安裝外墻板——墻板連接件安裝、板縫處理——疊合梁安裝——內(nèi)墻板安裝——柱、剪力墻鋼筋綁扎——電梯井道內(nèi)模板安裝——剪力墻、柱模板安裝——墻、柱澆筑混凝土——墻柱模板拆除、樓板支撐搭設(shè)、安裝疊合式樓板——吊裝樓梯梯段——工作面安裝安全防護(hù)措施——樓板拼縫處抗裂鋼筋安裝——樓板內(nèi)預(yù)埋管線安裝、面層鋼筋綁扎——樓板混凝土澆筑——進(jìn)入上一層結(jié)構(gòu)施工，拆除欄桿，吊裝外墻板?？梢钥吹窖b配式建筑的大部分流他程都需要使用塔吊來完成，比如內(nèi)墻板、外墻板、疊合板、樓梯及其他PC構(gòu)件的吊裝、墻、柱澆筑混凝土及樓板混凝土澆筑步驟也都需要使用塔吊來吊澆混凝土。而傳統(tǒng)建筑方式只需要塔吊來吊施工用的鋼筋、木楞、混凝土、鋼管等施工的原材料。

三、發(fā)展前景

目前國內(nèi)塔吊存量市場(chǎng)仍以小型塔吊為主，中大型塔吊保有量不足5%。中大塔吊正常使用年限可以達(dá)到15-20年時(shí)間，而小塔吊使用壽命則在8年-10年左右時(shí)間。測(cè)算，自1999年至2017年，我國累計(jì)銷售塔機(jī)47萬臺(tái)，除去出口3.2萬臺(tái)，國內(nèi)實(shí)際塔機(jī)累計(jì)銷量為42.2萬臺(tái)。按照10-20年使用壽命周期測(cè)算，目前社會(huì)塔吊存量在35-45萬臺(tái)之間。其中符合裝配式建筑的中大型塔吊不超過2萬臺(tái)，占比不超過5%。

測(cè)算，至2026年中大塔吊需求量平均在1