中国装配式建筑发展前景分析

中国装配式建筑发展前景分析

塔吊租赁服务行业对应的是房地产存量施工市场，稳定性更强，年度边际上的房地产开工下滑不用过度担心。塔机下游服务行业主要是房地产与基建，据调查数据显示，下游应用主体还是房地产，大约占8-9成，基建仅1-2成。通过梳理房地产新开工历史数据，2012年、2014年、2015年房地产新开工面积下滑幅度分别为-7%、-11%、-14%。但是当年房地产存量施工面积仍然保持13%、9%、1%的增速，主要原因在于我国房地产新开工面积一直保持着远远高于竣工面积的状态。最新数据，2018年我国房地产新开工面积达到209342万平方米，房屋竣工面积为93550万平方米，当年房地产新开工面积是竣工面积一倍。从历年数据来看，房地产竣工面积基本保持比较稳定的幅度，因此我们判断在目前状态下，即使房地产新开工面积有一定幅度下滑，全社会存量施工面积预计仍然能够保持稳定的增长。

一、海外装配式建筑产业

海外装配式建筑产业发展起来大的背景是二战后的欧洲面临大量建设任务，但同时严重建筑工人短缺使得传统建筑方式难以承担此任务，因此装配式建筑作为一种快速高效同时人力节约的建筑方式快速发展起来。经过半个多世纪的发展，装配式建筑在欧美、日本、新加坡等地已经发展成为非常成熟的产业，普及程度非常高，已经被证明是一种绿色节能环保的建筑方式。

装配式建筑也称建筑工业化，是指用现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业生产方式，代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式。它的主要标志是建筑设计标准化、构配件生产工业化，施工机械化和组织。其具体应用层面是指在工厂通过标准化的方式生产建筑关键构件和部品部件，借助大量工装模具通过装配化的方式在现场进行安装施工，主体施工和装修装饰同步;将建筑生产全过程的设计、部品生产、施工、服务和管理等环节联接为一个完整的产业系统.从而实现建筑的生产、供给、销售和服务一体化。具体内容包括建筑设计标准化、中间产品工厂化、施工作业机械化、管理水平现代化四个方面。

1）、建筑设计标准化。设计标准化是建筑生产工业化的前提条件。包括建筑设计的标准化、建筑体系的定型化、建筑部品的通用化和系列化。建筑设计标准化就是在设计中按照一定的模数标准规范构件和产品，形成标准化、系列化的部品，减少设计的随意性，并简化施工手段，以便于建筑产品能够进行成批生产。建筑设计标准化是建筑产业化现代化的基础。

2）、中间品工厂化。中间产品工。厂化是建筑生业的核心。其形成过程是由中间产品(包括各种PC构件配等)生产由施工现场转入厂化制造，以提高建筑物的建筑速度、减少污染、保证质量、降低成本。

3）、施工作业机械化。它将标准化的设计和定型化的建筑中间投入产品的生产、运输、安装，运用机械化、自动化生产方式来完成，从而达到减轻工人劳动强度、有效缩短工期的目的。

4）、管理水平现代化。

1、装配式建筑主要特点：

1）、转变生产方式和管理方式。行业生产方式的转变主要体现在现场手工操作向工厂机械化、自动化生产转变，劳动密集型向科技密集型转变，单件定制向大规模定制转变，粗放型生产向集约型发展四个方面。而建筑业管理方式的根本转变在于能够通过产业化平台引入工业化的生产管理方式，令管理方式由粗放式管理向集约化管理转变，提高管理的柔性和效率。

2）、提升效率。根据中国房地产研究会住房和城乡建设住宅产业化促进中心2013年公布的数据显示，在工期方面，住宅产业化生产方式下标准层的层均工期为5.4天;比一般现浇混凝土住宅层均工期7天缩短了1.6天，工期缩短比例为22.8%.在劳动力效率方面，我国当前采用住宅产业化建造方式可节约现场劳动力46.2%，未来可以实现节约现场劳动力70.38%。基于工期缩短比例和现场劳动力节约比例，我国现阶段住宅产业化方式能提高综合效率150%。而根据国外数据，住宅产业化方式的效率一般为传统方式效率的3-5倍，成长空间巨大。

3）、建筑质量和性能显著提高。住宅产业化将住宅分解为不同部品，对部品进行工厂加工制造，可控的工厂生产环境能够较好地保证PC构件和部品质量达到标准要求.然后通过现场装配将PC构件和部品组装为建筑实体，减少了传统施工中大量的现场湿作业，能有效地减少避免开裂、渗漏、空鼓、构件及房间尺寸偏差、管线质量问题以及消防安全隐患等质量通病，提高房屋质量。同时，住宅产业化除了能有效地保证房屋质量外，还有利于提升住宅的各种使用性能，弥补传统住宅的性能缺陷。

4）、节能环保。根据住建部下属中国房地产研究会住房和城乡建设住宅产业化促进中心2013年公布的数据显示，产业化住宅在施工过程中，较传统住宅存在如下优势：节约钢材10%左右；节约木材80%左右；节约模板50%左右，节约水资源50%左右；节约施工能耗30%左右；减少施工废弃物约70%。此外，相关研究人员通过对代表性的工业化住宅和传统住宅施工过程进行系统的、综合的环境影响评价;测算出单位平米的工业化住宅施工比传统现浇宅施工降低23%的资源消耗，3%的生态破坏和7%的健康损害。

欧洲是装配式建筑兴起的地方，产业体系发展最为成熟。瑞典的新住宅中采用通用部件的住宅占到了80%；法国是世界上最早推行装配式建筑的国家，在1980s以后就已经成体系化发展；德国则是在绿色环保节能建筑方面走在最前沿，应用比例也非常高。

北美装配式建筑产业体系化程度非常高。据调查数据显示，2001年美国的装配式住宅已经达到了1000万套，占美国住宅总量的7%。美国住宅用构件和部品的标准化、系列化、专业化、商品化、社会化程度很高，几乎达到100%。用户可通过产品目录买到所需的产品。加拿大与美国发展相似，60-70年代开始装配式建筑得到大面积应用。大城市多为装配式混凝土和钢结构。小镇多为钢或钢—木结构。6度以下地区，全预制混凝土（含高层）。

以日本、新加坡为代表的亚洲国家的装配式建筑跟进速度非常快。以日本为例，在80年代中期，日本装配式建筑住宅占总竣工数量大约15%-20%的比例，至90年代以后，传统手工方式住宅基本都被被替代了，特别对于其高层住宅，超85%以上比例都使用预制构件。新加坡是目前世界上公认的住宅问题解决较好的国家，住宅政策及装配式住宅发展理念促进其工业化建造方式得到广泛推广,住宅多采用装配式技术建造。截止到2015年，新加坡有87%的人住进了装配式政府组屋。香港在政府投资的公屋建造是强制要求使用预制构件，进一步带来了不错的效率和效益，1998年以后，私人商品房开发项目也开始应用预制外墙技术，目前私人商品房大部分采用的是外墙预制件。

二、国内

一方面劳动力短缺和不断上升的劳动力成本已经成为建筑行业日益严峻的考验，愿意从事传统建筑行业的工人在日渐减少，此外劳动力的老龄化在建筑行业也日趋严重，建筑业的主要从业人员的农民工平均年龄由2008年的34岁上升到2018年的40岁以上，同期平均工资上涨过1.8倍；另一方面现实的环保压力进一步迫使建筑产业进行转型升级。装配式建筑在实践中证明具有很好的人工节约、资源节约、效率提升优势。

建筑行业是典型的劳动密集型产业，对人工需求巨大，但现阶段我国传统建筑行业面临这严重的工人短缺、成本快速上升以及从事意愿的工人日渐减少等问题。首先是建筑业工人老龄化严重以及从事数量持续下降。据调查数据显示，建筑业从业人员的农民工平均年龄由由2008年的34岁上升到2018年的40岁以上，传统建筑工地现场基本上没有年轻人，从一线草根调研能很明显观察到此现象。而且进一步从数据看出，建筑业农民工人数的绝对值从2014年以来一直在下滑，从61.1百万人下降到了54.2百万人。建筑业农民工占总体农民工比例从2014年也一直在下滑，从22.30%的占比下降到了18.90%的占比，建筑行业劳动力供给形势是在不断恶化的。

从农民工总体人数增长也得到了停滞，每年增长比例不足2%。80年代之后，出生的新生代农民工占总体农民工比例且在持续增长之中，目前已经超过了50%。而根据调查数据显示，新生代农民工的就业更偏向于制造业，而不是建筑业。这说明整体社会的劳动力供给对于建筑行业来说是在进一步恶化的，未来产业面临巨大的劳动工人需求压力。

严峻的劳动力短缺是我国建筑业转型升级的根本驱动力，未来采取更加节省人工、效率更高的的建筑方式迫在眉睫，这也是为什么需要发展装配式建筑原因。

提高建筑业的环保节能水平，转变建筑行业的发展方式是中国建筑行业未来发展的重要方向。现阶段房屋建造方式，即钢筋混凝土现浇体系，虽对城乡建设快速发展贡献很大，但弊端十分突出，主要表现在：一是粗放式，钢材、水泥浪费严重；二是用水量过大；三是工地脏、乱、差，往往是城市可吸入颗粒物的重要污染源；四是质量通病严重，而装配式建筑采用工厂预制，现场干法装配及BIM一体化管理等方式，显著缩短了工期，减少了产能消耗，节省了资源，降低了粉尘，噪音，建筑废物等环节污染，带来了显著的节能环保效果。

据调查数据显示统计，装配式建筑在节能减排、效率提升、人工节省方面具有很明显的优势。首先，从质量角度观察，装配式建筑的构件都在工厂内完成，能够很好的保证预制构件产品质量，建筑物的结构精度、渗漏、开裂、隔音、保温、防火等功能有明显提升.其次，从效率角度观察，据相关统计，目前装配式建筑（即PC）建造方式能够缩短19%的工期，节省工序25%，减少四分之一的用工量.再者，从察节能环保角度观察，据住建部统计，PC建造方式每平米能耗能降低20%，水耗、模板量、垃圾量分别减少63%、87%、91%.此外,从从环保角度观察，构件部分大部分都在工厂完成.现场污水排放量大幅减少，现场模板、钢筋、混凝土作业大幅减少，噪音和粉尘也大大减少。最后，从人工需求考察，在目前比较低水平的装配式建筑发展阶段。草根调研装配式建筑项目，其现场工人的需求要比传统建筑方式要少25%左右，而且随着PC产业发展成熟度提高，现场建筑工人需求量还有进一步降低空间。

目前我国装配式建筑正在从试点区域进行扩散，进入1-N的初级发展阶段，未来将迎来一个加速向上发展期。

全国发展的第一梯队属于上海、长沙等地区，特别是上海，装配式建筑比例已经达到63%；第二梯队包括湖南、江西、江苏、浙江、山东、安徽、北京等地，装配式建筑应用比例已经达到10%左右水平，呈现出明显的以上海、长沙两个点向周边辐射发展的态势；其余二十多余家省份尽管发展比例不高，但也都在2017年实现0的突破，按照各家省份的目标规划，未来几年都将进入比较快速发展的通道。

从全球装配式建筑发展经验看，这个是大方向，我国这条路现在才刚开始，未来还有很长的路要走，大有发展前途。

根据建筑主要结构构件形式，装配式建筑发展路线可以分为三类，装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑、装配式木结构建筑。

未来装配式混凝土建筑将继续占据装配式建筑结构选型的主导地位，同时也有可能不排除以远大可建为代表的全新一代全钢结构装配式建筑的发展,但无论是以何种方式发展，在目前时点，装配式建筑对产业链带来的变化最确定的一点即为吊装环节，最直接的影响就是吊装重量的提升以及吊装服务要求的提高。

传统建筑方式的现浇结构中，塔吊主要用于吊装钢筋、水泥等散货，单次吊装重量较小，以小型塔吊为主。装配式建筑方式吊装的主要为钢筋混凝土梁、柱、板等构件，甚至是整个房间，吊装重量远大于现浇法的材料吊装重量。

从施工流程来看，大量的建筑构件已经在工厂生产加工完成.现场施工最主要的工作就是大量的装配作业，对塔吊选择、塔吊布局、施工进度、吊装效率等都提出了更高的要求。因此塔吊施工环节将越来越成为装配式建筑施工流程最核心的环节。装配式建筑的流程可以简单分为以下几步:安装外墙板——墙板连接件安装、板缝处理——叠合梁安装——内墙板安装——柱、剪力墙钢筋绑扎——电梯井道内模板安装——剪力墙、柱模板安装——墙、柱浇筑混凝土——墙柱模板拆除、楼板支撑搭设、安装叠合式楼板——吊装楼梯梯段——工作面安装安全防护措施——楼板拼缝处抗裂钢筋安装——楼板内预埋管线安装、面层钢筋绑扎——楼板混凝土浇筑——进入上一层结构施工，拆除栏杆，吊装外墙板。可以看到装配式建筑的大部分流他程都需要使用塔吊来完成，比如内墙板、外墙板、叠合板、楼梯及其他PC构件的吊装、墙、柱浇筑混凝土及楼板混凝土浇筑步骤也都需要使用塔吊来吊浇混凝土。而传统建筑方式只需要塔吊来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。

三、发展前景

目前国内塔吊存量市场仍以小型塔吊为主，中大型塔吊保有量不足5%。中大塔吊正常使用年限可以达到15-20年时间，而小塔吊使用寿命则在8年-10年左右时间。测算，自1999年至2017年，我国累计销售塔机47万台，除去出口3.2万台，国内实际塔机累计销量为42.2万台。按照10-20年使用寿命周期测算，目前社会塔吊存量在35-45万台之间。其中符合装配式建筑的中大型塔吊不超过2万台，占比不超过5%。

测算，至2026年中大塔吊需求量平均在1