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中国建筑工业化发展历程

来源:建筑人才网 时间:2020-03-10 作者:得之建筑英才网 浏览量:
(一)什么是装配式建筑?
装配式建筑以部件预制化为核心,相比于以现场浇筑作业为主的传统建筑方式,装配式建筑是一种提前将部分或全部构件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等)在工厂预制完成,运输到施工现场,通过可靠的连接方式在现场组装而成的新型建筑形式。装配式建筑是建筑工业化的综合体现。建筑工业化是通过机械化、标准化、信息化及智能化的手段来发展建筑业的过程,旨在提高劳动生产率、用机械替代人力、加快建造速度、降低工程成本以及提高工程质量,是建筑科技发展的主要方向。装配式建筑以其大规模标准化的工厂构件预制、符合力学工学的装配式结构、建筑信息模型(BIM)对整个建造流程的规划与管理,高度贴合建筑工业化的转型要求,成为建筑工业化4.0的重要突破口。装配式建筑可根据建筑主要结构构件分为三大类:装配式混凝土建筑(也称PC装配式建筑)、装配式钢结构建筑和装配式木结构建筑。三者各有优缺点,适用范围也不同。从2016年住建部推行的119个装配式建筑示范项目来看,混凝土结构占比最大,达到46%。据远大住工招股书披露的数据,自2013年至2018年,装配式混凝土建筑占比从37.5%提升至62.5%,并预计2023年还将达到75%。可见,装配式混凝土建筑是目前中国装配式建筑的主要形式,其占比呈现上升趋势,未来还将继续占据装配式建筑结构选型的主导地位。装配式建筑渗透率逐年攀升,成为建筑业发展新亮点。据住建部,2013年以来,全国装配式建筑面积迅速增长,年均复合增长率达到47.28%,远高于同时期建筑业新开工面积1.57%的年均复合增长率。新建装配式建筑面积在建筑业新开工面积中的占比也从2013年的0.7%,提升至2018年的4.6%,5年间翻了逾6倍。上述数据表明,我国装配式建筑正处于起步发展阶段,我国建筑业正向建筑工业化4.0的目标坚决迈进。此外,同时期新建装配式混凝土建筑面积增长还要更快,增速达到63.3%,进一步佐证了混凝土结构正在装配式建筑中奠定主流地位。

(二)渗透率提高背后:

三重因素助推装配式建筑发展装配式建筑渗透率提高是三重因素共同作用的结果。首先,和现场浇筑方法相比,装配式建筑方法符合节能环保与可持续发展主题。以预制率为35%左右的30层装配式混凝土住宅项目和同等规模的传统建筑项目比较为例,装配式建筑方法可以使得水资源消耗下降35%~40%,能源消耗下降20%~25%,建筑废物处置量下降65%~70%,粉尘水平(PM10)下降20%~30%。可见,装配式建筑可以有效减少材料浪费,降低能源消耗和减轻环境污染。其次,劳动力短缺下人力成本增加,倒逼传统建筑业更新换代。近年来我国人口生育率降低,老龄化社会到来,人口红利优势逐渐丧失。建筑业出现劳动力短缺问题,2015年起建筑业农民工数量开始负增长,并且这种负增长维持至今。同时,从业人员减少,导致人力成本上升。装配式建筑利用精细化分工极大提高生产效率,缩短工期,人力需求较低,为城镇化大趋势下建设需求满足提供有效方案。通过对人工成本的测算,发现装配式建筑方法能将30层住宅项目的人工成本压低至传统浇筑方法的不到五分之一。装配式建筑人工成本较低的优势得到发挥,将吸引更多传统建筑企业转型升级。第三,央地方上下协同,政策持续推进装配式建筑发展。装配式建筑以其代表国际建筑业前沿科技的创新性、符合绿色建筑标准的环保性和减轻对廉价劳动力依赖的智能性,获得中央和各级政府的有力支持,成为重点推进对象。这些政策明确了行业标准、制定了发展目标和相关补贴激励政策。2016年2月,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%。2017年3月住建部发布的《“十三五”装配式建筑行动方案》提出,到2020年,全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上,其中重点推进地区达到20%以上,积极推进地区达到15%以上,鼓励推进地区达到10%以上。截至2019年10月31日,31个省份和直辖市已发布了地区性的发展目标。

(三)空间测算:装配式建筑步入发展快车道
接下来,我们测算三种情形下全国新建装配式建筑面积的发展情况,以对装配式建筑的未来市场空间做出预判。由国家统计局数据知,2013至2018年建筑业新开工面积年均复合增长率为1.57%,假定2019至2023年这一增长速度保持不变,三种情形的差异主要体现于新建装配式建筑面积占比的不同:(1)悲观情形:2013至
2018年新建装配式建筑面积占比平均每年提升0.78%,整体来看,装配式建筑占比扩大速度较为缓慢。不妨假定2019年以后装配式建筑占比每年增加1%,经测算,2023年新建装配式建筑面积将达到88,406万平方米;(2)正常情形:鉴于2016年2月中央政府才首次对鼓励装配式建筑发展做出明确批示,且得益于相关支持政策的出台,装配式建筑占比在2016年出现陡然提升,若以2013年以来装配式建筑占比的提升速度预测未来市场扩张程度,未免有些悲观。考虑到2018年装配式建筑占比较2017年高出1.71%,可以合理假定2019年以后装配式建筑占比每年增加2%,经测算,2023年新建装配式建筑面积将达到118,609万平方米;(3)乐观情形:无论是悲观情形还是正常情形,所预测的2020年和2025年全国装配式建筑面积占比都无法达到中央政府的政策要(分别是15%和30%)。假定为达成规划目标,中央及地方政府加大对装配式建筑的补贴和优惠力度,2019年以后装配式建筑占比提升加速,为每年增加4%,并于2025年超额完成发展目标,装配式建筑占比达到32.64%。经测算,2023年新建装配式建筑面积将达到148,811万平方米。装配式建筑市场空间大,未来前景广阔。从新建装配式建筑面积的预测趋势图来看,无论在何种情形下,我国装配式建筑面积未来仍能继续增长,并且增长速度较当前更快。其中,悲观情形下预测2019至2023年新建装配式建筑面积年均复合增长率达到23.78%,正常情形下预测达到28.62%,乐观情形下预测达到32.00%。未来,装配式建筑将成为建筑业的重要增长点,具有良好的发展前景。
(四)国外经验:装配式建筑是大势所趋
发达国家城镇化与老龄化双趋势下,装配式建筑得到广泛应用。发达国家早期的工业化、城镇化发展以及移民热,导致城市人口大量增加,由此也带来了住房短缺的问题。在中低阶层住房需求高涨的情况下,装配式建筑凭借材料生产速度快、施工周期短、资源和能源消耗少等优势,受到各国政府的大力倡导,装配式住宅大量涌现。80年代以来,发达国家开始出现老龄化趋势,劳动力短缺问题严峻,装配式建筑以其劳动力需求低、生产效率高、生产过程安全性强等特点,再次成为首选。如今,装配式建筑在世界范围内已得到广泛认可与应用,美英日德等国家更是走在前列。和发达国家相比,我国建筑工业化水平仍存在较大差距。据美国工业化住宅协会统计,2001年,美国的装配式住宅已达到1000万套,占美国住宅总量的7%。我国目前住宅装配率尚未达到美国大约20年前的水平。2009年,英国新建装配式建筑产值为20~30亿英镑,约占新建建筑市场份额的3.6%,而一直到2018年我国装配式建筑渗透率才刚刚突破这一数字。2001年以来,德国新建建筑装配率便维持在超过30%的水平,装配式建筑在日本新建住宅中的渗透率则稳定在15%附近,目前中国与德日两国在建筑装配率上分别有着将近10个百分点和30个百分点的巨大差距。这表明我国装配式建筑仍处于发展初期,还有广阔的潜在市场等待开拓。装配式建筑是中国建筑业的大势所趋。20年来,随着中国经济迅速发展,人们生育观念转变,生育率逐渐下降,医疗健康事业发展,人均寿命延长,老龄化成为中国社会不可逆的历史趋势。于此同时,中国城镇化率一直匀速提高,城市化也是中国社会的演进方向。中国社会结构正向发达国家靠近,也开始面临诸如劳动力短缺、住房供给不足、建设需求飞涨等问题,参照国外经验,装配式建筑的发展将是大势所趋。中央及各级政府的政策出台,也在为这一趋势的落实保驾护航。装配式建筑市场有向非住宅发展的潜能。通过对2001年以来德国装配式建筑结构的分解,发现装配式建筑中非住宅占比大约是85%,而住宅占比仅有15%。德国住宅装配率水平与日本接近,而非住宅装配率水平却超过40%,差不多是住宅装配率水平的4倍。这一经验数据表明,建筑业整体装配率的提高,有赖于非住宅的建筑工业化推进,非住宅是装配式建筑市场的未来重点开拓方向。这背后是两方面的原因:一方面,政府是装配式建筑的倡导主体,以提高公共建筑装配率的方式在建筑业起到模范引领作用,公共建筑多为非住宅,非住宅装配率高本质上反映了公共建筑装配率高;另一方面,从技术性与经济性上看,装配式建筑更适用于高楼层、大跨度的建筑,如办公楼、厂房、体育馆等,这些建筑也以非住宅为主。以海南省为例,其装配式建筑发展规划中明确规定,2018年,政府投资的机关办公、学校、医院、车站、港口、机场、图书馆、博物馆、科技馆等公共建筑项目,具备条件的全部采用装配式方式建造。大型公共设施等非住宅的投资建设,将成为装配式建筑的重要增长点。


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