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[评论]加强新型建筑工业化:推广装配式建筑 布局全产业链“内循环”

2020-09-15 装配式建筑 来源:水泥大数据研究院 陈玮

核心提示:在9月4日,住建部又联合9部门推出《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》,并制定九大点指导标准(37条意见),分别在设计、构件和部品部件生产、施工、信息技术融合、组织管理模式、科研支撑、项目评价标准、政策扶持方面。

继今年7月3日,住建部联合13部门联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,对 “智能建筑”、“建筑工业化”、“两者间协同发展”、“大力发展装配式建筑,推动建立以标准部品为基础的专业化、规模化、信息化生产体系”做出指导意见,并制定2025年和2035年的发展目标。

仅仅两个月过去,在9月4日,住建部又联合9部门推出《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》,并制定九大点指导标准(37条意见),分别在设计、构件和部品部件生产、施工、信息技术融合、组织管理模式、科研支撑、项目评价标准、政策扶持方面。并且定义了“新型建筑工业化是通过新一代信息技术驱动,以工程全寿命期系统化集成设计、精益化生产施工为主要手段,整合工程全产业链、价值链和创新链,实现工程建设高效益、高质量、低消耗、低排放的建筑工业化。”

笔者根据此《若干意见》文件就装配式建筑和智能建造的各条意见进行以下解读:

解读一:加强新型建筑工业化,助力装配式建筑进入普及应用期

装配式建筑是建筑工业化的主要生产方式,早在1974年,联合国颁布的《政府逐步实现建筑工业化的政策和措施指引》对“建筑工业化”的定义:按照大工业生产方式改造建筑,使之逐步从手工业生产转向社会大生产的过程。而装配式建筑就工厂化预制部品部件和传统现浇工程建设过程以手工作业形成鲜明对比。

从以往的装配式建筑发展来看,我国装配式建筑真正发展是从2016年的国务院印发的《关于大力发展装配式建筑的指导意见》开始,迄今为止的短短四年间,装配式建筑行业从试点、产业培育,到2017年的初步建立装配式建筑技术、标准、质量、计价体系,再到今年的这两则《意见》文件,其中《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》中的第一点加强系统化集成设计、第二点优化构件和部品部件生产、第三点推广精益化施工、第四点中十六条大力推广建筑信息模型(BIM)技术等,均对装配式建筑在设计、构件部品、施工、模型技术等方面进行完善。

表1:我国装配式建筑发展历程

数据来源:水泥大数据(https://data.ccement.com/)

笔者认为,今后装配式建筑行业将会全面落实此文件《若干意见》,届时全国装配式建筑渗透率、钢结构装配率、混凝土预制率将大幅提升,并继续带动装配式建筑行业维持高速发展。预计在2020-2025年装配式建筑行业在文件的指导下进入普及应用期,预计2025年装配式建筑参透率有望超过前期制定的目标(30%)。原因是如下三大机遇:

(1)我国发展装配式建筑的国家意志前所未有的强化

目前,我国装配式建筑发展按照前期政策指导超预期表现。从目标比例来看,2019年全国装配式建筑面积达到4.18亿平方米,同比大增45%,占房屋新开工面积(装配式建筑渗透率)达到18.40%,提前完成 2020年设定(15%)的目标。

图1:2016年-2019年装配式建筑渗透率变化情况

数据来源:水泥大数据(https://data.ccement.com/)

另外,相较国外经验,在装配式建筑发展前期,政府扮演绝对的主导角色。比如日本,战后重建之后,装配式建筑的供需侧在政府指引和监管下,已达到成熟阶段,截止2018年,日本装配式建筑渗透率高达90%。而我国目前的装配式渗透率和日本相比,有很大的发展空间。

在装配式建筑行业超预预期表现以及国际经验借鉴,今年政府动员力度加码,发展装配式建筑的国家意志增强。相较往年装配式建筑政策发布部门(国务院或住建部)相比,今年动员的部门空前绝后,就7月初和9月初发布的指导文件,就涉及工信部、科技部、教育部、生态环境等9至13个部门参与编制发展新型建筑工业化(建筑代表:装配式建筑)和 “智慧建造”等相关指导内容。预计从2020年起装配式建筑行业在国家意志下将继续快速成长,装配式建筑也将在全国普及推广开来。

(2)装配式建筑符合时代绿色发展背景 金融和环保政策支持

环保及资源方面,我国贯彻习近平总书记的治国理念:“绿水青山就是金山银山”和“建设生态文明和美丽中国”,坚持绿色发展路线。绿色发展深入到资源、生产、消费等方方面面。而建筑行业在资源、生产方面存在高消耗、高排放和低效率等问题。发展装配式建筑可以有效缓解上述问题,据住建部科技与产业发展中心文副主任表示,装配式建造方式在节能、节材、节水和减排方面具有成效。数据表明,装配式混凝土建设项目在施工过程中相比传统方式可减少建筑垃圾排放70%,节约木材60%,节约水泥砂浆55%,减少水资源消耗25%。同时装配式建筑有效的降低建筑垃圾和施工扬尘和噪音,助力城市环境改善和生态文明建设。

此外,《若干意见》提到在重污染天气期间,装配式等新型建筑工业化项目在非土石方作业的施工环节可以不停工。对达到绿色建筑星级标准的新型建筑工业化项目给予绿色金融支持。用好国家绿色发展基金,在不新增隐性债务的前提下鼓励各地设立专项基金。

综上所述,相较现场浇筑建筑,装配式建筑具有结构性能好、产品质量高、施工速度快等特点,建筑适用于各类工业化建筑,具有良好的灵活性和适用性。很多施工步骤均在工厂中预制完成,产品以部品构件为主,减少现场施工污染和材料浪费。同时,因装配式建筑绿色生产符合当代社会发展,在重污染天气不会出现停产,而且还有绿色金融支持。综合因素,推广装配式建筑是顺势而为。

表2:装配式体系与传统现浇结构体系的优劣

数据来源:水泥大数据(https://data.ccement.com/)

(3)装配式建筑在突发公共卫生中优势显现

今年一季度因武汉新型冠状肺炎病毒疫情爆发,导致当地医院床位严重不足,形势异常严峻。为解决这一问题,武汉市政府决定参照北京小汤山医院模式用时10天时间建设完成火神山和雷神山医院的箱体集装箱板房。这高效建设速度就利用轻型钢结构的制作简易,工期最短的特点。

此文《若干意见》也是考虑到钢结构的抗震性高、施工高效、运输便捷等特点以及混凝土结构的抗压强度高、耐火性强等特点,着重在第三点推广精益化施工进行强调:第十条大力发展钢结构建筑(鼓励医院、学校等公共建筑优先采用钢结构,积极推进钢结构住宅和农房建设)和第十一条推广装配式混凝土建筑(在保障性住房和商品住宅中积极应用装配式混凝土结构,鼓励有条件的地区全面推广应用预制内隔墙、预制楼梯板和预制楼板)等两方面。

今后在《若干意见》全面落实下,随着装配建筑渗透率提升以及装配式建筑在严格标准运作下,预计今后建筑中的混凝土结构和钢结构比例将进一步提升,同时也带动一大波发展装配式建筑的企业走上规模型企业发展道路。

表3:装配式建筑的混凝土结构和钢结构的对比

数据来源:水泥大数据(https://data.ccement.com/)

解读二:中国强国战略意义,“两新一重”布局全产业链“内循环”

从国家经济发展来看,从2001年中国加入WTO以来,中国经济以出口贸易为主要拉动,再到2015年进行供给侧改革,促进供需关系平衡,最后到2018年中美贸易摩擦以及今年疫情爆发,在全球产业链进行“缩链化”,美国脱钩的压力下,我国经济模式从外循环向现在的居于开放条件下的内循环为主体、双循环的格局转变。

特别从2018年中美贸易摩擦开始,国产替代、完善技术和产业供应链,改变受制于人的局面尤为重要,习总书记的经典言论:“打铁还需自身硬”也进一步说明国产替代,发展本国循环经济的重要性。现在我国正面临第四次工业革命,在这次工业革命中,我国在智能化革命、5G时代、大数据、云计算等产业有着相对领先的优势。

为了强化我国在这次工业革命中的优势以及应对全球产业链“缩链化”,布局“内循环”。今年5月政府工作报告,提出“两新一重”战略,首先是加强新型基础设施建设(新基建),发展新一代信息网络,拓展5G应用,建设充电桩,推广新能源汽车,激发新消费需求、助力产业升级。其次是加强新型城镇化建设,大力提升县城公共设施和服务能力,以适应农忙日益增加的到县城就业安家需求。最后是要加强交通、水利等重大工程建设。总之,“两新一重”建设充分反映出政府制定战略的前瞻性及激发今后产业内需的远见卓识。而此时发布《若干意见》也侧重说明政府通过发展新型建筑工业化来布局好以内循环为主的新发展格局,也是顺应战略而为。

今后随着“新基建”发展信息产业和高技术产业,既可以挖掘传统建筑行业新发展空间,带动建筑业全面转型升级,又可以打造“中国建造”品牌、释放内需,同时新型城镇化建设以及交通、水利等重大工程建设还可以促进城乡融合发展,促消费普惠民生、促进我国经济可持续发展。

解读三:物联网技术与建筑行业相生相伴、互利互惠

目前中国房地产的新开工建筑有80%以上仍是传统现浇方式,所以工地仍是人工作业为主。2019年在2.9亿人的民工中,建筑业中农民工人数构成占27.4%,人数有较2018年增加8.80个百分点,人数创近六年新高。而在2018年1.73亿人的城镇单位就业人员中,建筑业就业人员占比达到15.71%,比重在近六年也处于较高水平。

图2:城镇单位建筑业就业人数及民工中建筑业人数占比情况

数据来源:国家统计局、水泥大数据(https://data.ccement.com/)

而此文件《若干意见》中第四点第十八条推广物联网技术,提到要推动传感器网络、低功耗广域网、5G、边缘计算、射频识别(RFID)及二维码识别等物联网技术在智慧工地的集成应用,发展可穿戴设备,提高建筑工人健康及安全监测能力,推动物联网技术在监控管理、节能减排和智能建筑中的应用。

那么今后智慧工地的集成应用,可穿戴设备等将在传统施工工地上普及,而物联网技术也将随着建筑行业发展而相生相伴,互利互惠。一方面,在建筑业发展的同时协同带动物联网技术蓬勃发展。另一方面,物联网技术在建筑工地上使用可以提高工地施工监控管理效率以及节能减排、控粉尘污染等,同时近1亿的建筑施工人员将是这些智能穿戴产品的主要消费者,从而推动建筑业和物联网技术产业协同发展。

解读四:智能建造技术在建筑行业中普及 催生多产业协同发展

建筑行业产业链中涉及多个产业,可以协同各个产业发展。下游产业主要是房地产业和基建,近年来,房地产和基建投资占据主要的投资比重,2019年,房地产业和基建(不含电力)占固定资产比重分别为29.94%和27.35%,也就是有近50%以上投资在房地产和基建中。所以在中国经济命脉中,地产和基建占据不小地位。2019年房地产投资增速保持9.10%的高增速运行,基建投资增速也维持3.8%中低增速运行着。

虽然近年来,房地产业进行着严格的调控政策,但地产存在硬通货属性以及刚需住房需求,而基建又存在民生基本保障,在未来发展中仍有较好的发展。随着人民生活日益提高下,居民对住房需求也越来越多样,对高科技和智能化功能的追捧也不断上升,今后将诞生一大波追逐智能化产品的消费者、智能家居发烧友等。同时,建筑单位为了提高效率,在产业智能化普及下,也将在施工设备、生产设备升级方面增加投入,以提高生产效率和施工效率,节省成本,增加企业利润。

图3:房地产和基建投资占固定投资比重

数据来源:国家统计局、水泥大数据(https://data.ccement.com/)

而此文件《若干意见》中第四点的第十九条就强调了推进发展智能建造技术。加快新型建筑工业化与高端制造业深度融合,搭建建筑产业互联网平台。推动智能光伏应用示范,促进与建筑相结合的光伏发电系统应用。开展生产装备、施工设备的智能化升级行动,鼓励应用建筑机器人、工业机器人、智能移动终端等智能设备。推广智能家居、智能办公、楼宇自动化系统,提升建筑的便捷性和舒适度。

那么今后在房地产和基建投资带动下,今后安装于这些办公建筑和房屋的智能光伏系统和配备智能家居等功能型需求产品将在建筑业发展下欣欣向荣,同时也意味着不久将来将有一大批建筑型概念的智能化产品诞生,带动建筑业全面升级,同时促进带动光伏行业、自动化制造、智能制造、信息化等全产业链协同发展。


数据来源:水泥大数据研究院 陈玮

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