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          熱點(diǎn)關(guān)注 | 行業(yè)研究報告:裝配式混凝土結構構件成本改善空間大,2025年市場(chǎng)規模將達千億

          廣東裝配式建筑分會(huì )     2020-06-30     2638


          一、裝配式建筑引領(lǐng)工程建造新模式,PC構件迎發(fā)展契機


          PC構件市場(chǎng)迎來(lái)發(fā)展契機


          與傳統現澆建筑相比,裝配式建筑更加強調前期設計、生產(chǎn)和施工的一體化,同時(shí)國家政策積極推動(dòng)支持,裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節的資源整合將成為行業(yè)的發(fā)展趨勢。目前裝配式建筑造價(jià)高于傳統現澆建筑,但未來(lái)成本改善空間較大。近年來(lái)國家和各地方政府建議裝配式項目采用工程總承包模式,實(shí)現建筑設計、構件生產(chǎn)和建筑施工等環(huán)節的資源整合,降低中間環(huán)節產(chǎn)生的成本。


          2016年以來(lái),國家和各地方政府陸續出臺鼓勵裝配式建筑發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策,帶動(dòng)了一大批企業(yè)進(jìn)入裝配式建筑領(lǐng)域。裝配式建筑根據材料形態(tài)可分為混凝土結構、鋼結構和木結構,在三大結構體系中,裝配式鋼結構目前應用于超高層建筑以及部分試點(diǎn)的保障住房,裝配式混凝土結構(PC)因具有成本相對低、居住舒適度高、適用范圍廣等優(yōu)勢,在我國占主導地位。2017年所有在建的裝配式建筑中,混凝土結構、鋼結構和木結構的建筑面積占比分別為60%、34%和6%。因此,眾多建筑設計、施工等企業(yè)紛紛進(jìn)入PC領(lǐng)域,在全國掀起投資建設PC構件工廠(chǎng)的熱潮,從而帶動(dòng)了PC構件市場(chǎng)的快速發(fā)展。


          二、PC工廠(chǎng)加快落地,2025年P(guān)C構件將達千億規模


          PC構件廣泛應用于住宅,工廠(chǎng)集中分布于核心城市群


          由于裝配式混凝土結構在我國民用建筑應用最為廣泛,PC構件主要在住宅建筑上使用,在公共建筑、工業(yè)建筑及市政基礎設施等領(lǐng)域應用較少。我國住宅建筑中的PC構件主要有預制墻板、預制樓板、預制梁、預制柱等,應用對象以裝配整體式結構工程為主。


          隨著(zhù)全國大力推進(jìn)裝配式建筑,PC行業(yè)迎來(lái)快速發(fā)展,一大批有規模和實(shí)力的科研、設計、施工等企業(yè)紛紛投資建設PC構件工廠(chǎng)。2016年以來(lái),全國新建的PC工廠(chǎng)已超600家,截至2019年底,全國年設計產(chǎn)能在3萬(wàn)立方米以上的PC工廠(chǎng)已超1000家。


          由于各地區的政策目標及推進(jìn)力度不同,全國的PC工廠(chǎng)布局分布產(chǎn)生不均衡現象。目前PC工廠(chǎng)主要集中在長(cháng)三角、京津冀等重點(diǎn)推進(jìn)的大中城市,近期中西部大城市也開(kāi)始建設PC工廠(chǎng)。北京、上海推進(jìn)裝配式建筑的政策力度較大,整體技術(shù)管理水平較高,PC構件市場(chǎng)初具規模;合肥、南京、深圳、濟南、成都、長(cháng)沙、武漢等中心城市制定鼓勵發(fā)展PC的政策,積極推廣裝配式建筑。根據行業(yè)經(jīng)驗,PC構件的經(jīng)濟運輸半徑在150公里內,而一二線(xiàn)城市的土地資源極為稀缺,綜合考慮地價(jià)和運輸成本等因素,很多PC工廠(chǎng)會(huì )選址在距核心需求城市150公里左右的地區。

           


          PC構件市場(chǎng)空間巨大,2025年將達到1307億元


          隨著(zhù)裝配式混凝土結構建筑的快速發(fā)展,我國PC構件的市場(chǎng)規模從2013年的3億元增長(cháng)到2017年的56億元,年均復合增長(cháng)率高達108%。我們認為未來(lái)PC構件市場(chǎng)空間巨大,2025年將達到1307億元。


          我們預測的PC構件市場(chǎng)規模計算公式如下:PC構件市場(chǎng)規模=裝配式混凝土建筑的新建面積×預制率×每平米混凝土體積系數×PC構件單價(jià)

           


           

          三、PC構件成本改善空間大,優(yōu)化裝配式設計和規?;a(chǎn)是關(guān)鍵


          目前裝配式混凝土結構建筑造價(jià)顯著(zhù)高于傳統現澆建筑,其中PC構件成本在裝配式增量成本中占比最高,是制約裝配式建筑推廣發(fā)展的主要障礙。因此,如何降低PC構件成本是裝配式建筑未來(lái)在全國能夠大面積推廣的關(guān)鍵所在。


          PC構件成本中,生產(chǎn)成本占比最高,但成本改善空間大,主要有兩種方式:(1)優(yōu)化裝配式設計可顯著(zhù)降低PC構件的直接生產(chǎn)成本和運輸費;(2)規?;a(chǎn)可有效降低PC構件的間接生產(chǎn)成本、直接生產(chǎn)成本和運輸費,提高企業(yè)的盈利能力。因此,隨著(zhù)PC構件設計水平的不斷優(yōu)化,加之規?;a(chǎn)的效益,PC構件成本將呈現下降趨勢。


          PC構件成本


          PC構件成本主要包括生產(chǎn)成本、運輸費、營(yíng)銷(xiāo)費用、財務(wù)費用、管理費用和稅費等。與現澆構件相比,PC構件增加了工廠(chǎng)生產(chǎn)和物流環(huán)節。其中,生產(chǎn)成本占比最高,生產(chǎn)成本分為直接生產(chǎn)成本和間接生產(chǎn)成本。直接生產(chǎn)成本主要包括材料費、人工費、模具費等;間接生產(chǎn)成本主要包括購置土地形成的無(wú)形資產(chǎn)攤銷(xiāo)、廠(chǎng)房及設備等固定資產(chǎn)折舊等費用的分攤。運輸費包含了構件從廠(chǎng)家生產(chǎn)到消費者所在場(chǎng)地的所有運輸費用。


          PC構件成本中,直接生產(chǎn)成本占55%~65%,其中占比最大的是材料費、人工費和模具費;間接生產(chǎn)成本占8%~12%,主要系各類(lèi)資產(chǎn)折舊和費用攤銷(xiāo)所致。

           


          以疊合樓板為例,與現澆混凝土板相比,裝配式疊合樓板的綜合單價(jià)高出82%。其中,直接生產(chǎn)成本(人工費、材料費和模具費)和運輸費均高于現澆混凝土板。

           


          造成上述四種費用較高的主要原因有:


          1)人工費:各生產(chǎn)環(huán)節工人的人工費,包括制作人工費、鋼筋人工費、修補人工費、輔助人工費等。產(chǎn)品標準化程度低,經(jīng)常出現異形構件,只能采用固定模臺生產(chǎn),不能實(shí)現流水作業(yè);且PC構件的鋼筋規格和間距不統一,連接部位都有外漏鋼筋,無(wú)法采用機械代替人工實(shí)現批量生產(chǎn),只能采用人工綁扎,降低了工人的有效工時(shí),從而影響了生產(chǎn)線(xiàn)效率。


          2)材料費:目前很多企業(yè)缺乏裝配式設計經(jīng)驗,只是在傳統建筑設計圖上進(jìn)行修改,裝配式各環(huán)節認識不充分,使得在構件生產(chǎn)過(guò)程中設計圖往往需要修改,造成原材料的浪費。


          3)模具費:模具周轉次數低,通常鋼模具模板的厚度在6~10mm,理論上可以周轉使用200次以上。但由于標準化設計程度低,未實(shí)現規?;a(chǎn),目前行業(yè)內模具的重復使用率較低,一般行業(yè)平均在50次左右,對應模具成本高達326元/m?3;。


          4)運輸費:運輸費高的原因主要有兩方面。一是設計標準化程度低導致的單車(chē)裝載率較低;二是運輸距離過(guò)遠導致的單次運輸成本較高,一般的經(jīng)濟運輸距離為100~150km。運輸距離與運輸成本大致呈線(xiàn)性關(guān)系,運距越遠,成本越高。


          目前PC構件成本雖然高于現澆構件,但成本改善空間大,主要有兩種方式,一是優(yōu)化裝配式設計可顯著(zhù)降低PC構件的直接生產(chǎn)成本和運輸費,二是規?;a(chǎn)可有效降低PC構件的間接生產(chǎn)成本、直接生產(chǎn)成本和運輸費。


          優(yōu)化裝配式設計可降低直接生產(chǎn)成本和運輸費


          通過(guò)合理配置鋼筋,選用標準化程度高的生產(chǎn)方式,提高構件標準化,可顯著(zhù)降低直接生產(chǎn)成本(材料費、人工費和模具費)和運輸費。以恒大某標準樓型的48塊單向桁架疊合板為對象,從以下4個(gè)方面闡述如何通過(guò)優(yōu)化裝配式設計降低成本:


          1)合理配置鋼筋可節省原材料:桁架疊合板的物料組成中,混凝土、桁架鋼筋和受力筋占比較大,為影響物料成本的主要因素。在不改變板厚的前提下,優(yōu)化桁架鋼筋和受力鋼筋的含量是降成本的重點(diǎn)。合理選用受力鋼筋的直徑和配筋間距可適當降低含鋼量。受力鋼筋按規范要求合理配置,含鋼量可降低13.2kg/m?3;,PC構件單方成本可降低2.5%。


          2)長(cháng)線(xiàn)法生產(chǎn)顯著(zhù)提高生產(chǎn)效率:桁架疊合板可采用長(cháng)線(xiàn)法生產(chǎn)或流水臺模生產(chǎn)。長(cháng)線(xiàn)法臺模只需在臺模中間增加隔斷模即可生產(chǎn)任意長(cháng)度、寬度和高度在一定范圍的疊合板,生產(chǎn)線(xiàn)人員采用人員流水配置,不同工種的工人在長(cháng)臺模上流水作業(yè)。而流水線(xiàn)臺模尺寸固定,依靠邊模固定PC構件,臺模按照節拍時(shí)間在流水線(xiàn)的不同工位上流轉,生產(chǎn)人員固定在一個(gè)工位或臨近工位,需在節拍時(shí)間完成工作,因此流水線(xiàn)生產(chǎn)對構件的標準化要求較高。


          采用長(cháng)線(xiàn)法生產(chǎn)人均砼日產(chǎn)量比流水線(xiàn)高21%,單線(xiàn)配置人數比流水線(xiàn)少,是較為經(jīng)濟的生產(chǎn)方式,PC構件成本可降低2.1%。


           

          3)降低模具費:采用長(cháng)線(xiàn)法生產(chǎn)時(shí),提高標準構件的比例并增加可拼接構件比例可降低模具用量,PC單方成本可降低2.6%。


          4)降低運輸費:設計通過(guò)優(yōu)化疊合板尺寸裝載率可提高10%,PC單方成本降低1%。


          綜上所述,通過(guò)優(yōu)化裝配式設計可降低桁架疊合板單方成本共8.2%。

           


          規?;a(chǎn)可降低間接生產(chǎn)成本、直接生產(chǎn)成本和運輸費


          規?;a(chǎn)是指工廠(chǎng)有組織、有秩序按照固定模式進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。在一定的產(chǎn)量范圍內,隨著(zhù)產(chǎn)量的增加,平均成本不斷降低,即形成所謂的規模經(jīng)濟。同等預制率情況下,裝配式項目規模的增加可顯著(zhù)減少增量成本。在PC預制率30%的剪力墻結構中,項目規模增加一倍,增量成本可顯著(zhù)降低47%。

           


          通過(guò)規?;a(chǎn),可有效降低PC構件的間接生產(chǎn)成本、直接生產(chǎn)成本和運輸費。


          1)規?;a(chǎn)降低間接生產(chǎn)成本:PC構件企業(yè)作為一般意義上的制造企業(yè),初始投資的固定成本較大,主要包括土地投資、廠(chǎng)房及設備投資、固定或流動(dòng)模臺等,這些都屬于間接生產(chǎn)成本,會(huì )分攤到PC構件成本中。間接生產(chǎn)成本占比一般為8%~12%,有的工廠(chǎng)前期投入大,比例甚至會(huì )更高。而間接生產(chǎn)成本屬于固定成本,不受PC構件產(chǎn)量的影響。因此,PC構件生產(chǎn)有較強的規模效益,規模越大,間接生產(chǎn)成本的分攤就越低,企業(yè)的盈利能力也越高。


          2)規?;a(chǎn)降低直接生產(chǎn)成本:以模具費為例,規?;a(chǎn)使模具重復使用率提高,模具費用變得更低。目前整個(gè)行業(yè)的模具成本消耗較大,模具費用占PC構件成本的比例在10%左右,模具周轉次數一般在50次。若實(shí)現規?;a(chǎn),模具周轉次數從50次提高至200次時(shí),模具費用可降低244元/m?3;,降幅高達75%。此外,規?;a(chǎn)可提高生產(chǎn)線(xiàn)使用效率,工人的有效工作時(shí)間增加,使得人工費的分攤也會(huì )降低。

           


          3)規?;a(chǎn)降低運輸費:規?;a(chǎn)幫助企業(yè)在運輸PC構件中贏(yíng)得運費優(yōu)惠,且產(chǎn)品的標準化提高了單車(chē)裝載率,從而降低了PC構件成本。


          通過(guò)規?;a(chǎn),PC構件企業(yè)可以更好地提高資源使用效率,擴大產(chǎn)量,降低成本,提高企業(yè)的盈利能力。實(shí)現規?;a(chǎn)主要有以下四種途徑:


          1)確定適宜的工廠(chǎng)投資規模:確定適宜的工廠(chǎng)投資規模,根據周邊市場(chǎng)需求設計一個(gè)相對合理的產(chǎn)能水平,為實(shí)現規?;a(chǎn)提供基礎。


          2)提高構件設計標準化水平:在設計初期對各個(gè)空間進(jìn)行標準化的模塊拆分,通過(guò)對預制構件的模塊化、標準化設計,減少構件種類(lèi),優(yōu)化工廠(chǎng)模具,統一構件邊緣銜接設計,達到以少量標準化構件組合滿(mǎn)足差異化項目需求的目標,從而為規?;a(chǎn)創(chuàng )造條件。


          3)提高生產(chǎn)的柔性制造水平:柔性制造強調對小批量和個(gè)性化需求的解決能力。在柔性制造情況下,企業(yè)能適應由于市場(chǎng)需求變化和工程設計變更所出現的變動(dòng),進(jìn)行多品種生產(chǎn),且能實(shí)現機器操作最大限度替代人工操作,因而在提高適應能力的同時(shí)也能在成本控制方面表現良好,是實(shí)現規?;a(chǎn)的關(guān)鍵因素。


          4)加強與裝配式建筑全流程的協(xié)作:PC構件企業(yè)應加強與裝配式建筑全流程的協(xié)作,解決設計、生產(chǎn)和施工一體化過(guò)程中技術(shù)與管理的脫節問(wèn)題,優(yōu)化資源配置,合理安排生產(chǎn),為實(shí)現規模經(jīng)濟提供保障。



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