(一)环保趋严+人力成本增加倒逼装配式建筑发展,政策持续推动
近两年国内装配式的渗透率逐渐提升,装配式建筑在施工周期、资源消耗、节能环保等方面占据先天优势,符合国家可持续发展的战略。
1949年以来,我国人口高增长带来的房屋建设需求及廉价人力资源是传统建筑行业发展的内生动力。当人口红利不再,产业升级时代到来,装配式建筑或将成为主流。、
近年来我国人口生育率降低,老龄化程度加快,人口红利优势丧失,建筑从业人员减少,导致人力成本上升。相比于现浇式建筑大量使用人工的建造方式,装配式建筑运用精细化分工大大提升生产效率,人力需求较低,以典型装配式建筑企业杭萧钢构为例,其人工成本占比约为6~7%,相比传统建筑企业上海建工(人工成本占比约为25%)人工成本占比减少近20%。因此随着人力成本上升,装配式建筑人工成本较少的优势得到发挥,将倒逼传统建筑产业转型。
近年来,国家逐渐意识到装配式建筑在环保等方面的优点,不断出台政策推广装配式建筑,促进建筑业转型升级,2016年2月,国务院出台《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》,提出要力争用10年时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%,预计装配式建筑在国家的大力推广下,渗透率将会有进一步提升。
(二)技术、成本以及消费者接受程度是制约行业发展的主要因素
一直以来,制约我国装配式建筑发展的主要有三个因素:一是技术层面,工艺落后、专业化程度较低;二是成本层面,高额的前期成本导致的较高生产施工成本;三是普及度方面,普及度不够尚未得到社会公众认可。
目前在国家的大力扶持和建筑业从业人员的不断努力下,这三个因素均有了不同程度的改观:
在技术层面,设计装配式建筑,工程设计人员必须要有规范可循。长期以来我国对装配式建筑领域的相关规范很不健全。但近年来,我国已在装配式建筑的设计、施工、验收等各个行业制订了多个国标和行业规范和规程,有关的装配式建筑的规范规程还在不断地修订、更新和完善。
除了行业标准,装配式建筑建造过程中还面临的一个问题就是信息交互问题。装配式建筑的建造模式是设计——工厂制造——现场安装,这相比于传统的设计——现场施工就有可能产生由于设计图纸不合理,导致工厂制造的构件到安装阶段才发现不能用的情况,从而造成资源浪费。
装配式建筑建造过程中的两大特点是结构设计复杂,预制构件多。如何保证构件的规格符合要求?如何保证大型构件在预留的空间中及时完成安装?这对装配式设计建造过程中的信息传递提出了更高的要求。
BIM技术的出现很好地满足了这一需求。BIM技术是近十年来在CAD技术基础上发展起来的一种多维模型信息集成技术,可以使项目建设的所有参与方都能够在数字虚拟的真实建筑物模型中操作信息和在信息中操作模型,从而实现在建筑全生命周期内提高工作效率和质量,以及减少错误和风险的目标。
在成本层面,装配式建筑与传统建筑在成本上有着较大的区别。建设项目的施工成本由建安费用(包括人工费、材料费、机械费、组织措施费、企业管理费、规费、利润、税金)、工程建设其他费用和预备费组成,其中建安费用对施工成本起着决定性作用,而在建安费用中材料费占65%以上,在PC率20%~60%区间内,对于混凝土构件装配式建筑而言,PC率越高材料费占比越高。
在三种方式的建筑造价中,现浇<PC<钢结构,现浇的单位造价约比PC率20%的造价低7%左右,比钢结构低25%,现浇方式的住宅造价优势主要体现在材料费上,但其对应的人工费较高。装配式混凝土住宅的造价随着PC率的提升而逐渐增长,主要在于材料费的增长,与之相对应的人工费随着PC率的提升而逐渐下降,但人工费的下降不足以弥补由材料费增长带来的造价提升。
考虑到装配式建筑在缩短工期方面可节约一定成本,预计未来随着装配式建筑的渗透率不断提升带来的规模效应、传统建筑方式人工费用的上涨,制约装配式建筑发展的成本问题将会得到解决。
在普及度层面,一直以来,公众对于装配式建筑的优点不了解,开发商对装配式建筑的认可度比较低,不愿意开发装配式住宅。即便个别开发商愿意开发装配式住宅,消费者也会因为普及率不高,对装配式建筑的概念和优势含糊不清,大多对其采取保守态度,不愿意购入。这也是导致装配式建筑在超高层、大跨度空间结构、工业厂房等领域应用比较广泛,但在住宅市场市占率较低的原因。但今年年初,新冠肺炎疫情大规模爆发后,中建三局在武汉市防疫指挥部的要求下,牵头完成了“火神山”和“雷神山”医院的建设。两家医院均为装配式建筑,建设周期均在10天以内。这次医院建设,使得全国人民更加了解装配式建筑的优点,有利于公众心中对装配式建筑的接受度提升。
除此之外,住房和城乡建设部于2019年3月和12月两次提及要推广钢结构在住宅领域的试点,随着国家大力宣传与政策支持,许多企业开始有意识地关注装配式建筑并培养相关技术人才,一些较有远见的开发商已在公共建筑中较多的采用钢结构并在住宅方面在尝试运用PSC技术。