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装配式建筑行业概览
渗透率上升空间充足, 混凝土和钢结构为主要结构类型
装配式建筑是指在工厂预制构件和配件等运输到建筑施工现场,通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用,是现代工业化生产方式的代表,符合建筑业产业现代化、智能化、绿色化的发展方向。
根据材料形态不同,主要分为三大类:装配式混凝土结构建筑(PC)、装配式钢结构建筑(PS)和装配式木结构建筑。PC 相比 PS 构件更重,材料环保性较差,材料成本更低但后期运输和吊装成本更高,现场施工更复杂,PC 更适用于居住类建筑,PS 适用于公共建筑。木结构更多运用于旅游设施等小型公共建筑。
图1:装配式建筑三种结构类型
资料来源:中国装配式建筑网,整理
我国装配式建筑渗透率上升空间充足。2021 年,全国新开工装配式建筑面积达 7.4
亿平方米,较 2020 年增长 18,占新建建筑面积的比例为 24.5。2020 年,全国
新开工装配式建筑 6.3 亿平方米,较 2019 年增长 50.7,近 4 年复合增长率超过
50,占新建建筑面积的比例为 20.5,完成了《“十三五”装配式建筑行动方案》确定的到 2020 年达到 15以上的目标。
国外在装配式建筑上起步较早,美国、日本、欧洲等发达国家的装配式建筑渗透率目前已达 70以上,而国内的装配式建筑则是刚刚起步,未来渗透率上升空间充足。
图2:全国新开工装配式建筑面积及同比增速 图3:全国新开工装配式建筑面积占新建建筑面积比例
资料来源:住建部,整理 资料来源:中国装配式建筑网,整理
图4:全球主要国家装配式建筑渗透率(2021 年)
资料来源:住建部,整理
目前,混凝土结构和钢结构为我国装配式建筑的主要结构类型。2021 年,新开工装配式混凝土结构建筑 4.9 亿平方米,占比 67.7,钢结构建筑 2.1 亿平方米,
占比 28.8;2020 年,混凝土结构建筑新开工 4.3 亿平方米,占比 68.3;钢结
构建筑新开工 1.9 亿平方米,占比 30.2。
图5:2021 年新开工装配式建筑按结构类型分类
资料来源:住建部,整理
较传统建筑优势明显, 政策支持力度大
装配式建筑较传统建筑工期短、用工少且节能减排,但成本高,应用受限。装配式建筑大量使用预制构件,与主要采用现场浇筑的传统建筑模式相比有显著的优势:缩短工期、减少人力、减少大部分的原材料用量、降低能源消耗和减少环境污染。然而,装配式建筑也存在成本较高、应用领域窄、抗震性较差等劣势。随着智能化装配式建筑的广泛应用,装配式建筑在环保、时间、经济的优势将进一步凸显。
表1:装配式建筑较传统建筑的优势及劣势
缩短工期 装配式建筑的大部分构件均在工厂完成,水电安装与主体安装可同步进行,整体交付比传统建筑更快
质量保障 传统建筑对人工依赖较高,品控难以保证,而装配式建筑采用工业化生产的预制构
优势 件,更容易形成规范化建造,确保产品质量减少人力 预制构件工业化生产,人工需求较少
减少原材料用量 装配式建筑具有可拆除特性,可实现材料的重复利用降低能耗,减少污染 以干法作业为主,可有效减少能源以及环境污染
成本提高 跟传统建筑工程报价相比,装配式建筑工程报价要高出许多
运费增加 构件从工厂运输到施工现场,若工厂距离施工现场太远,则会增加构件的运输成本劣势 尺寸限制 构件尺寸不同,导致生产设备受限,尤其是尺寸大的构件,再生产时会有很大难度
应用领域小 装配式建筑在高度和层高上受限。
抗震性较差 装配式建筑的刚度相对较弱,抗震性相对较差
资料来源:中国装配式建筑网,整理
装配式建筑在材料用量、资源消耗和工期用工上较传统建筑都有明显的节约或改良,并且预制率越高,成本和环保优势越明显。具体来看,以装配率为 35左右
的 30 层混凝土装配式住宅项目和同等规模的传统建筑项目为例。与传统建筑相
比:材料用量方面,装配式建筑混凝土和钢材用量高出至少 2,其他木材、隔热
材料、水泥砂浆等的用量减少了 50左右;资源消耗方面,水资源消耗减少约 35,
能源消耗减少约 20;污染排放上,建筑垃圾排放量减少 65,粉尘水平下降 20;
工期缩短 20-45,现场施工人数至少减少 60。
表2:装配式混凝土结构建筑较传统建筑材料用量、资源消耗、污染排放、工期人力具体对比
装配式混凝土结构建筑
传统建筑
变化
混凝土用量
0.47~0.48m3/m2
0.46~0.47m3/m2
+2~+3
钢材用量
58.0~59.0kg/m2
56.0~57.0kg/m2
+2~+3
木材用量
0.038~0.039m3/m2
0.090~0.100m3/m2
-50~-60
隔热材料用量
0.61~0.62m3/m2
1.20~1.30m3/m2
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