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

PC構(gòu)件市場迎來發(fā)展契機(jī)

與傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑相比，裝配式建筑更加強調(diào)前期設(shè)計、生產(chǎn)和施工的一體化，同時國家政策積極推動支持，裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)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高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑，但未來成本改善空間較大。近年來國家和各地方政府建議裝配式項目采用工程總承包模式，實現(xiàn)建筑設(shè)計、構(gòu)件生產(chǎn)和建筑施工等環(huán)節(jié)的資源整合，降低中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生的成本。

2016年以來，國家和各地方政府陸續(xù)出臺鼓勵裝配式建筑發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策，帶動了一大批企業(yè)進(jìn)入裝配式建筑領(lǐng)域。裝配式建筑根據(jù)材料形態(tài)可分為混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)，在三大結(jié)構(gòu)體系中，裝配式鋼結(jié)構(gòu)目前應(yīng)用于超高層建筑以及部分試點的保障住房，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)（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(dǎo)地位。2017年所有在建的裝配式建筑中，混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)的建筑面積占比分別為60%、34%和6%。因此，眾多建筑設(shè)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(shè)PC構(gòu)件工廠的熱潮，從而帶動了PC構(gòu)件市場的快速發(fā)展。

二、PC工廠加快落地，2025年P(guān)C構(gòu)件將達(dá)千億規(guī)模

PC構(gòu)件廣泛應(yīng)用于住宅，工廠集中分布于核心城市群

由于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在我國民用建筑應(yīng)用最為廣泛，PC構(gòu)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(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域應(yīng)用較少。我國住宅建筑中的PC構(gòu)件主要有預(yù)制墻板、預(yù)制樓板、預(yù)制梁、預(yù)制柱等，應(yīng)用對象以裝配整體式結(jié)構(gòu)工程為主。

隨著全國大力推進(jìn)裝配式建筑，PC行業(yè)迎來快速發(fā)展，一大批有規(guī)模和實力的科研、設(shè)計、施工等企業(yè)紛紛投資建設(shè)PC構(gòu)件工廠。2016年以來，全國新建的PC工廠已超600家，截至2019年底，全國年設(shè)計產(chǎn)能在3萬立方米以上的PC工廠已超1000家。

由于各地區(qū)的政策目標(biāo)及推進(jìn)力度不同，全國的PC工廠布局分布產(chǎn)生不均衡現(xiàn)象。目前PC工廠主要集中在長三角、京津冀等重點推進(jìn)的大中城市，近期中西部大城市也開始建設(shè)PC工廠。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(gòu)件市場初具規(guī)模；合肥、南京、深圳、濟(jì)南、成都、長沙、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(jù)行業(yè)經(jīng)驗，PC構(gòu)件的經(jīng)濟(jì)運輸半徑在150公里內(nèi)，而一二線城市的土地資源極為稀缺，綜合考慮地價和運輸成本等因素，很多PC工廠會選址在距核心需求城市150公里左右的地區(qū)。

PC構(gòu)件市場空間巨大，2025年將達(dá)到1307億元

隨著裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑的快速發(fā)展，我國PC構(gòu)件的市場規(guī)模從2013年的3億元增長到2017年的56億元，年均復(fù)合增長率高達(dá)108%。我們認(rèn)為未來PC構(gòu)件市場空間巨大，2025年將達(dá)到1307億元。

我們預(yù)測的PC構(gòu)件市場規(guī)模計算公式如下：PC構(gòu)件市場規(guī)模=裝配式混凝土建筑的新建面積×預(yù)制率×每平米混凝土體積系數(shù)×PC構(gòu)件單價

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

目前裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑造價顯著高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑，其中PC構(gòu)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(gòu)件成本是裝配式建筑未來在全國能夠大面積推廣的關(guān)鍵所在。

在PC構(gòu)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(shè)計可顯著降低PC構(gòu)件的直接生產(chǎn)成本和運輸費；（2）規(guī)?；a(chǎn)可有效降低PC構(gòu)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PC構(gòu)件設(shè)計水平的不斷優(yōu)化，加之規(guī)?；a(chǎn)的效益，PC構(gòu)件成本將呈現(xiàn)下降趨勢。

PC構(gòu)件成本

PC構(gòu)件成本主要包括生產(chǎn)成本、運輸費、營銷費用、財務(wù)費用、管理費用和稅費等。與現(xiàn)澆構(gòu)件相比，PC構(gòu)件增加了工廠生產(chǎn)和物流環(huán)節(jié)。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形資產(chǎn)攤銷、廠房及設(shè)備等固定資產(chǎn)折舊等費用的分?jǐn)?。運輸費包含了構(gòu)件從廠家生產(chǎn)到消費者所在場地的所有運輸費用。

在PC構(gòu)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%，主要系各類資產(chǎn)折舊和費用攤銷所致。

以疊合樓板為例，與現(xiàn)澆混凝土板相比，裝配式疊合樓板的綜合單價高出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(xiàn)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(jié)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(biāo)準(zhǔn)化程度低，經(jīng)常出現(xiàn)異形構(gòu)件，只能采用固定模臺生產(chǎn)，不能實現(xiàn)流水作業(yè)；且PC構(gòu)件的鋼筋規(guī)格和間距不統(tǒng)一，連接部位都有外漏鋼筋，無法采用機(jī)械代替人工實現(xiàn)批量生產(chǎn)，只能采用人工綁扎，降低了工人的有效工時，從而影響了生產(chǎn)線效率。

（2）材料費：目前很多企業(yè)缺乏裝配式設(shè)計經(jīng)驗，只是在傳統(tǒng)建筑設(shè)計圖上進(jìn)行修改，裝配式各環(huán)節(jié)認(rèn)識不充分，使得在構(gòu)件生產(chǎn)過程中設(shè)計圖往往需要修改，造成原材料的浪費。

（3）模具費：模具周轉(zhuǎn)次數(shù)低，通常鋼模具模板的厚度在6~10mm，理論上可以周轉(zhuǎn)使用200次以上。但由于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計程度低，未實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，目前行業(yè)內(nèi)模具的重復(fù)使用率較低，一般行業(yè)平均在50次左右，對應(yīng)模具成本高達(dá)326元/m?3;。

（4）運輸費：運輸費高的原因主要有兩方面。一是設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化程度低導(dǎo)致的單車裝載率較低；二是運輸距離過遠(yuǎn)導(dǎo)致的單次運輸成本較高，一般的經(jīng)濟(jì)運輸距離為100~150km。運輸距離與運輸成本大致呈線性關(guān)系，運距越遠(yuǎn)，成本越高。

目前PC構(gòu)件成本雖然高于現(xiàn)澆構(gòu)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(shè)計可顯著降低PC構(gòu)件的直接生產(chǎn)成本和運輸費，二是規(guī)模化生產(chǎn)可有效降低PC構(gòu)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(shè)計可降低直接生產(chǎn)成本和運輸費

通過合理配置鋼筋，選用標(biāo)準(zhǔn)化程度高的生產(chǎn)方式，提高構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，可顯著降低直接生產(chǎn)成本（材料費、人工費和模具費）和運輸費。以恒大某標(biāo)準(zhǔn)樓型的48塊單向桁架疊合板為對象，從以下4個方面闡述如何通過優(yōu)化裝配式設(shè)計降低成本：

（1）合理配置鋼筋可節(jié)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。合理選用受力鋼筋的直徑和配筋間距可適當(dāng)降低含鋼量。受力鋼筋按規(guī)范要求合理配置，含鋼量可降低13.2kg/m?3;，PC構(gòu)件單方成本可降低2.5%。

（2）長線法生產(chǎn)顯著提高生產(chǎn)效率：桁架疊合板可采用長線法生產(chǎn)或流水臺模生產(chǎn)。長線法臺模只需在臺模中間增加隔斷模即可生產(chǎn)任意長度、寬度和高度在一定范圍的疊合板，生產(chǎn)線人員采用人員流水配置，不同工種的工人在長臺模上流水作業(yè)。而流水線臺模尺寸固定，依靠邊模固定PC構(gòu)件，臺模按照節(jié)拍時間在流水線的不同工位上流轉(zhuǎn)，生產(chǎn)人員固定在一個工位或臨近工位，需在節(jié)拍時間完成工作，因此流水線生產(chǎn)對構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化要求較高。

采用長線法生產(chǎn)人均砼日產(chǎn)量比流水線高21%，單線配置人數(shù)比流水線少，是較為經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方式，PC構(gòu)件成本可降低2.1%。

（3）降低模具費：采用長線法生產(chǎn)時，提高標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的比例并增加可拼接構(gòu)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(shè)計通過優(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，通過優(yōu)化裝配式設(shè)計可降低桁架疊合板單方成本共8.2%。

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

規(guī)?；a(chǎn)是指工廠有組織、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(nèi)，隨著產(chǎn)量的增加，平均成本不斷降低，即形成所謂的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。同等預(yù)制率情況下，裝配式項目規(guī)模的增加可顯著減少增量成本。在PC預(yù)制率30%的剪力墻結(jié)構(gòu)中，項目規(guī)模增加一倍，增量成本可顯著降低47%。

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

（1）規(guī)?；a(chǎn)降低間接生產(chǎn)成本：PC構(gòu)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、廠房及設(shè)備投資、固定或流動模臺等，這些都屬于間接生產(chǎn)成本，會分?jǐn)偟絇C構(gòu)件成本中。間接生產(chǎn)成本占比一般為8%~12%，有的工廠前期投入大，比例甚至?xí)?。而間接生產(chǎn)成本屬于固定成本，不受PC構(gòu)件產(chǎn)量的影響。因此，PC構(gòu)件生產(chǎn)有較強的規(guī)模效益，規(guī)模越大，間接生產(chǎn)成本的分?jǐn)偩驮降?，企業(yè)的盈利能力也越高。

（2）規(guī)?；a(chǎn)降低直接生產(chǎn)成本：以模具費為例，規(guī)?；a(chǎn)使模具重復(fù)使用率提高，模具費用變得更低。目前整個行業(yè)的模具成本消耗較大，模具費用占PC構(gòu)件成本的比例在10%左右，模具周轉(zhuǎn)次數(shù)一般在50次。若實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，模具周轉(zhuǎn)次數(shù)從50次提高至200次時，模具費用可降低244元/m?3;，降幅高達(dá)75%。此外，規(guī)模化生產(chǎn)可提高生產(chǎn)線使用效率，工人的有效工作時間增加，使得人工費的分?jǐn)傄矔档汀?/span>

（3）規(guī)?；a(chǎn)降低運輸費：規(guī)模化生產(chǎn)幫助企業(yè)在運輸PC構(gòu)件中贏得運費優(yōu)惠，且產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化提高了單車裝載率，從而降低了PC構(gòu)件成本。

通過規(guī)?；a(chǎn)，PC構(gòu)件企業(yè)可以更好地提高資源使用效率，擴(kuò)大產(chǎn)量，降低成本，提高企業(yè)的盈利能力。實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)主要有以下四種途徑：

（1）確定適宜的工廠投資規(guī)模：確定適宜的工廠投資規(guī)模，根據(jù)周邊市場需求設(shè)計一個相對合理的產(chǎn)能水平，為實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)提供基礎(chǔ)。

（2）提高構(gòu)件設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化水平：在設(shè)計初期對各個空間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的模塊拆分，通過對預(yù)制構(gòu)件的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，減少構(gòu)件種類，優(yōu)化工廠模具，統(tǒng)一構(gòu)件邊緣銜接設(shè)計，達(dá)到以少量標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件組合滿足差異化項目需求的目標(biāo)，從而為規(guī)模化生產(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(diào)對小批量和個性化需求的解決能力。在柔性制造情況下，企業(yè)能適應(yīng)由于市場需求變化和工程設(shè)計變更所出現(xiàn)的變動，進(jìn)行多品種生產(chǎn)，且能實現(xiàn)機(jī)器操作最大限度替代人工操作，因而在提高適應(yīng)能力的同時也能在成本控制方面表現(xiàn)良好，是實現(xiàn)規(guī)?；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(gòu)件企業(yè)應(yīng)加強與裝配式建筑全流程的協(xié)作，解決設(shè)計、生產(chǎn)和施工一體化過程中技術(shù)與管理的脫節(jié)問題，優(yōu)化資源配置，合理安排生產(chǎn)，為實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)提供保障。