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装配式与被动式超低能耗建筑行业发展分析
暖小风      2020-08-10 08:35     来源:互联网     浏览量:3914

★ 建筑工业化趋势:装配式建筑★

       今年年初在新型冠状病毒疫情防控期间,“云监工”直播火神山、雷神山医院施工现场火遍全网,火神山和雷神山医院的建设向世界展现出了“中国基建狂魔”的实力和速度,再一次令世人惊叹!

       火神山、雷神山医院的建造模式实际上采用的就是装配式钢结构箱式房,属于装配式建筑主要三大形式之一。

       装配式建筑是指将建筑的部分构件在工厂进行标准和批量预制后,运输到施工现场后进行吊装与连接而成的建筑,从而实现建筑过程从“建造”到“制造”的转变。

       通俗的讲,装配式建筑技术让建房子变得像“搭积木”一样。常见的构件种类有:外墙板,内墙板,叠合板,阳台,楼梯,预制梁,预制柱等。

       按主体结构的不同,装配式建筑可分为装配式混凝土建筑、装配式钢建筑、装配式木建筑三大类型。

       据住房城乡建设部统计,装配式混凝土建筑占比64%,具有成本低及适用范围广的特点,装配式钢建筑占比30%,装配式木建筑占比6%。

装配式混凝土建筑

装配式钢结构

装配式木结构

       单就PC结构装配式建筑一项分析,2016年以来,全国新建的PC工厂已超600家,截至2019年底,全国年设计产能在3万立方米以上的PC工厂已超1000家。

       我国PC构件的市场规模从2013年的3亿元增长到2017年的56亿元,年均复合增长率高达108%。我们认为未来PC构件市场空间巨大,2025年将达到1307亿元。

       与传统现浇式建筑作业相比,装配式建筑在节约人力、缩短工期、环境友好、提高施工质量和效率等方面都有明显改善。

       以预制率为35%左右的30层装配式混凝土住宅项目和同等规模的传统建筑项目比较,装配式建筑能将工期缩短30%左右,施工人数减少70%/100人,同时,装配式建筑能够节约资源和能源消耗,有效降低粉尘、噪声与建筑废物等环境污染。

       根据政策指引,2025年装配式建筑行业的渗透率将达到30%以上,若以我国每年新增城镇新建建筑面积约21亿平方米估算,届时新增装配式建筑面积将达到6.3亿平方米以上,保证了未来5年的年复合增速在17%以上。

       考虑到实现一定规模效应后的装配式成本将显著下降,而传统建造成本上升的趋势是不可逆的,因此装配式将成为市场化选择,届时实际需求可能实现更快的增长。

       而装配式建筑的另一主要类型——装配式筑钢结构性能优越,是传统混凝土类建筑结构的替代品。

       与传统混凝土结构建筑形式比,钢结构建筑具有“高、大、轻”三大特征,容易实现设计标准化、构配件生产工业化、施工机械化和装配化,钢结构建筑是传统混凝土结构建筑的替代品。此外,钢结构具有良好的性能特点:

一、钢结构自重轻,只有传统钢筋混凝土建筑的30%~50%左右,而且强度很大;

二、钢结构占有面积小,空间利用率高,得房率较传统钢筋混凝土住宅增加5%~8%;

三、钢结构延展性好,抗震性能优越;

四、钢结构施工效率高,可提高4倍,建设周期短,只有传统建筑的三分之一,30~50层的钢结构工程可以缩短施工工期8~12个月左右;

五、钢结构节能环保,能够有效降低建筑垃圾数量,可实现节能三分之一以上,钢材100%可回收,碳排放可减少35%以上,契合可持续发展理念。

       2019年3月,住房城乡建设部首次单独提出推进钢结构住宅试点工作,随后山东、浙江、湖南等地陆续出台试点方案,浙江提出“到2020年,钢结构装配式住宅占新建装配式住宅面积的比例力争达到12%以上”,江西提出“到2022年,全省新开工钢结构装配式住宅占新建住宅比例达到10%以上”,试点方案更加定量。

       6月住房城乡建设部发布《装配式钢结构住宅建筑技术标准》行业标准,并于10月开始实施,在钢结构住宅的集成设计、部品部件生产、施工安装与质量验收、使用维护及管理等方面做了细致的规范,推动行业相关标准逐渐形成体系。

       12月全国住房和城乡建设工作会议上,再次强调2020年大力推进钢结构装配式住宅建设试点,任务目标进一步细化,钢结构试点住宅建设打开钢结构应用空间。

★高品质建筑:被动式超低能耗建筑★

       近年来,我国建筑节能形势日趋严峻。清华大学建筑节能研究中心的研究结果显示,建筑能耗在我国能源总消费量中所占的比例已从20世纪70 年代末的10%上升到27.45%,预计今年将达到35%以上。

       与此同时,2020年不期而至的新冠肺炎疫情,让长时间“宅家”的国人也开始重视起室内的居住环境。

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       如何降低建筑能耗并提供优质的居住环境是建筑业目前需要直面的现实问题,大力发展被动房无疑为解决此问题提供了可行性方案。

       被动房是基于被动式设计而建造的节能建筑物,无需使用传统建筑的空调和暖气设备,只需依靠自身优越的保温性能及气密性,从建筑技术层面利用大阳、照明、人体、电器散热等所有自然得热方式,并依靠高效的外墙保温系统、被动式节能门窗系统、新风系统、遮阳系统,就可实现室内环境的恒温、恒湿、恒氧、恒静、恒洁。

       被动房的理念最早由德国提出,之后得到迅速发展和完善,在我国被动房则被称为“超低能耗建筑”。2013 年 10 月,我国住房和城乡建设部与德国能源署在秦皇岛合作建成了我国第一个被动房高层住宅示范项目“在水一方”,在业界起到了很好的示范作用。

       被动房或者叫做超低能耗建筑,近零能耗建筑的发展在全国范围内得到了政策上的大力支持。2014年1月起2020年2月,全国共23个省、直辖市和自治区及13个地级市累计发布了82项法规政策,覆盖地域愈广、扶持力度愈大、目标愈为精准,极大地促进了近零能耗建筑的发展。从发布年份来看,2016年是转折点,政策发布数量急速攀升,2017年和2018年发布数量最为密集,总计超过40个;2019年全年累计发布相关法规政策 15 个(见下图)。

       国内的认证和示范性项目数量也在逐渐攀升:2008年-2019年,国家住房和城乡建设部科技与产业化发展中心和德国能源署认证了34个中德高能效建筑-被动式超低能耗建筑示范项目,总面积逾47万平米。

       德国被动房研究所截至2020年2月底,在中国认证了共计30个项目,总面积约为6.85万平米。

       全国有14个省、直辖市和自治区(北京、河北、河南、山东、甘肃、宁夏、黑龙江、辽宁、新疆、湖北、江苏、四川、广西及福建)明确提出超低能耗建筑示范目标,其中河北、北京、山东、河南、江苏等先锋省市成绩瞩目。

       截至2019年10月,北京示范项目总计32个,示范总面积约65万平米;截至2019年9月底,河北省示范项目67个,总建筑面积约316.62万平米;截至 2019年12月,山东省已组织开展6批 53个示范项目,累计总建筑面积达106万平米;截至2017年,江苏省示范项目12个,总建筑面积达30万㎡;河南省郑州市2018年有12个项目列为年度超低能耗建筑示范项目,总建筑面积达 78.4万平米。

       从全国各地住建有关部门发布的最新通知及方案,低能耗绿色建筑的发展将由政府和有关单位领头持续着力推广,由此可见低能耗绿色建筑市场潜力还远远未被完全开发。

       据不完全统计,全国共计31 个省份/直辖市地方政府均针对装配式建筑颁布具体的实施意见、规划和行动方案,其中北京、上海、天津、浙江、江苏等经济发达地区要求2020年装配化率达到 30%以上,远高于全国目标,多数地区要求达到15%或20%,同时各地政府也积极通过税费优惠、用地支持、财政补贴、容积率奖励等多种方法给予产业发展充分激励。

       全国各省市共发布76 项被动房相关的设计标准和地方政府补助扶持政策用以加快推动被动式低能耗建筑发展,其中河北、河南、山东三地颁布政策数量较多。一批房地产企业也纷纷将被动房纳入了自己的事业版图。

★ 专业人才资源短缺 ★

       制约装配式建筑和被动式超低能耗建筑发展的共同重要因素——专业人才资源短缺!

       对于中国而言,装配式建筑及被动式超低能耗建筑都属于新兴市场,全新的理念,工作流程,新的建材和技术将被广泛的应用于其中;广大的建筑建材企业和相关科研、从业人员都面临着知识和技术补充升级的挑战,然而挑战与机遇往往同时并存。

       中国建筑行业已然走上了迈向装配式和低能耗发展的轨道,无论是处于这个产业链的上中下游企业单位,又或者是正在行业内工作的科研、生产、设计、施工人员,和有志于未来投身建筑行业的莘莘学子,都应当把握机遇,提前储备有关基础知识,对装配式建筑和被动式超低能耗建筑提高认识和了解,以迎接即将到来的变革与浪潮。

       行业预测装配式建筑和被动房行业的人才需求即将进入井喷倒计时,未来将面临10万人左右的人才缺口。据相关统计部门和专家预计,仅河北省未来5年的设计/咨询师必需量就为1万1千多名,建造师必需量为3万多名。据统计,截至今年6月,全国范围内建筑人才需求同比增长10.6%,而装配式建筑相关岗位人才需求同比增长达到12.6%。

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