一、裝配式建筑引領工程建造新模式，PC構件迎發(fā)展契機

PC構件市場迎來發(fā)展契機

與傳統(tǒng)現(xiàn)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)建筑設計、構件生產(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)進入裝配式建筑領域。裝配式建筑根據(jù)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)紛紛進入PC領域，在全國掀起投資建設PC構件工廠的熱潮，從而帶動了PC構件市場的快速發(fā)展。

二、PC工廠加快落地，2025年PC構件將達千億規(guī)模

PC構件廣泛應用于住宅，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。

隨著全國大力推進裝配式建筑，PC行業(yè)迎來快速發(fā)展，一大批有規(guī)模和實力的科研、設計、施工等企業(yè)紛紛投資建設PC構件工廠。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)的政策目標及推進力度不同，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、京津冀等重點推進的大中城市，近期中西部大城市也開始建設PC工廠。北京、上海推進裝配式建筑的政策力度較大，整體技術管理水平較高，PC構件市場初具規(guī)模；合肥、南京、深圳、濟南、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構件的經(jīng)濟運輸半徑在150公里內，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構件市場空間巨大，2025年將達到1307億元

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

我們預測的PC構件市場規(guī)模計算公式如下：PC構件市場規(guī)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(shù)×PC構件單價

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

目前裝配式混凝土結構建筑造價顯著高于傳統(tǒng)現(xiàn)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在全國能夠大面積推廣的關鍵所在。

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降低PC構件的直接生產(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構件設計水平的不斷優(yōu)化，加之規(guī)?；a(chǎn)的效益，PC構件成本將呈現(xiàn)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、營銷費用、財務費用、管理費用和稅費等。與現(xiàn)澆構件相比，PC構件增加了工廠生產(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家生產(chǎn)到消費者所在場地的所有運輸費用。

在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)品標準化程度低，經(jīng)常出現(xiàn)異形構件，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)缺乏裝配式設計經(jīng)驗，只是在傳統(tǒng)建筑設計圖上進行修改，裝配式各環(huán)節(jié)認識不充分，使得在構件生產(chǎn)過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(shù)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，未實現(xiàn)規(guī)?；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?。

（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裝載率較低；二是運輸距離過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性關系，運距越遠，成本越高。

目前PC構件成本雖然高于現(xiàn)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降低PC構件的直接生產(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個方面闡述如何通過優(yōu)化裝配式設計降低成本：

（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?，PC構件單方成本可降低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構件，臺模按照節(jié)拍時間在流水線的不同工位上流轉，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)對構件的標準化要求較高。

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：采用長線法生產(chǎn)時，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行大批量的生產(chǎn)。在一定的產(chǎn)量范圍內，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。同等預制率情況下，裝配式項目規(guī)模的增加可顯著減少增量成本。在PC預制率30%的剪力墻結構中，項目規(guī)模增加一倍，增量成本可顯著降低47%。

通過規(guī)模化生產(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(guī)?；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、廠房及設備投資、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%，有的工廠前期投入大，比例甚至會更高。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(guī)模效益，規(guī)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(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構件成本的比例在10%左右，模具周轉次數(shù)一般在50次。若實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，模具周轉次數(shù)從50次提高至200次時，模具費用可降低244元/m³，降幅高達75%。此外，規(guī)?；a(chǎn)可提高生產(chǎn)線使用效率，工人的有效工作時間增加，使得人工費的分攤也會降低。

（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構件中贏得運費優(yōu)惠，且產(chǎn)品的標準化提高了單車裝載率，從而降低了PC構件成本。

通過規(guī)?；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。實現(xiàn)規(guī)?；a(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。

（2）提高構件設計標準化水平：在設計初期對各個空間進行標準化的模塊拆分，通過對預制構件的模塊化、標準化設計，減少構件種類，優(yōu)化工廠模具，統(tǒng)一構件邊緣銜接設計，達到以少量標準化構件組合滿足差異化項目需求的目標，從而為規(guī)?；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)能適應由于市場需求變化和工程設計變更所出現(xiàn)的變動，進行多品種生產(chǎn)，且能實現(xiàn)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也能在成本控制方面表現(xiàn)良好，是實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)的關鍵因素。

（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)和施工一體化過程中技術與管理的脫節(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)濟提供保障。