位於武漢郊區的火神山和雷神山醫院，正在緊鑼密鼓的施工中。
這兩處有望成為武漢新冠肺炎防疫戰轉折點的建築，在官方媒體多機位24小時不間斷的直播下，成為全國7000萬“監工”網民的心頭好。
圖片來源：“與疫情賽跑”直播網站，國泰君安證券研究
廣大網友們在見證了這兩家醫院的建設速度後，紛紛發出讚歎，從設計到入住預計只需要一週，而現場依然如此井然有序，這究竟是如何做到的？
從進場到建成預計約一週
數據來源：新華網、新浪網、央視網等，國泰君安證券研究
國泰君安建築團隊分析，除了晝夜不停的施工之外，另一個強大武器也不容忽視——那就是裝配式鋼結構和集裝箱套房。
這不是裝配式鋼結構第一次大顯神威，但卻可能是最受國人矚目的一次。
國泰君安道合《深度：從火神山、雷神山醫院看裝配式鋼結構的應用》小程序
01
火速建成的關鍵原因
火神山、雷神山醫院的主體採用輕鋼結構搭建，而病房則是使用特殊型鋼焊接而成的標準模箱式房。
據施工方中國建築工程總公司官網信息顯示，火神山醫院的設計思路，實際上是一座由各個“預製構件”組裝而成的兩層建築。
一個“預製構件”相當於一個小的房間，裡面包含門、窗、牆面、屋頂、地板甚至樓梯——因此也可稱為組合箱式房或集裝箱。
這些構件既可單獨使用，也可以通過水平及豎直不同方向的組合層疊。
數據來源：網易新聞、國泰君安證券研究
那麼，如何將這些小的構件組裝到一起呢？這就要依靠裝配式鋼結構了。
裝配式鋼結構為這些小的構件提供了一個大的容器和框架，通過特殊型鋼焊接而成的標準構件將箱與箱之間通過螺栓連接而成，結構簡單，安裝快捷。
就現場圖片來看，火神山、雷神山醫院均採用裝配化施工方式，工業化程度較高。主要體現在以下方面：
1、構件均在工廠預製。
2、現場模塊化拼裝。
3、現場流水作業模式，房建、配套安裝基本同步，緊急情況下采用交叉作業，因此大大加快施工速度。
截至2月1日首臺CT機已開始安裝
數據來源：新華網、新浪網、央視網等，國泰君安證券研究
02
幾大特徵
傳染病醫院建設有其特殊要求和複雜性，跟一般的公共建築如學校、商業樓等有明顯區別，因此對於設計方跟施工方來說都有較高的要求，需要考察過往項目經驗及技術能力等。
據瞭解，本次火神山、雷神山醫院的施工由中建三局牽頭完成。
中建三局是國內首批一級工程總承包和一級施工總承包資質、首批特級工程總承包資質、率先成為全國唯一覆蓋十大領域業務的房建企業，綜合實力強勁。
那麼他們是如何來設計施工的呢？我們可以看到幾個比較突出的特點：
1、總平面佈局呈L型。
這樣一方面可以滿足更多床位，另一方面也與東側水系保持了距離。
數據來源：網易新聞、國泰君安證券研究
2、內部平面佈局是“三區兩通道”，呈中軸對稱的魚骨狀形式。
傳染病醫院平面佈局的基本要求是“三區兩通道”——三區是指清潔區、半汙染區和汙染區，兩通道是指醫務人員通道和病人通道。
火神山醫院的建築平面採用魚骨狀形式，正中間一條軸是清潔區、通道和工作區，中軸兩側是病房單元。清潔區與病房單元之間是半汙染區，病房單元中的病房為汙染區。
病人的通道是在每個護理單元的外側，因此病人通道與醫護人員的通道是各自獨立的。
每4個單元為1個醫療區
數據來源：網易新聞、中信建築設計院、國泰君安證券研究
3、醫院主體為鋼結構裝配式施工，病房採用集裝箱式箱體活動板房進行模塊化拼接，箱體房為鋼結構。
鋼結構箱式房具備五大突出優勢，非常適合作為臨建產品或醫院等領域的緊急用房：
1）運輸方便，直接在工廠預製生產好各個構件，到現場即可直接拼裝；
2）堅固耐用，抗震、抗變形能力均較強；
3）具備隔熱、防潮、防水燈性能，且密封性能好，嚴格的製造工藝使得其可以很好地應用於傳染病醫院等領域；
4）活動房基於標準鋼材底盤之上，可衍生出許多組合空間；
5）佈局靈活、拆裝方便。
4、場地整平後鋪貼HDPE膜，防止汙水滲入土壤作用。
03
2003年SARS事件中建成的小湯山醫院同樣採取了裝配式建築，不過當時採用了混凝土和鋼結構裝配式的混搭。而此次的醫院建設，工業化程度更高、裝配化程度也更高。
▼ 火神山、雷神山醫院與小湯山醫院對比
數據來源：新華網、新浪網、央視網等，國泰君安證券研究
那麼，裝配式建築相比傳統建築的好處到底有哪些？
▼裝配式鋼結構建築
相較於傳統鋼混建築具諸多優勢
數據來源：中國鋼結構協會、《輕型鋼結構住宅》、國泰君安證券研究
而在三大裝配式建築中，鋼結構將是未來的發展重點。
由於鋼材重量輕、塑性和韌性好，鋼結構建築抗震性能好，此外還具有空間佈置靈活、綠色環保可持續發展、自重輕承載力高、質量優良等特點。
雖然鋼材耐火性能差，但是通過防火塗料以及防火板的加持，能夠使得這些不利因素得以消除。
▼ 三大裝配式結構優劣勢比較
裝配式鋼結構是未來發展重點
數據來源：中國百科網，國泰君安證券研究
我們認為，未來裝配式建造方式尤其是更符合我國國情的裝配式鋼結構建造方式的應用場景將愈來愈多，將涵蓋包括醫院、學校、住宅（商品房、安置房）、工業廠房、三館一中心等在內的多個領域。
04
2019年兩大新變化
據2019年全國建築鋼結構行業大會數據，2018年全國鋼結構產量0.6874億噸，鋼結構產量佔鋼產量的7.4%，較發達國家平均30%的比重有較大差距(歐洲、日本等已達到40%以上)。
且2018年鋼結構產值佔建築業總產值僅2.87%、鋼結構住宅佔比不到2%，未來仍有較高提升空間。
而在2019年，”鋼結構試點“、”裝配式鋼結構住宅技術標準正式推出”，兩大重要變化正在給行業帶來更強的催化劑。
3月，住建部《關於印發住房和城鄉建設部建築市場監管司2019年工作要點的通知》中提出“開展鋼結構裝配式住宅建設試點”，這是裝配式建築政策首次提出鋼結構試點。
該政策中還提出“選擇部分地區開展試點”，隨後青海、四川、河南、山東、湖南、浙江、江西共七省推出《推進鋼結構裝配式住宅建設試點方案》。
6月，住建部發布《裝配式鋼結構住宅建築技術標準》，於10月1日起正式實施，在鋼結構住宅的集成設計、各大系統（結構、外圍護、設備與管線、內裝等）、部品部件生產、施工安裝與質量驗收、使用維護及管理等方面制定了詳細規範，進一步掃清了發展的障礙。
該技術標準的落實使得裝配式鋼結構住宅領域的相關標準漸成體系，進一步掃清了行業發展的障礙，因此將加速推動裝配式鋼結構在住宅領域的推廣與應用。
此外，生態環保、人工成本和原材料成本的不斷攀升，將會使得裝配式鋼結構的建造方式優勢日益凸顯。
伴隨著本次火神山、雷神山醫院的視頻科普推廣，相信裝配式鋼結構建造方式的應用廣度與深度都將顯著提升。
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