從火神山、雷神山醫院看裝配式鋼結構的應用

導讀

火神山、雷神山醫院採用鋼結構箱式房裝配化施工,10天左右交付再彰顯中國速度。裝配式鋼結構受益政策支持,應用廣度與深度都將明顯增強。

摘要

1、火神山、雷神山醫院採用鋼結構箱式房裝配化施工,10天左右交付再彰顯中國速度。


1)目前火神山、雷神山醫院已交付;


2)醫院設計方為中信/中南建築設計院等,施工方由中建三局牽頭,採取鋼結構箱式房進行裝配式安裝施工,工業化/裝配化程度較高,速度快;


3)我們一定能取得疫情防控狙擊戰的勝利,武漢加油,中國加油。


2、裝配式鋼結構受益政策支持,應用廣度與深度都將明顯增強。


1)裝配式鋼結構優於PC及木結構,可廣泛應用於住宅/工業廠房/三館一中心/學校/醫院等領域;


2)2019年裝配式鋼結構有兩大重要變化,一是首次明確提出鼓勵住宅試點並有7省試點,二是裝配式鋼結構住宅技術標準正式推出;利好裝配式鋼結構駛入快車道。


3、鋼結構板塊是最具前景建築細分,有總包/裝配式/環保/成本四大新變化。


1)政策支持力度增強+行業變革,鋼結構總包大勢所趨;


2)裝配式如前段所述;


3)最契合生態環保重要戰略;


4)鋼結構人工少/週期短/原材料更省,成本優勢漸顯。


4、鋼結構板塊需求端升級、供給端集中度提升。


1)城鎮化+商業模式變化等因素推動鋼結構在空間鋼/重鋼/輕鋼/住宅領域應用增強;


2)供給端集中度提升,行業龍頭優勢擴大、行業門檻提升;


3)未來鋼結構板塊有總包/加工製造/電商三大模式。


5、東南網架在醫院建設領域實力強,精工鋼構GBS建築體系覆蓋最全面。


1)東南網架已承接過多個醫院項目,且集團公司旗下有醫院資產,在醫院建設領域實力強;


2)精工鋼構GBS建築體系覆蓋住宅/公寓/學校/醫院/辦公樓五大領域最為全面,PSC技術創新為業內唯一,裝配化率可高達 50-95%;


3)鴻路鋼構體系適合低層鋼結構;杭蕭鋼構的三代技術聚焦多高層實現超百家簽約;富煌鋼構集成技術聚焦多高層為主;


4)從商業模式看,東南網架/精工鋼構/富煌鋼構大力發展鋼結構總包業務,鴻路鋼構是鋼結構加工製造龍頭,杭蕭鋼構積極推進綠色電商模式。


6、風險提示:總包推進不及預期、裝配式推進不及預期、傳統建造方式的桎梏等。


從火神山、雷神山醫院看裝配式鋼結構的應用


1. 火神山、雷神山醫院彰顯中國速度,裝配式鋼結構施工亦是關鍵因素


1.1. 火神山、雷神山醫院建設迅速,按進場時間均預計一週交付


武漢蔡甸火神山醫院是參照2003年抗擊非典期間北京小湯山醫院模式,在武漢職工療養院建設一座專門醫院,集中收治新型冠狀病毒肺炎患者。火神山醫院總建築面積3.39萬平方米 ,可容納1000張床位。2月2日交付並接納患者。


從火神山、雷神山醫院看裝配式鋼結構的應用


1月25日下午,武漢決定在黃家湖區域再建一所雷神山醫院。雷神山醫院總建築面積7.5萬平方米 ,可容納1600張床位。1月26日即進場施工,1月29日一、二期總平面圖全部設計完成,2月8日接納患者。


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火神、雷神山醫院建設非常迅速,且都是10天左右交付,這再次彰顯了中國速度。


我們認為,這一方面這展示了國內建築企業無論是設計施工能力、技術實力還是項目執行力均位居世界超一流水平,另一方面亦展現了國內包括建築企業在內的眾多行業抗擊新型冠狀病毒的堅定信心、團結奮戰與勇挑重擔的大局觀。我們充分相信中國共產黨和政府防控疫情的能力,只要我們同舟共濟、科學防治,一定能取得這場疫情防控阻擊戰的勝利。武漢加油,中國加油。


1.2. 火神山、雷神山醫院的設計由中信建築設計院等完成,施工由中建三局牽頭


(一)火神山、雷神山醫院的設計主要由中信建築設計院、中南建築設計院等完成


火神山醫院的設計由中信建築設計院完成,並由參與過北京小湯山醫院的中元國際設計院協助,武漢市政設計院承接雨水、汙水排放設計任務;雷神山醫院的設計由中南建築設計院、中信建築設計院等合作完成。這兩家醫院的施工均由中建三局牽頭。


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(二)火神山、雷神山醫院的施工由中建三局牽頭完成


中建三局是中國建築重要子公司,具有多功能、集團化經營的國有大型建築安裝骨幹企業。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。中建三局在超高層、裝配式建築等多個領域取得了突出成就,完成了多個重要標誌性工程。


火神山醫院在設計過程當中對醫療單元的平面佈局、對其他等均有特殊考慮,因此也反映出醫院建設是對設計方、施工方的能力考驗:


1)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;


2)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;


3)我們認為醫院建設有其特殊要求跟複雜性,跟一般的公共建築如學校、商業樓等有明顯區別,對於設計方跟施工方都有較高的要求如過往項目經驗及技術能力等。


1.3. 火神山、雷神山醫院採用鋼結構箱式房進行裝配式安裝施工


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,一方面體現在工廠預製、另一方面體現在現場模塊化拼裝,第三採取流水作業模式,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,如火神山醫院在開工第四天就可進行安裝。


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火神山、雷神山醫院的主體採用輕鋼結構搭建,病房是使用特殊型鋼焊接而成的標準模箱式房。據央視採訪,箱式房是一種可移動、可重複使用的建築產品,亦可稱為組合箱式房或集裝箱釋放,採用模數化設計、工廠化生產,以箱體為基本單元,可單獨使用,也可通過水平及豎直方向的不同組合形成寬敞的使用空間,豎直方向可以疊層。箱體單元結構是採用特殊型鋼焊接而成的標準構件,箱與箱之間通過螺栓連接而成,結構簡單,安裝方便快捷。


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。


附:總結火神山醫院的幾大建造特徵:


1)總平面佈局呈L型(滿足更多床位;與東側水系保持距離);內部平面佈局是“三區兩通道”,呈中軸對稱的魚骨狀形式;


2)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;


3)場地整平後鋪貼HDPE膜,防止汙水滲入土壤作用;


4)分體空調採暖,在進風段設置加熱裝置(要是用電空調採暖,室內溫度升高可能會滋生細菌,還要增加通風量)。


1.4. 疫情對鋼結構行業的影響分析:短期有一定擾動但較其他行業更輕,長期上升趨勢不改


當前防控正在全面推進、防控力度持續加大,但疫情仍處於擴散階段,局部地區有迅速上升趨勢。對於鋼結構行業,由於人工少/週期短/車間防範檢查相對容易,我們認為受疫情影響較其他行業尤其是人工密集型行業更可控。另外,復工時間雖有推遲(目前較多省份推遲至2月9日即正月十六左右),但考慮到建築行業在往年基本是元宵節前後復工且北方開工較晚,且考慮到復工後的動力等因素,實際上主要影響因子還是取決於疫情的控制力度、疫情背景下對於工地/車間的管控力度等,且宏觀政策變化亦有較高影響。


長期來看,我們認為疫情對鋼結構行業只是短期擾動,一方面因為鋼結構在宏觀層面有總包/裝配式/環保/成本四大新變化、且需求端升級+供給端集中度提升共振,是建築最具前景細分(後文將進一步分析);另一方面此次火神山、雷神山醫院建設迅速推進,亦使得裝配式鋼結構建造方式的諸多利好更為所知。因此疫情並不會改變鋼結構長期的上升趨勢。


2. 裝配式鋼結構受益政策支持力度增強,滲透率將顯著提速


2.1. 2019年裝配式鋼結構重大變化,政策支持力度增強且優先級提升


(一)2016-18年的裝配式政策密集出臺


發展裝配式建築已上升為國家戰略,政策端支持力度不斷增強。2016年國務院《關於大力發展裝配式建築的指導意見》提出“力爭用10年左右的時間,使裝配式建築佔新建建築面積的比例達到30%”。2017年住建部《“十三五”裝配式建築行動方案》提出“到2020年,全國裝配式建築佔新建建築的比例達到15%以上,其中重點推進地區達到20%以上,積極推進地區達到15%以上,鼓勵推進地區達10%以上”,進一步明確裝配式建築佔比目標等發展規劃。


地方政府均明確提出裝配式建築工作目標。在中央政策指導下,2016-17年全部省份均制定了相關政策與細則推動裝配式建築發展,其中北京、江蘇、浙江、四川等地區明確提出到2020年實現裝配式建築佔比達到30%以上的目標;廣東、河北、安徽、福建、江西等地區則明確提出到2020年實現裝配式建築佔比達到15-20%以上的目標。


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(二)2019年兩大重要變化,裝配式鋼結構獲重點支持且優先級提升


2019年重大變化之一:住建部首次提出鋼結構試點住宅建設疊加七省試點,裝配式鋼結構獲政策支持力度進一步增強。2019年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》,方案中提出鋼結構住宅的試點目標及範圍、主要任務和政策支持,並且住建部同意各省批覆,以期儘快探索出一套可複製可推廣的鋼結構裝配式住宅建設推進模式。


2019年重大變化之二:裝配式鋼結構住宅技術標準正式推出,進一步掃清發展障礙。2019年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。我們認為,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。


2.2. 裝配式鋼結構建造方式的應用廣度與深度都將顯著提升


據央視新聞對中南建築設計院專訪,中南建築設計院此前亦接到較多其它醫院改造項目,如武漢黃陂區中醫院改造、荊州石首醫院改造、枝江醫院改造等。其實不光是在醫院領域,裝配式建造方式在標準化程度較高的其他領域如學校、住宅(安置房、商品房)、工業廠房、三館一中心等均有較多應用。


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裝配式建築各項性能較傳統建築優良。裝配式建築主要分鋼結構裝配式、預製混凝土裝配式以及木結構裝配式,其結構性能例如抗震、抗風等優於傳統建築。以鋼結構裝配式建築為例,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。


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因此我們認為,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。


3. 宏觀角度看鋼結構有總包/裝配式/環保/成本四大新變化,中觀角度看需求端升級、供給端集中度提升共振


3.1. 宏觀角度:鋼結構迎總包/裝配式/環保/成本四大新變化


我們在1月18日《鋼結構元年爆發,總包超預期仍未充分認知》中提到,隨著鋼鐵工業實現跨越式發展、規模以上重工業佔工業總產值比例日益提升,工業化的日漸成熟奠定了鋼結構行業發展提速的重要基礎。2016年起國內支持鋼結構的系列政策文件亦密集出臺,如2016年《鋼鐵工業調整升級規劃(2016—2020年)》提出力爭鋼結構用鋼量由目前的5000萬噸增加到1億噸以上。2016年起國內鋼結構產量及產值明顯提速,2018年鋼結構產量6874萬噸同增11.8%、鋼結構產值6736億元同增32.1%。


國內鋼結構滲透率相較西方發達國家仍較低,未來有提升空間。國內鋼結構發展速度較快,且應用領域目前已包括公共建築如超高層商業樓宇、民用建築、工業建築等多個領域,但目前滲透率仍較低,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。


鋼結構工程行業迎總包/裝配式/環保/成本四大新變化:


1)國內鋼結構產量佔鋼產量僅7.4%(發達國家30%)、鋼結構產值佔建築總產值僅2.9%,未來提升空間較高;


2)新變化一:①政策支持鋼結構總包力度明顯增強且更清晰更明確,設計/施工趨難趨複雜增強鋼結構必要性、業主熟悉度提升將助推滲透率提高,鋼結構總包是大勢所趨;②鋼結構總包可放大規模(成倍撬動項目)/提升盈利/改善回款及現金流;


3)新變化二:2019年鋼結構裝配式有兩大重要變化,一是首次明確提出鼓勵住宅試點並有7省試點,二是裝配式鋼結構住宅技術標準正式推出;我們認為政策利好加碼+行業發展障礙掃除,鋼結構裝配式將駛入快車道;


4)新變化三:生態環保是國家重要戰略,鋼結構從加工製造到作業方式都更符合綠色環保要求;


5) 新變化四:人工成本、水泥及混凝土等原材料成本攀升,而鋼結構人工少/週期短/原材料更省,因此成本優勢漸顯。


3.2. 中觀角度:需求端升級、供給端集中度提升


需求端升級的主要邏輯:


1)空間鋼領域:城鎮化進程背景下高鐵等基建工程、三館一中心等文化工程需求增長,推動鋼結構滲透率提升;


2)重鋼領域:教育醫療等民生工程對鋼結構需求增長;


3)輕鋼領域:高端工業等領域對鋼結構需求增長;


4)鋼結構住宅領域:商業模式變化疊加政策支持推動鋼結構在住宅領域應用增強。


供給端集中度提升。鋼結構行業的集中度正在提升,主要因行業出清、政策推動及門檻提升三大因素。行業內龍頭公司如上市民企精工鋼構、東南網架、鴻路鋼構及未上市的中建鋼構等優勢將進一步擴大,市場份額將進一步提升。


4. 國內鋼結構上市公司加速推廣裝配式鋼結構業務


4.1. 技術角度:精工鋼構的GBS建築體系覆蓋全面,杭蕭鋼構的三代技術聚焦多高層實現超百家簽約


鋼結構公司在技術領域主要是圍繞裝配式鋼結構進行開展,主要特徵是提高裝配化率或降低造價。


1)各鋼結構公司在技術研發力度上都較強,精工鋼構與東南網架主要聚焦集成技術,在包括住宅/公寓/學校等各領域均可使用;杭蕭鋼構的三代技術實現超百家簽約,主要面對多高層領域;富煌鋼構亦主要面向多高層領域;鴻路鋼構主要面向低層領域;


2)我們認為,在裝配式鋼結構進一步加速推進的背景下,精工鋼構/東南網架/杭蕭鋼構這三家公司依託成熟的技術將在多高層住宅領域斬獲更多訂單,精工鋼構/東南網架在包括學校/醫院等在內的公共建築領域將成為技術向成果轉化的排頭兵,鴻路鋼構有望在低層鋼結構市場取得更多進展。


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4.2. 商業模式角度:精工鋼構/東南網架/富煌鋼構加速拓展鋼結構總包,鴻路鋼構是加工製造龍頭,杭蕭鋼構的電商模式獨樹一幟


鋼結構總包模式最能體現鋼結構公司價值且發揮優勢專長,精工鋼構/東南網架/富煌鋼構是總包三傑。精工鋼構、東南網架與富煌鋼構在總包模式上取得了重大突破,精工鋼構、東南網架均斬獲了20多億元的重要總包訂單,且自身在鋼結構尤其空間鋼領域實力強勁、資質齊全,其中東南網架在區域與行業層面均實現突破;富煌鋼構是唯一一家擁有特級資質的鋼結構民企,目前在保障房領域累計了近40億元的重要總包訂單,是住宅訂單佔比最高的鋼結構公司。


鋼結構加工製造模式從上游緊抓行業發展福利,鴻路鋼構是領域龍頭。受益鋼結構總包、鋼結構裝配式推進,且對標海外鋼結構滲透率將提升,因此加工製造將是充分受益鋼結構發展的重要環節。鴻路鋼構截止2019H1末達到210萬噸產能,已遙遙領先同行業公司,新建基地全部完成之後預計將達到約400萬噸產能。


杭蕭鋼構的電商模式在行業內獨樹一幟。隨著鋼結構行業加速發展,綠色部品部件及建材的大平臺大生態圈是重要發展方向,因此電商模式有望引領新發展。杭蕭鋼構的線下展示中心在2019年1-9月簽約合同額約2.76億元、網上商城在1-9月交易量約4.9億元。考慮到未來線下展示中心會繼續迎來密集簽約入駐、線上交易量有望持續增長,杭蕭鋼構的電商模式將進一步引領鋼結構行業的跨越式發展。


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5. 風險提示


總包推進不及預期。總包對於管理、協調能力有較高要求,且往往項目體量較高,對於鋼結構公司是一個較大的挑戰;同時,隨著其它建築公司對於鋼結構項目的熟悉程度提升,總包競爭或趨激烈,或導致鋼結構公司總包項目推進不及預期。


裝配式推進不及預期。裝配式鋼結構技術推廣初期,在相關政策規範未充分到位及成本削弱效應較低等因素的綜合影響下,建安成本的下降幅度有可能低於預期,不能對傳統建造方式形成有力的價格優勢。


傳統建造方式的桎梏。我國長期以來的低效率、粗放型的建造方式已形成一定慣性,未來幾年內要扭轉這種“慣性”存在一定難度,且較多建築公司在自身生存壓力下,對於鋼結構的建造方式或掌握程度較低、或難以適應,預計轉型難度較大,或對鋼結構滲透率提升有一定桎梏。


附錄:


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