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从“两神山“医院看装配式钢结构的应用

时间:2020-02-14 11:07:12    来源:建筑工业化装配式建筑网    作者:仪多多商城     
【导读】火神山、雷神山医院采用钢结构箱式房装配化施工,10天左右交付再彰显中国速度。装配式钢结构受益政策支持,应用广度与深度都将明显增强。

摘要

1、火神山、雷神山医院采用钢结构箱式房装配化施工,10天左右交付再彰显中国速度。

1)目前火神山、雷神山医院已交付;

2)医院设计方为中信/中南建筑设计院等,施工方由中建三局牵头,采取钢结构箱式房进行装配式安装施工,工业化/装配化程度较高,速度快;

3)我们一定能取得疫情防控狙击战的胜利,武汉加油,中国加油。

2、装配式钢结构受益政策支持,应用广度与深度都将明显增强。

1)装配式钢结构优于PC及木结构,可广泛应用于住宅/工业厂房/三馆一中心/学校/医院等领域;

2)2019年装配式钢结构有两大重要变化,一是首次明确提出鼓励住宅试点并有7省试点,二是装配式钢结构住宅技术标准正式推出;利好装配式钢结构驶入快车道。

3、钢结构板块是最具前景建筑细分,有总包/装配式/环保/成本四大新变化。

1)政策支持力度增强+行业变革,钢结构总包大势所趋;

2)装配式如前段所述;

3)最契合生态环保重要战略;

4)钢结构人工少/周期短/原材料更省,成本优势渐显。

4、钢结构板块需求端升级、供给端集中度提升。

1)城镇化+商业模式变化等因素推动钢结构在空间钢/重钢/轻钢/住宅领域应用增强;

2)供给端集中度提升,行业龙头优势扩大、行业门槛提升;

3)未来钢结构板块有总包/加工制造/电商三大模式。

5、东南网架在医院建设领域实力强,精工钢构GBS建筑体系覆盖最全面。

1)东南网架已承接过多个医院项目,且集团公司旗下有医院资产,在医院建设领域实力强;

2)精工钢构GBS建筑体系覆盖住宅/公寓/学校/医院/办公楼五大领域最为全面,PSC技术创新为业内唯一,装配化率可高达 50-95%;

3)鸿路钢构体系适合低层钢结构;杭萧钢构的三代技术聚焦多高层实现超百家签约;富煌钢构集成技术聚焦多高层为主;

4)从商业模式看,东南网架/精工钢构/富煌钢构大力发展钢结构总包业务,鸿路钢构是钢结构加工制造龙头,杭萧钢构积极推进绿色电商模式。

6、风险提示:总包推进不及预期、装配式推进不及预期、传统建造方式的桎梏等。


1、火神山、雷神山医院彰显中国速度,装配式钢结构施工是关键因素

1.1. 火神山、雷神山医院建设迅速,按进场时间均预计一周交付

武汉蔡甸火神山医院是参照2003年抗击非典期间北京小汤山医院模式,在武汉职工疗养院建设一座专门医院,集中收治新型冠状病毒肺炎患者。火神山医院总建筑面积3.39万平方米 ,可容纳1000张床位。2月2日交付并接纳患者。

1月25日下午,武汉决定在黄家湖区域再建一所雷神山医院。雷神山医院总建筑面积7.5万平方米 ,可容纳1600张床位。1月26日即进场施工,1月29日一、二期总平面图全部设计完成,2月8日接纳患者。

火神、雷神山医院建设非常迅速,且都是10天左右交付,这再次彰显了中国速度。

我们认为,这一方面这展示了国内建筑企业无论是设计施工能力、技术实力还是项目执行力均位居世界超一流水平,另一方面亦展现了国内包括建筑企业在内的众多行业抗击新型冠状病毒的坚定信心、团结奋战与勇挑重担的大局观。我们充分相信中国共产党和政府防控疫情的能力,只要我们同舟共济、科学防治,一定能取得这场疫情防控阻击战的胜利。武汉加油,中国加油。

1.2. 火神山、雷神山医院的设计由中信建筑设计院等完成,施工由中建三局牵头

(一)火神山、雷神山医院的设计主要由中信建筑设计院、中南建筑设计院等完成

火神山医院的设计由中信建筑设计院完成,并由参与过北京小汤山医院的中元国际设计院协助,武汉市政设计院承接雨水、污水排放设计任务;雷神山医院的设计由中南建筑设计院、中信建筑设计院等合作完成。这两家医院的施工均由中建三局牵头。

(二)火神山、雷神山医院的施工由中建三局牵头完成

中建三局是中国建筑重要子公司,具有多功能、集团化经营的国有大型建筑安装骨干企业。中建三局是国内首批一级工程总承包和一级施工总承包资质、首批特级工程总承包资质、率先成为全国唯一覆盖十大领域业务的房建企业,综合实力强劲。中建三局在超高层、装配式建筑等多个领域取得了突出成就,完成了多个重要标志性工程。

火神山医院在设计过程当中对医疗单元的平面布局、对其他等均有特殊考虑,因此也反映出医院建设是对设计方、施工方的能力考验:

1)传染病医院平面布局的基本要求是“三区两通道”,三区是指清洁区、半污染区和污染区,两通道是指医务人员通道和病人通道;

2)火神山医院的建筑平面采用鱼骨状形式,正中间一条轴是清洁区、通道和工作区,中轴两侧是病房单元,清洁区与病房单元之间是半污染区,病房单元中的病房为污染区;病人的通道是在每个护理单元的外侧,因此病人通道与医护人员的通道是各自独立的;

3)我们认为医院建设有其特殊要求跟复杂性,跟一般的公共建筑如学校、商业楼等有明显区别,对于设计方跟施工方都有较高的要求如过往项目经验及技术能力等。

1.3. 火神山、雷神山医院采用钢结构箱式房进行装配式安装施工

火神山、雷神山医院均采用装配化施工方式,工业化程度较高,一方面体现在工厂预制、另一方面体现在现场模块化拼装,第三采取流水作业模式,房建、配套安装基本同步,紧急情况下采用交叉作业, 因此大大加快施工速度,如火神山医院在开工第四天就可进行安装。

火神山、雷神山医院的主体采用轻钢结构搭建,病房是使用特殊型钢焊接而成的标准模箱式房。据央视采访,箱式房是一种可移动、可重复使用的建筑产品,亦可称为组合箱式房或集装箱释放,采用模数化设计、工厂化生产,以箱体为基本单元,可单独使用,也可通过水平及竖直方向的不同组合形成宽敞的使用空间,竖直方向可以叠层。箱体单元结构是采用特殊型钢焊接而成的标准构件,箱与箱之间通过螺栓连接而成,结构简单,安装方便快捷。

钢结构箱式房具备五大突出优势,非常适合作为临建产品或医院等领域的紧急用房:

1)运输方便,直接在工厂预制生产好各个构件,到现场即可直接拼装;

2)坚固耐用,抗震、抗变形能力均较强;

3)具备隔热、防潮、防水灯性能,且密封性能好,严格的制造工艺使得其可以很好地应用于传染病医院等领域;

4)活动房基于标准钢材底盘之上,可衍生出许多组合空间;

5)布局灵活、拆装方便。

附:总结火神山医院的几大建造特征:

1)总平面布局呈L型(满足更多床位;与东侧水系保持距离);内部平面布局是“三区两通道”,呈中轴对称的鱼骨状形式;

2)医院主体为钢结构装配式施工,病房采用集装箱式箱体活动板房进行模块化拼接,箱体房为钢结构;

3)场地整平后铺贴HDPE膜,防止污水渗入土壤作用;

4)分体空调采暖,在进风段设置加热装置(要是用电空调采暖,室内温度升高可能会滋生细菌,还要增加通风量)。

1.4. 疫情对钢结构行业的影响分析:短期有一定扰动但较其他行业更轻,长期上升趋势不改

当前防控正在全面推进、防控力度持续加大,但疫情仍处于扩散阶段,局部地区有迅速上升趋势。对于钢结构行业,由于人工少/周期短/车间防范检查相对容易,我们认为受疫情影响较其他行业尤其是人工密集型行业更可控。另外,复工时间虽有推迟(目前较多省份推迟至2月9日即正月十六左右),但考虑到建筑行业在往年基本是元宵节前后复工且北方开工较晚,且考虑到复工后的动力等因素,实际上主要影响因子还是取决于疫情的控制力度、疫情背景下对于工地/车间的管控力度等,且宏观政策变化亦有较高影响。

长期来看,我们认为疫情对钢结构行业只是短期扰动,一方面因为钢结构在宏观层面有总包/装配式/环保/成本四大新变化、且需求端升级+供给端集中度提升共振,是建筑最具前景细分(后文将进一步分析);另一方面此次火神山、雷神山医院建设迅速推进,亦使得装配式钢结构建造方式的诸多利好更为所知。因此疫情并不会改变钢结构长期的上升趋势。

2、装配式钢结构受益政策支持力度增强,渗透率将显著提速

2.1. 2019年装配式钢结构重大变化,政策支持力度增强且优先级提升

(一)2016-18年的装配式政策密集出台

发展装配式建筑已上升为国家战略,政策端支持力度不断增强。2016年国务院《关于大力发展装配式建筑的指导意见》提出“力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%”。2017年住建部《“十三五”装配式建筑行动方案》提出“到2020年,全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上,其中重点推进地区达到20%以上,积极推进地区达到15%以上,鼓励推进地区达10%以上”,进一步明确装配式建筑占比目标等发展规划。

地方政府均明确提出装配式建筑工作目标。在中央政策指导下,2016-17年全部省份均制定了相关政策与细则推动装配式建筑发展,其中北京、江苏、浙江、四川等地区明确提出到2020年实现装配式建筑占比达到30%以上的目标;广东、河北、安徽、福建、江西等地区则明确提出到2020年实现装配式建筑占比达到15-20%以上的目标。

(二)2019年两大重要变化,装配式钢结构获重点支持且优先级提升

2019年重大变化之一:住建部首次提出钢结构试点住宅建设叠加七省试点,装配式钢结构获政策支持力度进一步增强。2019年3月住建部《关于印发住房和城乡建设部建筑市场监管司2019年工作要点的通知》中提出“开展钢结构装配式住宅建设试点”,这是装配式建筑政策首次提出钢结构试点。该政策中还提出“选择部分地区开展试点”,随后青海、四川、河南、山东、湖南、浙江、江西共七省推出《推进钢结构装配式住宅建设试点方案》,方案中提出钢结构住宅的试点目标及范围、主要任务和政策支持,并且住建部同意各省批复,以期尽快探索出一套可复制可推广的钢结构装配式住宅建设推进模式。

2019年重大变化之二:装配式钢结构住宅技术标准正式推出,进一步扫清发展障碍。2019年6月住建部发布《装配式钢结构住宅建筑技术标准》,于10月1日起正式实施,在钢结构住宅的集成设计、各大系统(结构、外围护、设备与管线、内装等)、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制定了详细规范。我们认为,该技术标准的落实使得装配式钢结构住宅领域的相关标准渐成体系,进一步扫清了行业发展的障碍,因此将加速推动装配式钢结构在住宅领域的推广与应用。

2.2. 装配式钢结构建造方式的应用广度与深度都将显著提升

据央视新闻对中南建筑设计院专访,中南建筑设计院此前亦接到较多其它医院改造项目,如武汉黄陂区中医院改造、荆州石首医院改造、枝江医院改造等。其实不光是在医院领域,装配式建造方式在标准化程度较高的其他领域如学校、住宅(安置房、商品房)、工业厂房、三馆一中心等均有较多应用。

装配式建筑各项性能较传统建筑优良。装配式建筑主要分钢结构装配式、预制混凝土装配式以及木结构装配式,其结构性能例如抗震、抗风等优于传统建筑。以钢结构装配式建筑为例,由于钢材重量轻、塑性和韧性好,钢结构建筑抗震性能好,此外还具有空间布置灵活、绿色环保可持续发展、自重轻承载力高、质量优良等特点,虽然钢材耐火性能差,但是通过防火涂料以及防火板的加持,能够使得这些不利因素得以消除。

因此我们认为,未来装配式建造方式尤其是更符合我国国情的装配式钢结构建造方式的应用场景将愈来愈多,将涵盖包括医院、学校、住宅(商品房、安置房)、工业厂房、三馆一中心等在内的多个领域。

3、宏观角度看钢结构有总包/装配式/环保/成本四大新变化,中观角度看需求端升级、供给端集中度提升共振

3.1. 宏观角度:钢结构迎总包/装配式/环保/成本四大新变化

我们在1月18日《钢结构元年爆发,总包超预期仍未充分认知》中提到,随着钢铁工业实现跨越式发展、规模以上重工业占工业总产值比例日益提升,工业化的日渐成熟奠定了钢结构行业发展提速的重要基础。2016年起国内支持钢结构的系列政策文件亦密集出台,如2016年《钢铁工业调整升级规划(2016—2020年)》提出力争钢结构用钢量由目前的5000万吨增加到1亿吨以上。2016年起国内钢结构产量及产值明显提速,2018年钢结构产量6874万吨同增11.8%、钢结构产值6736亿元同增32.1%。

国内钢结构渗透率相较西方发达国家仍较低,未来有提升空间。国内钢结构发展速度较快,且应用领域目前已包括公共建筑如超高层商业楼宇、民用建筑、工业建筑等多个领域,但目前渗透率仍较低,据2019年全国建筑钢结构行业大会数据,2018年全国钢结构产量0.6874亿吨,钢结构产量占钢产量的7.4%,较发达国家平均30%的比重有较大差距(欧洲、日本等已达到40%以上)。且2018年钢结构产值占建筑业总产值仅2.87%、钢结构住宅占比不到2%,未来仍有较高提升空间。

钢结构工程行业迎总包/装配式/环保/成本四大新变化:

1)国内钢结构产量占钢产量仅7.4%(发达国家30%)、钢结构产值占建筑总产值仅2.9%,未来提升空间较高;

2)新变化一:①政策支持钢结构总包力度明显增强且更清晰更明确,设计/施工趋难趋复杂增强钢结构必要性、业主熟悉度提升将助推渗透率提高,钢结构总包是大势所趋;②钢结构总包可放大规模(成倍撬动项目)/提升盈利/改善回款及现金流;

3)新变化二:2019年钢结构装配式有两大重要变化,一是首次明确提出鼓励住宅试点并有7省试点,二是装配式钢结构住宅技术标准正式推出;我们认为政策利好加码+行业发展障碍扫除,钢结构装配式将驶入快车道;

4)新变化三:生态环保是国家重要战略,钢结构从加工制造到作业方式都更符合绿色环保要求;

5) 新变化四:人工成本、水泥及混凝土等原材料成本攀升,而钢结构人工少/周期短/原材料更省,因此成本优势渐显。

3.2. 中观角度:需求端升级、供给端集中度提升

需求端升级的主要逻辑:

1)空间钢领域:城镇化进程背景下高铁等基建工程、三馆一中心等文化工程需求增长,推动钢结构渗透率提升;

2)重钢领域:教育医疗等民生工程对钢结构需求增长;

3)轻钢领域:高端工业等领域对钢结构需求增长;

4)钢结构住宅领域:商业模式变化叠加政策支持推动钢结构在住宅领域应用增强。

供给端集中度提升。钢结构行业的集中度正在提升,主要因行业出清、政策推动及门槛提升三大因素。行业内龙头公司如上市民企精工钢构、东南网架、鸿路钢构及未上市的中建钢构等优势将进一步扩大,市场份额将进一步提升。

4、国内钢结构上市公司加速推广装配式钢结构业务

4.1. 技术角度:精工钢构的GBS建筑体系覆盖全面,杭萧钢构的三代技术聚焦多高层实现超百家签约

钢结构公司在技术领域主要是围绕装配式钢结构进行开展,主要特征是提高装配化率或降低造价。

1)各钢结构公司在技术研发力度上都较强,精工钢构与东南网架主要聚焦集成技术,在包括住宅/公寓/学校等各领域均可使用;杭萧钢构的三代技术实现超百家签约,主要面对多高层领域;富煌钢构亦主要面向多高层领域;鸿路钢构主要面向低层领域;

2)我们认为,在装配式钢结构进一步加速推进的背景下,精工钢构/东南网架/杭萧钢构这三家公司依托成熟的技术将在多高层住宅领域斩获更多订单,精工钢构/东南网架在包括学校/医院等在内的公共建筑领域将成为技术向成果转化的排头兵,鸿路钢构有望在低层钢结构市场取得更多进展。

4.2. 商业模式角度:精工钢构/东南网架/富煌钢构加速拓展钢结构总包,鸿路钢构是加工制造龙头,杭萧钢构的电商模式独树一帜

钢结构总包模式最能体现钢结构公司价值且发挥优势专长,精工钢构/东南网架/富煌钢构是总包三杰。精工钢构、东南网架与富煌钢构在总包模式上取得了重大突破,精工钢构、东南网架均斩获了20多亿元的重要总包订单,且自身在钢结构尤其空间钢领域实力强劲、资质齐全,其中东南网架在区域与行业层面均实现突破;富煌钢构是唯一一家拥有特级资质的钢结构民企,目前在保障房领域累计了近40亿元的重要总包订单,是住宅订单占比最高的钢结构公司。

钢结构加工制造模式从上游紧抓行业发展福利,鸿路钢构是领域龙头。受益钢结构总包、钢结构装配式推进,且对标海外钢结构渗透率将提升,因此加工制造将是充分受益钢结构发展的重要环节。鸿路钢构截止2019H1末达到210万吨产能,已遥遥领先同行业公司,新建基地全部完成之后预计将达到约400万吨产能。

杭萧钢构的电商模式在行业内独树一帜。随着钢结构行业加速发展,绿色部品部件及建材的大平台大生态圈是重要发展方向,因此电商模式有望引领新发展。杭萧钢构的线下展示中心在2019年1-9月签约合同额约2.76亿元、网上商城在1-9月交易量约4.9亿元。考虑到未来线下展示中心会继续迎来密集签约入驻、线上交易量有望持续增长,杭萧钢构的电商模式将进一步引领钢结构行业的跨越式发展。

5、风险提示

总包推进不及预期。总包对于管理、协调能力有较高要求,且往往项目体量较高,对于钢结构公司是一个较大的挑战;同时,随着其它建筑公司对于钢结构项目的熟悉程度提升,总包竞争或趋激烈,或导致钢结构公司总包项目推进不及预期。

装配式推进不及预期。装配式钢结构技术推广初期,在相关政策规范未充分到位及成本削弱效应较低等因素的综合影响下,建安成本的下降幅度有可能低于预期,不能对传统建造方式形成有力的价格优势。

传统建造方式的桎梏。我国长期以来的低效率、粗放型的建造方式已形成一定惯性,未来几年内要扭转这种“惯性”存在一定难度,且较多建筑公司在自身生存压力下,对于钢结构的建造方式或掌握程度较低、或难以适应,预计转型难度较大,或对钢结构渗透率提升有一定桎梏。

附录:


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