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中国预制混凝土行业十年发展综述

发布时间:2022.04.22    浏览次数:77  作者:admin

一、预制混凝土工厂发展概况

       2011-2021年的十年,我国预制混凝土工厂新增数量和产能增长迅猛,数量已经从不到100家迅速发展到1600家左右,PC总产能达到6000万立方米以上。新建工厂的厂房和设备投资都比较大,预制工厂的工艺设备水平有了很大提升,大多数厂区的总体形象比较高大上。

新建的预制工厂分布极不均衡,主要分布在以 上海为中心的长三角地区,以北京为中心的京津冀 地区,以四川、重庆为主的川渝地区;此外山东、广东、湖北、湖南、安徽、陕西、辽宁等地预制工 厂也发展很快。

建筑类预制工厂近年新建工厂较多,发展很快,以住宅构件为主,尤其集中在叠合板、楼梯、阳台板、空调板等水平构件方面,预制构件产品种类比较单一、运行效率不高、产品质量参差不齐现象非常突出。随着装配式建筑的发展,建筑类预制工厂成为投资建设的热点,但工厂实际运营情况并不理想,许多企业短期内很难走上健康有序的发展之路。

市政类预制工厂发展相对比较平稳,一般都有 市场或行业的准入限制要求,市政构件种类较多, 市政产品主要以盾构管片、市政桥梁、排水管道、 综合管廊为主。市政类构件工厂整体经营状况比较 稳定,生产专业性高,产品质量较好,多数企业效 益较好。全国有相当一部分市政构件工厂增加或转 型建筑构件产品的生产,形成兼营建筑构件和市政 构件的大型综合构件工厂。随着新一轮基础设施建 设规模扩大,市政类工厂将迎来新的市场机会。

综合类预制工厂一般规模较大,运行时间较长,经营管理经验比较丰富,质量管理体系健全。产品以建筑构件、市政构件、预拌混凝土、建材制品等多种类型有机组合为主,有利于稳定经营,抗风险能力强。综合类工厂未来发展会向产业园方向或多基地专业化工厂分工模式进化。综合类工厂一般布置在经济发达地区的大城市边缘,具有明显的本土化资源和市场规模优势。

鉴于目前的产品体系尚没有成熟,新产品应用技术还有待发展,许多产品的工艺设备适用性较差,有些工厂出现了工艺设备闲置或很难发挥效率的情形。未来需要预制工厂和设备公司深度合作。PC设备公司不断发展壮大,工艺设备主要以国产为主、国外为辅,预制构件生产以平模流水和固定台模为主,立模和长线台也比较常见。

PC工厂的智能制造还有较长的路要走,短期应以工业化和信息化融合为主,不断开发新产品,做好产品组合和规模化发展,提升生产效率、产品质量和服务为目标。

二、预制混凝土产品体系

(一)建筑构件类产品体系

1. 水平构件系列:预制混凝土梁、板类构件主要包括预制梁或叠合梁、预制叠合楼板、预应力空心楼板或带肋板等。

2. 竖向构件系列:预制混凝土墙板和柱等构件。

3. 配套构件系列:楼梯、阳台、空调板、窗套、雨罩、遮阳板等构件。

4. 装饰、围护、隔断类构件系列:外挂墙板、装饰构件、轻质隔墙。

我国的预制构件主要围绕装配整体式剪力墙结构住宅体系开发,产品多集中在外墙板、内墙板、叠合(梁)板、楼梯、阳台等,标准化程度还比较低。混凝土框架结构和钢结构建筑的预制产品开发还主要停留在预制叠合楼板、叠合梁、预制柱及楼梯等,亟待开发完善预制外墙围护和隔墙等产品。工业建筑混凝土结构技术主要围绕预制柱、预制梁、双 T 板、空心楼板等产品体系开发,该类建筑技术体系需要专业化一体公司进行产品研发和一体化建造实施。

(二)市政构件类产品体系

1.桥梁构件:预制预应力混凝土桥梁、空心板类构件。

2. 地下构件:管片构件、管廊构件、排水管道等构件。

3. 配套构件系列:预制混凝土挡土墙、隔离墩、隔声墙、栏杆等构件。

基础设施类工程的预制产品系列比较多,包括管片、管廊、桥梁、管涵等,产品标准化程度高,相对比较成熟,但也需要根据市场细分需求不断完善产品应用技术体系。

三、预制混凝土工程应用

(一)装配式建筑在全国各地的发展稳步推进,政策内涵不断扩大和延伸

(1)新型建筑工业化与 PC 工厂建设、工程示范率先出发(2010 年至今);(2)装配式混凝土建筑及内装工业化启动(2015 年至今);(3)装配式混凝土建筑与钢结构建筑并驾齐驱(2017 年至今);(4)智能建造与建筑工业化协同发展(2020 年-)。

(二)装配式建筑项目数量和规模激增,项目实施质量效益和实施效果还没有显现

主要体现在以下几个方面:

(1)全国各地的装配式建筑发展依然集中在东中部地区的大城市;

(2)居住建筑市场应用较多,公共建筑次之,工业建筑也开始启动;

(3)装配式建筑评价标准对于高质量建造的提质增效问题没有解决好。

        全国各地政策方面支持装配式建筑发展的力度继续加大,以装配式建筑为载体,协同推进智能建造与新型建筑工业化,促进建筑产业转型升级和高质量发展。

北京和上海两地的装配式建筑发展始终处于全国的领先地位,无论是实施规模还是技术质量管理水平都发挥了示范引领作用,政策要求在保持目前的市场规模基础上,主要围绕高质量建造和高品质建筑的目标开展工作,补充完善适宜的建筑技术体系和产品体系,加强装配式建筑的质量管理和人员培训,夯实装配式建筑的设计、生产和施工安装的产业化实施主体的全过程管理基础。

二、三线城市的装配式建筑发展政策尚在陆续完善和推进过程中,以成都、重庆、西安、武汉等区域中心城市为代表在 2021 年相继出台相关政策,明确要求未来五年提高装配式建筑的应用比例和发展目标。

目前这些地区还是以水平构件预制为主,结合装配式建筑部品的推广应用比例提升为装配式建筑发展目标。装配式建筑在四、五线城市和广大农村地区的推广应用目前还处于试点探索阶段,主要围绕一些标准化构配件的应用走低预制率的工业化建造之路。

综上所述,我国装配式建筑发展由一线城市逐步向二、三线城市拓展,呈现阶梯式分层推进的发展格局,因地制宜地推进建筑工业化和装配式建筑发展是未来建筑转型升级的重要手段。

四、预制混凝土科技成果

(一)国家层面支持的科研立项

涉及装配式混凝土建筑及新型建筑工业化的科研项目如下:

国家科技部“十二五科技支撑项目新型预制装配式建筑研究与示范(2011BAJ10B00)1 项;国家科技部“十三五”科技支撑计划项目包括基础理论研究、关键设计技术、标准体系研究、关键施工技术、检测关键技术、产业化关键技术、PC 关键设备研发、部品体系技术研发 8 项。

(二)标准编制

我国预制混凝土领域通用标准体系已基本建立,专用体系尚有待开发完善。

1. 涉及的预制构件及装配式混凝土结构工程的主要标准:混凝土结构设计规范(GB50010)、混凝土结构工程施工规范(GB50666)、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204)、装配式混凝土建筑技术标准(GB/T51231)、装配式混凝土结构技术规程(JGJ1)、预制混凝土构件质量检验标准(DB11/T968)。

2. 涉及的关键产品及其应用技术标准:钢筋套筒灌浆连接应用技术规程(JGJ355)、预制混凝土外挂墙板应用技术标准(JGJ/T458)、预制混凝土夹心保温外墙板应用技术标准(待编)、装配式建筑密封胶应用技术规程(T/CECS655)。

(三)主要科技成果

1. 装配整体式混凝土结构系统(剪力墙、框架)的设计、施工及验收:钢筋套筒灌浆连接技术、钢筋浆锚搭接连接技术、后浇混凝土水平构件叠合技术、后浇混凝土竖向构件复合技术。

2. 装配式建筑围护系统部品开发及其工程应用:三明治夹心保温外墙板(结构、保温一体化)、预制混凝土外挂墙板(装饰、保温一体化)、高性能轻型围护墙板(围护、保温一体化)。

五、预制混凝土构件行业存在问题及面临挑战

(一)产品同质化扩展造成低价竞争愈演愈烈

预制构件使用量较大的城市主要集中在北京、上海和深圳等地区,多数项目还是采用最低价中标,市场竞争较为激烈。目前北京和上海均已进入装配式建筑发展的平台期,预制构件市场增量有限,预制企业产能发挥严重不足,加之 2021 年钢筋、砂石、水泥等原材价格大幅上涨,产品销售价格并未有明显增加,导致预制企业经营非常困难,许多新建的中小企业面临倒闭或转产的局面,盲目投资新建预制工厂的现象基本结束了。

与此同时,华南地区、西南地区、西北地区等大城市,装配式建筑推广力度还在不断加大,仍有部分预制工厂投资建设,这些地区的预制混凝土构件主要集中在装配式住宅领域,大多数地区以叠合板和楼梯等水平构件为主,此类产品没有多少生产技术难度,进入门槛低,一些新建工厂为抢占市场盲目低价竞争现象非常普遍,加之产品标准化程度很低,造成生产效率低、成本摊销大,严重影响了预制行业未来健康发展。

迫切需要借鉴北京和上海等发达地区前几年大量投资建设预制企业的发展经验和教训,避免走低水平重复建设和盲目扩张的老路。一些规模较大、实力较强的预制企业要勇于承担起技术研发和质量提升的重任,坚持本土化特色和国际化交流的发展理念,不断研发新产品,开拓新市场,带领全国各区域走可持续发展的新型工业化道路。

(二)预制企业的产品质量和技术服务与高质量建造要求严重背离

部分预制企业的产品质量缺乏专业性和规范化管理,技术服务意识和能力缺失,导致预制企业在装配式建筑的产业链中处于被动地位,很难维护自身的合法权益,造成装配式建筑的质量、工期、成本等无法得到有效控制,严重背离了装配式建筑的全过程一体化管理的提质增效目标。

部分预制企业对市场判断不够,市场和生产分开管理,导致市场一味追求业绩,疯狂接单,但项目供应保障与生产的组织计划协调不足,导致项目“供应保障”压力提升,个别工厂重订单、轻保障,生产过程中应急处理措施不足,导致部分项目在施工阶段由于构件供应不及时,工期延误,引发生产质量连锁反应。部分企业品控意识有待提高,质量制度仍不健全,生产管理制度不完善、质量控制措施不足,构件质量存在较大差异,特别是针对外墙板的保温连接件、钢筋套筒及粗糙面等技术质量管理难点问题,缺乏质量控制措施,成品质量得不到保障;成品保护和成品入库管理意识淡薄,成品破损率得不到有效控制。

部分预制企业缺乏资料管理制度,从原材料进场检验、混凝土配合比设计、生产过程、成品检验等全过程缺乏检验和试验资料,造成质量证明文件缺失或不完整,从而导致预制构件质量缺乏可追溯性,严重背离工程质量管理的基本要求,建议预制企业要高度重视完善质量管理制度。

(三)缺乏专业化技术人才和职业化管理思维是预制行业和装配式建筑可持续发展的巨大挑战

建筑业转型过程中,专业人才缺乏是实施装配式建造的主要障碍,全国范围内普遍沿用现浇施工的管理办法和理念来开展装配式建筑业务,没有经过系统培训的技术管理人员和操作工人根本无法满足装配式建筑高质量发展要求。

装配式构件行业对技能型人才、技术型工人的依赖度很大。人员流动一旦频繁,对企业本身的冲击特别大,特别是对生产效率和产品质量。随着构件厂数量快速增加,对管理人员、专业化技术人员和熟练工人的需求也越来越大。但行业原有人员有限,多数毕业生对装配式行业不了解,不愿意到工厂工作,导致人才短缺,工厂之间相互挖人严重。各生产企业及行业协会要多组织技术培训,逐步提高从业人员职业素养和专业能力。

六、预制混凝土行业发展展望

(一)预制工厂未来发展展望

未来几年 PC 企业将面临充分竞争、优胜劣汰的考验。大型企业要担负起开拓市场和产品创新的责任,整合资源,积极探索研发、设计、生产、安装一体化的预制混凝土工程公司(PCE)建造模式。

大型综合性预制工厂要依靠管理创新手段,实现提质增效降成本目标,依靠科技创新不断开发新产品和规模化生产拓展经济发达地区的大城市市场。

中小型专业化预制工厂要立足于产品专业化经营策略,开发细分市场的专特优新产品,走差异化发展之路。

(二)预制混凝土产品创新与市场开发展望

预制产品创新主要方向:从住宅构件市场为主,向公建、工业等类型建筑构件市场延伸拓展,从结构构件为主向围护、装饰等建筑功能集成部品方向发展,从普通钢筋混凝土构件为主向预应力混凝土构件、清水混凝土构件、轻质节能围护构件等高性能产品方向发展。

预制产品市场开发主要方向:从大中城市的以高层建筑为主向中小城市的低多层建筑预制混凝土产品开发方向发展,从通用技术体系标准化产品规模化生产向专用技术体系个性化定制方向协调发展,从房屋建筑构件向市政基础设施类构件的多样化发展。

(三)预制混凝土行业经营发展创新

预制行业应尽快从盲目投资建厂、注重工厂硬件设施、依靠低价竞争抢市场等初级阶段向尊重产业发展规律、依靠经营管理和科技创新开拓市场、持续经营追求质量效益的成熟阶段发展。

预制企业未来发展方向:从传统预制工厂向现代制造和节能环保工厂发展转型,从生产制造(PC)企业向专业承包(PCE)乃至工程总承包(EPC)企业集团发展。

七、结论与建议

(一)结论

我国预制混凝土和装配式建筑行业经过十年发展已进入关键阶段,截至目前已实现从无到有、从少到多的初级发展阶段目标任务,今后要重点推进高质量发展、高效率建造的中级阶段发展目标。

预制混凝土技术体系和产品体系要从全国通用标准向各地专用标准细化和深化,加强专用技术产品体系的标准化研发和推广应用工作,希望各地方、各企业能结合自身特点发展装配式建筑,完善预制构件的产品应用技术体系,满足全国各地优质高效的工业化建造需求。

全国各地政府部门和企业应高度重视装配式建筑发展过程中存在的质量、效率、工期、成本等突出问题,开展针对性研究,在实践中不断总结经验和吸取教训,走出一条具有中国特色的装配式建筑本土化发展道路。

(二)建议

我国目前的预制工厂处于快速发展阶段,预制工厂投资建设的热情还在持续,预制工厂和产业园的投资风险不断增加,预制工厂已处高风险运行阶段,投资需谨慎。希望政府的土地和规划部门严格控制此类项目投资立项。

对于已经建成的专业性预制工厂要提高市场开发和经营管理能力,加强人员配置和培训工作,在融入装配式建筑一体化过程中应重点做好预制产品的技术开发和市场开拓工作,走提质增效高质量发展之路。

对于实力较强的综合性预制企业,应根据企业发展战略目标和本土化市场需求,积极探索装配式工程总承包发展模式,加强技术研发、设计咨询、产品生产、施工安装的专业一体化资源整合,走预制混凝土工程公司专业一体化的发展之路。

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信息来源于 蒋勤俭   and 新营造