裝配式建筑的核心：部件預制化，施工拼接
裝配式建筑是指用由工廠生產的預制構件在工地裝配而成的建筑。裝配式建造模式采 用標準化設計、工廠化生產、裝配化施工，把傳統建造方式中大量的現場作業轉移到工廠進行。是一種可實現建筑產品節能、環保、全生命周期價值最大化的可持續發展的新型建筑生產方式。
裝配式建筑的主要特征
來源：布赫、鄭一軍《淺議住宅設計及住宅產業現代化》
裝配式建筑工業化產業鏈
裝配式建筑主要有三種技術模式：
裝配式預制混凝土結構（PC，Precast Concrete）、 鋼結構和木結構，三大技術自成體系，各有優勢。
裝配式預制混凝土結構：是以預制構件為主要受力構件經組裝而成的混凝土結構。大 致可以分成工廠預制和現場裝配兩個階段。
鋼結構：是由鋼制材料組成的結構。主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架 等構件組成，各構件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。
木結構：是指結構承重構件主要使用木材的一種建筑方式。現代木結構構件是將木材 經過層壓、膠合、金屬連接等工藝處理，形成性能遠超原木的建筑結構。
技術模式之一：裝配式預制混凝土
-成本相對較低，應用最為廣闊
裝配式預制混凝土（PC）是指在工廠中標準化加工生產的混凝土制品。具有結構性能好、產品質量高、施工速度快等特點，適用于各類工業化建筑，具有良好的靈活性和適用性，主要包括預制 PC 墻板、折疊樓板、樓梯和疊合梁等產品。由于與傳統應用較廣的現澆混凝土結構一脈相承，因此也是目前裝配式建筑三大結構體系中推廣最順利，覆蓋范圍最大的一種。從住建部認定的首批 64 個裝配式建筑示范項目來看，混凝土結構占比最大達 64%，共 41 項（鋼結構 19 項，木結構 4 項） ?；炷廉a業發展較早且成本方面具備 優勢，但 PC 構件領域成本競爭激烈，且優化空間有限，短期之內難以對傳統現澆混凝土形成替代。與預制鋼結構相比，預制混凝土裝配式建筑雖然占據成本優勢，但難以滿足抗風、抗震及超高度、跨度等設計要求。
裝配式混凝土結構建造成本較低，適合量大面廣的多層、小高層辦公樓、住宅建筑。裝配式混凝土結構在傳統技術框架基礎上側重于外墻板、內墻板、樓板等構件的部品化， 部品化率為 40%～50%，如果延伸至現場裝修一體化，成本可進一步壓縮至接近傳統技術成本，并能實現約 5 天建一層的高效率。在量大面廣的多層建筑，尤其是住宅領域有廣泛的應用場景。
64個裝配式建筑示范項目
來源：住建部官網
技術模式之二：裝配式鋼結構
-抗震性良好，適合高層建筑裝配式鋼結構主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成，各構件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。廣泛應用于大型廠房、場館、超高層等領域。
目前國內鋼結構行業市場化程度高，行業集中度低，同質化競爭嚴重。根據工藝和用途，鋼結構行業又可分為輕鋼結構、多高層鋼結構、空間鋼結構三個子行業。以廠房為代表的輕鋼領域，應用廣泛，技術相對成熟，進入壁壘相對較低，市場分散且競爭最為激烈；多高層鋼結構領域，由于鋼結構工程技術含量高，制作安裝難度較大，產品質量及精度要求高，競爭較輕鋼市場緩和；而空間結構主要運用于大型體育場館、劇院、機場、火車站等大跨度公共建筑，對資金資質、產品質量和精度有著嚴格要求，進入門檻高，在三者中競爭最為和緩。
鋼結構應用場景
技術模式之三：裝配式木結構
-成本最高，國情決定應用場景受限
裝配式木結構以木材為主要受力體系。由于木材本身具有抗震、隔熱保溫、節能、隔聲、舒適性等優點，加之經濟性和材料的隨處可取，在國外特別是美國，木結構是一種常見并被廣泛采用的建筑形式。然而，由于我國人口眾多，房屋需求量大，人均森林資源和 木材貯備稀缺，木結構并不適合我國的建筑發展需要。此外，我國《木結構設計規范》明確規定木結構建筑層數不能超過 3 層，并且對最大長度和面積做出了限制。近年來出現的木結構大多為低密度高檔次的木結構別墅，主要是為了迎合一定層面的消費者對木材這種 傳統天然建材的偏愛，行業整體體量較小。
木結構受規范限制較大
來源：《木結構設計規范》
幾種建筑工業化模式對比
來源：《裝配式建筑概論》
我國混凝土技術發展較早，有良好的工業基礎，且預制混凝土有成本優勢，可廣泛應用于多層、小高層建筑。鋼結構因良好的抗震性廣泛應用于超高層以及大跨度建筑。國家對鋼結構的補貼較多，一定程度上彌補了成本高昂的劣勢。目前我國已形成裝配式混凝土 結構份額最大，鋼結構次之的格局。
裝配式建筑相較傳統建筑模式：節能環保、省工期
裝配式建筑與傳統澆灌式建筑相比，在施工周期、資源消耗、節能環保等方面占據先天優勢。作業方式來看，傳統建筑方式采用半手工操作，施工現場進行混凝土現澆，易產生大量廢水、噪聲與粉塵，造成水污染與粉塵污染。從澆灌定型到安裝，耗時較長，嚴重影響施工速率。由于材料采購或進場驗收環節把關不嚴、不同工人熟練度差別較大、施工現場管理不善等原因，建筑質量無法得到保證。澆灌過程中水泥、鋼筋、木板等輔材消耗浪費嚴重，安裝過程中人工作業量較大，因而存在著較高安全事故隱患。裝配式建筑構件多在工廠依靠模具規?；a，可控的工廠環境能較好的保證構件和部品質量，節約建筑材料，質量穩定可靠；運輸至施工現場后，由專業化施工團隊直接進行吊裝與安裝，人工作業量少、工程耗時短，相應的事故率也較低，因而裝配式建筑擁有著先天優勢。
用工量減少 30%-50%
裝配式建筑比傳統的現澆建筑用工量明顯減少30%~50%（與預制率有關），在用工量上明顯有優勢，裝配式建筑在施工現場的鋼筋綁扎、模板支設等方面用工量明顯降低，現場大量的預制構件均采用干法施工，大大減少了現場濕作業。
裝配式建筑與傳統建筑用工量分析
來源：中信證券研究部
工期大幅縮短
對于精裝交房的項目，裝配式建筑的部品和構件均在工廠加工、現場組裝，水電及內裝修均可以在主體施工階段穿插進行，這將明顯降低了裝配式建筑的總工期。同時，隨著國內的裝配式建筑工藝不斷成熟，工期將進一步縮短。
來源：山東綠地泉技發部
用鋼量、混凝土量略增，工程用水、用電、建筑垃圾大幅減少
裝配式建筑相較于現澆結構在水、電、模板和垃圾的損耗上降低 20%~40%，裝配式建筑在四節一環保上明顯優勢。
來源：山東綠地泉技發部
國際經驗：政府主導，由量變到質變
各主要國家：依照國情選擇發展路徑，目前建筑工業化率遠高于國內。
二戰后歐洲已經開始迅速推進建筑工業化。建筑工業化，暨裝配式建筑，最早可以追溯到20世紀初英國工程師 John Alexander Brodie 提出的裝配式公寓設想，但他的想法并 沒有被太多人接受。直至二戰后，建筑工業化才隨著英國、法國等戰爭重災區大力推廣裝配式建筑迎來高峰。其發展背景主要基于三個條件：工業基礎較好、勞動力短缺、建筑需求大。
1903年采用PC模式建造的房子
二戰后歐洲廣泛使用的裝配式建筑
來源：《縱觀建筑工業化百年歷史》
20 世紀 90 年代開始，發達國家建筑工業化步入成熟階段。發達國家的工業化大致經歷了起步期，發展期和成熟期。經過近一個世紀的發展，發達國家建筑工業化已經步入成熟期：有完善的“工廠生產，現場裝配”的建造體系，注重產品質量和性價比的同時，進 一步降低物耗和環境負荷，發展資源循環型綠色住宅。
帝國大廈使用PC樓板和PC幕墻等
來源：帝國大廈官網
悉尼歌劇院使用預制鋼構梁和PC樓板
來源：悉尼歌劇院官網
最優路徑：政府主導，量變引發質變
縱觀發達國家的建筑工業化歷史，雖然各國因地形地貌、工業基礎、人口結構和歷史文化等差異選擇了不同的工業化模式，但整個工業化進程有許多共同特點。
政府主導作用明顯。
英國政府曾明確建筑生產領域需要通過新產品開發、集約化組織、 工業化生產以實現“成本降低 10%，時間縮短 10%，缺陷率降低 20%，事故發生率降低 20%，勞動生產率提高10%，最終實現產值利潤率提高 10%”的具體目標；日本通過政 府主導專題研究、財政補貼、技術引導、貸款支持等手段支持建筑工業化的推進。
來源：中國建筑標準設計研究院
行業標準規范體系完善，通用性強，執行嚴格。美國國會在 1976 通過了國家工業化住宅建造及安全法案。同年，美國聯邦政府住房和城市發展部（HUD）頒布了美國工業化住宅建設和安全標準（簡稱為 HUD 標準），對設計、施工、強度和持久性、耐火等方面進行了規范。隨后又出臺了聯邦工業化住宅安裝標準，用于審核所有生產商的安裝手冊和州立安裝標準；日本建立了優良住宅部品（BL）認定制度、住宅性能認定制度，日本預制協會還出版了各種工業化模式的詳細設計規范；以嚴謹著稱的德國更是制定了全面詳細的規范體系，所有的產品必須出具滿足相關規范要求的檢測報告或產品質量聲明。
德國龐大全面的裝配式建筑規范體系
來源：中國建筑標準設計研究院
經歷了從追求數量到注重質量的過程。工業化初期各國為了滿足大量的房屋需求紛紛快速大量地建造住宅。隨著經濟水平的提升，質量和功能愈發受到重視，結合環保意識的 不斷增強，新型綠色節能、資源循環型建筑成為主流。
德國建筑工業化進程
來源：城市資源智庫
我國已進入裝配式建筑快速發展階段
過去 3 年 CAGR 超過 55% 。
我國建筑業工業化歷程大致可分為四個階段：建筑工業化最早期、建筑工業化起伏期、 建筑工業化提升期、建筑工業化快速發展期。
在 20 世紀 50 年代建筑工業化最早期階段，我國開始學習蘇聯的多層磚混經驗。從 1950 年至 1975 年，我國全面學習蘇聯，包括各式建筑設計規范全部譯自俄文。期間國務 院印發了《關于加強和發展建筑工業的決定》，強調建筑業必須積極地往“設計標準化、構件生產工業化、施工機械化”方向發展。在國家推動下，一度幾乎所有的建筑都有“預 制裝配元素”。
從 1976 年到 1995 年，我國建筑業工業化步入了 20 年漫長的起伏期，經歷了停滯、 發展、再停滯的波折發展。1976 年唐山大地震調查表明，按照當時規范而建造的預制裝 配式建筑抗震性能差，倒塌嚴重。震后全國劃分了抗震烈度區，頒布了新的建筑抗震設計規范，現澆板成為主流；隨后，提出了“四化、三改、兩加強”，建筑工業化迎來一輪高 峰，標準化設計體系快速建立，大批大板建筑、砌塊建筑紛紛落地。80 年代末，因防水、 冷橋、隔聲等一系列問題的出現，加之現澆混凝土機械化的出現，裝配式建筑的發展再次驟然止步。
從 1996 年到 2015 年，我國建筑工業化進入了發展提升期。1999 年發布了《關于推 進住宅產業現代化提高住宅質量的若干意見》，明確了住宅產業現代化的發展目標、任務、措施等。但住房的商品化、多樣化要求，大量廉價勞動力進城就業等因素致使現澆體系大 規模發展，此階段裝配式建筑占比依舊較低，發展緩慢。
從 2016 年開始我國建筑業工業化步入快速發展期。進入“十三五”以來，國務院發 布《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》后，裝配式建筑市場規模呈顯著 的加速發展態勢，我國建筑工業化正式步入快速發展期。構配件生產企業數量在快速增加，截止 2016 年底，全國共有 156 家生產企業，較 2015 年增長 20%。行業產值方面，2018 年全國裝配式建筑約 2 億平方米，產業規模達 5234 億元，過去 3 年復合增長率達 55%。
2011-2018我國裝配式建筑市場規模
來源：結合智研咨詢、中信證券研究部
我國裝配式構配件生產企業數量
來源：前瞻產業研究院、中信證券研究部
我國13個五年計劃建筑工業化發展特點
來源：《淺議住宅設計與住宅產業現代化》