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建筑減隔震行業現狀:市場處于平穩發展期 《管理條例》釋放巨量需求空間

建筑隔震即在房屋基礎、底部或下部結構與上部結構之間設置由疊層橡膠隔震支座組成具有整體復位功能的隔震層,以延長整個結構體系的自振周期,減小輸入上部結構的水平地震作用,達到預期防震要求。

建筑減震是在結構物某些部位(如支撐、剪力墻、連接縫或連接件)設置耗能裝置,通過該裝置產生摩擦,彎曲(或剪切、扭轉)、彈塑性(或黏彈性)滯回變形來耗散或吸收地震輸入結構的能量,以減小主體結構的地震反應,從而避免結構產生破壞或倒塌,達到減震控制的目的。

一、建筑減隔震行業發展概述

地震是人類無法避免的自然災害,地震引起的震動對建筑物的破壞是毀滅性的,給生命和財產安全造成了巨大的損失。歷次震害調查表明,地震災害造成的經濟損失和人員傷亡主要源于建筑物和工程設施的破壞、倒塌以及由此引發的次生災害。因此,世界各國的建筑工程師一直沒有停止過對建筑防震抗震的研究,其中,建筑隔震技術成為建造高性能防震建筑物的重要課題之一。

傳統抗震技術通過增加鋼筋、混泥土、鋼結構等建筑材料的用量來增強建筑結構構件的強度以實現抵抗地震的“以剛克剛”的方法仍是最直接和最普遍抗震方法,其存在兩大痛點:(1)由于不能準確預估未來可能發生的地震有多大,在發生超過設計預估地震力的地震時,仍然會造成房屋倒塌、嚴重的人員傷亡和經濟損失。(2)在高烈度區常造成建筑構件尺寸過大,導致建筑造價較高,且影響實際使用空間和建筑功能。

建筑減隔震技術比傳統抗震技術效果更好。建筑隔震技術就是在建筑物的基礎或下部結構和上部結構之間設置隔震裝置(由隔震器、阻尼裝置等組成),形成隔震層,隔離地震能量向上部結構傳遞,減少輸入到上部結構的地震能量,同時延長上部結構的自振周期,降低上部結構的地震反應,達到預期的抗震防震要求,使建筑物的安全得到更可靠的保證。采用隔震技術,不僅可以保證建筑結構的整體完整、防止非結構構件的破壞,還能避免建筑物內部結構、設施的破壞以及由此引起的次生災害。據統計,采用隔震技術可以減少房屋建筑物上部結構的地震作用50%-80%。

減、隔震技術與傳統抗震技術對比

對比項目

傳統抗震技術

隔震技術

減震技術

抗震原理

“以剛克剛”增加鋼筋、混泥土、鋼結構等建筑材料的用量來增強建筑結構構件的強度以實現抵抗地震的

在建筑物的基礎或下部結構和上部結構之間設置

隔震裝置,形成隔震層,隔離地震能量向上部結

構傳遞,減少輸入到上部結構的地震能量,同時

延長上部結構的自振周期,降低上部結構的地震

反應

在傳統抗震技術體系中附加了消耗地震能量的裝置

抗震效果

以結構構件本身的損壞為代價消耗地震能量,減輕地震反應

降低地震作用的50%-80%

降低地震作用的20%-30%

經濟性

在高烈度區常造成建筑構件尺寸過大,導致建筑造價較高,且影響實際使用空間和建筑功能(防烈度每提高 1 度,將增加造價 20%左右)

良好的經濟性,購置和安裝費用占成本的5%左右

經濟性不明顯,有可能增加工程造價

安全儲備

在發生超過設計預估地震力的地震時,仍然會造成房屋倒塌、嚴重的人員傷亡和經濟損失

安全儲備大,震后建筑物不維修或簡單維修即可恢復使用

安全儲備小,震后仍需修復后才能使用

應用范圍

應用范圍廣,可用于抗地震、抗風震

主要用于抗地震

應用范圍廣,可用于抗地震、抗風震

資料來源:觀研天下數據中心整理

我國在上世紀80年代后期,我國學者開始重點關注橡膠隔震支座技術。由廣州大學周福霖、華中科技大學唐家祥等學者作為學術帶頭人,進行了橡膠隔震支座研制、隔震結構分析和設計方法、結構模型振動臺試驗、橡膠支座產品性能檢驗、檢測技術、施工技術等全方位的系統研究工作,提出了橡膠支座隔震建筑的成套技術。

目前,建筑減隔震技術在全國大部分省市自治區都有應用,云南、新疆、四川、陜西、甘肅、河北、江蘇、山西、北京、山東、寧夏、天津、海南、福建、內蒙、青海等省市已建成隔震建筑4,000多棟。

目前國內傳統抗震防震技術仍占主流地位,而隔震技術作為減隔震領域的 主流技術有較大的推廣空間。過去國內生產技術水平的限制,行業標準、國家標準規定的關鍵技術指標均低于國際標準,因此,減隔震技術的推廣應用存在一定的技術瓶頸。此外,傳統抗震技術在過去曾作為唯一的抗震手段為廣大工程技術人員和使用單位熟悉和接受,減隔震技術作為新興的技術應用相對較少,國內建筑行業普遍缺乏了解,解決建筑抗震問題的思路幾乎都是傳統抗震技術。

但近年來隨著我國減隔震企業技術的提高,國家規定的行業技術指標的提高,減隔震技術在全國范圍內的應用推廣還有較大的空間。同時隨著政府對于隔震行業的法規規范和政策扶持,國家對抗震防災工作的重視和隔震技術宣傳普及度的提高,未來隔震技術推廣和應用總體呈上升趨勢,整個行業處于平穩成長期,未來市場前景廣闊,屬于典型的朝陽產業。

二、建筑減隔震行業發展現狀

1、市場規模

受啟發于云南建筑減隔震市場發展,其他省市也要求強制或優先使用隔震技術。山西、甘肅、山東、新疆、四川、海南、合肥等省市也開始對部分地區(主要是抗震設防烈度 8 度及以上地區)的學校、醫院等建筑物強制或優先使用隔震技術。其中,山西、甘肅對學校和醫院為強制使用;山東對學校和三級醫院為強制使用;新疆自 2016 年起,具備條件的房屋、市政工程等建筑物強制使用;四川、海南對學校和醫院為優先使用;合肥市對于重大醫療用建筑強制使用,學校優先使用。

我國抗震工作逐步推進,彰顯立法決心。2020 年 4 月,住建部在《2019年度法治政府建設工作情況》與《住房和城鄉建設部工程質量安全監管司2020 年工作要點》中分別兩次強調加快推進《建設工程抗震管理條例》立法進程, 做好條例宣貫工作,再次彰顯了我國加快推動抗震立法的決心。

國家推廣政策口徑由“鼓勵”變“應當采用”,有望大力提升市場需求。2019 年 10 月,司法部《建設工程抗震管理條例(征求意見稿)》第十五條,要求全國位于高烈度設防地區、地震重點監視防御區的特定項目應當采用隔震減震技術。學校、幼兒園、醫院、養老機構、應急指揮中心、應急避難場所等公共建筑,應當按照高于一般房屋建筑的要求采取抗震措施。位于高烈度設防地區、地震重點監視防御區的新建學校、幼兒園、醫院、養老機構、應急指揮中心、應急避難場所等公共建筑應當采用隔震減震技術,保證發生本區域設防地震時不喪失建筑功能。

根據觀研報告網發布的《中國建筑減隔震行業發展趨勢分析與未來前景研究報告(2022-2029年)》顯示,2019年國內教育基本建設投資金額增長較緩,而作為國內建筑減隔震重點區域的云南省,其2019年度學校醫院新開工建筑面積下降,造成該區域的建筑減隔震市場規模下降,進而影響了全國建筑減隔震行業的市場規模。我國建筑減隔震行業市場目前主要依舊是以政策為導向,隨著舊改政策進行,未來我國建筑減隔震行業市場規模將繼續增長。

受益于全國立法文件《管理條例》的推出,新建需求、公建加固和小區舊改釋放巨量需求空間。我國建筑減隔震行業市場規模在2017年-2021年波動上升,到2021年,中國建筑減隔震行業市場規模上升到21.19億元。具體如下:

受益于全國立法文件《管理條例》的推出,新建需求、公建加固和小區舊改釋放巨量需求空間。我國建筑減隔震行業市場規模在2017年-2021年波動上升,到2021年,中國建筑減隔震行業市場規模上升到21.19億元。具體如下:

數據來源:觀研天下數據中心整理

2、供應情況

減隔震產品的產量,主要依據國家住房和城鄉建設部工程質量安全監管司在2018年5月4日頒布的《2017年全國新開工/建成減隔震房屋建筑工程情況統計表》和《全國累計建成減隔震房屋建筑工程情況統計表》中減震、隔震新增建筑棟數推算。根據住建部,我國建筑減隔震行業中的產量波動上升,在2021年達到19.16萬套。具體如下:

減隔震產品的產量,主要依據國家住房和城鄉建設部工程質量安全監管司在2018年5月4日頒布的《2017年全國新開工/建成減隔震房屋建筑工程情況統計表》和《全國累計建成減隔震房屋建筑工程情況統計表》中減震、隔震新增建筑棟數推算。根據住建部,我國建筑減隔震行業中的產量波動上升,在2021年達到19.16萬套。具體如下:

數據來源:住建部,觀研天下數據中心整理

而這主要是因為國內受生產技術水平的限制,行業標準在制定的過程中難以跟上國外水平,導致減隔震技術在國內的推廣應用存在技術約束。因此國內減隔震應用中存在技術約束也是需要政策推行和引導的主要原因之一。

3、需求情況

認為隨著立法推動以及政策示范效應的顯現,減隔震行業的認知度將快速提升,從政策性需求走向消費升級需求的一部分。全國立法推動行業需求擴容,以及政策的示范效應將帶動減隔震技術的普及和社會接受度的提高,我國建筑減隔震行業中的銷量波動上升,在2021年達到17.97萬套。具體如下:

認為隨著立法推動以及政策示范效應的顯現,減隔震行業的認知度將快速提升,從政策性需求走向消費升級需求的一部分。全國立法推動行業需求擴容,以及政策的示范效應將帶動減隔震技術的普及和社會接受度的提高,我國建筑減隔震行業中的銷量波動上升,在2021年達到17.97萬套。具體如下:

數據來源:住建部,觀研天下數據中心整理

4、供需平衡分析

以震安科技為代表的國內建筑減隔震企業主要根據下游需求來制定自身產能規劃,合理進行產能擴張,維持了較高產能利用率,避免全行業內部出現供需失衡的情況。2018年-2021年我國建筑減隔震行業中的產銷率在90%-100%附近波動,這主要是因為存在庫存以及進出口差值,總體來說,我國建筑減隔震行業供需基本平衡。

以震安科技為代表的國內建筑減隔震企業主要根據下游需求來制定自身產能規劃,合理進行產能擴張,維持了較高產能利用率,避免全行業內部出現供需失衡的情況。2018年-2021年我國建筑減隔震行業中的產銷率在90%-100%附近波動,這主要是因為存在庫存以及進出口差值,總體來說,我國建筑減隔震行業供需基本平衡。

數據來源:住建部,觀研天下數據中心整理

三、建筑減隔震行業細分市場

1、存量加固市場

國家近年大力推廣舊改,舊改中抗震加固為重點改造方向。2017年住建部《關于加強生態修復城市修補工作的指導意見》中指出“統籌利用節能改造、抗震加固、房屋維修等多方面資金,加快老舊住宅改造。”2019年《城市舊居住區綜合改造技術標準(T/CSUS04-2019)》發布,要求“對結構部件和連接構造等抗震加固時,應充分考慮改造后對建筑結構整體綜合抗震性能的影響”。據19年住建部披露我國全國共有老舊小區近16萬個,涉及居民超4200萬戶,建筑面積約40億平方米。在國務院發布的《關于全面推進城鎮老舊小區改造工作的指導意見》中,明確到“十四五”期末力爭完成2000年底前建成的老舊小區改造。隨著《既有混凝土框架結構隔震加固技術規程》的實施,工程領域對減隔震的認知也將不斷提高。

全國立法文件《管理條例》在提到既有建筑進行抗震性能鑒定時,并沒有強制要求老舊小區加固改造需使用減隔震技術,但采用減隔震技術是出于經濟性和適用性考慮的首選。首先對舊小區如果采用傳統技術進行加固,需要加裝和耗用大量鋼材,材料和工程費用高企,其次如果采用減隔震技術,老舊小區在減隔震加固過程中基本上不影響居民使用,間接成本大幅降低,且隨著減隔震技術的逐漸普及,工程公司對于減隔震技術的采用意愿也在不斷提升。我國建筑減隔震行業存量加固市場規模在2021年達到9.64億元。

全國立法文件《管理條例》在提到既有建筑進行抗震性能鑒定時,并沒有強制要求老舊小區加固改造需使用減隔震技術,但采用減隔震技術是出于經濟性和適用性考慮的首選。首先對舊小區如果采用傳統技術進行加固,需要加裝和耗用大量鋼材,材料和工程費用高企,其次如果采用減隔震技術,老舊小區在減隔震加固過程中基本上不影響居民使用,間接成本大幅降低,且隨著減隔震技術的逐漸普及,工程公司對于減隔震技術的采用意愿也在不斷提升。我國建筑減隔震行業存量加固市場規模在2021年達到9.64億元。

資料來源:觀研天下數據中心整理

2、新建建筑市場

全國立法文件《管理條例》中表明,國家實行建設工程抗震性能鑒定制度,依法應當進行抗震性能鑒定的建設工程,由所有權人委托具有相應技術條件和技術能力的機構進行鑒定。建設工程所有權人應當對存在嚴重抗震安全隱患的建設工程進行安全監測,并在加固前采取停止或者限制使用等措施。對抗震性能鑒定結果判定需要進行抗震加固且具備加固價值的既有建設工程,所有權人應當進行抗震加固。位于高烈度設防地區、地震重點監視防御區的學校、幼兒園、醫院、養老機構、應急指揮中心、應急避難場所等既有公共建筑進行抗震加固時,應當采用隔震減震技術。

我們重點測算新建學校、幼兒園、醫院和養老機構等應用領域的減隔震市場規模,且考慮到各類機構的擴建項目,我們采用以建設投資占比而非建筑數量為依據的方法進行測算,并做出如下假設:

1)我們預計立法文件所要求的高烈度設防區域的烈度為7度及以上;

2)我國一半以上的城市位于地震基本烈度7度及7度以上地區,6度及6度以上地區占國土面積的79%,我們假設各類公共建筑所處7度及以上區域的占比為50%,由于國內各地區烈度分布不均勻,各區域的公共建筑密度也不盡相同,因此該項假設將導致測算結果與實際情況可能存在一定誤差;

3)我們預計2021年立法落地,考慮到周期性因素2022年立法帶來的強制性市場需求開始兌現。

目前,我國建筑減隔震行業新建建筑市場規模的細分市場中學校客戶份額占比較高,在2021年達到8.58億元。

2017-2021年中國建筑減隔震行業新建建筑市場規模統計(億元)

年份

學校

醫院

養老院

住宅

2017

4.29

1.39

0.01

0.06

2018

4.65

1.53

0.01

0.06

2019

5.07

1.62

0.02

0.07

2020

6.95

2.04

0.02

0.09

2021

8.58

2.81

0.04

0.12

資料來源:觀研天下數據中心整理(WWTQ)

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