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建筑行业深度报告:搭建绿色建筑分析框架,把握行业浪潮投资机会

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2022年06月20日 10:22:45
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建筑行业已处在高质量发展转型升级前夕,在政府引领+市场自发探索的情况下衍生出较多转型升级方向,如工业化、信息化、绿色化、机械化等,而绿色建筑能够囊括以上“四化”等转型方向,在建筑转型升级过程中有望面临较多市场机遇。

1.绿色建筑引领转型升级,“资源节源”为主要抓手


1.1 绿色建筑定义及评价体系


我国国家标准《绿色建筑评价标准》中对绿色建筑给出了明确定定义:在全寿命期内,节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间,最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。从概念上来讲,绿色建筑主要包含了三点:一是节约资源,里面包含了“四节”,即节能、节地、节水、节材,主要是强调减少各种资源的浪费;二是保护环境,强调的是减少环境污染,减少二氧化碳排放;三是满足人们使用上的要求,为人们提供“健康”“适用”和“高效”的使用空间。


绿色建筑评价指标体系由安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居5类指标组成,且每类指标均包括“控制项”和“评分项”;并设置了“提高与创新加分项”。


1)安全耐久:建筑安全是人们使用建筑的最基本前提,建筑耐久则是提升建筑使用时间、降低再建成本、减少资源消耗的重要途径。该指标对绿色建筑的安全性和耐久性提出了具体要求。


2)健康舒适:室内健康舒适是人们正常使用建筑的重要保障,减少疾病风险,提升人们工作和学习效率。该指标从室内空气品质、水质、声环境与光环境、室内热湿环境四方面对绿色建筑达到健康舒适性能提出了具体要求。


3)生活便利:完善的生活配套设施,可使人们工作生活更加便利,明显提升居住质量。该指标从出行与无障碍、服务设施、智慧运行、物业管理四方面对绿色建筑达到生活便利性提出了具体要求。


4)资源节约:传统粗放式的建材生产、建设、运维过程不再符合国家高质量发展方向,节省消耗、减少排放、降低成本的建筑生产运维方式是必然趋势。该指标从节地与土地利用、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与绿色建材四方面对绿色建筑达到资源节约提出了具体要求。


5)环境宜居:绿色建筑应与生态环境和谐相处,通过合理规划场地生态与景观,减少噪音、光污染及热岛效应,提升人们生活舒适性。该指标从场地生态与景观、室外物理环境两方面对绿色建筑达到环境宜居性能提出了具体要求。


6)提高与创新:鼓励绿色建筑企业发挥各自优势,在建筑各环节和阶段采用先进、适用、经济的技术、产品和管理方式,创新发展绿色建筑。


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绿色建筑评价的总得分按下式进行计算:Q=(Q0+Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+QA)/10,式中:Q为总得分;Q0为控制项基础分值,当满足所有控制项的要求时取400分,被评为基本级;Q1-Q5分别为评价指标体系5类指标(安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居)评分项得分;QA为提高与创新加分项得分。满足每类评分都不小于30%后,同时进行全装修,按照公式计算后的60、70、85分分别评为一星级、二星级、三星级绿色建筑。


1.2 绿色建筑助力行业转型升级,契合双碳发展目标


建筑业转型升级带来大量市场机遇,绿色化是重要发展趋势。2019-2021年我国固定资产投资仅分别增长5.4%/2.9%/4.9%,当前我国建筑新建需求逐渐平稳,但每年建设体量仍然较大,2021年建筑业实现总产值29.3万亿,占GDP的26%。而传统建筑粗放式生产方式已难以满足国内高质量增长的需求,建筑行业已处在高质量发展转型升级前夕,在政府引领+市场自发探索的情况下衍生出较多转型升级方向,如工业化、信息化、绿色化、机械化等,而绿色建筑能够囊括以上“四化”等转型方向,在建筑转型升级过程中有望面临较多市场机遇。


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绿建优势突出,契合碳中和长期发展目标。双碳政策目标指引了我国各行业,尤其是高能耗、高排放行业长期发展方向,建筑行业碳排放量占全社会碳排放量40%,建筑碳减排大有可为。住房和城乡建设部标准定额司建筑节能处处长林岚岚指出,与普通建筑相比,绿色建筑有四大优势:节能水平更高,资源消耗更少,生态环境更好,节水效果更明显。绿色建筑约有30项指标与碳达峰、碳中和相关,通过优化围护结构热工性能,提升暖通空调、照明与电气设备能效水平,充分利用太阳能、地热能等可再生清洁能源等,能够有效减少化石能源消耗,降低建筑碳排放。


1.3 政策大力推动,绿色建筑发展动力充足


顶层设计出台,绿建中长期发展方向明确。我国自2012年以来推广绿色建筑力度开始加大,出台系列鼓励推广政策。2021年10月中共中央、国务院印发《关于推动城乡建设绿色发展的意见》,从顶层规划角度推动建筑业低碳化发展,其中重点要求发展低碳建筑、装配式建筑、钢结构装配式住宅建设,以及降低建筑运行能耗。


十四五绿建规划出台,细化渗透目标。2022年3月11日住建部发布《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》,目标到2025年,城镇新建建筑全面执行绿色建筑标准,完成既有建筑节能改造面积3.5亿平方米以上,建设超低能耗、近零能耗建筑0.5亿平方米以上,装配式建筑占当年城镇新建建筑的比例达到30%,全国新增建筑太阳能光伏装机容量0.5亿千瓦以上,地热能建筑应用面积1亿平方米以上,城镇建筑可再生能源替代率达到8%,建筑能耗中电力消费比例超过55%。在政策持续推动、绿色建筑渗透目标不断提高的趋势下,我国绿色建筑增长趋势明确、动力充足。


各省市积极出台星级绿色建筑奖补措施。在国家顶层设计下,各省市纷纷出台相关绿建奖补政策,主要措施包括土地招拍挂、财政补贴、税收优惠、信贷倾斜、容积率奖励、评奖评优等。各省市的奖补标准一般是针对非政府投资项目,基于绿色建筑星级标准、建筑面积、项目类型等组合方式来设计奖补措施,经我们统计,有11个省市明确了对星级绿色建筑的财政补贴额度,补贴范围在15-150元/m2,其中如北京、上海、广东等地从二星级开始资助,山东、陕西、宁夏对一、二、三星级都提出了明确的奖励标准。


政策引导,“竞品质”有望成为各城市土拍规则重点调整方向。2021年5月底北京市首场集中拍地中首创在土地供应阶段增加高标准建设方案的评审来确定中标资格,实行“竞价+竞高标准商品住宅建设方案”竞拍规则。7月杭州颁布第二轮集中供地土拍新规,也重点提出要开展“竞品质”试点,先竞品质后竞地价,从源头上引导房地产市场供应高品质住宅产品。结合2021年7月住建部房地产市场监督管理司在《东方时空》栏目中表示,“各地区各部门应着力建立房地联动机制,推广北京市的做法,限房价、控地价、提品质”,我们认为后续“竞品质”可能成为未来土拍规则重点调整方向。


“竞品质”土拍规则进一步提振绿建、装配式建筑、超低能耗建筑等细分领域需求。竞品质具体要求上看,以北京的高标准商品住宅建设方案评审内容和评分标准为例,建筑品质评价总分100分,其中绿色建筑18分,装配式建筑20分,超低能耗建筑20分,健康建筑6分,宜居技术应用16分,管理模式20分。二级标准中还囊括分值较高的三星级绿色建筑(18分)、装配化率大于91%的装配式建筑(13分)、大比例实施超低能耗的建筑(20分)、绿色建材(6分)、建筑减隔震(3分)、BIM(5分),预示了未来住宅土拍规则政策引导的主要方向。


1.4 资源节约是现阶段推动绿建的主要着力点


2020年7月住建部、发改委等7部委发布《绿色建筑创建行动方案》,在提出2022年绿色建筑面积渗透率70%目标的同时,制定了当前发展绿色建筑的8大任务:1)推动新建建筑全面实施绿色设计;2)完善星级绿色建筑标识制度;3)提升建筑能效水效水平;4)提高住宅健康性能;5)推广装配化建造方式;6)推动绿色建材应用;7)加强技术研发推广;8)建立绿色住宅使用者监督机制。


从8大任务中可以看出,任务3、5、6均涉及《绿色建筑评价标准(2019)》中的“资源节约”,而《评价标准》中“安全耐久”、“健康舒适”、“生活便利”、“环境宜居”等绿色建筑评价指标中,仅“健康舒适”被提及。


具体看,《绿色建筑创建行动方案》在“推广装配化建造方式”任务中提出“大力发展钢结构等装配式建筑,新建公共建筑原则上采用钢结构”;在“提升建筑能效水效水平”任务中提出“鼓励各地因地制宜提高政府投资公益性建筑和大型公共建筑绿色等级,推动超低能耗建筑、近零能耗建筑发展”;在“推动绿色建材应用”任务中提出“推动政府投资工程率先采用绿色建材,逐步提高城镇新建建筑中绿色建材应用比例”;在“加强技术研发推广”任务中提出“积极探索5G、物联网、人工智能、建筑机器人等新技术在工程建设领域的应用,推动绿色建造与新技术融合发展”。


从《绿色建筑创建行动方案》中可以明显看出,当前发展绿色建筑的核心突破点在于实现“资源节约”。


2.打造资源节约绿色建筑的四个方向


2.1 从2019版《绿色建筑评价标准》看资源节约的重点方向


2019版《绿色建筑评价标准》三级子项也可以对应绿色建筑推动方向。2019版《绿色建筑评价标准》中给予了“资源节约”评分项200分,其余细项均100分,体现出对于资源节约的重视。其中资源节约又细分为4个二级项目,分别为节地与土地利用(40分)、节能与能源利用(60分)、节水与水资源利用(50分)、节材与绿色建材(50分),从分数上看,节能与能源利用的重要性更加突出。其中每个二级项目中又分为若干个三级打分子项。根据行业经验判断,每个三级子项可以对应不同的绿色建筑产业方向,我们总结其主要包括装配式建筑、被动式建筑、BIPV/BAPV、建筑节能技术等。


基于《绿色建筑评价标准(2019)》中关于资源节约的评分细项预示的产业方向,并结合《绿色建筑创建行动方案》的政策方向,我们认为我国打造资源节约型的绿色建筑的内容应当包括以下几个方面的内容:


一是建造方式上,应当选择装配式建筑,尤其是钢结构建筑更加受政策倾斜。同时对于传统建筑的建设,也应当尽量实现资源节约,比如用铝模板替代传统的木模板,亦符合建造过程资源节约的要求。


二是材料选择上,应当选择绿色建材,绿色建材一方面反映在材料生产过程中的资源节约上,另一方面也反映在建筑使用过程中,绿色建材的性能使建筑更加节能环保。


三是建筑类型上,应当积极选用超低能耗建筑、近零能耗建筑等被动式建筑类型,其中我们认为BIPV/BAPV是被动式建筑发展的重要实施路径,未来潜在发展空间广阔。


四是运维方式上,由于建筑运行过程中能耗巨大,应当结合最新建筑科技成果进行智慧运维,实现建筑节能。其中北方采暖地区建筑运行能耗和碳排放量约占全国能耗和碳排放量的11%,供热节能未来成长空间较为广阔。


2.2 建造方式:装配式建造、铝模板支护


2.2.1 装配式建筑是绿建的重要实施手段


2020年7月住建部等7部委联合应发的《绿色建筑创建行动方案》中提出大力发展钢结构等装配式建筑,新建公共建筑原则上采用钢结构。2022年3月住建部《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》中指出,2020年全国新开工装配式建筑占城镇当年新建建筑面积比例为20.5%,目标到2025年达到30%。我国在推动绿色建筑的发展历程中,始终将装配式建筑作为重要建造方式,尤其是钢结构建筑。


装配式建筑绿色环保优势突出。装配式建筑工业化的建造方式可将大部分湿作业转入工厂,这样可以有效减少有害气体及污水排放,降低施工粉尘及噪声污染,降低固体垃圾的排放,大大减少了施工扰民的现象,有利于环境保护。


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预制PC方面:根据弗若斯特沙利文数据,与传统生产方式相比,PC装配式建筑较现场浇筑建筑可节约水资源35%-40%、能源消耗20%-25%、建筑废物处置量65%-70%、粉尘水平20%-30%,绿色环保优势明显。


钢结构方面:根据中国工程院战略咨询报告测算数据,以多层建筑为例,钢结构建筑建造过程中二氧化碳排放量为200Kg/㎡,同口径下传统混凝土方案为234Kg/㎡,减排15%;同时耗水量减少39%,能耗减少12%。


2.2.2 铝模板大幅提升传统现浇施工环保与经济性


建筑模板是一种临时性支护结构,用于保证混凝土工程质量与施工安全、加快施工进度和降低工程成本。目前建筑施工领域使用的模板主要为木胶合板模板、竹胶合板模板、钢模板、塑料模板、铝模板。


铝模板在所有建筑模板中最具发展潜力。我国建筑业目前木模板使用率约50%,生产1立方米木胶合板模板所用木材约2.53立方米,能够重复利用1-3次的占80%左右,现场加工后的木胶合板模板再次使用仅占5%,废弃的木胶合板模板难以做到合理回收,污染较严重。竹胶合板模板市占率较低,同时可重复使用的次数一般较少,约15次左右。钢模板在取代木模板进程中发挥过重要作用,但存在自重较大、资金投入较多、运用范围较窄(常用于高层且需标准层)等问题。塑料模板市场占有率为10%左右,在消化社会废弃塑料上起到一定积极作用,但刚度低、耐久性较差、受温度影响较大的缺点,限制了其进一步发展。


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而铝模板在施工质量、施工效率、经济效益、安全性和节能环保等方面具备一定优势,其中环保特性显著,除少量非标准件在模板重复使用前需要更换外,其余配件均可重复使用,大大减少了对自然资源的占用,且所有材料均为可循环使用材料,符合国家对建筑项目节能、环保、低碳、减排的规定,可带来良好的社会效益;铝合金模板不会造成现场污染,现场无需进行裁剪、切割,不会产生相应的废料。


近年来铝合金模板行业受到国家产业政策的鼓励和支持。基于铝模板综合优势突出,我国近年来持续大力推广铝模板的使用,2016年9月工信部发布的《有色金属工业发展规划(2016-2020年)》明确提出推广铝合金建筑模板、挤压铸造件的应用,到2020年,实现铝在建筑、交通领域的消费用量增加650万吨。2020年5月住建部发布的《关于推进建筑垃圾减量化的指导意见》中提出鼓励采用工具式脚手架和模板支撑体系,推广应用铝模板、金属防护网、金属通道板、拼装式道路板等周转材料。近年来随着铝模板从民用建筑向公共建筑延伸,地铁、隧道、桥梁和管廊等工程也开始使用铝合金模板,行业有望迎来快速发展期。(报告来源:未来智库)


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2.3 材料选择:绿色建材


绿色建材对生产过程及使用过程均提出较高要求。2016年8月,中国建筑材料联合会在编制《建材工业“十三五”发展指导意见》时,在广泛征求行业内专家和企业代表意见的基础上,提出了绿色建材的定义:绿色建筑材料是指在原料的选用、开采加工、产品制造、产品应用过程中,能够有效利用废弃物,少用天然资源和能源,资源可循环再利用的,不仅性能功能符合建筑物等配置的要求,而且全生命期内与生态环境和谐,对人类健康无害的建筑材料。


依据住建部系列文件,目前我国将建筑门窗及配件等51种产品纳入绿色建材产品认证实施范围,按照《绿色建材产品认证实施方案》要求实施分级认证。绿色建材标识等级依据技术要求和评价结果,由低至高为一星级、二星级和三星级3个等级。


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2.3.1 围护结构及混凝土类


生态水泥是以城市垃圾焚烧灰和废水中污泥等废弃物为主要原料,添加其他辅料烧制而成的新型水泥或利用工业废料生产的水泥。传统情况下,生产1吨水泥需要约1.1吨石灰石,消耗105千克煤,同时,分解1.1吨石灰石需排放0.49吨二氧化碳。而生态水泥通过利用粉煤灰、矿渣、垃圾焚烧灰,在大幅减少能源消耗和碳排放的同时,还能具有和普通水泥相同的质量,对节能减排具有重要的意义。


再生骨料混凝土的材料包括废弃混凝土、碎砖、瓦、玻璃、陶瓷、炉渣、矿物垃圾、石膏等,经特定处理、破碎、分级并按一定的比例混合后,形成的以满足不同使用要求的骨料,对于应对我国环境压力严峻、建材资源日益紧张问题意义重大。我国规范规定:在配制过程中掺用了再生骨料,且再生骨料占骨料总量的质量百分比不低于30%的混凝土称为再生混凝土。再生骨料混凝土是《建筑业10项新技术(2017版)》之一,再生骨料与天然骨料相比,孔隙率大、吸水性强、强度低,《建筑业10项新技术(2017版)》认为我国目前实际生产应用的再生骨料大部分为II类及以下再生骨料,宜用于配制C40及以下强度等级的非预应力普通混凝土,鼓励再生骨料混凝土大规模用于垫层等非结构混凝土。


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保温材料用于控制室内热量外流,主要的保温材料包括:1)膨胀型聚苯板(EPS板),保温效果好,价格便宜,强度稍差;2)挤塑型聚苯板(XPS板),保温效果更好,强度高,耐潮湿,价格贵;3)岩棉板,防火,阻燃,吸湿性大,保温效果差;3)胶粉聚苯颗粒保温浆料,阻燃性好,废品回收,保温效果差;5)聚氨酯发泡材料,防水性好,保温效果好,强度高,价格较贵;6)珍珠岩等浆料,防火性好,耐高温,保温效果差,吸水性高。


保温砌块是将混凝土砌块由单一结构材料升级为结构功能一体化保温型混凝土砌块,解决了外墙保温系统与建筑同寿命核心技术问题,显著提高建筑抗震、安全性和耐久性,是建筑节能技术的重要发展方向。


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2.3.2 门窗幕墙及装饰装修类


生态玻璃是指具有良好的使用性能或功能,对资源能源消耗少和对生态环境污染小,再生利用率高或可降解与循环利用,在制备、使用、废弃直到再生利用的整个过程与环境协调共存的玻璃材料。常用建筑生态玻璃包括热反射玻璃、Low-E玻璃、调光玻璃、隔音玻璃、电磁屏蔽玻璃、抗菌自洁玻璃、光致变色玻璃等。


环境友好型建筑卫生陶瓷是对陶瓷矿产资源合理开发综合利用的一种陶瓷,可以保护优质矿产资源、开发利用红土类等铁钛含量高的低质原料及各种工业尾矿、废渣。同时还推行清洁生产与管理,陶瓷废次品、废料的回收、分类处理与综合利用。常见的环境友好型建筑卫生陶瓷包括陶瓷薄板、外墙干挂陶瓷空心板、薄型陶瓷砖、发泡陶瓷保温砖(板)、烧结透水砖、轻量化节水型陶瓷卫生洁具、陶瓷太阳能集热器(板)。


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2.3.3 防水密封及建筑涂料类


涂料的主要成分为树脂类有机高分子化合物,在使用时(刷或喷涂)需用稀释剂调成合适黏度以方便施工,而这些稀释剂挥发性强,大量弥散于空气中,极容易引起环境污染,甚至引发住户中毒。涂料的加工和生产产生的有机化合物在人类活动所产生的有机挥发组分(VOC)总量中仅次于交通,占20%~25%。


绿色涂料是指节能、低污染的水性涂料、粉末涂料、高固体含量涂料(或称无溶剂涂料)和辐射固化涂料等。绿色涂料追求VOC不断降低直至为零,在绿色建筑发展浪潮下,水基涂料、粉末涂料、无溶剂涂料等有望成为将来涂料发展的主要方向。


2.4 房屋类型:BIPV/BAPV、被动式建筑


2.4.1 BIPV/BAPV


光伏建筑为太阳能发电的新应用领域,该技术通过集成光伏发电系统与建筑外部结构实现建筑节能降耗,是实现低能耗被动式建筑的重要手段之一。根据集成化程度差异,光伏建筑可分为:①后置式光伏发电屋面系统(BAPV,Building Attached Photovoltaic),一般指在现有建筑上安装太阳能光伏发电系统,利用建筑闲置空间发电,多运用于存量建筑改造;②光伏建筑一体化(BIPV,Building Integrated Photovoltaic),是与建筑物同时设计、施工和安装,并与建筑物融为一体的太阳能光伏发电系统,兼顾发电效益及建筑外观。


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从建造方式看,BAPV一般采用特殊的支架将光伏组件固定于原有建筑结构,主要起到发电作用,不影响建筑物原有功能,属“安装型“太阳能光伏建筑。BIPV采用一次性建设和投资模式,在建筑施工时直接安装光伏发电系统支架配件、光伏发电组件单元板和其他电气设备。BIPV除具备发电功能外还需兼顾建筑物自身结构和使用功能,以替代建筑物原有构件,本质为建筑建材。


静态看:工业厂房BAPV/BIPV投资回收期分别8-9年/6-7年,公共建筑BAPV/BIPV投资回收期分别5-6年/4-5年。我们静态测算工业厂房BAPV/BIPV投资回收期分别8-9年/6-7年,公共建筑BAPV/BIPV投资回收期分别5-6年/4-5年。但考虑到当前分布式光伏行业持续出台促进措施、组件价格趋于下行、工业电价趋于上行,未来BAPV/BIPV动态回收期有望进一步缩短,提升项目整体经济性。


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政策积极推动,2022年BIPV/BAPV行业有望加速成长。从行业推进政策来看,本周工信部等五部委印发《智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025年)》,提出要积极开展光伏发电、储能、直流配电、柔性用电于一体的“光储直柔”建筑建设示范,同时能源局印发《加快农村能源转型发展助力乡村振兴的实施意见》,支持乡村利用农户闲置土地和农房屋顶,建设分布式光伏等新能源及相关产业,同时配置一定比例储能,就地消纳,余电上网;2022年3月住建部《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》中,目标十四五期间全国新增建筑太阳能光伏装机容量50GW以上。在政策持续推动下,我们认为2022年可能是分布式光伏装机大年,BAPV/BIPV行业有望加速成长。


2.4.2 被动式建筑


在房屋设计时就选用被动式建筑体系,可最大限度提升房屋运行环节节能减排能力。《绿色建筑创建行动方案》中明确提出推动超低能耗建筑、近零能耗建筑发展。超低能耗建筑、近零能耗建筑都可以认为是“被动式建筑”,是通过自然通风、自然采光、太阳能辐射和室内非供暖热源得热等各种被动式节能措施与建筑外围护结构保温隔热节能技术相结合建造而成的建筑。近零能耗建筑是超低能耗建筑的更高水平体现,进一步地,若建筑物每年生产的能源和消耗的能源达到平衡,则被称为零能耗建筑。


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被动式建筑是未来建筑发展重要方向之一。2019年9月,我国《近零能耗建筑技术标准》正式实施,这是国际上首次通过国家标准形式对近零能耗建筑相关定义进行明确规定,也是我国首部引领性建筑节能国家标准。目前我国山东、河南、北京、吉林等省市针对超低能耗建筑示范推广的鼓励政策和技术标准陆续出台,在财政补贴、非计容面积奖励、备案价上浮、绿色信贷等方面提出了政策优惠。未来随着超低能耗建筑技术不断应用于单体建筑、民用建筑、公共建筑、多层建筑和高层建筑领域,行业空间广阔。


被动式建筑建设成本增加约10%,但开发商与消费者可实现共赢。根据住建部被动式房屋示范项目秦皇岛“在水一方”项目测算数据,按照我国现行节能65%标准(较1980~1981年能耗降低65%)和按照德国被动式房屋标准建造的造价对比看,前者造价为5028元/平米,后者为5624元/平米,被动房成本增加约10%。而从开发商角度看,成本增加幅度可以从政策补贴、更高的售价,以及高吸引力加快房屋去化、提升资金使用效率得到补充;从购房者角度看,虽然购房成本增加,但被动式建筑可以提供更加舒适的室内居住环境,并可以节省居住过程中各类能耗的费用。


被动式建筑节能减排效益突出。根据住建部测算,被动式房屋“在水一方”示范项目与采用集中供暖方式的居住建筑相比,采暖费用可降低80%以上,制冷费用可降低40%以上。若将北方地区新建居住建筑建成被动式房屋,则可在2050年时较2011年累计节省32亿吨标准煤,约占我国每年能源生产量的84%;可在2050年时较2011年累计减排89亿吨二氧化碳,约占我国每年二氧化碳排放量的96%。


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2.5 运维方式:微电网、智慧供热节能


建筑运行环节能耗高、排放量大,运行环节节能减排是绿色建筑发展的重要组成部分。2018年全国建筑全过程能耗总量为21.47亿tce,占全国能源消费总量比重为46.5%;2018年全国建筑全过程碳排放总量为49.3亿tCO2,占全国碳排放的比重为51.3%。从数据上可以看出,无论是能耗还是碳排放,建筑的运行阶段均占了主要比例,加强建筑运行阶段节能减排是实现绿色建筑的重点组成部分。


建筑节能是指在建筑全生命周期中,采用物联网等技术手段升级建筑管理模式等方式,使建筑运行更加节约能源,如商业建筑中的酒店、商业综合体、办公楼,公共建筑的场馆、机场、高铁站、医院,工厂建筑的中央空调厂房等均可通过更加智能化的控制实现节能减排,即使未运用被动式建筑或BIPV/BAPV建设的房屋,也可以通过升级运营的方式实现建筑节能。运维在整个建筑生命周期内持续时间最长,占到80-90%以上,行业目前依然未被重视,未来具有较好的成长潜力。


运行环节绿色化持续受到政策重视。随着我国绿色建筑规模化推进,绿色建筑发展过程中存在的重设计、建设轻运行管理的现象逐渐显露。截止2016年9月份全国绿色建筑中获运行标识的项目占比仅6%。2017年住建部发布的《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》中强调要加强对绿色建筑标识项目建设跟踪管理,加强对高星级绿色建筑和绿色建筑运行标识的引导,目标到2020年,获得绿色建筑评价标识项目中,获得运行标识项目比例超过30%。《绿色建筑评价标准(2019)》中也规定,绿色建筑评价应在建筑工程竣工后进行,在建筑施工图完成后,可进行预评价。


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2.5.1 微电网


微电网是能完整覆盖工商企业建筑设施能效综合管理的重要平台。微电网(Micro-Grid)也译为微网,是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统,是工商企业建筑内部用电的完整网络,也是其自身进行电力综合能效管控的平台。


分布式新能源具有间歇性、随机性等特点,企业微网建设需求有望快速提升。分布式新能源发电往往存在较强的间歇性、不可预测性、多变性的发电特征,直接使用的难度较大。2021年3月,国家发改委、国家能源局发布《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》,拟通过荷储一体化和多能互补的方式促进新能源电力顺利消纳,能够实现多能互补、储能,并整合本地分布式光伏、电网、负荷,实现源网荷储高度融合的企业微网建设有望快速提升。


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企业微网对电力协调性管理要求更高、功能更加复杂,能源管理系统迎发展风口。企业微网建设后,电力系统的协调性及灵活性要求将大幅提升,进而对企业能源管理系统提出更高要求。无论是适应分布式电源并网和消纳要求,还是支撑新能源汽车等交互式、移动式设施广泛接入,都需要以数字技术为电网赋能,促进企业微网协调互动,推动能源管理系统升级。同时,传统的用户使用电力方式在同一线路只需要一块电表计量,而自用自发、余电上网的分布式光伏项目,以及储能项目往往需要电表实时计量发电量、上网电量、下网电量,需要实现电路双向电量计量,用电计量复杂程度进一步提升,促能源管理系统需求进一步增加。


2.5.2 供热节能


供热节能是建筑节能的重要组成部分。城市供热系统一般由三部分组成,包括热源、热网和热用户。其中热源主要是生产和制备一定参数(温度、压力)热媒的锅炉房或热电厂;热网是传输热媒的室外供热管路系统;热用户是直接使用或消耗热能的居民或工商业用户。集中供热是通过在工业生产区域、城市居民集聚的区域内建设集中热源,向该地区及周围的企业、居民提供生产和生活用热的一种能源方式。集中供热有助于提高能源利用效率、符合环保和节能减排的要求,已成为北方地区供热的主流选择。


北方采暖地区建筑运行能耗和碳排放量约占全国能耗和碳排放量的11%。根据中国建筑节能协会能耗统计专委会数据,2018年我国建筑运行能耗总量约10亿吨标准煤,占全国总量的22%,同时排放的二氧化碳量约21亿吨,也占全国总量的22%,其中北方采暖地区建筑运行能耗和碳排放量占比约一半,即占全国能耗和碳排放量的约11%。


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供热在建筑运行阶段中能耗和碳排放占比大,供热浪费现象促供热节能需求持续提升。据清华大学建筑节能中心测算,2018年北方城镇供暖能耗2.12亿吨标煤,占建筑运行总能耗的21%;碳排放量约5.5亿吨,占建筑运行总碳排放量的26%。当前我国北方城镇冬季供暖情况持续完善,主要问题已经从过去的室温低、高投诉、热费上缴率低等民生问题转变成为目前的室内过热、高能耗和降低污染物排放等面向生态文明发展的新诉求。建筑物的实际耗热量除了与建筑物保温性能相关以外,还受到供热系统调控等多个方面影响,但由于缺乏供热调控手段,甚至导致居民经常开窗“散热”,传统供热系统中仍然存在大量过量供热的现象。供热企业运行管理人员往往只能根据经验,加大供热量以减少投诉率,从而导致系统整体过热,造成过量供热损失。为提高供热利用效率、响应国家节能减排号召,面对多方面热量损耗,供热企业纷纷对供热各个环节进行节能改造,专业化的供热节能改造以及智慧化升级运营需求不断提高。


我国近年来持续出台举措促采暖节能降耗。2017年《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》开始促进供热企业积极进行供热系统自动化升级改造;2019年7月份《国务院关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》提出积极推行节能环保整体解决方案,明确提出积极推广集中供热;2019年2月《绿色产业指导目录(2019年版)》将热力计量设备、节能自控设备生产制造、城镇集中供热管网节能改造等均列入了绿色产业指导目录中,为供热节能行业创造了良好的政策环境;同时2019年4月至今持续出台老旧小区改造升级促进政策,积极推动存量老旧小区供热改造。


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3.市场空间:绿建万亿空间打开,多领域展现优异成长性


3.1 绿色建筑整体空间:2025年有望达9.2万亿,CAGR 5%


1)新建绿色建筑市场规模:


绿色建筑面积测算:对于新建建筑面积,我们假设2021-2025年均保持零增速。对于新建绿色建筑面积的比例,根据2022年3月11日住建部发布的《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》,截至2020年底,全国城镇新建绿色建筑占当年新建建筑面积比例达到77%,累计建成绿色建筑面积超过66亿平方米,目标到2025年城镇新建建筑全面建成绿色建筑,则对于2025年新建绿色建筑约30.7亿平米。


绿色建筑单价:根据住建部于2019年4月发布的《绿色建筑经济指标(征求意见稿)》,住宅类一星级、二星级、三星级绿色建筑项目每平方米单价约为2500/3300/4600元,考虑到低级别星级的绿色建筑依然较多,我们取平均约3000元/平米。公共建筑类项目每平方米单价略高于住宅,为保守估计,取住宅类项目的单价作为测算依据。考虑技术提升带来的成本下降等诸多因素,在测算中假设每年单位造价成本不变。经估算得2025年新建绿色建筑市场规模约9.2万亿元,5年复合增速5.4%。


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2)存量建筑绿色改造市场规模:存量建筑市场=待改造住宅面积*住宅单位改造成本+待改造非住宅面积*非住宅单位改造成本。


住宅建筑面积估计:根据2010年第六次人口普查数据可得,城市人口数为4.04亿人,人均住宅面积29.15平方米,镇人口数为2.66亿人,人均住宅面积32.03平方米,合计可得城镇住宅存量面积约为203亿平方米(20年七普中未含住宅数据)。由于六普数据中未考虑空置房屋也可以进行绿色改造,因此2010年底实际住宅存量面积应在六普结果基础上除以(1-空置率)。2017年调查显示,大中城市房屋空置率为11.9%,小城市为13.9%,由于镇空置率普遍比城市高,取整体空置率为15%,可得2010年底住宅存量约为239亿平方米。2020年底住宅存量=2010年底住宅存量+2011-2020年每年年底住宅竣工总面积=312亿平方米。


非住宅建筑面积估计:2005年,国家统计局公布全国城镇房屋建筑面积为164.51亿平米,其中住宅建筑面积107.69亿平米,占房屋建筑面积的比重为65.46%。从2005年后历年竣工住宅和非住宅的比例推算,住宅与非住宅建筑面积比约为7:3,故推算非住宅建筑面积为134亿平米。


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剔除已完成绿建改造后,尚未改造的建筑面积:据住建部披露,截至2020年累计建成绿色建筑面积为66亿平米,假设其中住宅与非住宅比例为7:3,则对应已建成的绿色建筑住宅与非住宅分别为46/20亿平米。进一步可估算尚未进行绿色改造的建筑中住宅与非住宅分别为266/114亿平米。


单位改造成本:根据《绿色建筑经济指标(征求意见稿)》,已有住宅的绿色改造成本约为200-400元/平米,非住宅(如学校)的改造成本约为300-700元/平米,估算时分别取中间值300、500元/平米。经估算可得存量建筑绿色改造市场规模约为13.7万亿元,若十年内改造完毕则每年约有1.4万亿元的市场规模。


结论:基于绿色建筑相关政策、存量建筑绿色改造需求等因素,我们测算出2025年我国绿色建筑年度新增市场规模约为9.2万亿元,5年复合增速5%;同时每年还约有1.4万亿元规模的绿色建筑存量市场改造。(报告来源:未来智库)


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3.2 重点细分领域市场


3.2.1 装配式建筑:2025年有望超2.4万亿,CAGR 10%


我国目标2025年装配式建筑在新建建筑中的比例超30%。2016年,国务院办公厅印发了《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%。2022年3月住建部发布的《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》再次强调2025年装配式建筑占当年城镇新建建筑的比例达到30%的发展目标。


测算2025年我国装配式建筑市场规模有望超2.4万亿。2020年装配式建筑新开工面积6.3亿平米,占当年新建建筑面积的20.5%,我们保守预测新建建筑面积未来5年均保持零增速,装配式建筑占比从20.5%逐步提升至2025年的31%,对应2025年我国装配式建筑新开工建筑面积约9.5亿平米。同时我们假设其中PC结构和钢结构占比为6:4,其中单位建造成本方面,根据住建部《装配式建筑工程消耗量定额》,PC结构不同装配化率下单位建造成本不同,我们预计当前阶段国内PC装配化率整体还较低,可以以20%装配化率的单位成本进行衡量,预计2025年有望整体提升至40%装配化率,由此对应PC装配式建筑单位成本从2231元/平米提升至2496元/平米。而钢结构本身具备装配化的属性,钢结构建筑装配化率整体较高,可以根据住建部《装配式建筑工程消耗量定额》数据假设单位成本维持2776元/平米。基于上述假设,可以测算我国2020年装配式建筑市场规模约1.5万亿,2025年有望超2.4万亿,5年复合增速10%。


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3.2.2 铝模板:2025年有望达571亿,CAGR 9%


对标韩国市场我国铝模渗透率偏低,市场增长空间广阔。2020年,我国铝模板占建筑模板的比例约为20%,其中铝模在中高层建筑的渗透率约为30%,对比韩国中高层90%的铝模渗透率仍有较大的提升空间。从未来趋势看,铝模租赁市场的快速发展有望进一步凸显其优异性能带来的综合成本效益,同时装配式建筑、绿色施工等政策预计将加速推动“以铝代木”的发展进程,驱动铝模渗透率快速提升。


1)新开工面积:2021年我国房屋新开工19.9亿平米,同降11%,我们保守假设后续每年新开工面积下滑3%,则到2025年全国房屋新开工面积约17.6亿平方米。


2)铝模板渗透率:假设铝模板渗透率逐年攀升,2021-2025年渗透率分别达24%/28%/32%/36%/40%。


3)单位产值:以2020年铝模市场规模数据(364亿元)、房屋新开工面积(22.4亿平米)及铝模渗透率(20%)数据为基础,测算得单位面积的铝模市场产值约为81.1元。


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3.2.3 绿色建材:2025年有望达1.3万亿,CAGR 3%


1)绿色建材应用比例:2017年,质检部、住建部等部门发布《关于推动绿色建材产品标准、认证、标识工作的指导意见》提出,到2020年底绿色建材应用比例达40%。2020年《绿色建筑创建行动方案》、以及住建部《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》均强调要进一步提高绿色建材应用比例,我们预计2025年绿色建材应用比例约60%。


2)绿色建材增量成本:据住建部披露,居住项目一、二、三星级绿色建筑的增量成本分别为23元/平米、66元/平米、121元/平米,公建项目一星级、二星级、三星级绿色建筑的增量成本分别为44元/平米、102元/平米、161元/平米。若假设传统建筑每平米均价为2000元,则绿色建材相较传统建材成本增幅在1.2%-8.1%间,估算时取5%。


根据绿色建材市场规模=当年房屋新开工面积*每平米均价*建材费用占比*绿色建材应用比例*(1+绿色建材增幅),估算得到2025年绿色建材市场规模约为1.3万亿元,5年复合增速3%。


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3.2.4 BIPV/BAPV:存量改造超万亿,每年增量可超1400亿


光伏建筑存量改造市场规模测算:存量规模可超万亿


1)住宅和非住宅存量面积估算:前文我们已测算我国截至2020年底存量住宅面积约312亿平米,非住宅面积约134亿平米。


2)可安装光伏比例:考虑到住宅安装分布式光伏的比例可能较小,非住宅安装的比例更高,我们假设住宅可安装比例为2%,非住宅为6%。


3)光电转换效率假设:假设光电转换效率为15%-20%,即每平米光伏负荷为150W200W,并针对不同光电转换效率进行弹性市场规模测算。


4)单位造价假设:当前单位造价约为5元/W,考虑后续单位造价可能下滑,进一步假设单位造价在2.5元/W-5元/W并进行弹性测算。


按15%光电转换效率、5元/W的单位造价测算,我国存量建筑光伏改造市场规模约10710亿元。弹性假设测算下,存量改造规模约5355-14280亿元。


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建筑光伏增量市场测算:每年可超1400亿元


1)可安装BAPV/BIPV屋顶面积测算:近年我国年均房屋建筑竣工面积约为38亿平方米,其中住宅26亿平,厂房建筑4.4亿平,商业建筑2.7亿平,公共类等建筑4.9亿平。如果不考虑存量建筑更新,仅考虑厂房、商业、公共三类建筑新竣工面积,假设三类建筑平均层数分别为2/5/5层,BAPV/BIPV屋顶渗透率分别为60%/30%/40%,则累计屋顶资源面积为1.87亿平米。


2)光电转换效率假设:假设光电转换效率为15%-20%,即每平米光伏负荷为150W200W,并针对不同光电转换效率进行弹性市场规模测算。


3)单位造价假设:当前单位造价约为5元/W,考虑后续单位造价可能下滑,进一步假设单位造价在2.5元/W-5元/W并进行弹性测算。


按15%光电转换效率、5元/W的单位造价测算,我国屋顶BAPV/BIPV每年增量市场可超1400亿元。弹性假设测算下,屋顶BAPV/BIPV每年增量市场约703-1874亿元。


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3.2.5 用电能效管理系统:潜在市场空间可达4000亿元


根据国家电网统计,10KV及以上供电电压等级的工商业用户超200万户,数量众多,日常运行维护工作较为传统,普遍存在运维效率低、响应慢、运维过程不规范、巡检过程难以监管、设备档案管理确实等问题。我们假设未来这些工商业用户中50%升级使用能效管理平台,硬件方面,假设单个工商业用户使用包括智能电表、电力传感器在内的各类传感器1000个,平均每个售价300元,则对应能效管理平台硬件市场总空间可达3000亿元;软件方面,根据行业经验,保守假设软件占能效管理系统总售价的25%,则对应能效管理软件市场规模1000亿元。硬件+软件的国内能效管理系统潜在总市场有望达4000亿元。


3.2.6 供热节能:2025年有望近300亿元,CAGR 14%


新建供热面积方面,据住建部统计数据,我国2020年城市集中供热面积98.8亿平米,每年呈3-5亿平米的增量提升,我们假设2021-2025年每年增加4亿平米。存量改造供热面积方面,我们结合供热节能设施可以持续使用20年,对应每年改造的存量供热面积占总供热面积的5%左右。


单价方面,参考瑞纳智能招股说明书披露的典型代表性项目单价,我们估算当前供热节能设施平均单价约17元/㎡,但我们假设未来电动化、信息化供热节能设备需求持续提升,供热节能设施单平米价格有望增加,假设到2025年提升至30元/平米。由此可以测算2021年我国供热设施市场规模约155亿元,2025年有望接近300亿元,5年复合增速14%。


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