建筑保溫行業深度報告:四千億市場迎集中度提升機遇

發布時間:2021-08-13   瀏覽次數:1513
來源:一體板分會
 
 
Part1 建筑保溫:復雜的系統工程,施工與材料同樣重要
 
        建筑保溫的必要性:建筑運行能耗高,外墻是重要的能量損失途徑
 
        建筑外圍護結構指的是建筑物與大氣環境的圍擋部分,包含外墻、門窗、屋面、樓地面等。建筑保溫指的是針對建筑外圍護結構的保溫,通過減少室內熱量向室外散失,來降 低采暖建筑的能耗,提高非采暖建筑的舒適度。
 
        我國來自建筑運行階段的能耗和碳排放占比均高達 22%,建筑保溫具有重要意義。建筑運行階段,存在能源使用帶來的直接碳排放。而在建筑運行中,經由外墻的能量損失占比在 23%-34%,因此外墻是能耗敏感部位, 也是外墻保溫的重點關注部位。
 
        外墻、屋面、樓地面等部位一般通過鋪設保溫材料進行保溫,門窗、玻璃幕墻等透明外圍護結構,則通過提升門窗、玻璃等的節能性能進行保溫。
外墻外保溫系統是一個整體性的系統工程,包含設計、材料、施工三個環節,既要求保溫材料和配套材料質量達標,能發揮自身性能,又要求對各部分的組成設計得當、施工 規范,有良好的相容性和匹配性,是保溫材料與配套材料的有機結合。在保溫系統中,保溫材料起到發揮保溫功能性,而各配套材料各司其職,以保證保溫系統的結構安全性、防火安全性和耐久性。
       
        外墻保溫系統:設計、材料、施工的有機結合
 
        1. 保溫材料:EPS 聚苯板和巖棉為主,兩類材料各具千秋
        絕大多數保溫材料的原理是利用氣體的低導熱性質,由于氣體的導熱系數遠低于水、木材等,保溫材料通過將氣體限制于保溫材料內的泡孔、層間等空間內,使之不能形成對流傳熱,從而能達到保溫隔熱效果。
 
        保溫材料按構成成分分為有/無機物分類和按阻燃等級分類。有機保溫材料以模塑聚苯乙烯泡沫塑料為代表,具有導熱系數低、重量輕、強度高、吸水性低等優點,但在阻燃等級上有所遜色,通過添加阻燃劑,最高僅能達到 B1 級。無機保溫材料以巖棉為代表,雖然存在重量大、易吸水的缺陷,但阻燃等級可達到 A 級。
 
        由于阻燃等級不足的保溫材料易造成火災時火勢沿外墻蔓延,國家標準規定幼兒園、 養老院、醫院等人員密集場所、高度 100 米以上的住宅建筑、高度 50 米以上的其他建筑,在采用薄抹灰外保溫系統時,需選用阻燃等級達到 A 級的保溫材料。
 
        EPS 和巖棉是我國應用最為廣泛的外墻外保溫材料,我國 EPS 外保溫系統占比 53%,巖棉外保溫系統占比 32%。在發達國家建筑保溫市場,以 EPS 或巖棉為保溫材料的薄抹灰保溫體系經過幾十年應用,技術成熟。
 
        國外外墻外保溫系統中巖棉系統占比低于我國。國外成熟市場對保溫材料的阻燃性能有嚴格規定,因此有機保溫材料難以應用在高層建筑。
 
        EPS 的優勢在于輕質高強,能使得保溫系統結構更加安全穩定,缺點在于阻燃等級不足;巖棉的優勢在于不燃性,缺點在于質量較大,結構安全性不足,且具有較強吸水性,受潮后保溫效果會受到影響。保溫功能性方面,兩者導熱系數均較低,EPS 略優于巖棉。結構安全性方面,EPS 密度遠低于巖棉,抗壓強度和抗拉強度高于巖棉,意味著更好的抗沖擊和抗風載能力,同時所需的施工難度更低,脫落的風險更小。
 
        防火安全性方面,EPS 經過添加阻燃劑后阻燃等級能達到 B1 級,但仍低于巖棉的 A 級,因此對消防要求較高的高層建筑等需用巖棉系統,而采用 EPS 系統則需保證具有防火作用的抹面層厚度足夠,并在各樓層之間加裝防火隔離帶,以避免火災沿外墻大面積蔓延。耐久性方面,巖棉吸水性較高,若水分滲入巖棉中,一方面會導致保溫效果下降,另一方面會導致巖棉受潮起鼓變形,帶來脫落隱患,因此合格的巖棉產品往往需添加憎水劑、并在施工時做好防水密封處理,以提升其耐久性。
 
        2. 配套材料:從設計、選材到施工,重要性均不可忽視
        外墻外保溫是一項復雜的系統工程,除了選用質量合格的保溫材料,針對基層墻體、消防政策、當地氣候等特定條件,設計適宜的保溫系統、 選擇適配的配套材料、執行規范的施工,都是保證保溫系統保溫性能和使用壽命,消除脫落、大面積火災等安全隱患的必須條件。
 
        80%的受訪人員認為施工不規范是導致外墻保溫工程質量事故頻發的重要因素,得票率高于保溫材料不合格、監管不到位,體現了配套材料的規范施工對外墻保溫系統安全性的重要意義。
 
        安全事故頻發,部分外墻保溫系統受到“以禁代管”
 
       1. 部分省市限禁巖棉類外墻保溫系統
        巖棉本身是安全的材料,巖棉外墻保溫系統本身是成熟的應用技術。我國巖棉標準高于國外,理論上我國達標的巖棉產品應具有良好的安全性,巖棉系統事故多發不應簡單歸咎于巖棉本身的材料屬性。我國的外墻外保溫用巖棉標準,在性能數量上多于歐洲標準,在性能要求的指標上均不低于歐洲標準,理論上我國達標的巖棉產品應可以滿足抗拉強度、吸水率、耐久性與保溫性方面的要求。
       
        行業內存在較多無品牌、質量差的巖棉產品。國家玻璃纖維產品質量監督檢驗中心自 2013 年起開展巖棉質量抽檢活動,自愿參加企業大部分為規?;鸵幏痘髽I,2014 年至 2020年間合格率穩定在 90%以上,說明品牌企業產品質量要優于一般企業。
 
        巖棉自重較大,對配套材料的選材和施工都要求更高。巖棉密度一般在 140kg/m3 ,遠高于 EPS 的 20kg/m3 ,因此在施工過程中考究也更多。巖棉對基層墻體的堅固性和平整性要求更嚴格;巖棉表面需涂刷界面劑;巖棉系統粘結層的粘結面積不可小于巖棉面積的 80%;需“粘錨”結合或“粘錨托”結合;抹面層要求“兩網三膠”,EPS 僅需“一網兩膠”。
 
        節能提標下巖棉增厚,面對安全隱患增加,部分地區選擇“以禁代管”。為達到保溫效果要求,巖棉厚度需由原先的 60-80mm 提升至 100-130mm。產品厚度提升、重量增大,意味著施工難度增加和安全系數降低。面對我國巖棉保溫系統的設計、材料、施工合格率均不夠高的背景,部分地區政府最終選擇“以禁代管”。
 
        A 級保溫材料的替代選擇較少,多數產品仍在導入階段,巖棉仍是主流產品。
 
        由于導熱系數低,在保證相同節能效果的同時,真空絕熱板所需厚度遠小于一般保溫材料, 因此能克服巖棉系統的結構安全性問題,在節能標準提升的背景下愈發值得關注。真空絕熱板造價偏高,在建筑領域仍處于產品導入期。一方面,真空絕熱板較易破損,一旦表面破損或是漏氣, 保溫性能將大幅喪失,行業內一類解決方案是將真空絕熱板在工廠預制為保溫裝飾一體板,飾面層和保溫層合為一板,由飾面層作為保溫層的保護;另一方面,真空絕熱板是密封定型產品,不能任意裁切,若作為外保溫系統錨栓安裝也相對困難,工程中也需采取先在工廠預制,再到現場安裝的施工方法,墻體尺寸不規則時易導致板材浪費。
 
        2. 部分省市限禁薄抹灰外保溫系統
        保溫裝飾一體板系統作為一種替代系統開始興起,通過提升預制化比例,減小品控和施工因素對系統安全性的影響。保溫裝飾一體板系統是基于保溫裝飾一體板的外墻外保溫系統,保溫裝飾一體板由保溫層和面板組成?,F場施工中,只需將預制好的保溫裝飾一體板采用“粘貼+錨固”結合的方式固定于墻上。
 
        保溫裝飾一體板系統實現了外墻保溫裝飾系統的預制化生產,其相對于傳統的薄抹灰系統有以下幾個優勢:
      (1)品控增強:保溫裝飾一體板采用工廠預制化生產,工廠加工設備精密,能提升產品質量可控性,延長使用壽命。
 
      (2)提高施工效率:將原本對抹面層和飾面層的現場施工替代為工廠預制產品,減少了現場施工量和施工復雜程度,提高了施工效率。
 
      (3)綠色環保:一體板可靈活拆卸并循環利用,減少了建筑垃圾。預制化生產也減少了現場施工引起的施工作業污染。
 
      (4)提升裝飾性:在工廠對面板噴涂油漆較人工現場涂刷飾面層表面更為平整,且飾面形式可以更加多樣化,美觀性更高。
 
        保溫裝飾一體板系統通過預制化生產,減小了人為施工因素帶來的安全隱患,但并不代表絕對的安全。作為復雜的系統工程,其安全性仍然要求系統在設計、材料、施工均得到嚴格把關。即使是對于保溫裝飾一體板系統,工法設計、施工質量仍是供應商、服務商需關注的重要環節。
 
        屋面保溫系統:屋面整體系統的組成部分,關乎保溫也關乎防水痛點
 
        對于屋面保溫系統,我們更多將其視為包含砂漿、保溫、防水的屋面整體系統的組成部分之一。屋面系統的防水效果、保溫效果與各組成部分的材料選擇、構造設計、施工、維護等多方面都密不可分,防水層的質量缺陷會影響到保溫性能,保溫層的質量缺陷亦可能導致房屋滲漏。
 
        對保溫材料的要求方面,正置式屋面對保溫材料要求較低,而倒置式屋面要求保溫材料的吸水率較低、抗壓強度較高,吸水率較高的無機保溫材料一般不適用。正置式屋面系統由于防水層在保溫層上方,對保溫材料要求不高。而倒置式屋面系統由于保溫層在防水層上方,則需采用吸水率較低、抗壓強度較高的保溫材料,否則保溫材料的保溫性能易因雨水滲入而降低。
 
       考慮保溫性能、防水性能、施工便捷性、維修成本,正置式屋面和倒置式屋面各有先天優勢及不足。正置式屋面系統具有保溫層在防水層的保護下性能維持得更好、防水層出現滲漏時維修更便利的優點,也存在防水層在溫差和日光紫外線影響下易老化和開裂、工期易受陰雨天影響的缺點。倒置式屋面系統中,保溫層可對防水層提供物理保護和減小溫差的作用,有利于延長防水層壽命,且防水層與結構結合更緊密,防水性能更好;而且先做防水再做保溫,無需等待保溫層徹底干燥后再做防水,施工效率高。
 
        對屋面保溫材料的防火要求取決于屋面板的耐火程度以及建筑類型,嚴格程度相對低于外墻,必須使用 A 級無機保溫材料的場景不多,有機保溫材料可滿足大多數要求。當屋面板的耐火極限≥1.00h 時,保溫材料的燃燒性能需≥B2 級;當屋面板的耐火極限<1.00h 時,保溫材料的燃燒性能需≥B1 級。采用 B1、B2 級保溫材料的外保溫系統應采用不燃材料做防護層,防護層的厚度≥10mm,而采用 A 級保溫材料時不需要設置防護層。
 
        屋面系統中,保溫層與防水層相互影響,性能息息相關。一方面,當采用正置式屋面 系統時,一旦防水層存在質量缺陷、出現破損,水就會滲入保溫層并且到處竄流,破壞保 溫效果。另一方面,保溫層的材料和施工不達標,也會影響屋面系統的防水性能,帶來滲漏隱患。
 
        正因為屋面的保溫和防水效果會受到各功能層材料、施工的影響,出現問題需要修補時難以辨明原因,屋面防水保溫一體化逐漸成為趨勢。將整個屋面工程統一交給系統供應商,權責明晰,以避免多個材料供應商參差不齊、分層施工質量不統一、不同施工單位之間的配合不熟悉等問題。
 
Part2 四千億大市場,隨標準升級而走向成熟
        行業發展歷程:節能與防火雙重目標牽引保溫材料發展
 
        我國自 20 世紀 80 年代中期開始發展建筑保溫。從 1986 年至 2018 年,我國居住建筑節能標準經歷了“四步走”,即相對 1980-1981 年的能耗水平分別下降 30%、50%、65%、 75%,分別被稱為 30%節能標準、50%節能標準、65%節能標準、75%節能標準。節能標準不斷提高,未來將逐步邁向超低能耗、近零能耗。
 
        從上世紀 80 年代使用膨脹珍珠巖、海泡石等無機保溫材料到現在廣泛應用 EPS、XPS 等有機保溫材料,節能標準不斷提高帶動了保溫材料的發展優化和保溫市場的規模擴大。從 2009 年“46 號文”規定的“宜采用 A 級保溫材料”,到 2011 年“65 號文”要求民用建筑外保溫必須使用 A 級保溫材料的“一刀切”政策,以及 2012 年對“65 號文”的廢止,再到 2014 年《建筑設計防火規范》最終明確必須使用 A 級保溫材料的建筑類型和高度,國家針對外保溫系統防火安全的政策在“一波三折”中趨緊,行業在強調節能保溫和防火安全之間不斷尋找平衡,走向完善與成熟,同時也帶動了巖棉等A級保溫材料的需求增長。
 
        市場容量:四千億新建建筑保溫工程市場,存量需求亦空間巨大
 
        為測算市場容量,首先對屋面和外墻所需的保溫材料厚度進行計算。參考河南省對省內寒冷地區的居住建筑節能設計標準中對屋面和外墻熱工性能的要求,結合各保溫材料的傳熱系數,來計算各保溫材料所需厚度。對于一個標準的 4 層及以上建筑,在寒冷地區 75%節能標準下,屋面采用 EPS 或巖棉板保溫,厚度分別需不低于 130mm 和 150mm;外墻采用 EPS 或巖棉板保溫,厚度分別需不低于 86.7mm 和 100mm。
 
        同時,從 65%節能標準升級到 75%節能標準,保溫層所需厚度均有較大提升。保溫材料方面,僅考慮常用的 EPS 和巖棉,假設 EPS 不含稅價格為 416.7 元/m3 或 2.08 萬元/噸,即對應 60mm 厚 EPS 價格為 25 元/㎡,假設巖棉不含稅價格為 438 元/m3 或 3125 元/噸,即對應 80mm 厚巖棉價格為 35 元/㎡。
 
        1. 屋面保溫系統造價測算
        EPS 和巖棉不含稅價格取算術平均,作為屋面保溫系統的主材單價。經測算,單純保溫系統的材料和鋪設工程(僅保溫層和隔離層,不含防水層、找平層等)造價為 66.3 元/平米屋面。假設屋面面積是建筑面積的 10%,則單位建筑面積的屋面保溫材料價格為 6.0 元/平米建面,屋面保溫工程造價為 6.6 元/平米建面。
 
        2. 外墻保溫系統造價測算
        經過測算,單位外墻面積的 EPS 保溫系統造價為 96.20 元/平米外墻,巖棉保溫系統造價為 152.75 元/平米外墻。除了巖棉本身材料價格更高,巖棉由于自重較大,對于固定材料用量和施工難度也有更高要求,通常需要更高輔材費和人工費。
 
        分別給予 EPS 外墻保溫系統和巖棉外墻保溫系統 70%和 30%的權重做加權平均,并假設外墻面積是建筑面積的 60%,則單位建筑面積的外墻保溫材料價格為 23.6 元/ 平米建面,外墻保溫工程造價為 67.9 元/平米建面。
 
        3. 屋面+外墻保溫系統合計造價及市場規模
        保溫工程的需求來自新建建筑和存量改造。
 
        新建建筑方面,參考 2020 年建筑業新開工面積 51.2 億平米,測算在 75%節能標準下,新建建筑保溫材料市場規模達到 1517.5 億元,新建建筑保溫工程(包工包料)市場規模達到 3818.9 億元。建筑保溫工程占建安工程的造價比例約 3.7%。
 
        存量建筑方面,節能保溫需求仍有巨大空間。我國自 2001 年 10 月起才強制新規劃樓 盤做外墻保溫,大量舊房缺乏保溫設施。2021 年 6 月,住建部等 15 部門聯合發布意見持續推進建筑節能下沉。展望未來,在碳達峰、碳中和背景下,舊房節能改造有望進一步提速,年需求量預計高于過往。
 
        城鎮存量住房面積:根據國家統計局基于約 16 萬住戶的全國城鄉住戶一體化調查, 2018年我國城鎮人均住房面積為 39.0 平米/人,鄉村人均住房面積為 47.3 平米/人。根據第七次全國人口普查披露城鎮人口 9.02 億人,可推算得到全國城鎮存量住房面積為 405.0 億平米。
 
        城鎮存量住房建筑保溫市場規模:參考“十三五”期末城鎮既有居住建筑中節能建筑比例目標,假設城鎮存量住房中 40%具有節能改造需求,并假設節能改造將陸續在未來十年內完成。進而測算得到城鎮存量住房保溫材料市場規模達到 479.8 億元,城鎮存量住房保溫工程市場規模達到 1207.4 億元。
 
        若僅綜合新建建筑需求和城鎮存量住房需求,建筑保溫材料市場規模達到 1997.2 億 元,建筑保溫工程市場規模達到 5026.3 億元。
        在細分保溫材料賽道,保溫裝飾一體板作為符合綠色化、預制化理念的新興保溫材料, 近年受到政策鼓勵,市場規模穩步增長。估計 2020 年市場容量為 7000 萬平米,預計 2025 年達到 2.3 億平米,按照 100 元/平米均價,對應 2020 年和 2025 年材料的市場容量分別達到 70 億元和 230 億元。
 
 
Part3 競爭格局:多因素導致行業分散,碳達峰、碳中和背景下迎來集中度提升機遇
       
        生產缺門檻,標準待完善,監管需加嚴,行業大而分散
 
        保溫材料生產端缺乏技術壁壘,行業進入門檻較低,且具有一定運輸半徑使得行業內存在較多小企業進行本地化供應。保溫材料行業具有輕資產特征,保溫材料公司的資產周轉率一般在 1-2,小企業還可通過租賃廠房減少初始投資成本,投產所面臨的資金門檻不高。
 
        行業缺乏統一健全的標準體系,難以有效引導市場健康發展。建筑保溫行業現存省級及以上標準超過 1000 本,標準繁雜,且不同標準間存在相互矛盾之處,標準本身也常存在界定和表述粗糙導致落地性差、重材料標準而輕施工標準等問題,難以有效引導市場健康發展。
 
        行業監管不嚴,低價中標普遍,給了小企業依靠偷工減料、以次充好生存的空間。保溫行業標準及政策眾多,但在監管執行上存在缺失。行業標準體系混亂且缺乏強制執行,大量小企業野蠻生長,行業競爭無序。
        由于保溫產品趨向同質化,行業技術和資金門檻較低,且行業缺乏統一標準的有效引導和嚴格的監管,行業格局大而分散。相對于綜合新建建筑和城鎮存量住宅節能改造需求的建筑保溫工程 5026.3 億元的市場容量,重點保溫企業的收入規?;驹?10 億元及以下,各企業市占率不足 0.2%。
 
        細分賽道保溫裝飾一體板行業具有更高的技術壁壘,競爭格局相對好于傳統保溫材料行業。保溫裝飾一體板的技術壁壘主要體現在其裝飾系統的涂料涂裝技術。反映在細分行業的競爭格局上,頭部企業的集中度高于傳統保溫材料行業,且參與者有較多為領軍涂料企業。
 
        地產集采、統一規范出臺及碳達峰碳中和政策推動行業集中度提升
 
        1. 集采帶動行業生態改善,保溫系統供應商得到青睞
 
        隨著地產集中度和集采需求提升,市場逐步向具有品牌影響力和全國性供貨能力的頭 部保溫企業集中。依托于頭部地產商的集采平臺有更加完善的質量管控措施。中小型開發商參加集采,共享頭部開發商的質量管控資源有利于不達標小企業的出清和保溫行業的生態 改善。
 
        隨著開發商對保溫系統理解程度加深,具有保溫系統供應能力、防水涂保一體化系統供應能力的頭部企業將更受青睞。隨著市場走向成熟,開發商對保溫工程的理解逐漸加深, 認可保溫作為復雜系統工程,其性能和質量與設計、材料、施工均息息相關,而擁有系統服務能力將成為保溫企業的競爭優勢。
 
        2. 統一國家規范即將出臺,將引導行業整合升級
 
        2019 年,國家全文強制性工程建設規范征求意見稿對已有標準進行了梳理整合,對建筑節能的各方面給出通用性的基本要求,為后續行標和地標制定提供了科學、一致的參考依據,有利于引導行業規范發展。從新建建筑節能設計、既有建筑節能、可再生能源利用三個方面,明確了設計、施工、調試、驗收、運行管理的強制性指標及基本要求。針對我國各區域氣候條件差異巨大的特點,征求意見稿對不同類型建筑、不同氣候區建筑給出了相應設計能耗指標,可作為地方標準制定、區域性節能政策制定的參考。
 
        征求意見稿有利于激發建筑節能工作者的積極性,推動建筑節能維持健康和合理的發 展節奏。對于節能目標,考慮到各地區氣候差異和節能工作的難度差異,淡化了以我國 20 世紀 80 年代建筑能耗水平為基準的靜態節能率方式,轉化為以各地區上一版本的節能標準為基準,制定節能率提高目標。
 
        征求意見稿中強調保溫系統化供應能力,有利于行業整合升級和集中度提升。征求意見稿要求保溫供應商具備系統化供應能力,有利于市場份額向頭部優秀系統供應商集中。同時,保溫產業鏈上下游的協同合作也已經開始。未來,我們有望看到頭部保溫企業進一步整合產業鏈上下 游資源,提升系統化供應能力,實現市占率的提升。
 
        3. 節能提標要求保溫層厚度增加,將倒逼房企更加重視外墻保溫系統質量
 
        碳達峰、碳中和背景下,建筑節能要求升級是長期趨勢。隨著地方標準陸續出臺,更加嚴格的節能標準將在“十四五”期間全面 推開。隨著“開展近零能耗建筑”納入“十四五”規劃和 2035 遠景目標,近零能耗建筑的逐步導入和推廣將是我國建筑節能的未來長期趨勢。
 
        節能提標帶來了對保溫材料厚度、選材的更高要求,將倒逼房企更加重視系統質量, 推動保溫產業鏈質量提升,預計市場份額將向具有合格系統供應能力和研發能力的優秀龍 頭企業集中。隨著保溫層的重量增加,系統設計不合理、保溫材料強度不達標、配套材料質量低劣、施工過于簡易不規范等造成外墻保溫系統脫落的風險也會相應放大。因此,節能提標對外墻保溫系統質量提出的更高要求,一方面將倒逼房企更加重視保溫系統的質量管控,推動產業鏈的高質量發展,具有合格系統供應能力的龍頭企業將獲得更多市場份額;另一方面將使具有研發能力,能推動墻材革新、施工工法創新的優秀企業獲得競爭優勢。
 
        4. 巖棉行業環保整治有望趨嚴,推動不達標小企業出清
 
        碳達峰、碳中和背景下,對巖棉生產端的環保整治有望趨嚴,有利于行業集中度提升。近年來,政策多次提到“加快推動巖棉行業沖天爐改為電爐”,并對采用沖天爐的巖棉企業采取限產停工措施。碳達峰、碳中和背景下,國家對巖棉生產的節能環保要求有望提升,將繼續推動企業完善產排污處理設備、改沖天爐為電爐,從而抬高不達標小企業的環保成本,有利于行業集中度提升。
 
 
 精選報告來源:未來智庫官網 
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