建筑節(jié)能專題報告：全產(chǎn)業(yè)鏈剖析挖掘零碳建筑王者

建筑節(jié)能專題報告：全產(chǎn)業(yè)鏈剖析，挖掘零碳建筑王者建筑節(jié)能：BIM、裝配式、綠色建材齊發(fā)力設(shè)計是關(guān)鍵，信息化是重要保障，BIM加快推廣前端設(shè)計是實現(xiàn)零能耗建筑的關(guān)鍵，不同的建筑設(shè)計將造成能耗的較大差別。在邁向零能耗建筑的過程中，根據(jù)能耗目標(biāo)實現(xiàn)的難易程度表現(xiàn)為超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑三種形式。超低能耗建筑是近零能耗建筑的初級表現(xiàn)形式，通過被動式設(shè)計降低建筑冷熱需求，通過主動技術(shù)措施提升能源系統(tǒng)的能效。在這個過程中，前端被動式設(shè)計對建筑性能有決定性影響，將影響建筑全生命周期的碳排放，在實現(xiàn)室內(nèi)舒適度的同時降低建筑能耗，是目前最經(jīng)濟有效的建筑節(jié)能手段。我國已將建筑節(jié)能設(shè)計納入強制性要求，建筑信息化是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要保障?！督ㄖ?jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》(GB55015-2021，后文簡稱《通用規(guī)范》)中，指出新建居住建筑和公共建筑平均設(shè)計能耗水平應(yīng)在2016年執(zhí)行的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上分別降低30%和20%，碳排放強度應(yīng)降低40%。通過優(yōu)化建筑設(shè)計可以很大程度降低能源消耗量，為實現(xiàn)零碳建筑助力。然而，由于建筑工程是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，受到各種因素的相互影響，難以直接判斷建筑設(shè)計的優(yōu)劣。例如，加大外窗面積可改善自然采光，但在冬季夜間將增大熱量消耗，同時在夏季由于太陽光輻射通過窗戶進入室內(nèi)致使空調(diào)能耗增加。這就需要利用信息技術(shù)對不同的方案進行詳細模擬測試和比較。BIM技術(shù)是建筑信息化的重要手段，能夠有效提高建筑設(shè)計的效率和品質(zhì)，使得相關(guān)節(jié)能設(shè)計措施快速準(zhǔn)確應(yīng)用。我國的建筑信息化開始于九五時期的“甩圖板”工程，算量計價軟件、電子投招標(biāo)的推廣帶動了建筑行業(yè)信息化的進一步落地。BIM技術(shù)帶來建筑信息化的第二次變革，使得建筑行業(yè)邁向基于三維模型設(shè)計和建造的全新模式，從根本上改變了從業(yè)人員僅依靠符號文字形式圖紙進行項目建設(shè)和運營管理的工作方式，實現(xiàn)在建設(shè)項目全生命周期內(nèi)提高質(zhì)量與效率。在建筑設(shè)計的過程中，BIM技術(shù)通過流程化、數(shù)字化和參數(shù)化的方式實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計，減少各單位間的協(xié)作成本，同時通過軟件和插件應(yīng)用實現(xiàn)碳排放監(jiān)測和能耗實時管理，進而確定最佳節(jié)能設(shè)計方案，保障項目建設(shè)的經(jīng)濟、節(jié)能以及質(zhì)量目標(biāo)得以實現(xiàn)。國家及地方相繼出臺BIM推進政策，十四五規(guī)劃指明發(fā)展新方向。2011年，住建部發(fā)布的

《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》第一次將BIM納入信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的重要內(nèi)容，2016年住建部發(fā)布《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，BIM成為十三五建筑業(yè)重點推廣的五大信息技術(shù)之首。在住建部發(fā)布的《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中，首次提到BIM標(biāo)準(zhǔn)體系的搭建，并指出要加快推進BIM技術(shù)在工程全壽命期的集成應(yīng)用，到2025年基本形成BIM技術(shù)框架和標(biāo)準(zhǔn)體系。各省市也相繼出臺BIM推廣應(yīng)用文件。在深圳印發(fā)的《關(guān)于加快推進BIM技術(shù)應(yīng)用的實施意見(試行)》中，要求自2022年起新建(立項、核準(zhǔn)備案)市區(qū)政府投資和國有資金投資建設(shè)項目、市區(qū)重大項目、重點片區(qū)工程項目全面實施BIM技術(shù)應(yīng)用，濟南市人民政府也計劃2023年新建住宅建筑實現(xiàn)100%BIM交付。在政策及建筑節(jié)能增效需求的雙重推動下，我國BIM未來市場空間廣闊。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，2020年我國BIM市場規(guī)模為119.1億元，同比增速35%，2017-2020年CAGR為31%，高于TransparencyMarket統(tǒng)計的全球BIM市場16%的CAGR。2015年住建部發(fā)布的《關(guān)于推進建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見》中指出，到2020年底建筑行業(yè)甲級勘察、設(shè)計單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業(yè)應(yīng)掌握并實現(xiàn)BIM應(yīng)用。根據(jù)建設(shè)通大數(shù)據(jù)研究院的統(tǒng)計，截至2022年3月24日，符合相關(guān)要求的企業(yè)數(shù)量達10,217家。從BIM投入來看，主要包括購置、咨詢培訓(xùn)和維護升級支出，銳觀咨詢統(tǒng)計數(shù)據(jù)中施工企業(yè)每年BIM投入約為123萬元，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中2021年施工企業(yè)BIM投入超過100萬的企業(yè)占比最高，為44.84%。此外，中國建筑業(yè)協(xié)會、廣聯(lián)達（002410CH）聯(lián)合發(fā)布的《中國建筑業(yè)企業(yè)BIM應(yīng)用分析報告》指出，施工企業(yè)在BlM上的投入以每年30%左右的速度增長。我們假設(shè)企業(yè)數(shù)量維持10,217家不變，按照每家企業(yè)BIM系統(tǒng)每年投入150萬以及30%的年增長率計算，預(yù)計2022/2023/2024年我國BIM的市場規(guī)模為153/199/254億元。BIM中游行業(yè)壁壘較高，運維環(huán)節(jié)有望產(chǎn)生長期價值。我國BIM產(chǎn)業(yè)鏈參與主體包括上游設(shè)備服務(wù)供應(yīng)商、中游設(shè)計商和咨詢商、下游施工商：

上游供應(yīng)商提供設(shè)備、原材料等要素，其中云平臺作為BIM廠商的硬件，其成本占比約2%，供應(yīng)商較為集中，但服務(wù)差異不大，議價能力有限，主要供應(yīng)商即阿里、騰訊、華為；BIM技術(shù)平臺提供圖形引擎，圖形引擎是開發(fā)BIM項目管理平臺的關(guān)鍵部分，以國際廠商為主，國產(chǎn)化率有待提升，代表企業(yè)廣聯(lián)達、云建信、Autodesk；軟件公司技術(shù)對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的貢獻能力有限，未來外包模式預(yù)計將逐步轉(zhuǎn)化為自有模式，與中游進行融合。工程設(shè)計商和BIM咨詢商位于產(chǎn)業(yè)鏈中游，主要負(fù)責(zé)將BIM應(yīng)用于建筑設(shè)計，提供總體設(shè)計、咨詢等相關(guān)服務(wù)，在工程項目的實施過程中是BIM的發(fā)起點，通過BIM應(yīng)用連接上下游，BIM設(shè)計模型的質(zhì)量、可靠性、規(guī)范性和復(fù)用性對后期模型的深化以及整體工程量的影響較大。中游環(huán)節(jié)具有較高的壁壘，一方面，新進入者面臨著較為嚴(yán)格的資質(zhì)認(rèn)證，需要具備建筑智能化系統(tǒng)集成專項工程設(shè)計、建筑智能化工程專業(yè)承包等資質(zhì)。另一方面，BIM要求具有綜合技術(shù)能力的專業(yè)人才，使用人員除了必須具備專業(yè)技術(shù)能力外，還必須深入了解行業(yè)的業(yè)務(wù)流程、管理標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用環(huán)境，并能針對不同層級、不同區(qū)域的特點進行合理規(guī)劃設(shè)計。此外，應(yīng)用BIM的企業(yè)需要根據(jù)業(yè)主的個性化需求制定綜合解決方案，包括前端設(shè)計、中端項目實施及后續(xù)運維服務(wù)，業(yè)主在招標(biāo)的過程中通常要求供應(yīng)商在BIM領(lǐng)域具有豐富的項目經(jīng)驗，只有長期服務(wù)于應(yīng)用領(lǐng)域的企業(yè)才有機會培養(yǎng)出兼具行業(yè)知識和項目建設(shè)經(jīng)驗的專業(yè)人才，并能提供專業(yè)綜合的解決方案。BIM下游需求主體是施工方，需求內(nèi)容包括運維、培訓(xùn)、咨詢和產(chǎn)品，施工方通過深化BIM設(shè)計模型以生成施工圖BIM模型，并負(fù)責(zé)BIM模型中項目數(shù)據(jù)信息的收集與更新等。下游施工方與中游設(shè)計方保持密切聯(lián)系對于項目的成功推進和交付具有重要作用，BIM模型中的數(shù)據(jù)信息在各階段的共享互通能有效地降低設(shè)計變更成本、節(jié)約項目資源和規(guī)避風(fēng)險。BIM運維的基礎(chǔ)是BIM施工管理，因此施工階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)未來有望在BIM運維階段創(chuàng)造長期價值，但由于當(dāng)前BIM依舊停留在普及階段，根據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù)，BIM運維市場規(guī)模在2020年應(yīng)用場景中僅占4.7%。裝配式政策目標(biāo)明確，鋼構(gòu)制造受益彈性大根據(jù)CABEE，建筑施工階段碳排放量約占全國碳排放量的1%，約占建筑全過程碳排放的2%，雖然在整體建筑碳排放中占比相對較小，但是由于一方面施工活動在短時間內(nèi)會產(chǎn)生大量的碳排放，另一方面，施工中可以更加節(jié)省建筑材料、對設(shè)備和系統(tǒng)進行優(yōu)化選擇，并對后期的運維管理產(chǎn)生較大影響，因此減排同樣重要，各國紛紛實施推廣建筑工業(yè)化，裝配式建筑快速發(fā)展，相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑，其在建造和拆除階段可顯著降低碳排放，根據(jù)中建科技，裝配式建筑在建造過程可實現(xiàn)碳減排10%-20%。我國建筑工業(yè)化起步較晚，目標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)確定后迎來快速發(fā)展。2017年住建部出臺《“十三五”裝配式建筑行動方案》，方案規(guī)定：到2020年全國裝配式建筑占新建建筑的比例達到15%以上，其中重點推進地區(qū)、積極推進地區(qū)和鼓勵推進地區(qū)分別大于20%、15%和10%，到2025年裝配式建筑在新建建筑中占比達30%。同年12月發(fā)布《裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》，我國裝配式迎來快速發(fā)展。根據(jù)住建部，2018-2020年全國新開工裝配式建筑面積CAGR達57.9%，20年占新建建筑面積的比例約為20.5%，較19年提升7.1pct，較大幅度超過了政策要求的15%以上的目標(biāo)。2021年全國新開工裝配式建筑面積達7.4億平方米，同比增長18%，占新建建筑面積的比例為24.5%，較20年繼續(xù)提升4.0pct。根據(jù)結(jié)構(gòu)體系劃分，裝配式建筑大致可分為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)（PC）、鋼結(jié)構(gòu)（PS）和木結(jié)構(gòu)三大類，目前主流結(jié)構(gòu)仍以PC為主，在住宅中滲透率較高，而鋼結(jié)構(gòu)則主要應(yīng)用在大跨度廠房、體育館、超高層辦公樓等工業(yè)和公共建筑。根據(jù)住建部，2019年新開工的裝配式建筑中，PC結(jié)構(gòu)占比65%，鋼結(jié)構(gòu)占比31%；2021年P(guān)C結(jié)構(gòu)占比66%，鋼結(jié)構(gòu)占比28%，PC由于其成本優(yōu)勢、住宅使用接受度較高等原因仍領(lǐng)先發(fā)展。但從碳排放角度來看，鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)于PC結(jié)構(gòu)，根據(jù)孟昊杰2018年11月在論文《裝配式建筑施工碳排放計算及影響因素分析》中對秦皇島青年公寓案例項目的測算，鋼結(jié)構(gòu)單位建筑面積碳排放量約為PC結(jié)構(gòu)的56%，此外鋼結(jié)構(gòu)材料相比PC具備較好的可回收性可實現(xiàn)間接節(jié)能降碳，基于此政策對于鋼結(jié)構(gòu)支持力度漸大。按照裝配式建筑交付流程來看，產(chǎn)業(yè)鏈主要分為設(shè)計、制造和裝修三大環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)建筑的建設(shè)程序為設(shè)計-主體結(jié)構(gòu)-二次結(jié)構(gòu)-裝修水電，裝配式建筑雖然沒有改變大類劃分，但在前端的設(shè)計環(huán)節(jié)增加了構(gòu)件深化設(shè)計，在中端的施工環(huán)節(jié)增加了工廠構(gòu)件制造，區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計可在施工環(huán)節(jié)進行差錯變更，“零變更”的目標(biāo)對裝配式建筑的設(shè)計環(huán)節(jié)提出更高要求，因此前端設(shè)計環(huán)節(jié)掌握核心技術(shù)以及科技運用成熟的企業(yè)更容易形成競爭壁壘，而構(gòu)件的交付能力和成本優(yōu)勢則是制造環(huán)節(jié)最核心的競爭力，裝配式裝修尚處于起步階段。我們根據(jù)住建部規(guī)定的2025年裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)“十四五”規(guī)劃提出的2025年鋼結(jié)構(gòu)建筑占新建建筑面積比例達到15%以上的目標(biāo)，測算2025年末裝配式產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鲆?guī)模預(yù)計達2.58萬億，“十四五”期間CAGR約7.6%，其中鋼結(jié)構(gòu)模式雖成本仍有劣勢，但在建筑節(jié)能減排方面具備較大優(yōu)勢，雙碳目標(biāo)下有望獲得政策青睞，“十四五”CAGR約17.5%；裝配式裝修由于剛處于發(fā)展初期，基數(shù)較低，有望隨著產(chǎn)業(yè)成熟迎來較快增長，“十四五”CAGR約16.6%。主要假設(shè)如下：1）2021年新建建筑面積30.2萬億㎡，考慮到22年房地產(chǎn)受政策調(diào)控影響，商品房新建建筑竣工面積預(yù)計會進一步下滑（22年1-4月為-11.9%），公共建筑受穩(wěn)增長影響，需求預(yù)計有所改善，假設(shè)綜合影響下22年新建建筑面積增速-8.0%，2023-2025年增速恢復(fù)至常規(guī)增速水平-2.0%；2）2025年新建裝配式建筑面積占新開工建筑面積為30%，“十四五”期間勻速實現(xiàn)；3）2025年鋼結(jié)構(gòu)模式占新開工裝配式建筑的比例達15%，以3.0/5.0/6.0/7.6pct的速度提升，關(guān)于PC、PS造價預(yù)測，假設(shè)成本分為直接成本（人工費、材料費、機械費）、間接成本（組織措施費、管理費、規(guī)費）、利潤和稅金四大類；4）根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗，傳統(tǒng)建筑設(shè)計的單平米收費在30-40元（對應(yīng)建筑單平造價的1%-2%），而裝配式建筑額外增加的深化設(shè)計和精細化設(shè)計部分可增加每平米設(shè)計費約10元；根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗，2019年裝配式裝修單價預(yù)計2500元/㎡，假設(shè)在產(chǎn)品迭代下每年下降8%。改善圍護結(jié)構(gòu)熱工性能是建筑運行節(jié)能重要手段根據(jù)《建筑碳排放計算標(biāo)準(zhǔn)》，建筑運行階段能耗主要來自暖通空調(diào)系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)、照明及電梯系統(tǒng)，不考慮農(nóng)村建筑，我們估算暖通空調(diào)、生活熱水、照明及電梯能耗分別占比48%/15%/8%。1）暖通空調(diào)系統(tǒng)通過交換冷熱能量的形式實現(xiàn)空調(diào)對環(huán)境的溫度、濕度以及通排風(fēng)的作用，其中70%以上的暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗是由于圍護結(jié)構(gòu)的傳熱造成。圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱、蓄熱放熱能力是影響暖通系統(tǒng)能耗的主要因素，通過改善圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能可以實現(xiàn)節(jié)能。圍護結(jié)構(gòu)主要涉及外墻、內(nèi)墻、門窗、屋面和地面，其中，窗戶是一種特殊組件，其傳熱系數(shù)通常是建筑其他組件的5倍，熱損失約占圍護結(jié)構(gòu)總熱損失40%-70%，外墻和屋面的熱損失占比約20%-40%。在節(jié)能手段上，改善門窗絕熱性能可以使用更換窗框材料、使用節(jié)能玻璃、采取遮陽措施，外墻和屋面保溫可以設(shè)置保溫層、使用保溫材料和防水材料。2）生活熱水系統(tǒng)是建筑給排水設(shè)計的重要內(nèi)容，主要包括熱源、散熱設(shè)備、控制系統(tǒng)、管路系統(tǒng)等，其能耗主要與熱源和管路系統(tǒng)有關(guān)，通過使用高能效鍋爐、太陽能等熱源以及節(jié)能管材可以降低這一環(huán)節(jié)能耗。3）照明系統(tǒng)是由照明控制裝置及控制軟件、燈具、光源等設(shè)備構(gòu)成，以實現(xiàn)特定區(qū)域照明功能的系統(tǒng)。我國照明系統(tǒng)用電量占整個社會的用電量超10%，其主要能耗由燈具產(chǎn)生，照明系統(tǒng)節(jié)能可以通過選用LED燈、低壓熒光燈等節(jié)能照明器材以及智能照明控制系統(tǒng)等方式實現(xiàn)。4）電梯系統(tǒng)主要包括電氣控制系統(tǒng)、曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)等，電梯是高層建筑最大能耗設(shè)備之一。據(jù)中國電梯協(xié)會測算估計，我國平均每部電梯每天耗電量約40kWh，約占整個建筑能耗的5%，電梯系統(tǒng)節(jié)能主要通過對電梯內(nèi)部系統(tǒng)進行調(diào)整升級的方式實現(xiàn)，包括加裝電能回饋裝置、采用永磁無齒型曳引機等。節(jié)能玻璃：預(yù)計22-25年用量需求CAGR約20%，Low-E玻璃政策強制力不強門窗是圍護結(jié)構(gòu)中散熱量最大的部分，是建筑節(jié)能的關(guān)鍵突破口，具有低投入、高產(chǎn)出的經(jīng)濟效益，改善方式多樣。門窗保溫環(huán)節(jié)，建筑造價5%-10%的節(jié)能成本可實現(xiàn)30%-75%的節(jié)能收益。一般通過更換窗框材料、選用優(yōu)質(zhì)密封條、改善窗墻比、使用節(jié)能玻璃、采取遮陽措施可以改善門窗的絕熱性能，有效降低室內(nèi)空氣與室外空氣的熱傳導(dǎo)。玻璃是門窗的主要組成部分，占據(jù)了門窗主要的傳熱量，節(jié)能玻璃逐步替代普通單層玻璃，有效減少建筑門窗熱量散失，降低制冷制熱設(shè)施能耗。根據(jù)南玻集團2020年報，我國節(jié)能玻璃使用率尚不足15%，《通用規(guī)范》新標(biāo)準(zhǔn)下公共建筑和居住建筑外窗傳熱系數(shù)較舊標(biāo)準(zhǔn)分別下浮0%-20%和20%-40%，有望推動節(jié)能玻璃需求量提升。若2025年新建建筑節(jié)能玻璃使用率提升至50%，存量建筑年平均改造率1%，則2022-2025年節(jié)能玻璃需求面積復(fù)合增速預(yù)計20%。新建建筑方面，2021年我國民用建筑竣工面積36.8億㎡，門窗用玻璃占建筑面積比采用建筑企業(yè)玻璃消耗面積/房屋竣工面積測算約28%，據(jù)此估算21年窗戶需求預(yù)計約10.2億㎡，節(jié)能玻璃使用率近似為26%。假設(shè)22-25年民用建筑3竣工面積增速為0%，25年節(jié)能玻璃使用率提升至50%，則25年新建建筑市場節(jié)能玻璃需求預(yù)計達到5.1億㎡，22-25年CAGR約18.3%。存量改造方面，根據(jù)住建部，2020年存量民用建筑面積約378億㎡，按照既有節(jié)能玻璃使用率15%測算，則節(jié)能玻璃應(yīng)用面積約11.3億㎡，預(yù)計剩余改造需求空間約94億㎡。Low-E玻璃是未來節(jié)能玻璃的應(yīng)用主流。節(jié)能玻璃是指具有保溫隔熱特性的玻璃，主要包括中空玻璃、熱反射玻璃、夾層玻璃、Low-E玻璃等。其中相較傳統(tǒng)玻璃，Low-E玻璃節(jié)能效用和成本效用良好。節(jié)能方面，根據(jù)《我國Low-E節(jié)能玻璃推廣應(yīng)用現(xiàn)狀分析》4中測算，以全國每年新安裝門窗4億平方米測算，若均采用Low-E玻璃，相較于普通中空玻璃，每年可節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)煤870萬噸，減少NOX和SO2/CO2排放量8/2100萬噸；成本方面，Low-E中空玻璃較普通中空玻璃價格高25%，假設(shè)門窗用玻璃占建筑面積的20%，使用Low-E中空玻璃可節(jié)省60%以上的采暖和制冷費用，以100m2房屋計算，大約2.8年即可收回采用Low-E玻璃所增加的成本，長期具有良好的經(jīng)濟效益。我國滲透率與發(fā)達國家存在較大差距，但當(dāng)前政策強制力不高。目前我國Low-E玻璃主要應(yīng)用于大型公共建筑領(lǐng)域，根據(jù)行業(yè)調(diào)研，截至2021年預(yù)計滲透率不足15%，與海外發(fā)達國家存在較大差距，德國/韓國/波蘭Low-E玻璃使用率分別達92%/90%/75%，隨著節(jié)能減排政策持續(xù)推進，建筑節(jié)能要求不斷提高，Low-E玻璃在普通公共建筑、民用住宅領(lǐng)域的需求有望不斷增長，但政策強制力不高。歐美等國家的Low-E玻璃滲透率很高主要得益于其政策上的強制規(guī)定，根據(jù)歐洲平板玻璃協(xié)會2005年的報告，1991年歐洲各國宣布于1995年強制采用Low-E中空玻璃后，Low-E中空玻璃的市場占有率直線上升。而我國主要通過整體建筑技術(shù)的提升實現(xiàn)節(jié)能要求，并未對該單一產(chǎn)品做出強制應(yīng)用要求，且我國氣候區(qū)域較多，對于寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)外窗傳熱系數(shù)限值要求多小于2.0，對Low-E有較強需求，但夏熱冬暖、夏熱冬冷、溫和地區(qū)基本均大于2.0，普通玻璃即可滿足需求。供給端，Low-E節(jié)能玻璃作為中高端產(chǎn)品，龍頭產(chǎn)能集中度約25%。相比于普通玻璃的生產(chǎn)，節(jié)能玻璃需要經(jīng)過更難的深加工，在技術(shù)水平和資金投入上要求更高，往往小廠生產(chǎn)出來的玻璃品控?zé)o法保證，因此節(jié)能玻璃是玻璃產(chǎn)業(yè)鏈中較為中高端的產(chǎn)品。市場參與主體主要是臺玻集團（1802TW）、信義玻璃（0868HK）、旗濱集團（601636CH）、南玻A

（000012CH）、耀皮玻璃（600819CH）、金晶科技（600586CH）等傳統(tǒng)龍頭企業(yè)，2021年TOP5企業(yè)Low-E產(chǎn)能市占率約為25%。此外據(jù)南玻集團公告，其高品質(zhì)節(jié)能環(huán)保Low-E中空玻璃在國內(nèi)高端市場占有率超40%。遮陽材料：需求增加+滲透率提升，預(yù)計功能性遮陽22-25年銷售額CAGR約23%建筑遮陽能夠降低空調(diào)制冷和采暖能耗，通過遮陽的設(shè)置可以防止陽光輻射直接進入室內(nèi),在節(jié)能的同時有效的改善室內(nèi)環(huán)境，且投資少經(jīng)濟性較強。根據(jù)建筑遮陽行業(yè)協(xié)會，窗戶遮陽節(jié)約能耗約是建筑能耗的10%到24%，但用于遮陽的建筑投資不足2%。因此良好的遮陽設(shè)計不僅是影響建筑形體和美感的關(guān)鍵要素，還節(jié)省能耗降低成本。根據(jù)遮陽設(shè)施的安裝位置不同可分為三種，即外遮陽、內(nèi)遮陽和中遮陽。外遮陽的優(yōu)點是太陽輻射在遮陽層上所產(chǎn)生的熱量停留在建筑外部，散熱性好，缺點是保護維護比較難；

內(nèi)遮陽優(yōu)點是安裝方便、安全，不破壞建筑外立面，且因構(gòu)件位于室內(nèi)，便于維護和清潔。窗玻璃中置式遮陽兼具外遮陽和內(nèi)遮陽的特點，遮陽設(shè)施通常位于雙層玻璃的中間，與窗框及玻璃組合成為整扇窗戶，有著較強的整體性，一般是由工廠一體生產(chǎn)成型。近年遮陽材料行業(yè)銷售額維持小幅增長，2021年遮陽材料行業(yè)銷售額6564.4億元，2019-2021年復(fù)合增速約4.9%，根據(jù)中國建筑遮陽行業(yè)協(xié)會，到2025年國內(nèi)建筑遮陽行業(yè)銷售額預(yù)計可達到11582億元，對應(yīng)21-25年CAGR約15.3%。遮陽行業(yè)主要包含五大類產(chǎn)品：布藝窗簾、功能性遮陽產(chǎn)品、外遮陽產(chǎn)品、配套產(chǎn)品和竹草藤麻窗簾，其中布藝窗簾為主要產(chǎn)品，21年市場份額約92.3%。功能性遮陽材料具備多種功能，是建筑節(jié)能的重要補充。相對于傳統(tǒng)遮陽材料，功能性遮陽材料具備遮陽、調(diào)光、節(jié)能、防污、阻燃等多種功能，建筑在采用功能性遮陽材料后，太陽輻射強度由100%下降為14%-35%，功能性遮陽材料有效阻斷了太陽產(chǎn)生的熱空氣與建筑物之間的對流，同時過濾眩光，獲取自然光線，提高視覺舒適度，符合國家綠色建材的產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展戰(zhàn)略。此外，由于功能性遮陽材料的生產(chǎn)用料少，適用于批量自動化生產(chǎn)，因此原材料和人工成本較低。在節(jié)能需求提升的趨勢下，我國功能性遮陽材料市場滲透率有較高的提升空間。我國功能性遮陽行業(yè)起步較晚，尚處于發(fā)展階段，市場滲透率較低，2021年我國功能性遮陽產(chǎn)品銷售額為216.3億元，同比4.0%，在整體建筑遮陽行業(yè)的滲透率僅為3.30%。但功能性遮陽產(chǎn)品在歐美等發(fā)達國家是建筑遮陽主流產(chǎn)品，普及率和更換率較高，根據(jù)ISIBWorld數(shù)據(jù)，2011年美國功能性遮陽產(chǎn)品滲透率達79%，其中75%為居民消費。我國未來滲透率有較高提升空間，根據(jù)中國建筑遮陽行業(yè)協(xié)會的預(yù)測，到2025年國內(nèi)功能性建筑遮陽行業(yè)市場規(guī)模將達到500億元，2022-2025年均復(fù)合增速為23.3%，滲透率提升至4.87%。我國功能性遮陽行業(yè)競爭格局較為分散，形成三大梯隊。據(jù)中國建筑遮陽材料協(xié)會統(tǒng)計，2021年我國功能性遮陽材料企業(yè)數(shù)量達到3000家，其中規(guī)模以上（3000萬元以上）收入規(guī)模企業(yè)180余家。我國建筑遮陽行業(yè)中參與競爭的廠商根據(jù)規(guī)模、技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量、毛利率、目標(biāo)市場分為三個層次明顯的梯隊，第一梯隊面向中高端市場，產(chǎn)品質(zhì)量高、擁有先進的技術(shù)設(shè)備，毛利率水平較高，約有十余家公司，占有20%的市場份額，其中三家龍頭企業(yè)玉馬遮陽、西大門、先鋒新材

2021年市場份額約為5.4%。第二梯隊為中等規(guī)模公司，約占據(jù)30%-40%的市場份額。第三梯隊則是數(shù)量眾多的作坊式企業(yè)，產(chǎn)品主要供應(yīng)國內(nèi)低端市場，以價格競爭為主要競爭方式，毛利率較低，占據(jù)40%-50%的市場份額。保溫材料：本輪標(biāo)準(zhǔn)提升帶動增量市場較小，新材料能否突圍更值得關(guān)注外墻和屋面是僅次于門窗熱量損失較多的部分，改善其保溫能力也是當(dāng)前建筑工程領(lǐng)域主流節(jié)能技術(shù)之一。提升外墻和屋面的保溫能力主要通過設(shè)置保溫層、使用保溫材料實現(xiàn)。與此前的標(biāo)準(zhǔn)相比，《通用規(guī)范》中對部分地區(qū)公共建筑、夏熱冬冷居建、夏熱冬暖居建、溫和居建圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能要求顯著提升。保溫板材逐步替代保溫砂漿，EPS板及巖棉為當(dāng)前主流應(yīng)用，其中EPS約占70-80%。外墻保溫材料將氣體限制于保溫材料內(nèi)的泡孔、層間等空間內(nèi)，利用氣體的低導(dǎo)熱性質(zhì)，使之不能形成對流傳熱，從而實現(xiàn)保溫隔熱的效果。保溫材料主要分為砂漿和板材兩大類，我國保溫行業(yè)發(fā)展初期保溫系統(tǒng)較為單一，多使用保溫砂漿，然而砂漿類保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)過高，無法滿足北方和嚴(yán)寒地區(qū)的保溫需求，因此主要用于建筑內(nèi)分割供暖以及非供暖房間的分割墻以及保溫要求較低的南方地區(qū)。后期隨著保溫材料的不斷發(fā)展以及節(jié)能要求的不斷提高，保溫砂漿逐步被保溫板材替代。保溫板材主要分別有機、無機兩大類，其中有機保溫材料以模塑聚苯板（EPS）為代表，無機保溫材料以巖棉為代表。當(dāng)前節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的提升水平基本可以通過增加保溫材料厚度來實現(xiàn)，按照21年保溫材料市場規(guī)模，預(yù)計帶動增量市場81億元。我們根據(jù)前文梳理的《通用規(guī)范》中對外墻和屋面熱傳系數(shù)限值的要求，測算各類地區(qū)不同建筑需要增加的保溫材料厚度，及由此帶動的增量市場空間，假設(shè)：

1）為簡便計算，選取體形系數(shù)≤0.3或者熱惰性指標(biāo)D≤2.5情況下規(guī)范要求及變化近似代表同地區(qū)同類建筑要求；

2）建筑氣候分區(qū)，按照省級行政單位近似劃分以便統(tǒng)計區(qū)域建筑面積；

3）外墻面積/建筑面積約0.6，屋面面積/建筑面積約0.1；

4）截至2020年末，累計建成節(jié)能建筑面積超過238億㎡，占城鎮(zhèn)民用建筑面積比超過63%，剩余存量待改造面積140億㎡，假設(shè)未來10年改造完成，年均改造14億㎡；

5）所有建筑均采用EPS保溫材料，當(dāng)前市場價11490元/噸（230元/m3）測算近似材料市場增量。就外墻保溫來看，僅依靠增加保溫材料厚度恐無法滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)提升的要求，節(jié)能效果趨弱經(jīng)濟性下降，且過度增厚亦可能出現(xiàn)安全脫落問題，氣凝膠、真空絕熱板以及保溫裝飾一體板等快速發(fā)展，逐步替代傳統(tǒng)外墻保溫材料。根據(jù)《辦公建筑外墻保溫材料厚度優(yōu)化研究》分析，雖然地區(qū)和保溫材料的選擇會對節(jié)能效果有所影響，但能耗隨著保溫層厚度的變化趨勢及節(jié)能效果基本相同，通常呈現(xiàn)先迅速下降后趨于平穩(wěn)甚或緩慢上升，案例辦公建筑顯示，嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)，保溫材料在0-100mm范圍內(nèi)時，下降趨勢較明顯，厚度為100mm時，節(jié)能率基本可以達到10%左右，此后保溫材料厚度增加節(jié)能效果逐漸減弱，而在夏熱冬暖地區(qū)總能耗從60mm厚度左右就開始上升。此外，隨著節(jié)能效果趨弱，盡管部分地區(qū)建筑物持續(xù)增加保溫層厚度仍可繼續(xù)降低能耗，但投資費用的增長會導(dǎo)致經(jīng)濟性下降，且質(zhì)量施工難度的增加也會帶來安全隱患。我國外保溫市場階段性行業(yè)競爭格局仍以區(qū)域化小散企業(yè)為主，重點保溫企業(yè)的收入規(guī)模較小，市場占有率較低,其中保溫裝飾一體板技術(shù)壁壘較高，頭部效應(yīng)明顯。保溫材料的生產(chǎn)幾乎沒有技術(shù)壁壘，且政策在防火安全、節(jié)能保溫等基礎(chǔ)要求上對具體材料并無明顯偏向，導(dǎo)致行業(yè)競爭格局較為分散，而且生產(chǎn)成本較低，小企業(yè)完全可以通過租賃廠房來進行生產(chǎn)，再加上行業(yè)缺乏統(tǒng)一的監(jiān)管體系和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，市場上存在大量小企業(yè)通過低價競爭來存活，小企業(yè)通常通過偷工減料來進一步壓縮成本，導(dǎo)致市場上充斥大量不達標(biāo)的保溫材料。而相較于傳統(tǒng)外墻保溫材料，保溫裝飾一體板行業(yè)具有更高的技術(shù)壁壘，競爭格局好于傳統(tǒng)保溫材料，頭部企業(yè)市占率較高。屋面兼具保溫隔熱、防水、空間封閉等多種功能，防水保溫一體化板有望成為屋面保溫體系的發(fā)展方向。依據(jù)保溫層、防水層和結(jié)構(gòu)層之間的關(guān)系，屋面系統(tǒng)可劃分為正置式屋面系統(tǒng)、倒置式屋面系統(tǒng)、保溫-結(jié)構(gòu)層復(fù)合系統(tǒng)、蓄水系統(tǒng)、種植隔熱系統(tǒng)等。其中正置式是傳統(tǒng)的屋面保溫方式，倒置式屋面雖然造價較貴，但在建筑運行的過程中有諸多優(yōu)勢。防水性能上，主流保溫系統(tǒng)在保證防水性能的協(xié)同方面存在設(shè)計與施工方面的種種不足，無論是倒置式屋面構(gòu)造還是正置式屋面構(gòu)造均存在防水層破損時下部層次“串水”的問題，存在極大的安全隱患。保溫功能上，傳統(tǒng)的倒置式屋面構(gòu)造完全將保溫層暴露在防水層上方，保溫層易進水、吸水，降低了隔熱效果；而正置式屋面雖然將保溫層置于防水層下方，但一旦防水層破損，也會一定程度降低保溫隔熱效果。一體板將防水層和保溫層復(fù)合成有機整體，施工時通過防水粘結(jié)砂漿與基層牢固粘結(jié)，使保溫層與基層、保溫層與防水層之間均可以消除竄水層，達到了“皮膚式”的防水效果。建筑產(chǎn)能：光伏建筑有望迎來快速發(fā)展階段光能利用日益成熟，成本優(yōu)化推動分布式光伏裝機規(guī)模高速增長可再生能源包括太陽能、風(fēng)能、小水電、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、地溫?zé)嵩礋崮?、海洋能等，其中與建筑較為相關(guān)的主要是太陽能、風(fēng)能、地溫?zé)嵩礋崮芗吧镔|(zhì)能。太陽能在建筑中的利用包括光熱應(yīng)用和光電應(yīng)用；風(fēng)能除了自然通風(fēng)等被動式利用，與建筑物的結(jié)合主要體現(xiàn)在高層建筑物之間或樓頂應(yīng)用小型風(fēng)力發(fā)電；地源熱泵是利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)，因其具有穩(wěn)定、儲量大、分布廣泛等特點，在建筑供熱領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在大型公共建筑中，地?zé)嶂饕糜谙募竟├浜投竟┡矫?；生物質(zhì)能開發(fā)潛力巨大，在建筑中的應(yīng)用主要體現(xiàn)為農(nóng)村沼氣利用、城市垃圾焚燒熱電聯(lián)產(chǎn)等。由于被動式利用主要體現(xiàn)在建筑設(shè)計環(huán)節(jié)，本章主要分析主動式利用情況，其中太陽能在建筑中應(yīng)用與建筑建材企業(yè)更為相關(guān)，因此本章將聚焦于此重點討論。根據(jù)《通用規(guī)范》，新建建筑應(yīng)安裝太陽能系統(tǒng)，太陽能系統(tǒng)可分為太陽能熱利用系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能光伏光熱（PV/T）系統(tǒng)，均可安裝在建筑物外圍護結(jié)構(gòu)上。根據(jù)住建部《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》中推動太陽能建筑應(yīng)用部分，根據(jù)太陽能資源條件、建筑利用條件和用能需求，統(tǒng)籌太陽能光伏和太陽能光熱系統(tǒng)建筑應(yīng)用，宜電則電，宜熱則熱。其中，提出在城市酒店、學(xué)校和醫(yī)院等有穩(wěn)定熱水需求的公共建筑中積極推廣太陽能光熱技術(shù)。太陽能熱利用系統(tǒng)主要包括太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能供暖系統(tǒng)、太陽能供暖空調(diào)等復(fù)合應(yīng)用系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的熱水領(lǐng)域，已進入存量時代趨于飽和；太陽能采暖處于起步階段，漸成為行業(yè)利潤增長以及市場拓展的新空間，但更多是利于足太陽能集熱產(chǎn)品側(cè)；在熱發(fā)電方面，根據(jù)美國國家可再生能源實驗室研究發(fā)現(xiàn)，相較光伏、風(fēng)電、核電和燃煤系統(tǒng)的生命周期溫室氣體排放，太陽能熱發(fā)電的生命周期溫室氣體排放最低，但當(dāng)前太陽能光伏系統(tǒng)以技術(shù)成熟和高滲透率獲得市場更高青睞。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要指光伏建筑，光伏建筑包括BAPV（建筑物應(yīng)用光伏）和BIPV（建筑光伏一體化）兩種類型，均歸屬于分布式光伏，其中BAPV由于其附加屬性，比較適合既有建筑改造，對于新建項目，BIPV則更具經(jīng)濟性和環(huán)保性，作為建筑體一部分在美觀、使用壽命、受力、防水、維護等方面均擁有優(yōu)勢。政策大力支持，非戶用光伏有望率先發(fā)展光伏建筑按照應(yīng)用場景可以分為光伏屋頂、幕墻、遮陽板等，采用不同的安裝方式、安裝在不同的部位、通風(fēng)條件不同，都會對發(fā)電效果產(chǎn)生影響，傾斜安裝在屋頂位置，可能效果較好，功率可以實現(xiàn)0%損失。光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)電池材料，可分為晶體硅電池和薄膜太陽電池，目前由于晶硅組件較高的發(fā)電效率和成本優(yōu)勢，市場份額占比大約95%，但薄膜組件具有透光性、弱光發(fā)電、衰減少、質(zhì)量輕、對安裝角度要求低于晶硅組件等特點，因此在光伏建筑部分應(yīng)用場景下具有優(yōu)勢。戶用光伏迎來快速增長，當(dāng)前滲透率仍較低約1.4%，若滲透率達10%，累計戶用裝機預(yù)計467.5GW。2021年新增戶用光伏新增裝機21.6GW，同比增長113%，在當(dāng)年新增裝機占比達到39%，其中山東、河北、河南三省的新增規(guī)模合計16.4GW，占比達76%。我國戶用光伏行業(yè)起步較晚，2013年開始發(fā)展，2017年為爆發(fā)元年，2018年受光伏補貼下降的

“531”新政影響市場下行，2019年在能源局出臺積極政策后逐漸恢復(fù)，2020年以來由于經(jīng)濟性提升、政策補貼力度較高、電網(wǎng)服務(wù)持續(xù)優(yōu)化、普通大眾認(rèn)知和接受度提升、分布式安裝商群體日益成熟等多重因素影響下，迎來快速增長。我國戶用光伏的應(yīng)用場景主要在農(nóng)村，采用BAPV方式，根據(jù)統(tǒng)計局，2020年我國鄉(xiāng)村戶數(shù)約為1.87億戶，截至2021年末戶用光伏累計安裝量預(yù)計超過255萬套，滲透率約1.4%，根據(jù)光伏盒子對各省戶用裝機和裝機戶數(shù)的統(tǒng)計，我們選用2021年裝機規(guī)模前八?。ê嫌嬚伎傃b機比92.3%）戶均裝機的平均值25kw，若滲透率達到10%，累計戶用裝機可達467.5GW。非戶用光伏建筑特別是BIPV現(xiàn)階段主要受政策驅(qū)動，政府建筑、公共建筑、廠房等建筑物的屋頂光伏系統(tǒng)有望率先發(fā)展。盡管光伏建筑理論上已具備較好經(jīng)濟性，不考慮補貼的情況下，以BIPV為例，項目平均回收期9-10年，但行業(yè)處于發(fā)展初期，與建筑結(jié)合的相關(guān)產(chǎn)品，存在安全性、經(jīng)濟性、熱工屬性、工程標(biāo)準(zhǔn)體系等問題待完善驗證：1）光伏發(fā)電特性與建筑用能協(xié)同技術(shù)不完善；2）BIPV相關(guān)產(chǎn)品、工程標(biāo)準(zhǔn)體系不健全，甚至缺失；3）建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)檢測認(rèn)證能力不足；4）產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)，對建筑安全、防火等性能考慮不足；5）建設(shè)、使用、業(yè)主等相關(guān)方的積極性未能充分調(diào)動；6）收益分配及并網(wǎng)、隔墻售電等配套政策不完善等。“十四五”屋頂/幕墻BIPV市場預(yù)計分別為1455/500億屋頂光伏待開發(fā)資源豐富，政策首次明確量化目標(biāo)。2021年6月，國家能源局正式下發(fā)《關(guān)于報送整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏開發(fā)試點方案的通知》，明確黨政機關(guān)建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于50%；學(xué)校、醫(yī)院、村委會等公共建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于40%；工商業(yè)廠房屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于30%；農(nóng)村居民屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于20%；而《碳達峰行動方案》中首次提出，到2025年新建公共機構(gòu)建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力爭達到50%。參考華泰環(huán)保與公用事業(yè)組（《分布式光伏：下一個藍海市場》20220214）測算，2021/2025年末屋頂總面積為140/172億平方米，預(yù)計國內(nèi)屋頂分布式光伏潛在裝機規(guī)模分別為2256GW/2932GW，其中2025年工業(yè)/商業(yè)/公共建筑潛在裝機規(guī)模分別為898GW/175GW/278GW?！笆奈濉狈亲≌陆?存量改造屋頂光伏裝機需求預(yù)計分別為114GW/104GW。屋面BIPV方面，應(yīng)用薄膜或晶硅均可，根據(jù)我們在華泰建筑建材（《建筑節(jié)能專題：薄膜BIPV春潮涌動》20220406）報告中分析，當(dāng)前屋面更適合采用晶硅。我們假設(shè)到2025年新建屋頂中工商業(yè)及公共建筑光伏安裝比例達50%，存量屋頂光伏改造比例合計達9%（6.48億㎡），并假設(shè)其中BIPV的滲透率持續(xù)提升（新建建筑中比例更高），預(yù)計“十四五”我國屋頂光伏市場需求有望達218GW。建筑物立面光伏改造難度和成本較高，因此我們預(yù)測光伏幕墻當(dāng)前主要需求來源于新建建筑BIPV模式，根據(jù)華泰建筑建材（《建筑節(jié)能專題：薄膜BIPV春潮涌動》20220406）分析測算，薄膜電池相比晶硅的優(yōu)勢將在建筑立面體現(xiàn)得更為突出，因此僅考慮其與建筑幕墻結(jié)合使用，預(yù)計2022-2025年可安裝薄膜電池BIPV的總建筑幕墻面積有望達3.55億㎡，“十四五”期間薄膜BIPV幕墻的整體市場有望達500億元。材料彈性大工程彈性小，建筑企業(yè)重在渠道價值對于建筑企業(yè)而言，我們認(rèn)為光伏建筑市場增量主要來源于工商業(yè)、公共建筑的存量屋頂改造增加光伏系統(tǒng)，對于新建建筑而言，更多是使用BIPV替代原有屋頂或幕墻，預(yù)計可使得總投資增加10%-20%。不論是存量改造采用BAPV或是新建采用BIPV，建筑施工企業(yè)渠道價值和優(yōu)勢更重于技術(shù)