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地震频发,如何做到“大震不倒”?减隔震行业迎来快速发展期

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“2019年6月17日晚,四川宜宾市长宁县附近发生5.8级左右地震……

 

由于地处环太平洋地震带和欧亚地震带之间,我国历来都是个地震多发的国家,近年来多个地方地震频发造成了大量人员伤亡和经济损失,如何提高房屋的抗震性能降低次生伤害一直都是建筑师的重要使命之一。我们通过对建筑减隔震行业的走访调研,发现国内减隔震技术应用已经开始迎来快速发展期,房屋建筑“小震不坏,中震可修,大震不倒”的愿景正在实现。”

我国约58%的国土处于7度及以上的地震高烈度区域,建筑抗震设计需求巨大

 

地震是人类无法避免的自然灾害,地震引起的震动对建筑物的破坏是毁灭性的,给生命和财产安全造成了巨大损失,因而,如何建造高性能的抗震建筑物一直以来都是世界各国建筑师的重要课题之一。

 

衡量地震的大小一般有地震震级和地震烈度两个维度:

 

  • 地震震级:衡量地震本身的大小强弱的尺度,由震源发出的地震波能量来决定,中国采用理氏震级标度表,共分9级

  • 地震烈度:衡量地震对地表及工程建筑物影响的强弱程度,中国采用12度表,由地震震级、震源深度、震中距离、土壤和地质条件、地下水位等综合决定

  • 我国是个地震多发的国家,约58%的国土处于7度及以上的地震高烈度区域

     

    我国地处欧亚板块的东南部,处于环太平洋地震带和欧亚地震带之间,是个地震多发国家。据统计,我国大陆7 级以上的地震占全球大陆7级以上地震的1/3,其中有30个省份发生过6 级以上地震、19 个省份发生过7 级以上地震、12 个省份发生过8 级地震,因地震死亡人数更是占全球的 1/2。

     

  • 2008年5月12日,四川汶川大地震,震级8.0级,死亡6.9万人

  • 1976年7月28日,河北唐山大地震,震级7.8级,死亡24.2万人

  • 1970年1月5日,云南通海地震,震级7.7级,死亡1.5万人

  • 1920年12月16日,宁夏海源地震,震级8.5级,死亡约24万人

  • ……

     

    中国地震局2015年发布了的第五代地震烈度分布图,颜色越深即表示地震烈度越高,如下图可见,我国约有58%的国土、一半以上的城市都位于地震烈度7度及以上地区,而8度及以上的地区也占到了国土面积的18%;而从省份区域看,山东、河北、山西、甘肃、四川、云南、新疆、海南等都是高烈度地区较多的省份,也是抗震设计主要的需求省份。

  • 法规强制要求6度及以上地区的建筑进行抗震设计,我国建筑抗震设计需求巨大

     

    地震的偶发性和灾难性特征使得人们对建筑物抗震防震提出了更高的要求,从国内来看,建筑抗震技术已经经过了二十多年的研究,2001年我国发布了《建筑抗震设计规范》(GB5001-2001)的国家标准,其中要求6度及以上地区的建筑必须进行抗震设计,建筑抗震设计的市场空间非常巨大。

  • 2.减隔震技术是更为先进成熟的抗震技术

     

    地震引起的房屋倒塌是人员伤亡的主要原因,因而对建筑物的抗震设计则显得非常关键。在现代建筑抗震理论中,建筑物的抗震设计主要分为两种方法:一种是依靠建筑物自身破坏消耗地震能量保护人的传统“硬抗”技术;另一种就是通过在建筑结构中加装减隔震设备缓冲吸收地震能量的“减隔震”技术,其中减隔震技术又可细分为隔震和减震两种技术方案。

  • 相较于“硬抗”技术,减隔震技术的抗震效果和经济效益更好

     

    传统“硬抗”技术是通过增加钢筋、混凝土等建筑材料用量来增强建筑强度以抵抗地震破坏力,是目前最直接和最普遍的抗震方法,但却存在两个缺陷:

     

    1、传统“硬抗”技术建造的建筑,虽然可做到主体结构不倒,保障生命安全,但由于不能准确预估未来可能发生的地震有多大,在发生超过设计预估地震力的地震时,仍然会造成房屋倒塌、严重的人员伤亡和经济损失;

    2、在高烈度区采用传统“硬抗”技术,常造成建筑构件尺寸过大,导致建筑造价较高,且影响实际使用空间和建筑功能。

     

    而减隔震技术主要是通过加装隔震支座/减震结构件,隔离或消耗地震能量,不仅可以保证减震主体结构的完整,还能避免建筑物内部结构、设施的破坏以及由此引起的次生灾害。因而,相较于“硬抗”技术,减隔震技术在抗震效果和经济效益上都更优。

  •  

  • 在技术上,隔震技术和减震技术存在相互替代关系和一定的技术冲突,一般无法组合应用于同一建筑中。尽管隔震在抗震效果、设计难易度、经济性上更优,但却无法满足10层以上的高层建筑、大型场馆的抗震需求,而减震技术的应用楼层高度、建筑类型上不受限。综合来看,隔震技术和减震技术各有优劣,而由于我国幅员辽阔、建筑类型多样,使得甲方需求也多种多样,因而构建隔震、减震全产品线的解决方案能力,或将成为减隔震设备厂商的核心竞争要素之一。

  • 3.推广政策落地,减隔震技术应用驶入快车道

  • 我国减隔震技术应用落后欧美、日本近20年

     

    从20世纪60年代中后期,新西兰、日本、美国等多地震国家就开始了对减隔震技术系统性的理论研究和试验研究,而到了20世纪90年代,减隔震技术已经在日本、新西兰、美国等国家得到普遍应用。其中,日本是技术发展最快、技术最成熟、应用最广泛的国家,目前已建成近9000栋隔震建筑。

     

    我国从上世纪80年代后期才开始重点关注减隔震技术的研究,其中广州大学周福霖院士、华中科技大学唐家祥教授是我国该领域的学术研究和应用设计的先驱,做了诸多基础性的工作,在1993年我国首个隔震建筑(汕头陵海路八层框架结构商住楼)也由周福霖院士设计建造。目前,建筑减隔震技术已在我国云南、新疆、四川、甘肃、陕西、河南、山东等大部分省市都有应用,截至2017年末全国共建成减隔震建筑5119栋。

  • 通过行业调研,我们发现减隔震技术在我国推广应用落后欧美、日本近20年,主要是以下三方面的原因导致:

     

    1、缺少实震验证案例,导致政策推广滞后:抗震设计关乎生命财产安全,而减隔震技术在国内一直以来都缺少有力的实际地震验证案例支撑,使得国家层面的推广政策的推出非常滞后,进而导致各建筑设计单位出于保守往往不愿尝试减隔震方案。而2013年四川卢山医院的案例出现,极大推动了2014年住建部《关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行)》的出台,为各地方落地政策的制定确立了基准;

    2、技术标准长期不统一:隔震技术国家标准2000年就以发布,但减震技术国家标准却于2013年才发布,技术标准的长期不统一,也导致了之前较长时间设计应用层面无标准可依,增加了减隔震建筑的完工验收难度;

    3、市场认知度低、多数建筑设计院不会设计:由于政策滞后、标准不定,使得过去20多年大学教育在相关人才培育上较为滞后,导致多数建筑设计院在建筑减隔震技术的设计能力不足。

     

    芦山医院是国内里程碑式的案例,推动了国家减隔震技术推广政策的出台,使得减隔震技术应用开始驶入快车道

     

    2013年4月20日,四川省芦山县发生7.0级地震,震后采用了隔震技术建造的医院新门诊大楼在建筑结构、室内设备家具都基本安好,而采用传统“硬抗”设计的老门诊大楼则损伤严重。

     

    由于芦山医院案例在同一建筑中的新楼老楼抗震效果对比效果强烈,震后引起了业内极大关注,一定程度上成为了国家的制定政策支撑,推动了住建部在2014年出台《关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行)》,就减隔震技术在全国进行推广。

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  • 随着2014年住建部《关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行)》的推出,甘肃、山西、四川、海南、新疆等高烈度省份也开始纷纷出台落地政策,国内减隔震技术的推广应用进入快速发展期。截至2017年末,全国累计已建成减震、隔震房屋建筑分别为 824 栋、4295 栋,当年新增在建的减震、隔震房屋建筑分别为606栋和1436 栋,国内减隔震建筑新开工数量呈逐年增长的趋势。

     

    其中,云南省由于减隔震技术应用起步早、政府支持力度大,是国内减隔震技术推广应用的代表地区,已建成减隔震建筑数量国内最多。云南省早在2008年就推出了相关鼓励政策、在2011年推出了省内8度及以上区域学校医院强制使用减隔震的政策,较早形成了减隔震的研究、设计、产品制造、安装施工的完整产业链。

  • 上世纪90年代中期,欧美、日本等发达国家的开始大规模推广应用,目前国外的建设高峰已经结束,但国内减隔震行业自2014年住建部政策明朗起,才开始进入快速成长期,未来市场前景广阔。对于未来减隔震行业机会和竞争格局演化,我们试着从以下几方面做以讨论:

     

    建筑行业宏观景气度下滑,短期现金流管理将是重中之重

     

    减隔震产品的市场需求与下游建筑行业的发展密切相关,主要的下游客户为建筑施工方和业主方,从2018年下半年开始我国建筑行业的景气度持续下滑,主要高烈度省份的房屋新开工面积都呈现了下降趋势,短期内除减隔震产品需求将受到影响,项目施工方和业主方拖欠工程货款的概率也大幅提升,使得应收账款坏账风险所上升。因而,对于减隔震设备厂商而言,短期内严选项目质量、精细化现金流管理将显得尤为重要。

     

    短中期内市场以学校医院政策性需求为主,但长期看住宅市场潜在需求空间巨大

     

    通过对各地出台的推广政策的梳理,我们发现目前国内政策端对于减隔震技术的政策强度是有限的,仅云南、山东、甘肃、山西4省对8度及以上的学校医院强制使用减隔震技术,而其他省份仅鼓励采用;而从建筑类型上看,现有以出台的政策主要是对学校医院等公共建筑进行了强制或鼓励的政策要求,而住宅市场仍属于非政策市场。

     

    目前政策尚未涉及政策市场,因而住宅作为非政策市场,对减隔震技术的接受会晚于学院医院等政策市场,但我们认为住宅市场的潜在市场空间巨大,长期市场机会大于学校医院等,主要由于:

     

    1、每年新建住宅市场的抗震设计需求远超学校医院等公共建筑市场;

    2、减隔震技术可以帮助房地产开发商降低设计难度和建造成本。

  • 学校医院等公建项目客户多为政府背景的承包商,而住宅项目客户基本都为市场化房地产开发商,由于甲方背景的差异,公建市场和住宅市场的竞争要素存在诸多不同:

     

    学校医院等公建市场:

  • 以隔震方案为主,隔震技术壁垒低,价格竞争激烈,需注重对成本控制

  • 学校医院单个项目体量小,且区域分散,对异地扩张能力、销售管理能力要求高

     

  • 住宅市场:

  • 非政策性需求,需厂商积累较多住宅应用案例驱动前端销售

  • 住宅多以减震方案为主,减震技术难度大,且住宅设计多样,对厂商的技术研发能力、设计配合能力要求高

  • 住宅项目多无预付款、项目周期长,对厂商的现金流管理要求高

  • 完善产品线、加大异地扩张力度或将成为各厂商的主要竞争策略

  • 由于相关法律法规和产业政策的支持和鼓励,一些企业(如桥梁支座生产企业等)开始进入建筑减隔震行业,在一定程度上刺激了行业的发展,但通过对国内主要企业情况的调研梳理,我们发现多数企业仍处于早期发展阶段,主要表现为以下三个方面:

     

    1、业务规模小、行业集中度低:除震安科技等少数公司可达到小几亿的年营收规模外,多数企业仍为千万级的业务规模,而我国一半以上的城市都处于7度及以上高烈度区域,潜在抗震需求市场巨大,行业集中度仍处于较低水平;

    2、产品结构单一、建筑类型丰富度低:由于隔震、减震在原材料、技术原理、适用范围上都有所不同,行业主要企业或以隔震产品、或以某一两款减震产品起家,各家的产品结构都较为单一,也使得在服务的甲方建筑类型上丰富度有限;

    3、销售地域集中:由于各省市政策强度不一,且甲方资源区域分布分散,各企业都处在存在明显的销售区域集中特征,未来异地扩张或成为其营收增长的主要障碍之一。

  • 通过对上述部分企业的走访调研,我们发现:

     

    震安科技:隔震龙头,但高度依赖云南市场,并购扩张或将成为其未来发展的主要策略

     

    今年3月份震安科技(300767.SZ)在A股创业板的上市,成为A股首家建筑减隔震的上市公司。我们认为震安科技的高速发展主要受益于云南省高强度的政策红利:云南省2011年省内8度及以上区域学校医院强制使用减隔震的政策,早于住建部2014年推广政策3年,是我国最早出台政策推广减隔震技术应用的省份,且在政策强度、技术标准上都高于全国标准,而震安科技地处云南省,熟悉云南省内市场情况,同时在2012年联合国内隔震学术权威周福霖院士共同成立院士工作站,使其隔震产品研发上处于国内领先地位,进而充分抓住了云南省减隔震高速推广的发展机遇。

     

    目前震安科技仍高度依赖云南省内市场,异地扩张能力偏弱,2018年其云南省内收入高达85%,未来云南省建设高峰期的逐渐退去,都将对其经营业绩产生负面影响;另外,公司也存在严重单一产品依赖风险,2018年隔震类产品收入占比约80%,尽管其减震类产品已经开始试制,但尚未取得重大进展,市场拓展较为缓慢。

  • 基于对震安科技未来业务成长性的判断,我们判断减震类产品线补充、异地扩张将成为公司未来发展的重点。公司作为首家行业内上市公司,在业务规模、品牌影响力上都全国领先,且由于刚完成上市,在手现金充裕,而行业主要竞品公司规模都尚小,横向并购扩张可能会成为其补充减震产品线、完成异地扩张的核心思路。

     

    容大股份:减震领域老品牌,粘滞阻尼器技术国内领先

     

    容大股份成立于2008年,是国内老牌的减震产品提供商,产品结构较为单一,以粘滞阻尼器、液压阻尼器两款减震产品为主,但粘滞阻尼器的产品性能处于国内公认的领先地位。

     

    赛福思创:住宅减隔震市场国内领跑,累计案例多,已成功供应碧桂园多个大型楼盘项目

     

    赛福思创是国内少有的专注于住宅市场的减隔震厂商,公司产品线完整,具备隔震、减震的全产品线能力。从2011年开始进入住宅减隔震市场至今,赛福思创已累计较多住宅减隔震应用案例,其中包括碧桂园等大型房地产公司的多个大型楼盘项目,目前在国内住宅减隔震市场处于领先地位。

     

    蓝科:产品结构单一,IPO失败后核心团队出走严重

     

    蓝科成立于2001年,产品结构单一,以屈曲约束支撑为主,曾是国内减震领域龙头,但在2016年IPO失败后核心团队出走严重,目前已经没落。

     

    建顾:产品线相对完整,有一定技术研发能力

     

    建顾成立于2017年,公司有一定技术研发能力,具备隔震、减震的多系列产品解决方案供应能力,除建筑减隔震产品外,也拥有桥梁、风电设备、轨道交通等领域的减震产品技术储备。

     

    结语:我国是个地震频发的国家,抗震设计关乎人民生命财产安全,我们欣喜的看到,随着各省市减隔震推广应用政策的纷纷落地、减隔震技术的进步,行业已经迎来快速发展期,“安得稳厦千万间、地震虽狂安如山”的时代正在到来。

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