2023年建材行业报告：政策扩容系列一，减隔震，建筑安全卫士
报告出品/作者：民生证券、李阳
以下为报告原文节选
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1建筑减隔震技术：以柔克刚，安全为王
建筑减隔震是建筑减震和隔震技术的统称。减隔震技术是对传统抗震技术的一次革新，传统抗震设计理念是增强建筑本身的弹塑性，使其在**后虽有变形却不倒塌，以保护生命安全为核心。而减隔震技术能够在保障生命安全的同时，对建筑功能也起到保护作用，即将建筑设计在弹性范围或较小的变形范围内，减少建筑损坏。
减震原理及方法
建筑结构减震是指在房屋结构中设置消能装置，通过其局部变形提供附加阻尼，以消耗输入上部结构的**能量，达到预期设防要求。具体方法是将结构中的某些构件（如支撑、剪力墙、连接件等）设计成消能杆件，在小风或小震下，这些消能杆件或装置，和结构共同工作，使结构处于弹性状态并保持正常的使用功能；在大震作用下，随着建筑的侧向变形增大，消能杆件或设备能够产生较大阻尼，将输入到建筑的动能转化为热能等形式进行消耗，迅速衰减建筑结构的**反应，避免主体出现危及生命和丧失使用功能的损坏。减震消能部件根据不同形式可分为消能支撑、消能剪力墙、消能节点和消能连接。
阻尼器是减震消能部件的核心单元之一。阻尼器根据不同的耗能机理可分为速度相关型、位移相关型和复合型阻尼器。目前最常见的速度相关型阻尼器为黏滞流体）阻尼器。黏滞阻尼器的基本原理是与结构共同工作的黏滞流体阻尼器的导杆受力，推动活塞运动，活塞两边的高粘性阻尼介质产生压力差，使阻尼介质通过阻尼孔，产生阻尼力。位移相关型阻尼器的耗能大小与位移有关，常见的有金属屈服型阻尼器、摩擦型阻尼器。金属屈服型阻尼器可以通过累积塑性变形而消耗**能量，保护主体结构。而复合型阻尼器具有速度、位移两种阻尼器的特点。
消能减震技术适用于建筑结构的**/风振控制。结构层数越多、高度越高、变形越大、场地烈度越高，减震技术效果更加明显。减震技术适用场景包括：高层及超高层建筑、高柔度结构、大跨度桥梁、生命线工程、旧有建筑加固及改造等。
隔震原理及方法基地隔震结构通过在基础结构和上部结构之间设置隔震层，使上部主体结构与**动（注释：**动是一个名词）的水平成分隔离。**作用的**力主要来自水平运动，而隔震层能大大减少上部结构受到的水平**力。隔震层通常由隔震支座、阻尼器和复位装置组成，隔震支座既承担了建筑物的重量，又因其中含有弹簧而使建筑物具有一定的弹性恢复能力，阻尼器能吸收**作用的能量，减少建筑位移。复位装置能够使结构在微震或风荷载作用下，保持和普通结构相同的安全性。在建筑物遭遇较小的**时，隔震结构能够有效减少**对上部建筑的影响，因此对建筑本身的设计可以保持在弹性变形范围内，震后建筑物即可恢复到初始状态；在遭遇特大**时，隔震结构也能有效保护人员的生命安全以及建筑的使用功能。
常用的隔震支座包括天然夹层橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座等。其中，天然夹层橡胶支座阻尼较小，不具备足够的耗能能力，需要配合阻尼器使用；而铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座本身具有良好的阻尼效果，对阻尼器的需求相对较小。
1.1在高烈度区域具备经济性
相比于传统的结构抗震措施，减隔震技术是一种主动的抗震措施，能使建筑结构对抗**作用、风荷载的能力大幅提高。优点包括：
（1）安全性：消能减震构件能在**发生时迅速吸收**能量，减小结构受到的****，通常减震结构的**反应能够比传统抗震结构降低20-40%。隔震技术可以降低建筑上部结构**作用的50-80%。
（2）经济性：分为造价经济性和长期经济性。造价方面，减隔震技术在抗震烈度不低于8度的场地经济性明显。当建筑结构中设置有足够的减震消能装置时，建筑对剪力墙、结构断面配筋的需求都会减少，可节约造价约5%-10%，对于旧建筑物的改造加固，和传统抗震加固方案对比，可节约材料造价10%-60%。长期经济性方面，以墨西哥2003年**为例，**中2700栋建筑倒塌或严重**，13600栋建筑不同程度损坏，而安装了98个液体黏滞阻尼器的墨西哥大楼，在该**中几乎没有任何损坏，大幅降低建筑修复成本。根据《隔震建筑的经济性分析》数据，采用隔震措施后一般可减小震后损失维修费用的8%-35%。
减隔震技术均能降低建筑物的钢筋混凝土用量，降低工程造价。云南数据显示，在全国范围内130个项目、355万平米的减隔震建筑工程的调查结果显示，大幅提高建筑性能的情况下，9度抗震设防区采用减隔震技术可节约造价5%左右，8度设防地区采用减隔震技术造价略微降低或持平，7设防地区造价约提高100元/平米。
以一座处于9度区的高层建筑为例，该高层建筑高度52.4米，采用框架-核心筒结构，耗能构件为屈曲约束支撑。场地条件为：II类场地，场地特征周期0.40s，罕遇**特征周期0.45s。
消能减震方案、无减震设计方案的抗震效果和造价情况对比：减震消能设计下，该项目的造价节约了169.35万元，而原设计方案总工程造价为2363.01万元，造价节约比例7.17%。
隔震技术同样能够节约工程造价，在抗震设防烈度较大的地区，隔震技术节约的混凝土、钢材造价＞隔震设备成本，形成经济效益。
我们梳理部分工程项目隔震与非隔震方案的造价测算，可以发现隔震技术在8度及以上抗震烈度地区的多数工程建设项目可节约造价约1-3.5%。
3）技术合理性：对于减震技术，结构高度越高、柔度越大，消能减震的效果就越显著。隔震技术也同样可以确保“**越大，隔震效果越好”。
1.2上游材料成本占比超6成
减隔震产品的主要原材料包括：橡胶、钢材、胶黏剂、阻尼介质、涂料等，铅芯隔震产品的原材料还包括铅锭。钢板、橡胶、铅锭等原材料是大宗商品，**受经济周期、市场需求、汇率影响，波动较大。以行业龙头震安科技为例，2020年隔震、2减震的原材料金额在营业成本中占比分别为65.66%、68.07%，2021年则提高到72.42%、75.54%。震安会采取钢材套期保值应对材料**波动。最常见的胶黏剂阻尼介质是聚二甲基硅氧烷。目前在技术标准较低的地区，减隔震产品**竞争较为激励，厂家的成本控制能力很重要。根据2019年震安科技招股说明书，2018年公司采购所有原材料中，钢材金额占比70.97%，其次是胶黏剂，占比10.63%；隔震支座原材料成本中，钢材占比为73.28%，橡胶占比为9.67%。
1.3下游需求以学校医院为主
下游客户主要为建设项目施工方、以及少量业主单位。减隔震产品的市场主要在重点设防类建筑、特殊设防类建筑，根据《建筑工程抗震设防分类标准》，按工程类型下游需求主要为学校、医院、机场、贮气罐、电力建筑、通信建筑、科研试验建筑、大型场馆、部分工业建筑等。这类建筑通常具有人员密集、抗震设防要求高的特点。
2建筑减隔震市场：政策推进，百亿扩容
2.1日本市场：研发起步早，受政策+事件催化
日本减隔震发展较早，作为**高发国，早在20世纪60年代便开始与各国开展叠层橡胶支座研究；1981年，日本大幅修改抗震标准，将住宅抗震等级从旧标准的震度５左右不倒提高到震度６强至震度７不倒；1985年日本国内的几家建筑公司开始研发免震构造**，4家制造厂商开始开发隔震装置生产，隔震行业从研究阶段进入开发竞争阶段；2000年日本发布隔震设计告示，对隔震建筑物的结构安全及隔震材料制定了技术标准；2011年东日本大**发生后，新增60米以上高层建筑100%采用减隔震技术，并开始重视超高层建筑在长周期**下的**反应研究，开发出一系列新型减震器。根据历史表现，日本隔震建筑数量的增长会以**事件及政策的更新为契机。
普利司通，日本唯一能提供所有类型产品的隔震橡胶制造商，最大可以制造直径为1800毫米的隔震橡胶，隔震产品耐久性可达60年，同时拥有完备的隔震装置测试与评估设备，代表产品为高阻尼橡胶隔震支座。（来源：普利司通公司官网）。
2.2我国市场：进入《条例》强制落地阶段
2021年7月19日，第744号令公布《建设工程抗震管理条例》（简称《条例》），自2021年9月1日起施行。
2.2.1我国**在局部地区高频发生
我国的**数量多、损失大、分布广，采取有效的防震减灾意义重大。减隔震产品能有效降低**对建筑物的**、保障生命财产安全。
我国是个**多发国家，东临太平洋**带，南接欧亚**带。国内主要**带有2条：一条是南北**带，自贺兰山至云南省东北；二是东西**带，背面一条沿陕西、山西至辽宁千山一带，南面一条自帕米尔高原至大别山地区。
我国**7级以上的**占全球**7级以上**的1/3，因**死亡人数占全球的1/2，全球有7次**死亡人数超过20万，其中4次发生在我国；我国有41%的国土面积、一半以上的城市所在地区**基本烈度为7度及以上，6度及以上地区占国土面积的79%。
我国**分布显示出西多东少的特征，**活动水平最高的是**，7级以上**发生率占全国总数的40%以上，6级以上占全国总数的53%以上。**、新疆、云南、四川、青海、河北、**等7个省份集中了新我国成立以来发生的绝大多数强震，7级以上**占比87%+，6级以上占比90%+。（来源：我国**局）
2.2.2我国减隔震政策进展
（一）从研发阶段进入标准指引阶段。我国的减隔震技术研究始于20世纪70年代；20世纪90年代我国隔震支座在研究、开发及应用方面进步显著；1993年，汕头建成我国第一座橡胶隔震支座建筑；2001年，建筑的隔震与减震消能技术被写入国标《建筑抗震设计规范》。
云南省是我国**活动高发省份之一，对减隔震技术的研究走在全国前列，1993年12月，云南省科委下达省重点“八五”攻关项目“隔震橡胶支座开发研究”，并由云南省**工程研究院、云南省橡胶制品研究所、云南省设计院和云南工业大学组成研究课题组，开发研究橡胶隔震支座和软件。1998年4月，该项目研究成果通过验收鉴定，成果达到国际先进水平。2006年开始，、住建部、云南省以及其他**高发省份**了一系列政策法规，鼓励减隔震技术的应用与创新，推动减隔震早期的技术进步。
（二）国家统筹规划，地方积极响应阶段。2014年2月，住建部发布《关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见（暂行）》，建议抗震设防烈度8度（含）以上**高烈度区、**重点监视防御区或**灾后重建阶段的相关建筑，应优先采用减隔震技术进行设计；鼓励重点设防类、特殊设防类建筑和位于抗震设防烈度8度（含）以上**高烈度区的建筑采用减隔震技术。随后**区域政策。
2014-2019年期间我国防震减灾统计与检查工作快节奏推进。其中，在2014-2019年的《住房和城乡建设部工程质量安全监管司工作要点》中均提到了减隔震相关工作；在2014年-2017年城乡建设抗震防灾有关统计数据的函以及2017-2019年的《全国工程质量安全提升行动进展情况的通报》中对减隔震工程数量进行了统计；2018年7月-9月，******开展了防震减灾法执法检查，并指出“**监测预警、减震隔震等新技术近年来在实践中得到推广应用，但尚缺乏明确的法律制度予以规范”。
（三）《条例》强制落地阶段。2021年7月19日，第744号令公布《建设工程抗震管理条例》（以下简称《条例》），自2021年9月1日起施行。条例对部分重要建筑类型减隔震技术的使用，从鼓励转变为强制，规定位于高烈度设防地区、**重点监视防御区的新建学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视等建筑应当按照国家有关规定采用隔震减震等技术，保证发生本区域设防**时能够满足正常使用要求；鼓励在除前款规定以外的建设工程中，采用隔震减震等技术，提高抗震性能。
《条例》覆盖的高烈度设防地区范围（云南省为7度以上、其他省份为8度以上）将由原5省47市的287个区县，增加至23省126市的648个区县，新增18省79市的361个区县。扩大区域后，更多地方政府响应落实。例如河北省住建厅成立建筑工程抗震设防专家委员会，推广减隔震新技术新产品。天津市**局**28项措施落实《条例》，牵头承担工程抗震调查制度建立、抗震性能鉴定制度建立、**风险分类管理、抗震知识宣传普及等12项任务。贵州、南京市、上海市、甘肃、安徽、山东等多地**贯彻实施《条例》的相关举措。
根据云南住建局统计，全省91.2%的国土面积处于7度以上**高烈度区，1500万人居住在活动断层控制的盆地区域。全国8度以上高烈度地区面积占比为18%，而云南46.11%面积为8度以上的高烈度地区，远高于全国平均水平。
《条例》完善了建设工程抗震责任体系。其中，标准化行政主管部门应当推动减隔震相关技术标准的指定，明确通用技术要求；学校、幼儿园、医院、养老机构等重要公共建筑的建设单位应当利用信息化手段，对隔震减震装置采购、勘察、设计、进场检测、安装施工、竣工验收等全过程的信息资料进行采集和存储；施工单位应当在隔震装置使用前进行取样送检。
《条例》对减隔震产品的质量、检测、使用、维护提出了规范化要求。例如：①建立编码和产品检验合格印鉴制度，确保产品可追溯，②施工方或监理方应当在减隔震产品使用前，进行抽样检查，向有资质的检测机构送样，③鼓励地方建立相关标准，鼓励企业产品质量严于国家标准、行业标准。
《条例》明确了已建工程抗震设施的保护和处罚规定，建设工程所有权人应当对建设工程抗震构件、隔震沟、隔震缝、隔震减震装置及隔震标识等进行检查、修缮和维护，及时排查安全隐患，任何单位和个人不得擅自变动、损坏或者拆除；擅自变动、损坏或者拆除建设工程抗震构件、隔震沟、隔震缝、隔震减震装置及隔震标识的，责令停止违法行为，恢复原状或者采取其他补救措施，对个人处5万元以上10万元以下的罚款，对单位处10万元以上30万元以下的罚款。
《条例》有望推动提高老旧建筑的抗震改造进程。规定了位于高烈度设防地区、**重点监视防御区的学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视等已经建成的建筑、进行抗震加固时，应当经充分论证后采用隔震减震等技术，保证其抗震性能符合强制性标准。
2.3国内减隔震行业竞争激烈，但隔震与大项目向龙头集中
国内减隔震行业代表企业包括：震安科技、海德科技、丰泽股份、天铁股份、容大股份、路博科技、时代新材等。其中，震安科技、容大股份、路博科技以建筑减隔震产品为核心主业，天铁股份、丰泽股份以基建类项目居多。
2017年震安科技在建筑减隔震行业市占率（建筑栋数口径）为30.12%，2018年为41.5%。（2018年以后住建部未对外公布减隔震建筑情况）。
根据我们统计的2021年9月以后24个公开招标项目，其中11个由震安科技中标；5个千万级大项目中，震安中标3个、天铁1个。
2.3.1行业壁垒：技术、设计服务、大项目经验
壁垒一：技术研发
减隔震行业具有一定技术壁垒。建筑隔震橡胶支座的生产主要包括钢板的切割、清洗干燥、涂刷胶黏剂，橡胶的塑炼、配料、混炼，以及最后的硫化装配等工艺流程。目前行业对隔震产品的质量要求越来越高，而影响产品质量的因素错综复杂，橡胶的配方设计、钢板表面的处理、胶黏剂的喷涂工艺、硫化工艺等任何一个细小环节问题都将导致橡胶垫力学失稳，从而失去隔震作用。重大市政工程项目往往对减隔震产品性能要求较高，龙头企业凭借产品性能优势将在大型工程中取得竞争优势。
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