（报告出品方/作者：华泰证券，方晏荷，黄颖，张艺露）
建筑节能：BIM、装配式、绿色建材齐发力
设计是关键，信息化是重要保障，BIM加快推广
前端设计是实现零能耗建筑的关键，不同的建筑设计将造成能耗的较大差别。在迈向零能耗建筑的过程中，根据能耗目标实现的难易程度表现为超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑三种形式。超低能耗建筑是近零能耗建筑的初级表现形式，通过被动式设计降低建筑冷热需求，通过主动技术措施提升能源系统的能效。在这个过程中，前端被动式设计对建筑性能有决定性影响，将影响建筑全生命周期的碳排放，在实现室内舒适度的同时降低建筑能耗，是目前最经济有效的建筑节能手段。
我国已将建筑节能设计纳入强制性要求，建筑信息化是实现节能减排的重要保障。《建筑节能与可再生能源利用通用规范》(GB-，后文简称《通用规范》)中，指出新建居住建筑和公共建筑平均设计能耗水平应在年执行的节能设计标准的基础上分别降低30%和20%，碳排放强度应降低40%。通过优化建筑设计可以很大程度降低能源消耗量，为实现零碳建筑助力。然而，由于建筑工程是一项复杂的系统工程，受到各种因素的相互影响，难以直接判断建筑设计的优劣。例如，加大外窗面积可改善自然采光，但在冬季夜间将增大热量消耗，同时在夏季由于太阳光辐射通过窗户进入室内致使空调能耗增加。这就需要利用信息技术对不同的方案进行详细模拟测试和比较。
BIM技术是建筑信息化的重要手段，能够有效提高建筑设计的效率和品质，使得相关节能设计措施快速准确应用。我国的建筑信息化开始于九五时期的“甩图板”工程，算量计价软件、电子投招标的推广带动了建筑行业信息化的进一步落地。BIM技术带来建筑信息化的第二次变革，使得建筑行业迈向基于三维模型设计和建造的全新模式，从根本上改变了从业人员仅依靠符号文字形式图纸进行项目建设和运营管理的工作方式，实现在建设项目全生命周期内提高质量与效率。在建筑设计的过程中，BIM技术通过流程化、数字化和参数化的方式实现协同设计，减少各单位间的协作成本，同时通过软件和插件应用实现碳排放监测和能耗实时管理，进而确定最佳节能设计方案，保障项目建设的经济、节能以及质量目标得以实现。
国家及地方相继出台BIM推进政策，十四五规划指明发展新方向。年，住建部发布的《-年建筑业信息化发展纲要》第一次将BIM纳入信息化标准建设的重要内容，年住建部发布《-年建筑业信息化发展纲要》，BIM成为十三五建筑业重点推广的五大信息技术之首。在住建部发布的《“十四五”建筑业发展规划》中，首次提到BIM标准体系的搭建，并指出要加快推进BIM技术在工程全寿命期的集成应用，到年基本形成BIM技术框架和标准体系。各省市也相继出台BIM推广应用文件。在深圳印发的《关于加快推进BIM技术应用的实施意见(试行)》中，要求自年起新建(立项、核准备案)市区政府投资和国有资金投资建设项目、市区重大项目、重点片区工程项目全面实施BIM技术应用，济南市人民政府也计划年新建住宅建筑实现%BIM交付。
在政策及建筑节能增效需求的双重推动下，我国BIM未来市场空间广阔。根据华经产业研究院，年我国BIM市场规模为.1亿元，同比增速35%，-年CAGR为31%，高于TransparencyMarket统计的全球BIM市场16%的CAGR。年住建部发布的《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》中指出，到年底建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM应用。
根据建设通大数据研究院的统计，截至年3月24日，符合相关要求的企业数量达10,家。从BIM投入来看，主要包括购置、咨询培训和维护升级支出，锐观咨询统计数据中施工企业每年BIM投入约为万元，华经产业研究院的统计数据中年施工企业BIM投入超过万的企业占比最高，为44.84%。此外，中国建筑业协会、广联达（CH）联合发布的《中国建筑业企业BIM应用分析报告》指出，施工企业在BlM上的投入以每年30%左右的速度增长。我们假设企业数量维持10,家不变，按照每家企业BIM系统每年投入万以及30%的年增长率计算，预计//年我国BIM的市场规模为//亿元。
BIM中游行业壁垒较高，运维环节有望产生长期价值。我国BIM产业链参与主体包括上游设备服务供应商、中游设计商和咨询商、下游施工商：上游供应商提供设备、原材料等要素，其中云平台作为BIM厂商的硬件，其成本占比约2%，供应商较为集中，但服务差异不大，议价能力有限，主要供应商即阿里、腾讯、华为；BIM技术平台提供图形引擎，图形引擎是开发BIM项目管理平台的关键部分，以国际厂商为主，国产化率有待提升，代表企业广联达、云建信、Autodesk；软件公司技术对业务数据的贡献能力有限，未来外包模式预计将逐步转化为自有模式，与中游进行融合。
工程设计商和BIM咨询商位于产业链中游，主要负责将BIM应用于建筑设计，提供总体设计、咨询等相关服务，在工程项目的实施过程中是BIM的发起点，通过BIM应用连接上下游，BIM设计模型的质量、可靠性、规范性和复用性对后期模型的深化以及整体工程量的影响较大。中游环节具有较高的壁垒，一方面，新进入者面临着较为严格的资质认证，需要具备建筑智能化系统集成专项工程设计、建筑智能化工程专业承包等资质。
另一方面，BIM要求具有综合技术能力的专业人才，使用人员除了必须具备专业技术能力外，还必须深入了解行业的业务流程、管理标准、相关技术和应用环境，并能针对不同层级、不同区域的特点进行合理规划设计。此外，应用BIM的企业需要根据业主的个性化需求制定综合解决方案，包括前端设计、中端项目实施及后续运维服务，业主在招标的过程中通常要求供应商在BIM领域具有丰富的项目经验，只有长期服务于应用领域的企业才有机会培养出兼具行业知识和项目建设经验的专业人才，并能提供专业综合的解决方案。
BIM下游需求主体是施工方，需求内容包括运维、培训、咨询和产品，施工方通过深化BIM设计模型以生成施工图BIM模型，并负责BIM模型中项目数据信息的收集与更新等。下游施工方与中游设计方保持密切联系对于项目的成功推进和交付具有重要作用，BIM模型中的数据信息在各阶段的共享互通能有效地降低设计变更成本、节约项目资源和规避风险。BIM运维的基础是BIM施工管理，因此施工阶段产生的数据未来有望在BIM运维阶段创造长期价值，但由于当前BIM依旧停留在普及阶段，根据头豹研究院数据，BIM运维市场规模在年应用场景中仅占4.7%。
装配式政策目标明确，钢构制造受益弹性大根据CABEE，建筑施工阶段碳排放量约占全国碳排放量的1%，约占建筑全过程碳排放的2%，虽然在整体建筑碳排放中占比相对较小，但是由于一方面施工活动在短时间内会产生大量的碳排放，另一方面，施工中可以更加节省建筑材料、对设备和系统进行优化选择，并对后期的运维管理产生较大影响，因此减排同样重要，各国纷纷实施推广建筑工业化，装配式建筑快速发展，相比传统现浇建筑，其在建造和拆除阶段可显著降低碳排放，根据中建科技，装配式建筑在建造过程可实现碳减排10%-20%。
我国建筑工业化起步较晚，目标及标准确定后迎来快速发展。年住建部出台《“十三五”装配式建筑行动方案》，方案规定：到年全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上，其中重点推进地区、积极推进地区和鼓励推进地区分别大于20%、15%和10%，到年装配式建筑在新建建筑中占比达30%。同年12月发布《装配式建筑评价标准》，我国装配式迎来快速发展。根据住建部，-年全国新开工装配式建筑面积CAGR达57.9%，20年占新建建筑面积的比例约为20.5%，较19年提升7.1pct，较大幅度超过了政策要求的15%以上的目标。年全国新开工装配式建筑面积达7.4亿平方米，同比增长18%，占新建建筑面积的比例为24.5%，较20年继续提升4.0pct。
根据结构体系划分，装配式建筑大致可分为预制混凝土结构（PC）、钢结构（PS）和木结构三大类，目前主流结构仍以PC为主，在住宅中渗透率较高，而钢结构则主要应用在大跨度厂房、体育馆、超高层办公楼等工业和公共建筑。根据住建部，年新开工的装配式建筑中，PC结构占比65%，钢结构占比31%；年PC结构占比66%，钢结构占比28%，PC由于其成本优势、住宅使用接受度较高等原因仍领先发展。但从碳排放角度来看，钢结构优于PC结构，根据孟昊杰年11月在论文《装配式建筑施工碳排放计算及影响因素分析》中对秦皇岛青年公寓案例项目的测算，钢结构单位建筑面积碳排放量约为PC结构的56%，此外钢结构材料相比PC具备较好的可回收性可实现间接节能降碳，基于此政策对于钢结构支持力度渐大。
按照装配式建筑交付流程来看，产业链主要分为设计、制造和装修三大环节。传统建筑的建设程序为设计-主体结构-二次结构-装修水电，装配式建筑虽然没有改变大类划分，但在前端的设计环节增加了构件深化设计，在中端的施工环节增加了工厂构件制造，区别于传统设计可在施工环节进行差错变更，“零变更”的目标对装配式建筑的设计环节提出更高要求，因此前端设计环节掌握核心技术以及科技运用成熟的企业更容易形成竞争壁垒，而构件的交付能力和成本优势则是制造环节最核心的竞争力，装配式装修尚处于起步阶段。
我们根据住建部规定的年装配式建筑占新建建筑的比例达到30%，钢结构行业“十四五”规划提出的年钢结构建筑占新建建筑面积比例达到15%以上的目标，测算年末装配式产业链市场规模预计达2.58万亿，“十四五”期间CAGR约7.6%，其中钢结构模式虽成本仍有劣势，但在建筑节能减排方面具备较大优势，双碳目标下有望获得政策青睐，“十四五”CAGR约17.5%；装配式装修由于刚处于发展初期，基数较低，有望随着产业成熟迎来较快增长，“十四五”CAGR约16.6%。主要假设如下：
1）年新建建筑面积30.2万亿㎡，考虑到22年房地产受政策调控影响，商品房新建建筑竣工面积预计会进一步下滑（22年1-4月为-11.9%），公共建筑受稳增长影响，需求预计有所改善，假设综合影响下22年新建建筑面积增速-8.0%，-年增速恢复至常规增速水平-2.0%；
2）年新建装配式建筑面积占新开工建筑面积为30%，“十四五”期间匀速实现；
3）年钢结构模式占新开工装配式建筑的比例达15%，以3.0/5.0/6.0/7.6pct的速度提升，关于PC、PS造价预测，假设成本分为直接成本（人工费、材料费、机械费）、间接成本（组织措施费、管理费、规费）、利润和税金四大类；
4）根据行业经验，传统建筑设计的单平米收费在30-40元（对应建筑单平造价的1%-2%），而装配式建筑额外增加的深化设计和精细化设计部分可增加每平米设计费约10元；根据行业经验，年装配式装修单价预计元/㎡，假设在产品迭代下每年下降8%。
改善围护结构热工性能是建筑运行节能重要手段根据《建筑碳排放计算标准》，建筑运行阶段能耗主要来自暖通空调系统、生活热水系统、照明及电梯系统，不考虑农村建筑，我们估算暖通空调、生活热水、照明及电梯能耗分别占比48%/15%/8%。
1）暖通空调系统通过交换冷热能量的形式实现空调对环境的温度、湿度以及通排风的作用，其中70%以上的暖通空调系统能耗是由于围护结构的传热造成。围护结构的保温隔热、蓄热放热能力是影响暖通系统能耗的主要因素，通过改善围护结构的热工性能可以实现节能。围护结构主要涉及外墙、内墙、门窗、屋面和地面，其中，窗户是一种特殊组件，其传热系数通常是建筑其他组件的5倍，热损失约占围护结构总热损失40%-70%，外墙和屋面的热损失占比约20%-40%。在节能手段上，改善门窗绝热性能可以使用更换窗框材料、使用节能玻璃、采取遮阳措施，外墙和屋面保温可以设置保温层、使用保温材料和防水材料。
2）生活热水系统是建筑给排水设计的重要内容，主要包括热源、散热设备、控制系统、管路系统等，其能耗主要与热源和管路系统有关，通过使用高能效锅炉、太阳能等热源以及节能管材可以降低这一环节能耗。
3）照明系统是由照明控制装置及控制软件、灯具、光源等设备构成，以实现特定区域照明功能的系统。我国照明系统用电量占整个社会的用电量超10%，其主要能耗由灯具产生，照明系统节能可以通过选用LED灯、低压荧光灯等节能照明器材以及智能照明控制系统等方式实现。
4）电梯系统主要包括电气控制系统、曳引系统、导向系统等，电梯是高层建筑最大能耗设备之一。据中国电梯协会测算估计，我国平均每部电梯每天耗电量约40kWh，约占整个建筑能耗的5%，电梯系统节能主要通过对电梯内部系统进行调整升级的方式实现，包括加装电能回馈装置、采用永磁无齿型曳引机等。
我们主要聚焦建筑运行阶段节能要求提升对建筑材料的影响，故以下将重点分析优化暖通空调系统涉及的节能玻璃、遮阳材料和保温材料。（报告来源：未来智库）
节能玻璃：预计22-25年用量需求CAGR约20%，Low-E玻璃政策强制力不强门窗是围护结构中散热量最大的部分，是建筑节能的关键突破口，具有低投入、高产出的经济效益，改善方式多样。门窗保温环节，建筑造价5%-10%的节能成本可实现30%-75%的节能收益。一般通过更换窗框材料、选用优质密封条、改善窗墙比、使用节能玻璃、采取遮阳措施可以改善门窗的绝热性能，有效降低室内空气与室外空气的热传导。玻璃是门窗的主要组成部分，占据了门窗主要的传热量，节能玻璃逐步替代普通单层玻璃，有效减少建筑门窗热量散失，降低制冷制热设施能耗。根据南玻集团年报，我国节能玻璃使用率尚不足15%，《通用规范》新标准下公共建筑和居住建筑外窗传热系数较旧标准分别下浮0%-20%和20%-40%，有望推动节能玻璃需求量提升。
若年新建建筑节能玻璃使用率提升至50%，存量建筑年平均改造率1%，则-年节能玻璃需求面积复合增速预计20%。新建建筑方面，年我国民用建筑竣工面积36.8亿㎡，门窗用玻璃占建筑面积比采用建筑企业玻璃消耗面积/房屋竣工面积测算约28%，据此估算21年窗户需求预计约10.2亿㎡，节能玻璃使用率近似为26%。假设22-25年民用建筑3竣工面积增速为0%，25年节能玻璃使用率提升至50%，则25年新建建筑市场节能玻璃需求预计达到5.1亿㎡，22-25年CAGR约18.3%。存量改造方面，根据住建部，年存量民用建筑面积约亿㎡，按照既有节能玻璃使用率15%测算，则节能玻璃应用面积约11.3亿㎡，预计剩余改造需求空间约94亿㎡。
Low-E玻璃是未来节能玻璃的应用主流。节能玻璃是指具有保温隔热特性的玻璃，主要包括中空玻璃、热反射玻璃、夹层玻璃、Low-E玻璃等。其中相较传统玻璃，Low-E玻璃节能效用和成本效用良好。节能方面，根据《我国Low-E节能玻璃推广应用现状分析》4中测算，以全国每年新安装门窗4亿平方米测算，若均采用Low-E玻璃，相较于普通中空玻璃，每年可节能标准煤万吨，减少NOX和SO2/CO2排放量8/2万吨；成本方面，Low-E中空玻璃较普通中空玻璃价格高25%，假设门窗用玻璃占建筑面积的20%，使用Low-E中空玻璃可节省60%以上的采暖和制冷费用，以m2房屋计算，大约2.8年即可收回采用Low-E玻璃所增加的成本，长期具有良好的经济效益。
我国渗透率与发达国家存在较大差距，但当前政策强制力不高。目前我国Low-E玻璃主要应用于大型公共建筑领域，根据行业调研，截至年预计渗透率不足15%，与海外发达国家存在较大差距，德国/韩国/波兰Low-E玻璃使用率分别达92%/90%/75%，随着节能减排政策持续推进，建筑节能要求不断提高，Low-E玻璃在普通公共建筑、民用住宅领域的需求有望不断增长，但政策强制力不高。
欧美等国家的Low-E玻璃渗透率很高主要得益于其政策上的强制规定，根据欧洲平板玻璃协会年的报告，1年欧洲各国宣布于5年强制采用Low-E中空玻璃后，Low-E中空玻璃的市场占有率直线上升。而我国主要通过整体建筑技术的提升实现节能要求，并未对该单一产品做出强制应用要求，且我国气候区域较多，对于寒冷和严寒地区外窗传热系数限值要求多小于2.0，对Low-E有较强需求，但夏热冬暖、夏热冬冷、温和地区基本均大于2.0，普通玻璃即可满足需求。
供给端，Low-E节能玻璃作为中高端产品，龙头产能集中度约25%。相比于普通玻璃的生产，节能玻璃需要经过更难的深加工，在技术水平和资金投入上要求更高，往往小厂生产出来的玻璃品控无法保证，因此节能玻璃是玻璃产业链中较为中高端的产品。市场参与主体主要是台玻集团（TW）、信义玻璃（HK）、旗滨集团（CH）、南玻A（CH）、耀皮玻璃（CH）、金晶科技（CH）等传统龙头企业，年TOP5企业Low-E产能市占率约为25%。此外据南玻集团公告，其高品质节能环保Low-E中空玻璃在国内高端市场占有率超40%。
遮阳材料：需求增加+渗透率提升，预计功能性遮阳22-25年销售额CAGR约23%建筑遮阳能够降低空调制冷和采暖能耗，通过遮阳的设置可以防止阳光辐射直接进入室内,在节能的同时有效的改善室内环境，且投资少经济性较强。根据建筑遮阳行业协会，窗户遮阳节约能耗约是建筑能耗的10%到24%，但用于遮阳的建筑投资不足2%。因此良好的遮阳设计不仅是影响建筑形体和美感的关键要素，还节省能耗降低成本。
根据遮阳设施的安装位置不同可分为三种，即外遮阳、内遮阳和中遮阳。外遮阳的优点是太阳辐射在遮阳层上所产生的热量停留在建筑外部，散热性好，缺点是保护维护比较难；内遮阳优点是安装方便、安全，不破坏建筑外立面，且因构件位于室内，便于维护和清洁。窗玻璃中置式遮阳兼具外遮阳和内遮阳的特点，遮阳设施通常位于双层玻璃的中间，与窗框及玻璃组合成为整扇窗户，有着较强的整体性，一般是由工厂一体生产成型。
近年遮阳材料行业销售额维持小幅增长，年遮阳材料行业销售额.4亿元，-年复合增速约4.9%，根据中国建筑遮阳行业协会，到年国内建筑遮阳行业销售额预计可达到亿元，对应21-25年CAGR约15.3%。遮阳行业主要包含五大类产品：布艺窗帘、功能性遮阳产品、外遮阳产品、配套产品和竹草藤麻窗帘，其中布艺窗帘为主要产品，21年市场份额约92.3%。
功能性遮阳材料具备多种功能，是建筑节能的重要补充。相对于传统遮阳材料，功能性遮阳材料具备遮阳、调光、节能、防污、阻燃等多种功能，建筑在采用功能性遮阳材料后，太阳辐射强度由%下降为14%-35%，功能性遮阳材料有效阻断了太阳产生的热空气与建筑物之间的对流，同时过滤眩光，获取自然光线，提高视觉舒适度，符合国家绿色建材的产业政策和发展战略。此外，由于功能性遮阳材料的生产用料少，适用于批量自动化生产，因此原材料和人工成本较低。
在节能需求提升的趋势下，我国功能性遮阳材料市场渗透率有较高的提升空间。我国功能性遮阳行业起步较晚，尚处于发展阶段，市场渗透率较低，年我国功能性遮阳产品销售额为.3亿元，同比4.0%，在整体建筑遮阳行业的渗透率仅为3.30%。但功能性遮阳产品在欧美等发达国家是建筑遮阳主流产品，普及率和更换率较高，根据ISIBWorld数据，年美国功能性遮阳产品渗透率达79%，其中75%为居民消费。我国未来渗透率有较高提升空间，根据中国建筑遮阳行业协会的预测，到年国内功能性建筑遮阳行业市场规模将达到亿元，-年均复合增速为23.3%，渗透率提升至4.87%。
我国功能性遮阳行业竞争格局较为分散，形成三大梯队。据中国建筑遮阳材料协会统计，年我国功能性遮阳材料企业数量达到家，其中规模以上（万元以上）收入规模企业余家。我国建筑遮阳行业中参与竞争的厂商根据规模、技术水平、产品质量、毛利率、目标市场分为三个层次明显的梯队，第一梯队面向中高端市场，产品质量高、拥有先进的技术设备，毛利率水平较高，约有十余家公司，占有20%的市场份额，其中三家龙头企业玉马遮阳、西大门、先锋新材年市场份额约为5.4%。第二梯队为中等规模公司，约占据30%-40%的市场份额。第三梯队则是数量众多的作坊式企业，产品主要供应国内低端市场，以价格竞争为主要竞争方式，毛利率较低，占据40%-50%的市场份额。
保温材料：本轮标准提升带动增量市场较小，新材料能否突围更值得