Quantumrun

KREDIT OBRAZU: Quantumrun

Ceny bytů se propadají, protože 3D tisk a maglevy znamenají revoluci ve stavebnictví: Budoucnost měst P3

David Tal, vydavatel, futurista
@DavidTalWrites
LinkedIn

Út, 09/15/2020 - 09:04

Jednou z největších překážek pro mileniály, kteří se snaží stát se dospělými, jsou explodující náklady na vlastnictví domova, zejména v místech, kde chtějí žít: ve městech.

Od roku 2016 je v mém domovském městě Torontu v Kanadě průměrná cena za nový dům nyní přes jeden milion dolarů; mezitím se průměrná cena za byt pohybuje přes hranici 500,000 XNUMX dolarů. Podobné šoky z nálepek pociťují první kupci domů ve městech po celém světě, z velké části způsobeny rostoucími cenami pozemků a masivním nárůstem urbanizace diskutovaným v první část této série Future of Cities.

Ale pojďme se blíže podívat na to, proč ceny bydlení klesají na banány, a pak prozkoumáme nové technologie, které mají zlevnit bydlení do konce třicátých let 2030. století.

Inflace cen bydlení a proč s tím vlády málo dělají

Pokud jde o cenu domů, nemělo by být překvapením, že většina šoku z nálepky pochází spíše z hodnoty pozemku než skutečné bytové jednotky. A pokud jde o faktory, které určují hodnotu půdy, hustotu obyvatelstva, blízkost zábavy, služeb a vybavení a úroveň okolní infrastruktury jsou vyšší než většina – faktory, které se vyskytují ve vyšších koncentracích spíše v městských než venkovských komunitách.

Ale ještě větším faktorem ovlivňujícím hodnotu půdy je celková poptávka po bydlení v konkrétní oblasti. A právě tato poptávka způsobuje přehřívání našeho trhu s bydlením. Mějte na paměti, že do roku 2050 téměř 70 procent světa bude žít ve městech, 90 procent v Severní Americe a Evropě. Lidé se hrnou do měst, do městského životního stylu. A nejen velké rodiny, ale také svobodní lidé a páry bez dětí hledají městské domy, čímž tuto poptávku po bydlení ještě více navyšují.

Nic z toho by samozřejmě nebyl problém, kdyby města byla schopna tuto rostoucí poptávku uspokojit. Bohužel, žádné město na Zemi dnes nestaví dostatek nových bytů dostatečně rychle, aby tak učinilo, což způsobuje, že základní mechanismy ekonomiky nabídky a poptávky pohánějí desetiletí trvající růst cen bydlení.

Lidem – voličům – se samozřejmě nelíbí, že si nemohou dovolit domovy. To je důvod, proč vlády po celém světě reagovaly různými dotačními programy, které lidem s nižšími příjmy pomohly zajistit půjčky (ehm, 2008-9) nebo získat velké daňové úlevy při nákupu svého prvního domu. Myšlenka je taková, že lidé by si koupili domy, jen kdyby měli peníze nebo mohli být schváleni na půjčky na nákup uvedených domů.

Toto je BS.

Důvodem všeho toho šíleného růstu cen bydlení je opět nedostatek domů (nabídky) ve srovnání s počtem lidí, kteří si je chtějí koupit (poptávka). Poskytnutí přístupu lidem k půjčkám tuto základní realitu neřeší.

Přemýšlejte o tom: Pokud každý získá přístup k půlmilionovému hypotečnímu úvěru a pak bude soutěžit o stejný počet omezených domů, vše, co udělá, je způsobit nabídkovou válku o několik domů, které lze koupit. To je důvod, proč malé domy v centru měst mohou získat 50 až 200 procent nad svou požadovanou cenou.

Vlády to vědí. Ale také vědí, že větší procento voličů, kteří vlastní domy, dává přednost tomu, aby jejich hodnota meziročně vzrostla. To je velký důvod, proč vlády nepřilévají miliardy, které náš trh s bydlením potřebuje na výstavbu obrovského množství veřejných bytových jednotek, aby uspokojily poptávku po bydlení a ukončily inflaci cen bydlení.

Mezitím, pokud jde o soukromý sektor, byli by více než rádi, že by tuto poptávku po bydlení uspokojili výstavbou nových bytů a bytů, ale současný nedostatek stavební práce a omezení ve stavebních technologiích činí tento proces pomalým.

Existuje vzhledem k současnému stavu věcí naděje pro začínající mileniály, kteří se chtějí odstěhovat ze sklepa svých rodičů, než jim bude 30 let?

Legoizace stavebnictví

Naštěstí existuje naděje pro mileniály toužící stát se dospělými. Řada nových technologií, které jsou nyní ve fázi testování, má za cíl snížit náklady, zlepšit kvalitu a zkrátit dobu potřebnou k výstavbě nových domů. Jakmile se tyto inovace stanou standardem ve stavebnictví, podstatně zvýší roční počet nových bytových projektů, čímž vyrovná nerovnováhu nabídky a poptávky na trhu s bydlením a doufejme, že poprvé po desetiletích budou domy opět dostupné.

('Konečně! Nemám pravdu?' říká dav do 35 let. Starší čtenáři teď možná zpochybňují své rozhodnutí založit svůj důchodový plán na investicích do nemovitostí. Dotkneme se toho později.)

Začněme tento přehled použitím tří relativně nových technologií, které mají za cíl přeměnit dnešní stavební proces na obří Lego stavbu.

Prefabrikované stavební prvky. Čínský developer postavil 57patrovou budovu v 19 dnech. Jak? Díky použití prefabrikovaných stavebních prvků. Podívejte se na toto časosběrné video procesu výstavby:

Předizolované stěny, předmontované systémy HVAC (klimatizace), hotové střešní krytiny, celé ocelové rámy budov – posun k používání prefabrikovaných stavebních prvků se rychle šíří v celém stavebním průmyslu. A na základě čínského příkladu výše by nemělo být záhadou proč. Použití prefabrikovaných stavebních prvků zkracuje dobu výstavby a snižuje náklady.

Prefabrikované komponenty jsou také šetrné k životnímu prostředí, protože snižují plýtvání materiálem a snižují počet výjezdů na stavbu. Jinými slovy, místo přepravy surovin a základních zásob na staveniště, aby se stavba postavila od nuly, je většina konstrukce předem vyrobena v centralizované továrně a poté odeslána na staveniště, kde se jednoduše sestaví.

3D tištěné prefabrikované stavební komponenty. 3D tiskárnám se budeme věnovat mnohem podrobněji později, ale jejich první využití v bytové výstavbě bude při výrobě prefabrikovaných stavebních dílů. Konkrétně schopnost 3D tiskáren stavět objekty vrstvu po vrstvě znamená, že mohou dále snížit množství odpadu spojeného s výrobou stavebních komponent.

3D tiskárny mohou vyrábět stavební komponenty s vestavěnými potrubími pro instalatérské práce, elektrické vodiče, kanály HVAC a izolace. Mohou dokonce potisknout celé montované stěny s připravenými přihrádkami pro instalaci různé elektroniky (např. reproduktory) a spotřebičů (např. mikrovlnky), na základě specifických požadavků zákazníků.

Robot stavební dělníci. S tím, jak se stále více stavebních komponentů stává prefabrikovanými a standardizovanými, bude stále praktičtější zapojit do stavebního procesu roboty. Zvažte toto: Roboti jsou již zodpovědní za montáž velké většiny našich automobilů – drahých a složitých strojů, které vyžadují přesnou montáž. Stejné roboty na montážní lince mohou a brzy budou používány k hromadné výrobě a tisku prefabrikovaných součástí. A jakmile se to stane průmyslovým standardem, začnou ceny staveb výrazně klesat. Ale nezůstane jen u toho.

Už jsme to měli robot zedníci (viz. níže). Brzy uvidíme řadu specializovaných robotů, kteří budou pracovat společně s lidskými stavebními dělníky na montáži velkých prefabrikovaných stavebních dílů na místě. Tím se zvýší rychlost výstavby a také se sníží celkový počet řemeslníků potřebných na stavbě.

Vzestup stavebních 3D tiskáren

Většina věžových budov je dnes postavena pomocí procesu zvaného kontinuální tvarování, kde je každá úroveň postavena vytvrzením litého betonu uvnitř tvarovacích desek. 3D tisk posune tento proces na další úroveň.

3D tisk je aditivní výrobní proces, který bere počítačem generované modely a staví je v tiskovém stroji vrstvu po vrstvě. V současné době většinu 3D tiskáren využívají společnosti ke stavbě složitých plastových modelů (např. modely aerodynamických tunelů v leteckém průmyslu), prototypů (např. pro plastové spotřební zboží) a komponentů (např. složité díly v automobilech). Menší spotřebitelské modely se také staly populární pro výrobu různých plastových pomůcek a uměleckých kousků. Podívejte se na toto krátké video níže:

Přestože se tyto 3D tiskárny ukázaly jako všestranné, v příštích pěti až deseti letech rozvinou podstatně pokročilejší schopnosti, které budou mít obrovský dopad na stavební průmysl. Pro začátek, namísto použití plastů k tisku materiálů, budou 10D tiskárny v konstrukčním měřítku (tiskárny, které jsou vysoké a široké dvě až čtyři podlaží a stále se rozrůstají) používat cementovou maltu ke stavbě domů v životní velikosti vrstvu po vrstvě. Krátké video níže představuje prototyp 3D tiskárny vyrobené v Číně, která postavila deset domů za 3 hodin:

Jak tato technologie dozrává, masivní 3D tiskárny budou tisknout komplikovaně navržená bydlení a dokonce celé výškové budovy buď po částech (vzpomeňme na 3D tištěné, prefabrikované stavební komponenty popsané dříve), nebo v plném rozsahu na místě. Někteří odborníci předpovídají, že tyto obří 3D tiskárny by mohly být dočasně umístěny v rostoucích komunitách, kde by se používaly k výstavbě domů, komunitních center a dalšího vybavení kolem nich.

Celkově existují čtyři klíčové výhody, které tyto budoucí 3D tiskárny zavedou do stavebního průmyslu:

Kombinování materiálů. Dnes je většina 3D tiskáren schopna tisknout pouze jeden materiál najednou. Odborníci předpovídají, že tyto 3D tiskárny v konstrukčním měřítku budou schopny tisknout více materiálů najednou. To může zahrnovat vyztužení plastů grafenovými skleněnými vlákny pro tisk budov nebo stavebních součástí, které jsou lehké, odolné proti korozi a neuvěřitelně pevné, stejně jako tisk plastů vedle kovů pro tisk skutečně jedinečných struktur.

Pevnost materiálu. Podobně schopnost tisknout všestrannější materiály umožní těmto 3D tiskárnám stavět betonové stěny, které jsou podstatně pevnější než většina současných forem staveb. Pro srovnání, konvenční beton může vydržet tlakové napětí 7,000 14,500 liber na čtvereční palec (psi), přičemž až 3 XNUMX je považováno za vysokopevnostní beton. Raný prototyp XNUMXD tiskárny od Vytváření obrysů dokázal vytisknout betonové stěny při působivých 10,000 XNUMX psi.

Levnější a méně plýtvání. Jednou z největších výhod 3D tisku je, že umožňuje vývojářům podstatně snížit množství odpadu spojeného s procesem výstavby. Současné stavební procesy například zahrnují nákup surovin a standardizovaných dílů a následné vyřezávání a montáž hotových stavebních dílů. Přebytečné materiály a zbytky byly tradičně součástí nákladů na podnikání. Mezitím 3D tisk umožňuje vývojářům tisknout hotové stavební komponenty zcela podle specifikací, aniž by při tom plýtvali kapkou betonu.

Někteří odborníci předpovídají, že by to mohlo snížit náklady na výstavbu až o 30 až 40 procent. Vývojáři také najdou úsporu nákladů ve snížení nákladů na dopravu materiálu a ve snížení celkové lidské práce potřebné k výstavbě konstrukcí.

Rychlost výroby. A konečně, jak již dříve zmínil čínský vynálezce, jehož 3D tiskárna postavila deset domů za 24 hodin, tyto tiskárny mohou podstatně zkrátit dobu potřebnou k výstavbě nových staveb. A podobně jako v bodě výše, jakékoli zkrácení doby výstavby bude znamenat výraznou úsporu nákladů pro jakýkoli stavební projekt.

Výtahy Willy Wonky pomáhají budovám dosáhnout nových výšin

Jakkoli se tyto 3D tiskárny ve stavebním měřítku stanou průkopnickými, nejsou jedinou převratnou inovací, která otřese stavebním průmyslem. V nadcházejícím desetiletí bude představena nová výtahová technologie, která umožní budovám stát vyšší a s mnohem propracovanějšími tvary.

Zvažte toto: Běžné ocelové lanové výtahy (ty, které vezou 24 cestujících) mohou v průměru vážit až 27,000 130,000 kilogramů a spotřebovat 24 7 kWh za rok. Jedná se o těžké stroje, které musí pracovat XNUMX hodin denně, XNUMX dní v týdnu, aby zvládly šest jízd výtahem denně, které průměrný člověk používá. I když si můžeme stěžovat, kdykoli se výtah v naší budově občas rozjede, ve skutečnosti je úžasné, že nevychází z provozu častěji, než tomu je.

Aby se tyto výtahy vypořádaly s náročnou pracovní zátěží, musí se s nimi potýkat při každodenní práci stroj, vyvinuli nové, ultralehké výtahové kabely, které zdvojnásobují životnost výtahu, snižují tření o 60 procent a spotřebu energie o 15 procent. Inovace jako tyto umožní výtahům vystoupat až do výšky 1,000 XNUMX metrů (jeden kilometr), což je dvojnásobek toho, co je dnes možné. Umožní také architektům navrhovat stále vyšší budoucí budovy.

Ale ještě působivější je nový design výtahu německé společnosti ThyssenKrupp. Jejich výtah vůbec nepoužívá kabely. Místo toho používají magnetickou levitaci (maglev) ke klouzání jejich výtahových kabin nahoru nebo dolů, podobně jako japonské levitující vysokorychlostní vlaky. Tato inovace umožňuje některé vzrušující výhody, jako například:

Už žádné výškové omezení budov – můžeme začít stavět budovy ve sci-fi výškách;
Rychlejší servis, protože výtahy maglev nevytvářejí žádné tření a mají mnohem méně pohyblivých částí;
Výtahové kabiny, které se mohou pohybovat vodorovně i svisle ve stylu Willyho Wonky;
Schopnost spojit dvě sousedící výtahové šachty umožňující kabině výtahu vyjet nahoru levou šachtou, přenést se do pravé šachty, cestovat dolů pravou šachtou a přenést se zpět do levé šachty, aby zahájila další rotaci;
Schopnost více kabin (desítky ve výškových budovách) cestovat v této rotaci společně, což zvyšuje přepravní kapacitu výtahu nejméně o 50 procent a zároveň snižuje čekací doby výtahu na méně než 30 sekund.

Podívejte se na krátké video ThyssenKrupp níže pro ilustraci těchto maglevových výtahů v akci:

Architektura v budoucnosti

Robotičtí stavební dělníci, 3D tištěné budovy, výtahy, které mohou jezdit vodorovně – koncem 2030. let 3. století tyto inovace zboří prakticky všechny technické překážky, které v současnosti omezují představivost architektů. 2030D tiskárny umožní stavbu budov s neslýchanou geometrickou složitostí. Designové trendy budou více volné a organické. Nové tvary a nové kombinace materiálů umožní, aby se na počátku třicátých let objevila zcela nová postmoderní estetika budov.

Mezitím nové výtahy maglev odstraní všechna výšková omezení a zavedou nový způsob dopravy z budovy do budovy, protože horizontální výtahové šachty lze zabudovat do sousedních budov. Stejně jako tradiční výtahy umožnily vynález vysokých výškových budov, horizontální výtahy mohly také podnítit vývoj vysokých a širokých budov. Jinými slovy, jednotlivé výškové budovy, které pokrývají celý městský blok, se stanou běžnějšími, protože horizontální výtahy usnadní pohyb po nich.

A konečně, roboti a montované stavební komponenty sníží náklady na stavbu tak nízko, že architekti budou mít mnohem větší prostor pro kreativitu při svých návrzích od vývojářů, kteří dříve dávali peníze.

Sociální dopad levného bydlení

Při společném použití výše popsané inovace podstatně sníží náklady a čas potřebný k výstavbě nových domů. Ale jako vždy nové technologie přinášejí pozitivní i negativní vedlejší účinky.

Negativní perspektiva vidí, že přebytek nového bydlení umožněný těmito technologiemi rychle napraví nerovnováhu nabídky a poptávky na trhu s bydlením. To začne plošně snižovat ceny bydlení ve většině měst, což negativně ovlivní současné vlastníky domů, kteří jsou při případném odchodu do důchodu závislí na rostoucí tržní hodnotě svých domů. (Abychom byli spravedliví, bydlení v oblíbených čtvrtích nebo čtvrtích s vysokými příjmy si zachová větší hodnotu ve srovnání s průměrem.)

S tím, jak se inflace cen bydlení začne v polovině třicátých let 2030 vyrovnávat a možná i deflaci, spekulativní majitelé domů začnou hromadně prodávat své přebytečné nemovitosti. Nezamýšleným efektem všech těchto jednotlivých výprodejů bude ještě prudší pokles cen bydlení, protože celkový trh s bydlením se poprvé po desetiletích stane trhem kupujících. Tato událost způsobí momentální recesi na regionální či dokonce globální úrovni, jejíž rozsah nelze v tuto chvíli předvídat.

Nakonec se bydlení stane do 2040. let XNUMX. století tak hojným, že se jeho trh stane komoditním. Vlastnit dům již nebude mít investiční přitažlivost generací minulých. A s nadcházejícím zavedením Základní příjem, popsané v našem Budoucnost práce série se společenské preference přesunou směrem k pronájmu než k vlastnictví domu.

Pozitivní perspektiva je nyní o něco zjevnější. Mladší generace, které nejsou na trhu s bydlením, budou konečně moci vlastnit vlastní bydlení, což jim umožní novou úroveň nezávislosti v nižším věku. Bezdomovectví se stane minulostí. A budoucí uprchlíci, kteří budou nuceni opustit své domovy kvůli válce nebo změně klimatu, budou důstojně ubytováni.

Celkově má Quantumrun pocit, že společenské výhody pozitivní perspektivy převažují nad dočasnou finanční bolestí negativní perspektivy.

Naše série Future of Cities je teprve na začátku. Přečtěte si další kapitoly níže.