A lakásárak összeomlanak, ahogy a 3D nyomtatás és a maglevek forradalmasítják az építőiparban: Future of Cities P3

A felnőtté válásért küzdő millenniumiak egyik legnagyobb akadálya az otthonuk kirobbanó költsége, különösen azokon a helyeken, ahol élni szeretnének: a városokban.

2016-tól szülővárosomban, Torontóban, Kanadában az új ház átlagos ára most van több mint egymillió dollár; eközben egy társasház átlagos ára az 500,000 XNUMX dollár körül mozog. Hasonló matricasokkokat éreznek az első lakásvásárlók a városokban szerte a világon, aminek hátterében nagyrészt a növekvő földárak és a XNUMX-ben tárgyalt hatalmas urbanizációs felfutás áll. első rész a Future of Cities sorozatból. 

De nézzük meg közelebbről, hogy miért mennek el a lakásárak, majd fedezzük fel azokat az új technológiákat, amelyek a 2030-as évek végére olcsóbbá teszik a lakhatást. 

A lakásárak inflációja, és miért tesznek keveset a kormányok ellene

Ha a lakások áráról van szó, nem lehet meglepő, hogy a matricasokk nagy része inkább a telek értékéből fakad, mint a tényleges lakóegységből. Ami pedig a föld értékét, a népsűrűséget, a szórakozási lehetőségek, szolgáltatások és szolgáltatások közelségét, valamint a környező infrastruktúra szintjét meghatározó tényezőket illeti, a legtöbbnél magasabb rangot jelent – ​​ezek a tényezők nagyobb koncentrációban a városi, nem pedig a vidéki közösségekben találhatók meg. 

De a föld értékét még nagyobb tényező az adott területen belüli teljes lakáskereslet. És ez a kereslet okozza lakáspiacunk túlmelegedését. Ne feledje, hogy 2050-re majdnem 70 százalék a világ lakosságának városaiban, 90 százaléka Észak-Amerikában és Európában fog élni. Az emberek a városokba özönlenek, a városi életmód felé. És nem csak a nagycsaládosok, hanem az egyedülállók és a gyermektelen párok is városi otthonokra vadásznak, még jobban felpörgetik ezt a lakásigényt. 

Természetesen mindez nem jelentene problémát, ha a városok képesek lennének kielégíteni ezt a növekvő igényt. Sajnos ma a Földön egyetlen város sem épít elég gyorsan új lakást ahhoz, hogy ezt megtegye, és ezáltal a keresleti és kínálati gazdaságtan alapvető mechanizmusai táplálják a lakásárak több évtizedes növekedését. 

Természetesen az emberek – a választók – nem nagyon szeretik, ha nem engedhetik meg maguknak az otthonukat. Ez az oka annak, hogy a kormányok szerte a világon különféle támogatási rendszerekkel reagáltak, hogy segítsenek az alacsonyabb jövedelmű embereknek hitelhez jutni (ahem, 2008-9), vagy jelentős adókedvezményeket kapjanak első lakásuk megvásárlásakor. Az a gondolat, hogy az emberek lakást vásárolnának, ha lenne pénzük, vagy ha hitelt kapnának az említett lakások megvásárlására. 

Ez a BS. 

Ennek az őrült lakásárak-növekedésnek az oka ismét a lakások (kínálat) szűkössége a megvásárolni vágyók számához (kereslethez) képest. Az, hogy az embereknek hitelhez jutnak, nem oldja meg ezt a mögöttes valóságot. 

Gondoljunk csak bele: ha mindenki hozzájut félmillió dolláros jelzáloghitelhez, majd ugyanannyi korlátozott lakásért versenyez, akkor csak licitharcot indítunk a megvásárolható néhány lakásért. Ez az oka annak, hogy az apró otthonok a városok belvárosában 50-200 százalékkal többet tudnak behúzni a kért ár felett. 

A kormányok tudják ezt. De azt is tudják, hogy a választók nagyobb százaléka, akik saját lakással rendelkeznek, szívesebben látják háza értékének növekedését évről évre. Ez a fő oka annak, hogy a kormányok nem öntik be azokat a milliárdokat, amelyekre lakáspiacunknak szüksége van ahhoz, hogy nagyszámú állami lakást építsen, hogy kielégítse a lakáskeresletet és megállítsa a lakásárak inflációját. 

Mindeközben a magánszektort illetően örömmel teljesítenék ezt a lakásigényt új lakás- és társasházi fejlesztésekkel, de az építőipari munkaerő jelenlegi hiánya és az épülettechnikai korlátok miatt ez lassú folyamat.

Tekintettel a dolgok jelenlegi állására, van-e remény a bimbózó ezredfordulóra, aki ki akar költözni szülei pincéjéből, mielőtt betölti harmincas éveit? 

Az építkezés legoizálása

Szerencsére van remény a felnőtté válni vágyó millenniumokra. Számos, jelenleg tesztelési fázisban lévő új technológia célja a költségek csökkentése, a minőség javítása és az új otthonok építéséhez szükséges idő csökkentése. Az építőipari szabványokká válva ezek az innovációk jelentősen megnövelik az új lakásépítések éves számát, kiegyenlítve ezzel a lakáspiac keresleti-kínálati egyensúlyát, és remélhetőleg évtizedek óta először újra megfizethetővé teszik a lakásokat. 

("Végre! Igazam van?" - mondja a 35 év alattiak tömege. Az idősebb olvasók most megkérdőjelezik azt a döntésüket, hogy ingatlanbefektetéseikre alapozzák nyugdíjazási tervüket. Erre később még kitérünk.) 

Kezdjük ezt az áttekintést három viszonylag új technológiával, amelyek célja, hogy a mai építési folyamatot egy óriási Lego építkezéssé alakítsák át. 

Előre gyártott építőelemek. Egy kínai fejlesztő épített egy 57 emeletes épületet 19 napokban. Hogyan? Előre gyártott építőelemek felhasználásával. Tekintse meg ezt az időzített videót az építési folyamatról:

Előre szigetelt falak, előszerelt HVAC (légkondicionáló) rendszerek, előkészített tetőfedés, teljes acél épületvázak – az előregyártott építőelemek használatának irányába történő elmozdulás gyorsan terjed az építőiparban. A fenti kínai példa alapján pedig nem lehet rejtély, hogy miért. Az előregyártott építőelemek használata lerövidíti az építési időt és csökkenti a költségeket. 

Az előregyártott alkatrészek környezetbarátak is, mivel csökkentik az anyagpazarlást, és csökkentik az építési helyszínre történő szállítási utak számát. Más szóval, ahelyett, hogy a nyersanyagokat és az alapvető kellékeket az építkezésre szállítanák, hogy a semmiből felépítsék a szerkezetet, a szerkezet nagy részét egy központi gyárban előre megépítik, majd az építkezésre szállítják, hogy egyszerűen összeállítsák. 

3D nyomtatott előregyártott építőelemek. A 3D nyomtatókat később részletesebben tárgyaljuk, de a lakásépítésben először az előregyártott építőelemek gyártása során használják fel őket. A 3D nyomtatók azon képessége, hogy rétegről rétegre építsenek objektumokat, azt jelenti, hogy tovább csökkenthetik az építőelemek gyártása során keletkező hulladék mennyiségét.

A 3D nyomtatók beépített csővezetékekkel, vízvezetékekkel, elektromos vezetékekkel, HVAC csatornákkal és szigeteléssel rendelkező épületelemeket készíthetnek. Akár teljes előregyártott falakat is kinyomtathatnak kész rekeszekkel a különféle elektronikai eszközök (pl. hangszórók) és készülékek (pl. mikrohullámú sütő) beszereléséhez, egyedi megrendelői igények alapján.

Robotépítő munkások. Ahogy egyre több építőelem válik előre gyártottá és szabványossá, egyre praktikusabb lesz robotokat bevonni az építési folyamatba. Gondoljunk csak bele: A robotok már most is felelősek autóink túlnyomó többségének összeszereléséért – drága, bonyolult gépek, amelyek precíziós összeszerelést igényelnek. Ugyanezeket az összeszerelősor-robotokat lehet és hamarosan felhasználják előregyártott alkatrészek tömeges építésére és nyomtatására. És amint ez iparági szabvány lesz, az építési árak jelentősen csökkenni fognak. De ez nem áll meg itt. 

Már van robot kőművesek (lásd lejjebb). Hamarosan számos speciális robot fog dolgozni emberi építőmunkásokkal együtt a nagy előregyártott építőelemek helyszíni összeszerelésében. Ez egyrészt felgyorsítja az építkezést, másrészt csökkenti az építkezésen szükséges kereskedők számát.

Az építőipari méretű 3D nyomtatók térnyerése

Napjainkban a legtöbb toronyépület a folyamatos alakításnak nevezett eljárással épül, ahol minden szintet öntött beton kikeményítésével alakítanak ki alakítódeszkák belsejében. A 3D nyomtatás ezt a folyamatot a következő szintre emeli.

A 3D nyomtatás egy additív gyártási folyamat, amely számítógéppel generált modelleket vesz fel, és rétegről rétegre építi fel őket egy nyomtatógépbe. Jelenleg a legtöbb 3D nyomtatót a vállalatok összetett műanyag modellek (pl. szélcsatorna modellek a repülőgépiparban), prototípusok (pl. műanyag fogyasztási cikkekhez) és alkatrészek (pl. autók összetett alkatrészei) készítésére használják. A kisebb fogyasztói modellek is népszerűvé váltak különféle műanyag kütyük és műtárgyak gyártására. Tekintse meg ezt a rövid videót alább:

Bármennyire is sokoldalúnak bizonyultak ezek a 3D nyomtatók, a következő 10-3 évben lényegesen fejlettebb képességeket fognak kifejleszteni bennük, amelyek óriási hatással lesznek az építőiparra. Kezdetben a műanyagok nyomtatása helyett az építési léptékű 3D nyomtatók (két-négy emelet magas és széles, és egyre növekvő nyomtatók) cementhabarccsal fognak életnagyságú otthonokat rétegről rétegre felépíteni. Az alábbi rövid videó egy kínai gyártmányú 24D nyomtató prototípusát mutatja be, amely XNUMX óra alatt tíz házat épített fel: 

Ahogy ez a technológia kifejlődik, a masszív 3D nyomtatók igényesen megtervezett házakat és akár teljes sokemeletes épületeket is kinyomtatnak, akár részletekben (emlékezzünk a korábban ismertetett 3D-nyomtatott, előregyártott épületelemekre), akár teljes egészében, a helyszínen. Egyes szakértők azt jósolják, hogy ezeket az óriási 3D-nyomtatókat átmenetileg fel lehet állítani növekvő közösségekben, ahol házak, közösségi központok és egyéb létesítmények építésére használnák őket körülöttük. 

Összességében négy fő előnye van ezeknek a jövőbeli 3D nyomtatóknak az építőiparban: 

Anyagok kombinálása. Ma a legtöbb 3D nyomtató egyszerre csak egy anyagot képes nyomtatni. A szakértők előrejelzése szerint ezek az építési léptékű 3D nyomtatók egyszerre több anyagot is nyomtathatnak majd. Ez magában foglalhatja a műanyagok grafén üvegszálakkal történő megerősítését könnyű, korrózióálló és hihetetlenül erős épületek vagy épületelemek nyomtatásához, valamint a műanyagok fémek melletti nyomtatása az igazán egyedi szerkezetek nyomtatásához. 

Anyag szilárdsága. Hasonlóképpen, a sokoldalúbb anyagok nyomtatásának lehetősége lehetővé teszi, hogy ezek a 3D nyomtatók olyan betonfalakat építsenek, amelyek lényegesen erősebbek, mint a legtöbb jelenlegi építési forma. Referenciaként a hagyományos beton 7,000 font/négyzethüvelyk (psi) nyomófeszültséget képes elviselni, és legfeljebb 14,500 3 nagy szilárdságú betonnak tekinthető. Egy korai XNUMXD nyomtató prototípusa Kontúr készítés lenyűgöző 10,000 XNUMX psi nyomással tudott betonfalakat nyomtatni. 

Olcsóbb és kevésbé pazarló. A 3D nyomtatás egyik legnagyobb előnye, hogy lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy jelentősen csökkentsék az építési folyamat során keletkező hulladék mennyiségét. Például a jelenlegi építési folyamatok során nyersanyagokat és szabványosított alkatrészeket vásárolnak, majd a kész épületelemeket kivágják és összeszerelik. A felesleges anyagok és hulladékok hagyományosan az üzleti tevékenység költségeinek részét képezik. Eközben a 3D nyomtatás lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy a kész épületelemeket teljesen az előírásoknak megfelelően nyomtassák anélkül, hogy a folyamat során egy csepp betont is elpazarolnának. 

Néhány szakértő előrejelzése szerint ez akár 30-40 százalékkal is csökkentheti az építési költségeket. A fejlesztők költségmegtakarítást is tapasztalhatnak az anyagszállítási költségek és a szerkezetek építéséhez szükséges teljes emberi munkaerő csökkenése révén.  

Gyártási sebesség. Végül, amint azt a kínai feltaláló korábban említette, akinek 3D nyomtatója tíz házat épített fel 24 óra alatt, ezek a nyomtatók jelentősen lerövidíthetik az új szerkezetek építéséhez szükséges időt. És hasonlóan a fentiekhez, az építési idő bármilyen csökkentése jelentős költségmegtakarítást jelent bármely építési projekt esetében. 

A Willy Wonky liftek segítenek az épületeknek új magasságok elérésében

Bármilyen úttörővé válnak is ezek az építőipari méretű 3D nyomtatók, nem ezek az egyetlen úttörő innováció, amely felrázza az építőipart. Az elkövetkező évtizedben új felvonótechnológiát vezetnek be, amely lehetővé teszi, hogy az épületek magasabbak és sokkal kidolgozottabb formájúak legyenek. 

Fontolja meg ezt: A hagyományos acélköteles felvonók (amelyek 24 utas szállítására alkalmasak) átlagosan akár 27,000 130,000 kilogrammot is nyomhatnak, és évi 24 7 kWh-t fogyasztanak. Ezek olyan nehéz gépek, amelyeknek a hét minden napján, XNUMX órában kell dolgozniuk ahhoz, hogy az átlagember által napi hat liftes utazást elbírják. Bármennyire panaszkodhatunk is, amikor az épületünk liftje időnként felpörög, valójában elképesztő, hogy nem állnak ki gyakrabban, mint ők. 

A megerőltető munkaterhelés megoldása érdekében ezek a liftek megküzdenek a mindennapi munkájukkal, például a vállalatok lovak, új, ultrakönnyű felvonókábeleket fejlesztettek ki, amelyek megduplázzák a felvonók élettartamát, 60 százalékkal csökkentik a súrlódást és 15 százalékkal csökkentik az energiafogyasztást. Az ehhez hasonló innovációk lehetővé teszik, hogy a felvonók akár 1,000 métert (egy kilométert) is megemelkedjenek, ami a ma lehetséges duplája. Lehetővé teszi az építészek számára, hogy egyre magasabb jövőbeli épületeket tervezzenek.

De még lenyűgözőbb a német ThyssenKrupp cég új felvonóterve. A liftjük egyáltalán nem használ kábeleket. Ehelyett mágneses levitációt (maglev) használnak fel- vagy lecsúsztatására felvonókabinjaikban, hasonlóan a japán lebegtető nagysebességű vonatokhoz. Ez az innováció néhány izgalmas előnyt tesz lehetővé, mint például: 

• Nincs több magassági korlátozás az épületekre – elkezdhetjük az épületek építését sci-fi magasságokban;
• Gyorsabb szolgáltatás, mivel a maglev felvonók nem okoznak súrlódást, és sokkal kevesebb mozgó alkatrészük van;
• Vízszintesen és függőlegesen is mozgatható liftkabinok Willy Wonka-stílusban;
• Két szomszédos felvonóakna összekapcsolásának képessége, amely lehetővé teszi a felvonókabin számára, hogy a bal aknán felmenjen, átkerüljön a jobb aknára, leutazza a jobb aknát, és visszakerüljön a bal aknába a következő forgás megkezdéséhez;
• Az a képesség, hogy több kabin (a toronyházakban több tucat) együtt utazhasson ebben a körforgásban, legalább 50 százalékkal növelve a lift szállítási kapacitását, miközben a felvonók várakozási idejét 30 másodperc alá csökkenti.

Nézze meg a ThyssenKrupp rövid videóját az alábbiakban, hogy szemléltesse ezeket a maglev lifteket működés közben: 

Építészet a jövőben

Robotépítő munkások, 3D nyomtatott épületek, vízszintesen közlekedő felvonók – a 2030-as évek végére ezek az újítások gyakorlatilag az összes olyan műszaki akadályt felszámolnak, amelyek jelenleg korlátozzák az építészek fantáziáját. A 3D nyomtatók hallatlan geometriai bonyolultságú épületek építését teszik lehetővé. A tervezési trendek szabad formájúak és organikusabbak lesznek. Az új formák és új anyagkombinációk lehetővé teszik, hogy a 2030-as évek elejére teljesen új posztmodern épületesztétika alakuljon ki. 

Mindeközben az új maglev liftek minden magassági korlátozást megszüntetnek, valamint újfajta szállítási módot vezetnek be az épületek között, mivel a szomszédos épületekbe vízszintes liftaknákat lehet beépíteni. Hasonlóképpen, ahogy a hagyományos felvonók lehetővé tették a tornyos toronyházak feltalálását, a vízszintes felvonók is ösztönözhetik a magas és széles épületek kialakítását. Más szóval, egyre gyakoribbá válnak az egy teljes várostömböt lefedő magas épületek, mivel a vízszintes liftek megkönnyítik a mozgást. 

Végül a robotok és az előregyártott építőelemek olyan alacsonyra fogják csökkenteni az építési költségeket, hogy az építészek sokkal kreatívabb mozgásteret kapnak a korábban sok pénzt szorgoskodó fejlesztők terveikkel. 

Az olcsó lakhatás társadalmi hatása

A fent leírt újítások együttes alkalmazása jelentősen csökkenti az új lakások építéséhez szükséges költségeket és időt. De mint mindig, az új technológiák pozitív és negatív mellékhatásokkal is járnak. 

A negatív perspektíva azt látja, hogy az új lakások e technológiák által lehetővé tett zsúfoltsága gyorsan korrigálja a lakáspiaci kereslet-kínálat egyensúlyhiányát. Ez a legtöbb városban elkezdi csökkenteni a lakásárakat, ami negatívan érinti a jelenlegi lakástulajdonosokat, akik lakásaik növekvő piaci értékétől függenek esetleges nyugdíjazásuk tekintetében. (Az igazat megvallva, a népszerű vagy magas jövedelmű kerületekben lévő lakások az átlaghoz képest többet megőriznek értékükből.)

Ahogy a lakásárak inflációja a 2030-as évek közepére kezd kiegyenlítődni, sőt talán deflálni is kezd, a spekuláns lakástulajdonosok tömegesen kezdik el értékesíteni fölösleges ingatlanjaikat. Mindezen egyedi eladások nem kívánt hatása a lakásárak még erőteljesebb csökkenése lesz, mivel a teljes lakáspiac évtizedek óta először válik vásárlói piactá. Ez az esemény regionális, sőt globális szinten is pillanatnyi recessziót fog okozni, amelynek mértékét egyelőre nem lehet előre jelezni. 

Végső soron a 2040-es évekre a lakások olyan bőségessé válnak, hogy piaca áruvá válik. Az otthon birtoklása többé már nem fogja a múlt generációinak befektetési vonzerejét elérni. És a közelgő bevezetésével a Alapjövedelem, a mi A munka jövője sorozat, a társadalmi preferenciák a bérlés irányába fognak átállni, mint az otthon birtoklása. 

Most a pozitív perspektíva egy kicsit nyilvánvalóbb. A lakáspiacról kiárazott fiatalabb generációk végre saját otthont birtokolhatnak, ami lehetővé teszi számukra a függetlenség új szintjét egy korábbi életkorban. A hajléktalanság a múlté lesz. A háború vagy az éghajlatváltozás miatt otthonaikból kiszorult jövőbeli menekülteket pedig méltóságteljesen elhelyezik. 

Összességében a Quantumrun úgy érzi, hogy a pozitív perspektíva társadalmi előnyei felülmúlják a negatív perspektíva átmeneti pénzügyi fájdalmait.

A Városok jövője sorozatunk még csak most kezdődik. Olvassa el a következő fejezeteket alább.

A városok jövője sorozat

Jövőnk városi: Városok jövője P1

.A holnap nagyvárosainak tervezése: Városok jövője P2

Hogyan alakítják át a vezető nélküli autók a holnap nagyvárosait: A városok jövője P4    

Sűrűségi adó az ingatlanadó helyére és a torlódások megszüntetésére: Városok jövője P5

Infrastruktúra 3.0, a holnap nagyvárosainak újjáépítése: Future of Cities P6