Quantumrun

ՊԱՏԿԵՐԻ ՎԱՐԿ. Quantumrun

Ենթակառուցվածք 3.0, վերակառուցում է վաղվա մեգապոլիսները. Քաղաքների ապագան P6

Դեյվիդ Թալ, հրատարակիչ, ֆուտուրիստ
@DavidTalWrites
LinkedIn

Երեքշաբթի, 09/15/2020 - 08:56

Աշխարհով մեկ օրական 200,000 XNUMX մարդ է գաղթում քաղաքներ։ Մոտ 70 տոկոսը Աշխարհը մինչև 2050 թվականը կապրի քաղաքներում, ավելի մոտ 90 տոկոսը Հյուսիսային Ամերիկայում և Եվրոպայում:

Խնդիրը?

Մեր քաղաքները նախագծված չեն այնպես, որ կարողանան տեղավորել մարդկանց արագ հոսքը, որոնք այժմ բնակություն են հաստատել իրենց տարածքային ծածկագրերում: Հիմնական ենթակառուցվածքները, որոնցից կախված են մեր քաղաքների մեծ մասը՝ իրենց աճող բնակչությանը աջակցելու համար, հիմնականում կառուցվել են 50-100 տարի առաջ: Ավելին, մեր քաղաքները կառուցվել են բոլորովին այլ կլիմայի համար և լավ չեն հարմարեցվել այսօր տեղի ունեցող ծայրահեղ կլիմայական իրադարձություններին, և դա կշարունակվի տեղի ունենալ առաջիկա տասնամյակների ընթացքում, քանի որ կլիմայի փոփոխությունն ուժեղանում է:

Ընդհանուր առմամբ, որպեսզի մեր քաղաքները՝ մեր տները, գոյատևեն և աճեն հաջորդ քառորդ դարում, դրանք պետք է վերակառուցվեն ավելի ամուր և կայուն: Մեր «Քաղաքների ապագան» շարքի այս եզրափակիչ գլխի ընթացքում մենք կուսումնասիրենք մեր քաղաքների վերածնունդը խթանող մեթոդներն ու միտումները:

Ենթակառուցվածքը քանդվում է մեր շուրջը

Նյու Յորքում (2015 թվեր) կան ավելի քան 200 դպրոցներ, որոնք կառուցվել են մինչև 1920-ականները և ավելի քան 1,000 մղոն ջրատարներ և 160 կամուրջներ, որոնք ավելի քան 100 տարեկան են: Այդ կամուրջներից 2012-ի ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ 47-ը և՛ կառուցվածքային անբավարարություն ունեն, և՛ կոտրվածքի պատճառով: Նյու Յորքի մետրոյի հիմնական ազդանշանային համակարգը գերազանցում է իր 50 տարվա օգտակար ծառայության ժամկետը: Եթե այս ամբողջ փտումը գոյություն ունի աշխարհի ամենահարուստ քաղաքներից մեկում, ի՞նչ կարող եք ենթադրել ձեր քաղաքում վերանորոգման վիճակի մասին:

Ընդհանուր առմամբ, այսօր քաղաքների մեծ մասում հայտնաբերված ենթակառուցվածքը կառուցվել է 20-րդ դարի համար. այժմ մարտահրավերը կայանում է նրանում, թե ինչպես ենք մենք գնում 21-րդ դարի այս ենթակառուցվածքը վերանորոգելու կամ փոխարինելու: Սա հեշտ սխրանք չի լինի: Այս նպատակին հասնելու համար անհրաժեշտ վերանորոգումների ցանկը երկար է։ Հեռանկարային համար նշենք, որ մինչև 75 թվականը գործող ենթակառուցվածքների 2050 տոկոսն այսօր գոյություն չունի:

Եվ դա ոչ միայն զարգացած աշխարհում է, որտեղ ենթակառուցվածքները բացակայում են. կարելի է պնդել, որ այդ կարիքն ավելի է սրում զարգացող աշխարհին: Աշխատանքների կարիք ունեն ճանապարհները, մայրուղիները, արագընթաց երկաթուղին, հեռահաղորդակցությունը, սանտեխնիկան և կոյուղու համակարգերը, Աֆրիկայի և Ասիայի որոշ շրջաններ:

Ըստ հաշվետվություն Navigant Research-ի կողմից 2013 թվականին ամբողջ աշխարհում շենքերի ֆոնդը կազմել է 138.2 մլրդ մ2, որից 73%-ը բնակելի շենքերում է: Այս թիվը կաճի մինչև 171.3 միլիարդ մ2 հաջորդ 10 տարիների ընթացքում՝ ընդլայնվելով երկու տոկոսից մի փոքր ավելի համակցված տարեկան աճի տեմպերով. այս աճի մեծ մասը տեղի կունենա Չինաստանում, որտեղ տարեկան ավելացվում է 2 միլիարդ մ2 բնակելի և առևտրային շենքերի պաշար:

Ընդհանուր առմամբ, հաջորդ տասնամյակի համար համաշխարհային շինարարության աճի 65 տոկոսը տեղի կունենա զարգացող շուկաներում, իսկ զարգացած աշխարհի հետ բացը կամրջելու համար անհրաժեշտ կլինի տարեկան առնվազն 1 տրիլիոն դոլար ներդրումներ:

Ենթակառուցվածքները վերակառուցելու և փոխարինելու նոր գործիքներ

Ինչպես շենքերը, այնպես էլ մեր ապագա ենթակառուցվածքը մեծապես կշահի շինարարական նորամուծություններից առաջինը նկարագրված գլուխ երրորդ այս շարքի. Այս նորամուծությունները ներառում են հետևյալի օգտագործումը.

Ընդլայնված հավաքովի շինարարական բաղադրամասեր, որոնք շինարարության աշխատողներին թույլ են տալիս կառուցել այնպիսի կառույցներ, ինչպիսին Lego-ի կտորներն են:
Ռոբոտաշինական աշխատողներ, որոնք մեծացնում են (և որոշ դեպքերում փոխարինում) մարդկային շինարարական աշխատողների աշխատանքը՝ բարելավելով աշխատավայրում անվտանգությունը, շինարարության արագությունը, ճշգրտությունը և ընդհանուր որակը:
Շինարարական մասշտաբի 3D տպիչներ, որոնք կկիրառեն հավելումների արտադրության գործընթացը՝ բնական չափի տներ և շենքեր կառուցելու համար՝ շերտ առ շերտ ցեմենտ թափելով մանրակրկիտ վերահսկվող ձևով:
Ալեատոր ճարտարապետություն- հեռավոր ապագայի շինարարական տեխնիկա, որը թույլ է տալիս ճարտարապետներին կենտրոնանալ վերջնական շինանյութի դիզայնի և ձևի վրա, այնուհետև ռոբոտներին կառույցը գոյության դնել՝ օգտագործելով հատուկ ձևավորված շինանյութեր:

Նյութերի մասով նորամուծությունները կներառեն շինարարական կարգի բետոնի և պլաստմասսաների առաջընթացներ, որոնք ունեն յուրահատուկ հատկություններ: Նման նորամուծությունները ներառում են ճանապարհների նոր բետոն, որը զարմանալիորեն թափանցելի, թույլ տալով ջուրն անցնել անմիջապես դրա միջով, որպեսզի խուսափենք ծայրահեղ ջրհեղեղից կամ ճանապարհի սայթաքուն պայմաններից: Մեկ այլ օրինակ է կոնկրետ, որը կարող է բուժել ինքն իրեն շրջակա միջավայրի կամ երկրաշարժերի հետևանքով առաջացած ճաքերից:

Ինչպե՞ս ենք մենք պատրաստվում ֆինանսավորել այս ամբողջ նոր ենթակառուցվածքը:

Պարզ է, որ մենք պետք է շտկենք և փոխարինենք մեր ենթակառուցվածքը: Մենք բախտավոր ենք, որ հաջորդ երկու տասնամյակների ընթացքում կներդրվեն մի շարք նոր շինարարական գործիքներ և նյութեր: Բայց ինչպե՞ս են կառավարությունները պատրաստվում վճարել այս ամբողջ նոր ենթակառուցվածքի համար: Եվ հաշվի առնելով ներկայիս, բևեռացված քաղաքական մթնոլորտը, ինչպե՞ս են կառավարությունները պատրաստվում ընդունել հսկայական բյուջեները, որոնք անհրաժեշտ են մեր ենթակառուցվածքների կուտակումներում խզելու համար:

Ընդհանուր առմամբ, գումար գտնելը չէ խնդիրը: Կառավարությունները կարող են փող տպել ըստ ցանկության, եթե կարծում են, որ դա օգուտ կբերի բավականաչափ ընտրողներին: Այս պատճառով է, որ միանվագ ենթակառուցվածքային նախագծերը դարձել են այն գազար քաղաքական գործիչները, որոնք կախված են ընտրողների առջև նախընտրական քարոզարշավներից շատ առաջ: Գործող անձինք և մրցակիցները հաճախ մրցում են, թե ով է ֆինանսավորելու նորագույն կամուրջները, մայրուղիները, դպրոցները և մետրոյի համակարգերը, հաճախ անտեսելով առկա ենթակառուցվածքների պարզ վերանորոգման մասին հիշատակումները: (Որպես կանոն, նոր ենթակառուցվածքի ստեղծումն ավելի շատ ձայներ է հավաքում, քան գոյություն ունեցող ենթակառուցվածքի կամ անտեսանելի ենթակառուցվածքների ամրագրումը, ինչպիսիք են կոյուղու և ջրատարները):

Այս ստատուս-քվոն է պատճառը, որ մեր ազգային ենթակառուցվածքի դեֆիցիտը համակողմանիորեն բարելավելու միակ միջոցը խնդրի վերաբերյալ հանրային իրազեկվածության մակարդակի բարձրացումն է և դրա դեմ ինչ-որ բան անելու հանրության մղումը (զայրույթ և պատառաքաղներ): Բայց քանի դեռ դա տեղի չի ունեցել, այս նորացման գործընթացը լավագույն դեպքում կտոր-կտոր կմնա մինչև 2020-ականների վերջը, երբ ի հայտ կգան մի շարք արտաքին միտումներ, որոնք մեծապես խթանում են ենթակառուցվածքների կառուցման պահանջարկը:

Նախ, զարգացած աշխարհի կառավարությունները կսկսեն գործազրկության ռեկորդային ցուցանիշներ գրանցել, ինչը հիմնականում պայմանավորված է ավտոմատացման աճով: Ինչպես բացատրվում է մեր Աշխատանքի ապագա սերիաները, առաջադեմ արհեստական ինտելեկտը և ռոբոտաշինությունը գնալով ավելի են փոխարինելու մարդկային աշխատանքին մի շարք առարկաների և ոլորտներում:

Երկրորդ, կլիմայի փոփոխության հետևանքով տեղի կունենան ավելի ու ավելի խիստ կլիմայական օրինաչափություններ և իրադարձություններ, ինչպես նշված է մեր հոդվածում Կլիմայի փոփոխության ապագան շարքը. Եվ քանի որ մենք կքննարկենք ստորև, ծայրահեղ եղանակը կհանգեցնի մեր գոյություն ունեցող ենթակառուցվածքների ձախողմանը շատ ավելի արագ տեմպերով, քան պատրաստ են քաղաքապետարանների մեծ մասը:

Այս երկակի մարտահրավերներին դիմակայելու համար հուսահատ կառավարությունները վերջապես կդիմեն փորձված և իրական ռազմավարությանը` ենթակառուցվածքների զարգացմանը, կանխիկ հսկայական պարկերով: Կախված երկրից, այս գումարը կարող է ստացվել պարզապես նոր հարկման, նոր պետական պարտատոմսերի, ֆինանսավորման նոր պայմանավորվածությունների (նկարագրված են ավելի ուշ) և գնալով ավելի շատ պետական-մասնավոր գործընկերությունների միջոցով: Անկախ ծախսերից՝ կառավարությունները կվճարեն այն՝ և՛ համատարած գործազրկությունից առաջացած հասարակական անկարգությունները թուլացնելու, և՛ հաջորդ սերնդի համար կլիմայական պաշտպանված ենթակառուցվածք կառուցելու համար:

Իրականում, մինչև 2030-ական թվականները, երբ արագանում է աշխատանքի ավտոմատացման դարաշրջանը, մեծ ենթակառուցվածքային նախագծերը կարող են լինել կառավարության կողմից ֆինանսավորվող վերջին մեծ նախաձեռնություններից մեկը, որը կարող է կարճ ժամանակում ստեղծել հարյուր հազարավոր չարտահանվող աշխատատեղեր:

Կլիմայական պաշտպանություն մեր քաղաքները

Մինչև 2040-ական թվականները, կլիմայական էքստրեմալ օրինաչափություններն ու իրադարձությունները կճնշեն մեր քաղաքի ենթակառուցվածքը մինչև իր սահմանները: Այն շրջանները, որոնք տառապում են ծայրահեղ շոգից, կարող են տեսնել իրենց ճանապարհների սաստիկ փչացումները, երթևեկության խցանումների ավելացում՝ անվադողերի համատարած խափանումների պատճառով, երկաթուղային գծերի վտանգավոր ճեղքվածքը և պայթեցված օդորակիչներից գերբեռնված էներգահամակարգերը:

Այն շրջաններում, որտեղ չափավոր տեղումներ են լինում, կարող են աճել փոթորկի և տորնադոյի ակտիվությունը: Հորդառատ անձրևները կհանգեցնեն կոյուղու գերծանրաբեռնվածության՝ ջրհեղեղների հետևանքով միլիարդավոր վնասների: Ձմռանը այս տարածքներում կարող էին տեսնել հանկարծակի և զգալի ձյան տեղումներ՝ չափված ֆուտ-մետրերով:

Եվ այն բնակեցված կենտրոնների համար, որոնք գտնվում են ափի երկայնքով կամ ցածրադիր վայրերում, ինչպիսիք են Չեսապիքի ծովածոցը ԱՄՆ-ում կամ հարավային Բանգլադեշի մեծ մասը կամ այնպիսի քաղաքներ, ինչպիսիք են Շանհայը և Բանգկոկը, այս վայրերը կարող են զգալ ծայրահեղ փոթորիկների ալիքներ: Եվ եթե ծովի մակարդակն ավելի արագ բարձրանա, քան սպասվում էր, դա կարող է նաև առաջացնել կլիմայական փախստականների զանգվածային արտագաղթ այս տուժած տարածքներից դեպի ներս:

Մի կողմ թողնենք դատաստանի օրվա այս բոլոր սցենարները, արդարացի է նշել, որ այս ամենի համար մասամբ մեղավոր են մեր քաղաքներն ու ենթակառուցվածքները:

Ապագան կանաչ ենթակառուցվածքն է

Ջերմոցային գազերի համաշխարհային արտանետումների 47 տոկոսը գալիս է մեր շենքերից և ենթակառուցվածքներից. նրանք նույնպես սպառում են աշխարհի էներգիայի 49 տոկոսը: Այս արտանետումների և էներգիայի սպառման մեծ մասը լիովին խուսափելի թափոն է, որը գոյություն ունի շենքերի և ենթակառուցվածքների լայնածավալ սպասարկման համար ֆինանսավորման բացակայության պատճառով: Դրանք առկա են նաև 1920-50-ական թվականներին տարածված հնացած շինարարական ստանդարտների կառուցվածքային անարդյունավետության պատճառով, երբ կառուցվեցին մեր գոյություն ունեցող շենքերի և ենթակառուցվածքների մեծ մասը:

Այնուամենայնիվ, ներկա վիճակը հնարավորություն է տալիս։ Ա հաշվետվություն ԱՄՆ կառավարության վերականգնվող էներգիայի ազգային լաբորատորիայի կողմից հաշվարկվել է, որ եթե երկրի շենքերի պաշարները վերազինվեն՝ օգտագործելով նորագույն էներգաարդյունավետ տեխնոլոգիաները և շինարարական կանոնները, դա կարող է նվազեցնել շենքերի էներգիայի օգտագործումը 60 տոկոսով: Ավելին, եթե արևային մարտկոցները և արևային պատուհաններ ավելացվել են այս շենքերին, որպեսզի նրանք կարողանան արտադրել իրենց մեծ մասը կամ ամբողջ ուժը, այդ էներգիայի կրճատումը կարող է աճել մինչև 88 տոկոս: Միևնույն ժամանակ, ՄԱԿ-ի շրջակա միջավայրի ծրագրի ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ նմանատիպ նախաձեռնությունները, եթե իրականացվեն ամբողջ աշխարհում, կարող են նվազեցնել արտանետումների մակարդակը և հասնել ավելի քան 30 տոկոս էներգիայի խնայողության:

Իհարկե, սրանից ոչ մեկը էժան չի լինի: Էներգիայի կրճատման այս նպատակներին հասնելու համար անհրաժեշտ ենթակառուցվածքի բարելավումների իրականացումը միայն ԱՄՆ-ում 4 տարվա ընթացքում կարժենա մոտավորապես 40 տրիլիոն դոլար (տարեկան 100 միլիարդ դոլար): Բայց հակառակ կողմից, այս ներդրումներից երկարաժամկետ էներգիայի խնայողությունները կկազմեն $6.5 տրլն (տարեկան $165 մլրդ): Ենթադրելով, որ ներդրումները ֆինանսավորվում են ապագա էներգախնայողության միջոցով, այս ենթակառուցվածքի նորացումը ներկայացնում է ներդրումների տպավորիչ վերադարձ:

Փաստորեն, այս տեսակի ֆինանսավորումը, որը կոչվում է Համօգտագործվող խնայողական պայմանագրեր, որտեղ սարքավորումները տեղադրվում են, և այնուհետև վճարվում է վերջնական օգտագործողի կողմից նշված սարքավորումների կողմից առաջացած էներգիայի խնայողության միջոցով, այն է, ինչը խթանում է բնակելի արևային բումը Հյուսիսային Ամերիկայի և Եվրոպայի մեծ մասում: Ընկերություններ, ինչպիսիք են Ameresco-ն, SunPower Corp.-ն և Elon Musk-ի հետ փոխկապակցված SolarCity-ն, օգտագործել են այս ֆինանսավորման համաձայնագրերը՝ օգնելու հազարավոր մասնավոր տների սեփականատերերին դուրս գալ ցանցից և նվազեցնել իրենց էլեկտրաէներգիայի վճարները: Նմանապես, Կանաչ հիփոթեքային վարկեր նմանատիպ ֆինանսավորման գործիք է, որը թույլ է տալիս բանկերին և այլ վարկային ընկերություններին առաջարկել ավելի ցածր տոկոսադրույքներ արևային մարտկոցներ տեղադրող ձեռնարկություններին և տների սեփականատերերին:

Տրիլիոններ՝ ավելի շատ տրիլիոններ ստանալու համար

Ամբողջ աշխարհում ակնկալվում է, որ մեր համաշխարհային ենթակառուցվածքների դեֆիցիտը մինչև 15 թվականը կկազմի 20-2030 տրիլիոն դոլար: Բայց ինչպես նշվեց ավելի վաղ, այս դեֆիցիտը հսկայական հնարավորություն է, քանի որ այս բացը փակելը կարող է ստեղծել մինչև 100 միլիոն նոր աշխատատեղ և տարեկան 6 տրլն դոլարի նոր տնտեսական ակտիվություն:

Ահա թե ինչու նախաձեռնող կառավարությունները, որոնք վերազինում են գոյություն ունեցող շենքերը և փոխարինում են հին ենթակառուցվածքները, ոչ միայն կդնեն իրենց աշխատաշուկան և քաղաքները բարգավաճելու համար 21-րդ դարում, այլ դա կանեն՝ օգտագործելով շատ ավելի քիչ էներգիա և նպաստելով մեր միջավայրում ածխածնի շատ ավելի քիչ արտանետումների: Ընդհանուր առմամբ, ենթակառուցվածքներում ներդրումները շահում են բոլոր կետերում, սակայն այն իրականացնելու համար անհրաժեշտ կլինի զգալի հանրային ներգրավվածություն և քաղաքական կամք: