Mājokļu cenas krītas, jo 3D drukāšana un maglevs rada revolūciju būvniecībā: Pilsētu nākotne P3

Viens no lielākajiem šķēršļiem tūkstošgades vecuma cilvēkiem, kuri cīnās, lai kļūtu par pieaugušajiem, ir mājokļa eksplozīvās izmaksas, jo īpaši vietās, kur viņi vēlas dzīvot: pilsētās.

No 2016. gada manā dzimtajā pilsētā Toronto, Kanādā, tagad ir vidējā cena par jaunu māju vairāk nekā viens miljons dolāru; Tikmēr vidējā dzīvokļa cena ir 500,000 XNUMX USD robežās. Līdzīgus uzlīmju satricinājumus pilsētās visā pasaulē izjūt pirmie mājokļu pircēji, ko lielā mērā veicina zemes cenu kāpums un masveida urbanizācijas kāpums, par ko tika runāts pirmā daļa šīs sērijas Pilsētu nākotne. 

Taču aplūkosim tuvāk, kāpēc mājokļu cenas krītas, un pēc tam izpētīsim jaunās tehnoloģijas, kas līdz 2030. gadu beigām ir paredzētas, lai mājokļus padarītu lētākus. 

Mājokļu cenu inflācija un kāpēc valdības maz to dara

Runājot par mājokļu cenām, nevajadzētu būt pārsteigumam, ka lielāko daļu uzlīmju šoku rada zemes vērtība, nevis faktiskā mājokļa vienība. Un, ja runa ir par faktoriem, kas nosaka zemes vērtību, iedzīvotāju blīvumu, tuvumu izklaidei, pakalpojumiem un ērtībām, kā arī apkārtējās infrastruktūras līmeni, tas ir augstāks nekā vairums — faktori, kas lielākā koncentrācijā ir atrodami pilsētu, nevis lauku kopienās. 

Taču vēl lielāks faktors, kas nosaka zemes vērtību, ir kopējais pieprasījums pēc mājokļiem noteiktā teritorijā. Un tieši šis pieprasījums izraisa mūsu mājokļu tirgus pārkaršanu. Paturiet prātā, ka līdz 2050. gadam gandrīz 70 procenti pasaules iedzīvotāju dzīvos pilsētās, 90 procenti – Ziemeļamerikā un Eiropā. Cilvēki plūst uz pilsētām, pie pilsētas dzīvesveida. Un ne tikai daudzbērnu ģimenes, bet arī vientuļi cilvēki un pāri bez bērniem meklē mājas pilsētā, vēl jo vairāk palielinot šo mājokļu pieprasījumu. 

Protams, nekas no tā nebūtu problēma, ja pilsētas spētu apmierināt šo augošo pieprasījumu. Diemžēl neviena pilsēta uz Zemes mūsdienās nebūvē pietiekami daudz jaunu mājokļu pietiekami ātri, lai to paveiktu, tādējādi izraisot piedāvājuma un pieprasījuma ekonomikas pamatmehānismus, kas veicina gadu desmitiem ilgušo mājokļu cenu pieaugumu. 

Protams, cilvēkiem — vēlētājiem — ļoti nepatīk, ka viņi nevar atļauties mājokļus. Tāpēc valdības visā pasaulē ir reaģējušas ar dažādām subsīdiju shēmām, lai palīdzētu cilvēkiem ar zemākiem ienākumiem iegūt aizdevumus (ah, 2008–9) vai saņemt lielus nodokļu atvieglojumus, iegādājoties savu pirmo mājokli. Tiek uzskatīts, ka cilvēki pirktu mājas, ja vien viņiem būtu nauda vai viņi varētu saņemt aizdevumu, lai iegādātos šīs mājas. 

Šī ir BS. 

Atkal iemesls visam neprātīgajam mājokļu cenu pieaugumam ir mājokļu (piedāvājuma) trūkums, salīdzinot ar to cilvēku skaitu, kuri vēlas tos iegādāties (pieprasījums). Ļaujot cilvēkiem piekļūt aizdevumiem, šī realitāte netiek risināta. 

Padomājiet par to: ja visi iegūst piekļuvi pusmiljona dolāru hipotekārajiem aizdevumiem un pēc tam sacenšas par tādu pašu skaitu ierobežotu māju, viss, kas jādara, ir izraisīs solīšanas karu par dažām mājām, kuras ir pieejamas iegādei. Tāpēc mazās mājas pilsētas centrā var iepirkties par 50 līdz 200 procentiem virs prasītās cenas. 

Valdības to zina. Taču viņi arī zina, ka lielākā daļa vēlētāju, kuriem ir mājoklis, dod priekšroku tam, ka viņu mājokļu vērtība gadu no gada pieaug. Tas ir liels iemesls, kāpēc valdības neiepludina miljardus, kas mūsu mājokļu tirgum ir nepieciešami, lai izveidotu lielu skaitu valsts mājokļu vienību, lai apmierinātu pieprasījumu pēc mājokļiem un apturētu mājokļu cenu inflāciju. 

Tikmēr, runājot par privāto sektoru, viņi ar prieku apmierinātu šo mājokļu pieprasījumu, veidojot jaunus mājokļus un dzīvokļus, taču pašreizējais darbaspēka trūkums celtniecībā un ēku tehnoloģiju ierobežojumi padara šo procesu lēnu.

Ņemot vērā šo pašreizējo situāciju, vai ir cerība topošajiem tūkstošgadniekiem, kas vēlas izvākties no vecāku pagraba, pirms viņi sasniedz 30 gadu vecumu? 

Būvniecības legoizācija

Par laimi, tūkstošgadniekiem, kas vēlas kļūt par pieaugušajiem, ir cerība. Vairāku jaunu tehnoloģiju, kas pašlaik atrodas testēšanas fāzē, mērķis ir samazināt izmaksas, uzlabot kvalitāti un samazināt laiku, kas nepieciešams jaunu māju celtniecībai. Kad šie jauninājumi kļūs par būvniecības nozares standartu, tie būtiski palielinās ikgadējo jauno mājokļu projektu skaitu, tādējādi izlīdzinot mājokļu tirgus piedāvājuma-pieprasījuma nelīdzsvarotību un, cerams, pirmo reizi pēdējo desmitgažu laikā mājas atkal kļūs pieejamas. 

("Beidzot! Vai man ir taisnība?" saka jaunāki par 35 gadiem. Vecāki lasītāji, iespējams, tagad apšauba savu lēmumu pensijas plānu balstīt uz ieguldījumiem nekustamajā īpašumā. Mēs to aplūkosim vēlāk.) 

Sāksim šo pārskatu, izmantojot trīs salīdzinoši jaunas tehnoloģijas, kuru mērķis ir pārveidot mūsdienu būvniecības procesu milzu Lego būvniecībā. 

Saliekamās būvdetaļas. Ķīniešu attīstītājs uzcēla 57 stāvu ēku 19 dienās. Kā? Izmantojot saliekamās būvdetaļas. Noskatieties šo būvniecības procesa timelapse video:

Izolētas sienas, iepriekš samontētas HVAC (gaisa kondicionēšanas) sistēmas, pabeigti jumta segumi, veseli tērauda ēku karkasi — virzība uz saliekamo būvdetaļu izmantošanu strauji izplatās visā būvniecības nozarē. Un, pamatojoties uz iepriekš minēto Ķīnas piemēru, nevajadzētu būt noslēpumam, kāpēc. Saliekamo būvdetaļu izmantošana saīsina būvniecības laiku un samazina izmaksas. 

Saliekamās detaļas ir arī videi draudzīgas, jo tās samazina materiālu atkritumus un samazina piegādes braucienu skaitu uz būvlaukumu. Citiem vārdiem sakot, tā vietā, lai transportētu izejmateriālus un pamatmateriālus uz būvlaukumu, lai uzbūvētu konstrukciju no nulles, lielākā daļa konstrukcijas tiek iepriekš uzbūvēta centralizētā rūpnīcā, pēc tam nosūtīta uz būvlaukumu, lai to vienkārši saliktu kopā. 

3D drukātas saliekamās celtniecības sastāvdaļas. Mēs vēlāk apspriedīsim daudz sīkāk par 3D printeriem, taču to pirmā izmantošana mājokļu celtniecībā būs saliekamo ēku komponentu ražošanā. Konkrētāk, 3D printeru spēja veidot objektus slāni pa slānim nozīmē, ka tie var vēl vairāk samazināt atkritumu daudzumu, kas saistīts ar būvdetaļu ražošanu.

3D printeri var ražot ēku komponentus ar iebūvētiem cauruļvadiem santehnikai, elektrības vadiem, HVAC kanāliem un izolācijai. Viņi pat var izdrukāt visas saliekamās sienas ar gataviem nodalījumiem, lai uzstādītu dažādas elektronikas (piemēram, skaļruņus) un ierīces (piemēram, mikroviļņu krāsnis), pamatojoties uz īpašiem klientu pieprasījumiem.

Robotu celtnieki. Tā kā arvien vairāk būvdetaļu kļūst saliekamas un standartizētas, arvien praktiskāk kļūs būvniecības procesā iesaistīt robotus. Apsveriet šo: roboti jau ir atbildīgi par lielākās daļas mūsu automašīnu montāžu — dārgas, sarežģītas mašīnas, kurām nepieciešama precīza montāža. Šos pašus montāžas līnijas robotus var un drīzumā izmantos, lai masveidā izveidotu un drukātu saliekamās detaļas. Un, tiklīdz tas kļūs par nozares standartu, būvniecības cenas sāks ievērojami kristies. Bet ar to tas neapstāsies. 

Mums jau ir robotu mūrnieki (Skatīt zemāk). Drīzumā mēs redzēsim dažādus specializētus robotus, kas strādās kopā ar cilvēkiem celtniecībā, lai uz vietas montētu lielas saliekamās celtniecības sastāvdaļas. Tas gan palielinās būvniecības ātrumu, gan samazinās kopējo būvlaukumā nepieciešamo tirgotāju skaitu.

Celtniecības mēroga 3D printeru pieaugums

Lielākā daļa torņu ēku mūsdienās tiek būvētas, izmantojot procesu, ko sauc par nepārtrauktu formēšanu, kur katrs līmenis tiek konstruēts, sacietējot ielieto betonu formēšanas dēļu iekšpusē. 3D drukāšana pacels šo procesu uz nākamo līmeni.

3D druka ir aditīvs ražošanas process, kas ņem datora ģenerētus modeļus un veido tos drukas mašīnā slāni pa slānim. Pašlaik lielāko daļu 3D printeru uzņēmumi izmanto, lai izveidotu sarežģītus plastmasas modeļus (piemēram, vēja tuneļu modeļus aviācijas un kosmosa rūpniecībā), prototipus (piemēram, plastmasas patēriņa precēm) un komponentus (piemēram, sarežģītas detaļas automašīnās). Mazāki patēriņa modeļi ir kļuvuši populāri arī dažādu plastmasas sīkrīku un mākslas darbu ražošanā. Noskatieties šo īso video zemāk:

Lai arī cik daudzpusīgi šie 3D printeri ir sevi pierādījuši, nākamajos 10 līdz 3 gados tie attīstīs ievērojami progresīvākas spējas, kam būs milzīga ietekme uz būvniecības nozari. Sākumā tā vietā, lai materiālu drukāšanai izmantotu plastmasu, būvniecības mēroga 3D printeri (printeri, kas ir divi līdz četrus stāvus augsti un plati un augoši) izmantos cementa javu, lai kārtu pa slāņiem celtu dabiskas mājas. Zemāk esošajā īsajā video ir parādīts Ķīnā ražots 24D printera prototips, kas XNUMX stundu laikā uzcēla desmit mājas: 

Šai tehnoloģijai attīstoties, masīvie 3D printeri izdrukās rūpīgi izstrādātus mājokļus un pat veselas daudzstāvu ēkas vai nu pa daļām (atcerieties iepriekš aprakstītās 3D drukātās saliekamās ēkas sastāvdaļas), vai pilnībā uz vietas. Daži eksperti prognozē, ka šos milzīgos 3D printerus uz laiku varētu uzstādīt augošās kopienās, kur tos izmantotu māju, kopienu centru un citu ērtību celtniecībai ap tiem. 

Kopumā šie nākotnes 3D printeri būvniecības nozarē ieviesīs četras galvenās priekšrocības: 

Materiālu apvienošana. Mūsdienās lielākā daļa 3D printeru spēj drukāt tikai vienu materiālu vienlaikus. Eksperti prognozē, ka šie būvniecības mēroga 3D printeri varēs drukāt vairākus materiālus vienlaikus. Tas var ietvert plastmasas pastiprināšanu ar grafēna stikla šķiedrām, lai drukātu ēkas vai ēkas detaļas, kas ir vieglas, izturīgas pret koroziju un neticami izturīgas, kā arī plastmasas apdrukāšana kopā ar metāliem, lai drukātu patiesi unikālas struktūras. 

Materiāla stiprums. Tāpat iespēja drukāt daudzpusīgākus materiālus ļaus šiem 3D printeriem veidot betona sienas, kas ir ievērojami stiprākas nekā lielākā daļa pašreizējo būvniecības veidu. Atsauces nolūkā parastais betons var izturēt spiedes spriegumu 7,000 mārciņas uz kvadrātcollu (psi), un līdz 14,500 3 tiek uzskatīts par augstas stiprības betonu. Agrīnais XNUMXD printera prototips Kontūru veidošana spēja drukāt betona sienas ar iespaidīgu 10,000 XNUMX psi. 

Lētāk un mazāk izšķērdīgi. Viena no 3D drukas lielākajām priekšrocībām ir tā, ka tā ļauj izstrādātājiem būtiski samazināt būvniecības procesā radušos atkritumu daudzumu. Piemēram, pašreizējie būvniecības procesi ietver izejmateriālu un standartizētu detaļu iegādi un pēc tam gatavo ēkas komponentu izgriešanu un montāžu. Liekie materiāli un lūžņi tradicionāli ir daļa no uzņēmējdarbības izmaksām. Tikmēr 3D drukāšana ļauj izstrādātājiem pilnībā izdrukāt gatavās ēkas sastāvdaļas atbilstoši specifikācijām, šajā procesā netērējot ne mirkli betona. 

Daži eksperti prognozē, ka tas varētu samazināt būvniecības izmaksas pat par 30 līdz 40 procentiem. Izstrādātāji arī atradīs izmaksu ietaupījumus, samazinot materiālu transporta izmaksas un samazinot kopējo cilvēku darbaspēku, kas nepieciešams konstrukciju celtniecībai.  

Ražošanas ātrums. Visbeidzot, kā jau iepriekš minēja ķīniešu izgudrotājs, kura 3D printeris 24 stundu laikā uzbūvēja desmit mājas, šie printeri var ievērojami samazināt laiku, kas nepieciešams jaunu konstrukciju celtniecībai. Un līdzīgi kā iepriekš, jebkurš būvniecības laika samazinājums nozīmēs ievērojamus izmaksu ietaupījumus jebkuram būvniecības projektam. 

Willy Wonky lifti palīdz ēkām sasniegt jaunus augstumus

Lai arī cik revolucionāri kļūs šie būvniecības mēroga 3D printeri, tie nav vienīgais revolucionārais jauninājums, kas satricinājis būvniecības nozari. Nākamajā desmitgadē tiks ieviesta jauna liftu tehnoloģija, kas ļaus ēkām stāvēt augstākas un ar daudz sarežģītākām formām. 

Apsveriet to: parastie tērauda trošu lifti (tie, kas var pārvadāt 24 pasažierus) var svērt līdz 27,000 130,000 kilogramu un patērēt 24 7 kWh gadā. Tās ir smagas mašīnas, kurām ir jāstrādā XNUMX stundas diennaktī, XNUMX dienas nedēļā, lai uzņemtu sešus braucienus ar liftu dienā, ko izmanto vidusmēra cilvēks. Lai arī cik mēs varētu sūdzēties, kad mūsu ēkas lifts laiku pa laikam iegriežas, patiesībā ir pārsteidzoši, ka tie netiek pārtraukti biežāk nekā viņi to dara. 

Lai risinātu prasīgo darba slodzi, šie lifti savā ikdienā cīnās, piemēram, uzņēmumi kone, ir izstrādājuši jaunus, īpaši vieglus lifta kabeļus, kas dubulto lifta kalpošanas laiku, samazina berzi par 60 procentiem un enerģijas patēriņu par 15 procentiem. Šādi jauninājumi ļaus liftiem pacelties līdz 1,000 metriem (vienam kilometram), kas ir divreiz vairāk nekā šodien. Tas arī ļaus arhitektiem projektēt arvien augstākas nākotnes ēkas.

Taču vēl iespaidīgāks ir Vācijas uzņēmuma ThyssenKrupp jaunais lifta dizains. Viņu lifts vispār neizmanto kabeļus. Tā vietā viņi izmanto magnētisko levitāciju (maglev), lai slīdētu lifta kabīnēs augšup vai lejup, līdzīgi kā Japānas levitējošie ātrvilcieni. Šis jauninājums sniedz dažas aizraujošas priekšrocības, piemēram: 

• Ēku augstuma ierobežojumu vairs nav — varam sākt celt ēkas zinātniskās fantastikas augstumos;
• Ātrāka apkalpošana, jo maglev lifti nerada berzi un tiem ir daudz mazāk kustīgu daļu;
• Liftu kabīnes, kas var pārvietoties horizontāli, kā arī vertikāli, Willy Wonka stilā;
• Iespēja savienot divas blakus esošās lifta šahtas, kas ļauj lifta kabīnei uzbraukt pa kreiso šahtu, pāriet uz labo šahtu, pārvietoties pa labo šahtu un pāriet atpakaļ uz kreiso šahtu, lai sāktu nākamo rotāciju;
• Iespēja vairākām kajītēm (desmitiem augstceltņu) pārvietoties šajā rotācijā kopā, palielinot lifta transportēšanas jaudu vismaz par 50 procentiem, vienlaikus samazinot lifta gaidīšanas laiku līdz mazāk nekā 30 sekundēm.

Noskatieties ThyssenKrupp īso video zemāk, lai ilustrētu šos maglev liftus darbībā: 

Arhitektūra nākotnē

Robotizēti celtnieki, 3D drukātas ēkas, lifti, kas var pārvietoties horizontāli — līdz 2030. gadu beigām šie jauninājumi nojauks praktiski visus tehniskos šķēršļus, kas pašlaik ierobežo arhitektu iztēli. 3D printeri ļaus būvēt ēkas ar nedzirdētu ģeometrisku sarežģītību. Dizaina tendences kļūs brīvākas un organiskākas. Jaunas formas un jaunas materiālu kombinācijas ļaus līdz 2030. gadu sākumam parādīties pilnīgi jaunai postmodernas ēku estētikai. 

Tikmēr jaunie maglev lifti atcels visus augstuma ierobežojumus, kā arī ieviesīs jaunu transporta veidu no ēkas uz ēku, jo horizontālās liftu šahtas var iebūvēt blakus esošajās ēkās. Tāpat kā tradicionālie lifti ļāva izgudrot augstceltnes, horizontālie lifti varēja arī veicināt augstu un platu ēku attīstību. Citiem vārdiem sakot, atsevišķas daudzstāvu ēkas, kas aptver visu pilsētas kvartālu, kļūs arvien izplatītākas, jo horizontālie lifti atvieglos pārvietošanos pa tām. 

Visbeidzot, roboti un saliekamās būvdetaļas samazinās būvniecības izmaksas tik zemas, ka arhitektiem tiks dota daudz radošāka rīcības brīvība ar saviem projektiem, ko izstrādājuši iepriekš centīgie izstrādātāji. 

Lētu mājokļu sociālā ietekme

Lietojot kopā, iepriekš aprakstītie jauninājumi ievērojami samazinās izmaksas un laiku, kas nepieciešams jaunu māju celtniecībai. Taču, kā vienmēr, jaunās tehnoloģijas rada gan pozitīvas, gan negatīvas blakusparādības. 

Negatīvā perspektīva liecina, ka jauno mājokļu pārpilnība, ko nodrošina šīs tehnoloģijas, ātri novērsīs piedāvājuma un pieprasījuma nelīdzsvarotību mājokļu tirgū. Tas sāks pazemināt mājokļu cenas lielākajā daļā pilsētu, negatīvi ietekmējot pašreizējos māju īpašniekus, kuri ir atkarīgi no viņu mājokļu tirgus vērtības pieauguma, lai viņu iespējamā pensionēšanās varētu notikt. (Taisnības labad jāsaka, ka mājokļi populāros vai augsti ienākumu rajonos saglabās lielāku vērtību salīdzinājumā ar vidējo.)

Tā kā līdz 2030. gadu vidum mājokļu cenu inflācija sāk izlīdzināties un, iespējams, pat samazināsies, spekulatīvie māju īpašnieki sāks masveidā pārdot savus liekos īpašumus. Visu šo atsevišķo izpārdošanu neparedzētais efekts būs vēl straujāks mājokļu cenu kritums, jo kopējais mājokļu tirgus pirmo reizi pēdējo desmitgažu laikā kļūs par pircēju tirgu. Šis notikums reģionālā vai pat globālā līmenī izraisīs īslaicīgu recesiju, kuras apmēru šobrīd nevar prognozēt. 

Galu galā līdz 2040. gadiem mājokļu kļūs tik daudz, ka to tirgus kļūs par precēm. Mājas īpašums vairs nebūs pagātnes paaudžu pievilcības ieguldījums. Un līdz ar gaidāmo ieviešanu Pamatienākumi, aprakstīts mūsu Darba nākotne sērija, sabiedrības preferences pāries uz īrēšanu, nevis mājokļa piederību. 

Tagad pozitīva perspektīva ir nedaudz skaidrāka. Jaunākās paaudzes, kuru cenas ir ārpus mājokļu tirgus, beidzot varēs iegūt savas mājas, ļaujot tām iegūt jaunu neatkarības līmeni agrākā vecumā. Bezpajumtniecība kļūs par pagātni. Un nākamie bēgļi, kas kara vai klimata pārmaiņu dēļ būs izspiesti no savām mājām, tiks izmitināti ar cieņu. 

Kopumā Quantumrun uzskata, ka pozitīvās perspektīvas sabiedriskie ieguvumi atsver īslaicīgās negatīvās perspektīvas finansiālās sāpes.

Mūsu Future of Cities sērija ir tikai sākums. Lasiet turpmākās nodaļas.

Pilsētu nākotnes seriāls

Mūsu nākotne ir pilsētvide: Pilsētu nākotne P1

.Rītdienas lielpilsētu plānošana: pilsētu nākotne P2

Kā bezvadītāja automašīnas pārveidos rītdienas lielpilsētas: Pilsētu nākotne P4    

Blīvuma nodoklis, lai aizstātu īpašuma nodokli un novērstu sastrēgumus: pilsētu nākotne P5

Infrastruktūra 3.0, rītdienas lielpilsētu atjaunošana: pilsētu nākotne P6