Quantumrun

OBRÁZOK PRE OBRÁZOK: Quantumrun

Ceny bytov klesajú, keď 3D tlač a maglev prinášajú revolúciu v stavebníctve: Budúcnosť miest P3

David Tal, vydavateľ, futurista
@DavidTalWrites
LinkedIn

Ut, 09 - 15:2020

Jednou z najväčších prekážok pre mileniáli, ktorí sa snažia stať sa dospelými, sú explodujúce náklady na vlastníctvo domu, najmä v miestach, kde chcú žiť: v mestách.

Od roku 2016 je v mojom domovskom meste Toronto v Kanade priemerná cena za nový dom teraz viac ako jeden milión dolárov; medzitým sa priemerná cena za kondomínium posúva cez hranicu 500,000 XNUMX dolárov. Podobné šoky z nálepiek pociťujú prví kupci domov v mestách po celom svete, z veľkej časti spôsobené rastúcimi cenami pozemkov a masívnym nárastom urbanizácie, o ktorom sa hovorilo v časť prvá tohto seriálu Budúcnosť miest.

Pozrime sa však bližšie na to, prečo sa ceny nehnuteľností menia na banány, a potom preskúmame nové technológie, ktoré majú do konca tridsiatych rokov 2030. storočia zlacniť bývanie.

Inflácia cien bývania a prečo s tým vlády málo robia

Pokiaľ ide o cenu domov, nemalo by byť prekvapením, že väčšina šoku z nálepky pochádza skôr z hodnoty pozemku ako skutočnej bytovej jednotky. A pokiaľ ide o faktory, ktoré určujú hodnotu pôdy, hustotu obyvateľstva, blízkosť zábavy, služieb a vybavenia a úroveň okolitej infraštruktúry sú vyššie ako väčšina – faktory, ktoré sa vyskytujú pri vyšších koncentráciách v mestských, a nie vidieckych komunitách.

Ale ešte väčším faktorom ovplyvňujúcim hodnotu pôdy je celkový dopyt po bývaní v rámci konkrétnej oblasti. A práve tento dopyt spôsobuje prehrievanie nášho trhu s bývaním. Majte na pamäti, že do roku 2050 takmer 70 percent sveta bude žiť v mestách, 90 percent v Severnej Amerike a Európe. Ľudia sa hrnú do miest, do mestského životného štýlu. A nielen veľké rodiny, ale aj slobodní ľudia a páry bez detí hľadajú mestské domy, čím sa dopyt po bývaní ešte viac zvyšuje.

Samozrejme, nič z toho by nebol problém, keby mestá dokázali uspokojiť tento rastúci dopyt. Žiaľ, žiadne mesto na Zemi dnes nestavia dostatok nových bytov dostatočne rýchlo na to, aby tak urobili, čo spôsobuje, že základné mechanizmy ekonomiky ponuky a dopytu poháňajú desaťročia trvajúci rast cien bývania.

Ľuďom – voličom – sa, samozrejme, nepáči, že si nemôžu dovoliť bývanie. To je dôvod, prečo vlády na celom svete zareagovali rôznymi dotačnými schémami, aby pomohli ľuďom s nižšími príjmami zabezpečiť si pôžičky (ehm, 2008-9) alebo získať veľké daňové úľavy pri kúpe svojho prvého domu. Myslí sa, že ľudia by si kúpili domy, len keby mali peniaze alebo by im mohli byť schválené pôžičky na kúpu týchto domov.

Toto je BS.

Príčinou celého tohto šialeného rastu cien bývania je opäť nedostatok domov (ponuky) v porovnaní s počtom ľudí, ktorí si ich chcú kúpiť (dopyt). Poskytnutie prístupu ľuďom k pôžičkám nerieši túto základnú realitu.

Zamyslite sa nad tým: Ak každý získa prístup k hypotekárnym pôžičkám v hodnote pol milióna dolárov a potom bude súťažiť o rovnaký počet obmedzených domov, všetko, čo urobí, je vyvolať vojnu o ponuky na kúpu niekoľkých domov. To je dôvod, prečo malé domy v centre miest môžu získať 50 až 200 percent nad ich požadovanú cenu.

Vlády to vedia. Ale tiež vedia, že väčšie percento voličov, ktorí vlastnia domy, dáva prednosť tomu, aby ich hodnota medziročne stúpala. To je veľký dôvod, prečo vlády neprilievajú miliardy, ktoré náš trh s bývaním potrebuje na výstavbu obrovského množstva verejných bytov, aby uspokojili dopyt po bývaní a ukončili infláciu cien bývania.

Medzitým, pokiaľ ide o súkromný sektor, boli by viac než šťastní, že by mohli uspokojiť tento dopyt po bývaní s novým bývaním a výstavbou bytov, ale súčasný nedostatok stavebnej práce a obmedzenia v stavebných technológiách robia tento proces pomalým.

Existuje vzhľadom na súčasný stav vecí nádej pre začínajúcich mileniálov, ktorí sa chcú vysťahovať zo suterénu svojich rodičov skôr, ako dosiahnu 30-tku?

Legoizácia stavebníctva

Našťastie existuje nádej pre mileniálov, ktorí sa chcú stať dospelými. Množstvo nových technológií, ktoré sú teraz vo fáze testovania, má za cieľ znížiť náklady, zlepšiť kvalitu a skrátiť čas potrebný na výstavbu nových domov. Akonáhle sa tieto inovácie stanú štandardom v stavebníctve, podstatne zvýšia ročný počet nových bytov, čím sa vyrovná nerovnováha ponuky a dopytu na trhu s bývaním a dúfajme, že po prvýkrát po desaťročiach budú domy opäť cenovo dostupné.

(„Konečne! Mám pravdu?“ hovorí dav do 35 rokov. Starší čitatelia teraz možno spochybňujú svoje rozhodnutie založiť svoj dôchodkový plán na investíciách do nehnuteľností. Dotkneme sa toho neskôr.)

Začnime tento prehľad použitím troch relatívne nových technológií, ktorých cieľom je premeniť dnešný stavebný proces na obrovskú Lego stavbu.

Prefabrikované stavebné prvky. Čínsky developer postavil 57-poschodovú budovu za 19 dní. Ako? Prostredníctvom použitia prefabrikovaných stavebných prvkov. Pozrite si toto časozberné video z procesu výstavby:

Predizolované steny, predmontované systémy HVAC (klimatizácie), hotové strešné krytiny, celé oceľové rámy budov – posun smerom k používaniu prefabrikovaných stavebných komponentov sa rýchlo šíri v celom stavebnom priemysle. A na základe čínskeho príkladu vyššie by nemalo byť záhadou prečo. Použitie prefabrikovaných stavebných komponentov skracuje čas výstavby a znižuje náklady.

Prefabrikované komponenty sú tiež šetrné k životnému prostrediu, pretože znižujú plytvanie materiálom a znižujú počet jázd dodávky na stavbu. Inými slovami, namiesto prepravy surovín a základných zásob na stavenisko, aby sa stavba postavila od nuly, je väčšina konštrukcie vopred postavená v centralizovanom závode a potom odoslaná na stavenisko, aby sa jednoducho zmontovala.

3D tlačené prefabrikované stavebné komponenty. 3D tlačiarňam sa budeme venovať oveľa podrobnejšie neskôr, no ich prvé využitie v bytovej výstavbe bude pri výrobe montovaných stavebných komponentov. Konkrétne, schopnosť 3D tlačiarní stavať objekty vrstvu po vrstve znamená, že môžu ešte viac znížiť množstvo odpadu spojeného s výrobou stavebných komponentov.

3D tlačiarne môžu vyrábať stavebné komponenty so vstavanými potrubiami pre inštalatérske práce, elektrické vodiče, kanály HVAC a izoláciu. Môžu dokonca vytlačiť celé prefabrikované steny s pripravenými priehradkami na inštaláciu rôznej elektroniky (napr. reproduktory) a spotrebičov (napr. mikrovlnky), na základe špecifických požiadaviek zákazníka.

Robotníci na stavbu robotov. Ako sa čoraz viac stavebných komponentov stáva prefabrikovanými a štandardizovanými, bude čoraz praktickejšie zapojiť do stavebného procesu roboty. Zvážte toto: Roboty sú už zodpovedné za montáž veľkej väčšiny našich automobilov – drahých a zložitých strojov, ktoré si vyžadujú presnú montáž. Rovnaké roboty na montážnej linke sa môžu a čoskoro budú používať na hromadnú výrobu a tlač prefabrikovaných komponentov. A keď sa to stane priemyselným štandardom, ceny stavebníctva začnú značne klesať. Ale tam to nezostane.

už máme robot murári (Pozri nižšie). Čoskoro uvidíme množstvo špecializovaných robotov, ktorí budú pracovať spolu s ľudskými stavebnými robotníkmi na montáži veľkých prefabrikovaných stavebných komponentov na mieste. Tým sa zvýši rýchlosť výstavby a zároveň sa zníži celkový počet remeselníkov potrebných na stavbe.

Vzostup stavebných 3D tlačiarní

Väčšina vežových budov je dnes postavená pomocou procesu nazývaného kontinuálne tvarovanie, kde je každá úroveň postavená vytvrdzovaním liateho betónu vo vnútri tvarovacích dosiek. 3D tlač posunie tento proces na ďalšiu úroveň.

3D tlač je aditívny výrobný proces, ktorý používa počítačom generované modely a vytvára ich v tlačiarenskom stroji vrstvu po vrstve. V súčasnosti väčšinu 3D tlačiarní využívajú firmy na stavbu zložitých plastových modelov (napr. modely aerodynamických tunelov v leteckom priemysle), prototypov (napr. pre plastový spotrebný tovar) a komponentov (napr. zložité diely v automobiloch). Menšie spotrebiteľské modely sa tiež stali populárnymi na výrobu rôznych plastových pomôcok a umeleckých diel. Pozrite si toto krátke video nižšie:

Napriek tomu, že sa tieto 3D tlačiarne ukázali ako všestranné, v nasledujúcich piatich až 10 rokoch rozvinú podstatne pokročilejšie schopnosti, ktoré budú mať obrovský vplyv na stavebný priemysel. Na začiatok, namiesto používania plastov na tlač materiálov, budú 3D tlačiarne v stavebnom rozsahu (tlačiarne, ktoré sú vysoké a široké dva až štyri poschodia a stále sa rozrastajú) používať cementovú maltu na stavbu domov v životnej veľkosti vrstvu po vrstve. Krátke video nižšie predstavuje prototyp 3D tlačiarne vyrobenej v Číne, ktorá postavila desať domov za 24 hodín:

Ako táto technológia dospieva, masívne 3D tlačiarne budú tlačiť komplikovane navrhnuté bývanie a dokonca aj celé výškové budovy buď po častiach (spomeňte si na 3D tlačené, prefabrikované stavebné komponenty opísané vyššie), alebo úplne na mieste. Niektorí odborníci predpovedajú, že tieto obrie 3D tlačiarne by mohli byť dočasne umiestnené v rastúcich komunitách, kde by sa použili na stavbu domov, komunitných centier a iných zariadení okolo nich.

Celkovo existujú štyri kľúčové výhody, ktoré tieto budúce 3D tlačiarne zavedú do stavebného priemyslu:

Kombinovanie materiálov. Dnes je väčšina 3D tlačiarní schopná tlačiť naraz iba jeden materiál. Odborníci predpovedajú, že tieto 3D tlačiarne v konštrukčnom meradle budú schopné tlačiť viacero materiálov naraz. To môže zahŕňať vystuženie plastov vláknami z grafénového skla na tlač budov alebo stavebných komponentov, ktoré sú ľahké, odolné voči korózii a neuveriteľne pevné, ako aj tlač plastov spolu s kovmi na tlač skutočne jedinečných štruktúr.

Pevnosť materiálu. Podobne, schopnosť tlačiť všestrannejšie materiály umožní týmto 3D tlačiarňam stavať betónové steny, ktoré sú podstatne pevnejšie ako väčšina súčasných foriem stavieb. Pre porovnanie, konvenčný betón môže vydržať tlakové napätie 7,000 14,500 libier na štvorcový palec (psi), pričom až 3 XNUMX sa považuje za vysoko pevný betón. Skorý prototyp XNUMXD tlačiarne od Vytváranie obrysov dokázal vytlačiť betónové steny pri pôsobivých 10,000 XNUMX psi.

Lacnejšie a menej plytvanie. Jednou z najväčších výhod 3D tlače je, že umožňuje vývojárom výrazne znížiť množstvo odpadu spojeného s procesom výstavby. Súčasné stavebné procesy napríklad zahŕňajú nákup surovín a štandardizovaných dielov a následné vyrezávanie a montáž hotových stavebných komponentov. Prebytočný materiál a zvyšky boli tradične súčasťou nákladov na podnikanie. Medzitým 3D tlač umožňuje vývojárom tlačiť hotové stavebné komponenty úplne podľa špecifikácií bez toho, aby pri tomto procese stratili kvapku betónu.

Niektorí odborníci predpovedajú, že by to mohlo znížiť náklady na výstavbu až o 30 až 40 percent. Úspory nákladov developeri nájdu aj v znížených nákladoch na dopravu materiálu a v znížení celkovej ľudskej práce potrebnej na výstavbu konštrukcií.

Rýchlosť výroby. Napokon, ako už spomenul čínsky vynálezca, ktorého 3D tlačiareň postavila desať domov za 24 hodín, tieto tlačiarne dokážu podstatne skrátiť čas potrebný na výstavbu nových stavieb. A podobne ako v bode vyššie, každé skrátenie času výstavby bude znamenať výraznú úsporu nákladov na akýkoľvek stavebný projekt.

Výťahy Willyho Wonkyho pomáhajú budovám dosiahnuť nové výšky

Akokoľvek prelomové sa tieto 3D tlačiarne v konštrukčnom meradle stanú, nie sú jedinou prevratnou inováciou, ktorá otrasie stavebným priemyslom. V nasledujúcom desaťročí sa predstaví nová výťahová technológia, ktorá umožní budovám stáť vyššie a s oveľa prepracovanejšími tvarmi.

Zvážte toto: Bežné oceľové lanové výťahy (tie, ktoré dokážu prepraviť 24 cestujúcich) môžu vážiť až 27,000 130,000 kilogramov a spotrebovať 24 7 kWh ročne. Ide o ťažké stroje, ktoré musia pracovať XNUMX hodín denne, XNUMX dní v týždni, aby zvládli šesť ciest výťahom za deň, ktoré priemerný človek používa. Hoci by sme sa mohli sťažovať vždy, keď sa výťah v našej budove občas rozbehne, v skutočnosti je úžasné, že nevychádzajú z prevádzky častejšie ako oni.

Aby sa tieto výťahy vyrovnali s náročným pracovným zaťažením, prebíjajú sa pri každodennej práci kone, vyvinuli nové, ultraľahké výťahové káble, ktoré zdvojnásobia životnosť výťahu, znížia trenie o 60 percent a spotrebu energie o 15 percent. Inovácie ako tieto umožnia výťahom zdvihnúť sa až do výšky 1,000 XNUMX metrov (jeden kilometer), čo je dvojnásobok toho, čo je dnes možné. Umožní tiež architektom navrhovať stále vyššie budúce budovy.

Ale ešte pôsobivejší je nový dizajn výťahu nemeckej spoločnosti ThyssenKrupp. Ich výťah vôbec nepoužíva káble. Namiesto toho používajú magnetickú levitáciu (maglev) na kĺzanie svojich výťahových kabín hore alebo dole, podobne ako japonské levitujúce vysokorýchlostné vlaky. Táto inovácia umožňuje niekoľko zaujímavých výhod, ako napríklad:

Už žiadne výškové obmedzenia budov – môžeme začať stavať budovy v sci-fi výškach;
Rýchlejší servis, pretože výťahy maglev nevytvárajú žiadne trenie a majú oveľa menej pohyblivých častí;
Výťahové kabíny, ktoré sa môžu pohybovať horizontálne aj vertikálne, v štýle Willyho Wonku;
Schopnosť spojiť dve susedné výťahové šachty umožňujúce kabíne výťahu jazdiť hore ľavou šachtou, preniesť sa do pravej šachty, prejsť dolu pravou šachtou a preniesť sa späť do ľavej šachty, aby sa začala ďalšia rotácia;
Schopnosť viacerých kabín (desiatky vo výškových budovách) cestovať v tejto rotácii spoločne, čím sa zvyšuje prepravná kapacita výťahu najmenej o 50 percent a zároveň sa skrátia čakacie doby výťahu na menej ako 30 sekúnd.

Pozrite si krátke video ThyssenKrupp nižšie pre ilustráciu týchto maglev výťahov v akcii:

Architektúra v budúcnosti

Robotickí stavební robotníci, 3D tlačené budovy, výťahy, ktoré môžu jazdiť horizontálne – koncom 2030. rokov 3. storočia tieto inovácie zničia prakticky všetky technické prekážky, ktoré v súčasnosti obmedzujú predstavivosť architektov. 2030D tlačiarne umožnia stavbu budov s neslýchanou geometrickou zložitosťou. Dizajnové trendy budú voľnejšie a organickejšie. Nové tvary a nové kombinácie materiálov umožnia, aby sa začiatkom tridsiatych rokov objavila úplne nová postmoderná estetika budov.

Medzitým nové výťahy maglev odstránia všetky výškové obmedzenia a zavedú nový spôsob dopravy medzi budovou, pretože horizontálne výťahové šachty môžu byť zabudované do susedných budov. Podobne, ako tradičné výťahy umožnili vynájdenie výškových budov, horizontálne výťahy mohli tiež podnietiť rozvoj vysokých a širokých budov. Inými slovami, jednotlivé výškové budovy, ktoré pokrývajú celý mestský blok, sa stanú bežnejšími, pretože horizontálne výťahy uľahčia pohyb okolo nich.

Nakoniec, roboty a komponenty prefabrikovaných budov znížia náklady na výstavbu tak nízko, že architekti budú mať pri svojich návrhoch od vývojárov, ktorí si predtým robili peniaze, oveľa viac kreatívneho priestoru.

Sociálny dopad lacného bývania

Pri spoločnom použití vyššie opísané inovácie podstatne znížia náklady a čas potrebný na výstavbu nových domov. Ale ako vždy, nové technológie prinášajú pozitívne aj negatívne vedľajšie účinky.

Negatívna perspektíva vidí, že prebytok nového bývania, ktorý tieto technológie umožňujú, rýchlo napraví nerovnováhu ponuky a dopytu na trhu s bývaním. To začne plošne znižovať ceny bývania vo väčšine miest, čo negatívne ovplyvní súčasných majiteľov domov, ktorí sú pri prípadnom odchode do dôchodku závislí na rastúcej trhovej hodnote svojich domovov. (Aby sme boli spravodliví, bývanie v populárnych okresoch alebo okresoch s vysokými príjmami si zachová väčšiu hodnotu v porovnaní s priemerom.)

Keďže inflácia cien bývania sa do polovice tridsiatych rokov 2030. storočia začne vyrovnávať a možno sa dokonca zníži, špekulatívni majitelia domov začnú hromadne predávať svoje prebytočné nehnuteľnosti. Nezamýšľaným efektom všetkých týchto individuálnych výpredajov bude ešte prudší pokles cien bývania, keďže celkový trh s bývaním sa po prvýkrát po desaťročiach stane trhom kupujúcich. Táto udalosť spôsobí chvíľkovú recesiu na regionálnej či dokonca globálnej úrovni, ktorej rozsah sa v súčasnosti nedá predpovedať.

V konečnom dôsledku bude bývania do 2040. rokov XNUMX. storočia tak hojné, že jeho trh sa stane komoditou. Vlastný dom už nebude mať investičnú príťažlivosť generácií minulých. A s prichádzajúcim zavedením Základný príjem, popísané v našom Budúcnosť práce série, spoločenské preferencie prejdú smerom k prenájmu ako k vlastníctvu domu.

Pozitívna perspektíva je teraz o niečo zrejmejšia. Mladšie generácie, ktorých cena nie je na trhu s bývaním, budú môcť konečne vlastniť svoje vlastné domy, čo im umožní získať novú úroveň nezávislosti v skoršom veku. Bezdomovectvo sa stane minulosťou. A budúci utečenci, ktorí budú nútení opustiť svoje domovy v dôsledku vojny alebo klimatických zmien, budú ubytovaní dôstojne.

Celkovo má Quantumrun pocit, že spoločenské výhody pozitívnej perspektívy prevažujú nad dočasnou finančnou bolesťou negatívnej perspektívy.

Naša séria Future of Cities je ešte len na začiatku. Prečítajte si nasledujúce kapitoly nižšie.