Infrastruktura 3.0, obnova jutrišnjih velemest: Prihodnost mest P6

200,000 ljudi dnevno migrira v mesta po vsem svetu. Skoraj 70 odstotkov sveta bo do leta 2050 živelo v mestih, blizu 90 odstotkov v Severni Ameriki in Evropi. 

Težava? 

Naša mesta niso bila zasnovana tako, da bi sprejela hiter dotok ljudi, ki se zdaj naselijo znotraj njihovih območnih kod. Ključna infrastruktura, od katere je odvisna večina naših mest za podporo naraščajočemu prebivalstvu, je bila večinoma zgrajena pred 50 do 100 leti. Poleg tega so bila naša mesta zgrajena za popolnoma drugačno podnebje in niso dobro prilagojena na ekstremne podnebne dogodke, ki se dogajajo danes, kar se bo dogajalo tudi v prihodnjih desetletjih, ko se bodo podnebne spremembe stopnjevale. 

Na splošno, da bi naša mesta – naši domovi – preživeli in rasli v naslednjih četrt stoletja, jih je treba obnoviti močnejša in bolj trajnostna. V tem sklepnem poglavju naše serije Prihodnost mest bomo raziskovali metode in trende, ki spodbujajo preporod naših mest. 

Infrastruktura se ruši povsod okoli nas

V New Yorku (podatki za leto 2015) je več kot 200 šol, zgrajenih pred letom 1920, in več kot 1,000 milj vodovodov ter 160 mostov, ki so stari več kot 100 let. Od teh mostov je študija iz leta 2012 pokazala, da je bilo 47 strukturno pomanjkljivih in kritičnih za zlome. Signalni sistem podzemne železnice v New Yorku presega svojo 50-letno življenjsko dobo. Če vsa ta gniloba obstaja v enem najbogatejših mest na svetu, kaj lahko domnevate o stanju popravila v vašem mestu? 

Na splošno je bila infrastruktura, ki jo najdemo v večini današnjih mest, zgrajena za 20. stoletje; zdaj je izziv v tem, kako se lotiti prenove ali zamenjave te infrastrukture za 21. stoletje. To ne bo lahek podvig. Seznam potrebnih popravil za dosego tega cilja je dolg. Za perspektivo 75 odstotkov infrastrukture, ki bo vzpostavljena do leta 2050, danes ne obstaja. 

In ne samo v razvitem svetu manjka infrastrukture; lahko trdimo, da je potreba še bolj pereča v svetu v razvoju. Ceste, avtoceste, železnice za visoke hitrosti, telekomunikacije, vodovodne in kanalizacijske sisteme, nekatere regije v Afriki in Aziji potrebujejo dela. 

Glede na poročilo Navigant Research je v letu 2013 svetovni stavbni fond znašal 138.2 milijarde m2, od tega 73 % v stanovanjskih stavbah. Ta številka bo v naslednjih 171.3 letih narasla na 2 milijarde m10 in se povečala s skupno letno stopnjo rasti nekaj več kot dva odstotka – velik del te rasti se bo zgodil na Kitajskem, kjer se vsako leto doda 2 milijardi m2 stanovanjskih in poslovnih stavb.

Na splošno se bo 65 odstotkov svetovne gradbene rasti v naslednjem desetletju zgodilo na nastajajočih trgih, pri čemer bo za premostitev razkoraka z razvitim svetom potrebnih vsaj 1 bilijon dolarjev letnih naložb. 

Nova orodja za obnovo in zamenjavo infrastrukture

Tako kot stavbe bo naša prihodnja infrastruktura imela veliko koristi od gradbenih inovacij, ki so bile prvič opisane v tretje poglavje te serije. Te inovacije vključujejo uporabo: 

• Napredne montažne gradbene komponente, ki gradbenim delavcem omogočajo gradnjo struktur podobno kot z Lego kosi.
• Robotski gradbeni delavci, ki povečujejo (in v nekaterih primerih nadomeščajo) delo človeških gradbenih delavcev, izboljšujejo varnost na delovnem mestu, hitrost gradnje, natančnost in splošno kakovost.
• Gradbeni 3D-tiskalniki, ki bodo uporabili aditivni proizvodni postopek za gradnjo domov in zgradb v naravni velikosti z vlivanjem cementa plast za plastjo na natančno nadzorovan način.
• Aleatorna arhitektura— gradbena tehnika daljne prihodnosti — ki arhitektom omogoča, da se osredotočijo na zasnovo in obliko končnega gradbenega izdelka, nato pa roboti prelijejo strukturo v obstoj z uporabo po meri zasnovanih gradbenih snovi. 

Na strani materialov bodo inovacije vključevale napredek na področju gradbenega betona in plastike z edinstvenimi lastnostmi. Takšne novosti vključujejo nov beton za ceste, ki je neverjetno prepustna, ki omogoča, da voda prehaja naravnost skozenj, da se prepreči ekstremne poplave ali spolzka cesta. Drugi primer je beton, ki lahko ozdravi samega sebe zaradi razpok, ki jih povzroči okolje ali potres. 

Kako bomo financirali vso to novo infrastrukturo?

Jasno je, da moramo popraviti in zamenjati našo infrastrukturo. Imamo srečo, da bomo v naslednjih dveh desetletjih priča uvajanju različnih novih gradbenih orodij in materialov. Toda kako bodo vlade plačale vso to novo infrastrukturo? In glede na sedanje, polarizirano politično ozračje, kako bodo vlade sprejele ogromne proračune, ki so potrebni za zmanjšanje naših infrastrukturnih zaostankov? 

Na splošno ni problem najti denar. Vlade lahko poljubno tiskajo denar, če menijo, da bo to koristilo dovolj volivcem. Zaradi tega so enkratni infrastrukturni projekti postali korenček, ki ga politiki bingljajo pred volivci pred večino volilnih kampanj. Uveljavljeni in izzivalci pogosto tekmujejo, kdo bo financiral najnovejše mostove, avtoceste, šole in sisteme podzemne železnice, pri čemer pogosto ignorirajo omembo preprostih popravil obstoječe infrastrukture. (Praviloma ustvarjanje nove infrastrukture pritegne več glasov kot popravljanje obstoječe infrastrukture ali nevidne infrastrukture, kot sta kanalizacija in vodovod.)

Ta status quo je razlog, zakaj je edini način za celovito izboljšanje našega nacionalnega infrastrukturnega primanjkljaja povečati stopnjo ozaveščenosti javnosti o tem vprašanju in željo javnosti (jeza in vile), da nekaj stori glede tega. Toda dokler se to ne zgodi, bo ta proces obnove v najboljšem primeru ostal postopen do poznih 2020. let – takrat se bodo pojavili številni zunanji trendi, ki bodo močno povečali povpraševanje po gradnji infrastrukture. 

Prvič, vlade po vsem razvitem svetu bodo začele doživljati rekordne stopnje brezposelnosti, predvsem zaradi rasti avtomatizacije. Kot je pojasnjeno v našem Prihodnost dela serije, napredna umetna inteligenca in robotika bodo vse bolj nadomeščale človeško delo v številnih panogah in panogah.

Drugič, zaradi podnebnih sprememb se bodo pojavljali vse hujši podnebni vzorci in dogodki, kot je opisano v našem Prihodnost podnebnih sprememb serije. In kot bomo razpravljali v nadaljevanju, bo ekstremno vreme povzročilo propad naše obstoječe infrastrukture veliko hitreje, kot je večina občin pripravljena. 

Da bi se spopadle s temi dvojnimi izzivi, se bodo obupane vlade končno obrnile na preizkušeno in resnično strategijo za ustvarjanje dela – razvoj infrastrukture – z ogromnimi vrečami denarja. Odvisno od države lahko ta denar pride preprosto z novo obdavčitvijo, novimi državnimi obveznicami, novimi finančnimi ureditvami (opisanimi kasneje) in vedno bolj z javno-zasebnimi partnerstvi. Ne glede na stroške jih bodo plačale vlade – tako za dušenje javnih nemirov zaradi razširjene brezposelnosti kot za izgradnjo podnebno varne infrastrukture za naslednjo generacijo. 

Pravzaprav bodo do leta 2030, ko se doba avtomatizacije dela pospešuje, veliki infrastrukturni projekti morda predstavljali eno zadnjih velikih pobud, ki jih financira vlada in ki lahko v kratkem času ustvarijo na stotine tisoč delovnih mest, ki jih ni mogoče izvoziti. 

Zaščita naših mest pred podnebjem

Do leta 2040 bodo ekstremni podnebni vzorci in dogodki obremenili našo mestno infrastrukturo do skrajnih meja. Regije, ki trpijo zaradi ekstremne vročine, bi se lahko soočile s hudimi kolesnicami na cestah, povečanimi prometnimi zastoji zaradi vsesplošne okvare pnevmatik, nevarnim zvijanjem železniških tirov in preobremenitvijo električnih sistemov zaradi vklopljenih klimatskih naprav.  

V regijah z zmernimi padavinami bi se lahko povečala aktivnost neviht in tornadov. Močno deževje bo povzročilo preobremenjene kanalizacijske cevi, kar bo povzročilo milijardno škodo zaradi poplav. Pozimi je na teh območjih lahko padlo nenadno in precejšnje sneženje, merjeno v čevljih do metrih. 

In za tista naseljena središča, ki ležijo ob obali ali nižinskih območjih, kot je območje zaliva Chesapeake v ZDA ali večina južnega Bangladeša ali mesta, kot sta Šanghaj in Bangkok, bi lahko ta mesta doživela ekstremne nevihte. In če bi se gladina morja dvignila hitreje, kot je bilo pričakovano, bi to lahko povzročilo tudi množične migracije podnebnih beguncev s teh prizadetih območij v notranjost. 

Če pustimo vse te scenarije sodnega dne na stran, je pošteno ugotoviti, da so za vse to delno kriva naša mesta in infrastruktura. 

Prihodnost je zelena infrastruktura

47 odstotkov svetovnih emisij toplogrednih plinov izvira iz naših zgradb in infrastrukture; porabijo tudi 49 odstotkov svetovne energije. Velik del teh emisij in porabe energije je v celoti izogniti odpadek, ki obstaja zaradi pomanjkanja sredstev za obsežno vzdrževanje stavb in infrastrukture. Obstajajo tudi zaradi strukturne neučinkovitosti zaradi zastarelih gradbenih standardov, ki so prevladovali v letih 1920–50, ko je bila zgrajena večina naših obstoječih stavb in infrastrukture. 

Vendar pa sedanje stanje predstavlja priložnost. A poročilo Nacionalni laboratorij za obnovljivo energijo ameriške vlade je izračunal, da bi lahko porabo energije v stavbah zmanjšali za 60 odstotkov, če bi državni fond stavb naknadno opremili z uporabo najnovejših energetsko učinkovitih tehnologij in gradbenih predpisov. Še več, če sončne celice in sončna okna dodali tem zgradbam, da bi lahko proizvedle večino ali vso lastno moč, da bi se lahko zmanjšanje energije povečalo na 88 odstotkov. Medtem je študija Programa Združenih narodov za okolje pokazala, da bi lahko podobne pobude, če bi jih izvajali po vsem svetu, zmanjšale stopnje emisij in dosegle prihranek energije za več kot 30 odstotkov. 

Seveda pa nič od tega ne bi bilo poceni. Izvajanje infrastrukturnih izboljšav, potrebnih za dosego teh ciljev zmanjšanja porabe energije, bi samo v ZDA v 4 letih stalo približno 40 bilijone dolarjev (100 milijard dolarjev na leto). Po drugi strani pa bi dolgoročni prihranek energije zaradi teh naložb znašal 6.5 bilijona dolarjev (165 milijard dolarjev na leto). Ob predpostavki, da se naložbe financirajo s prihodnjimi ustvarjenimi prihranki energije, ta prenova infrastrukture predstavlja impresivno donosnost naložbe. 

Pravzaprav je tovrstno financiranje, imenovano Pogodbe o skupnem varčevanju, kjer je oprema nameščena in jo nato plača končni uporabnik s prihranki energije, ki jih ustvari omenjena oprema, je tisto, kar poganja razcvet stanovanjske sončne energije v večjem delu Severne Amerike in Evrope. Podjetja, kot so Ameresco, SunPower Corp. in SolarCity, ki je povezana z Elonom Muskom, so s temi finančnimi pogodbami pomagala na tisoče lastnikom zasebnih stanovanj, da se izklopijo iz omrežja in znižajo svoje račune za elektriko. prav tako Zelene hipoteke je podobno orodje za financiranje, ki bankam in drugim posojilodajalkam omogoča, da ponudijo nižje obrestne mere za podjetja in lastnike stanovanj, ki nameščajo sončne celice.

Trilijoni, da naredimo več bilijonov

Pričakuje se, da bo globalni infrastrukturni primanjkljaj po vsem svetu do leta 15 dosegel 20–2030 bilijonov dolarjev. Toda kot smo že omenili, ta primanjkljaj predstavlja veliko priložnost, saj zapolnitev te vrzeli bi lahko ustvarila do 100 milijonov novih delovnih mest in ustvari 6 bilijonov dolarjev nove gospodarske dejavnosti na leto.

Zato proaktivne vlade, ki preoblikujejo obstoječe zgradbe in nadomestijo starajočo se infrastrukturo, ne bodo le postavile svojega trga dela in mest tako, da bodo uspevale v 21. stoletju, ampak bodo pri tem porabile veliko manj energije in prispevale veliko manj emisij ogljika v naše okolje. Na splošno je vlaganje v infrastrukturo zmaga v vseh točkah, vendar bosta za to potrebna precejšnja javna angažiranost in politična volja.

Serija Prihodnost mest

Naša prihodnost je urbana: Prihodnost mest P1

Načrtovanje velemest prihodnosti: Prihodnost mest P2

Cene stanovanj strmoglavijo, ko 3D-tiskanje in maglev spremenita gradnjo: Prihodnost mest P3    

Kako bodo avtomobili brez voznika preoblikovali jutrišnja velemesta: prihodnost mest P4 

Davek na gostoto, ki bo nadomestil davek na nepremičnine in končal zastoje: Prihodnost mest P5