lượng tử

TÍN DỤNG HÌNH ẢNH: lượng tử

Giá nhà đất sụt giảm khi in 3D và maglevs cách mạng hóa xây dựng: Tương lai của các thành phố P3

David Tal, Nhà xuất bản, Người theo chủ nghĩa vị lai
@DavidTalWrites
LinkedIn

Thứ Ba, 09/15/2020 - 09:04

Một trong những trở ngại lớn nhất đối với thế hệ trẻ đang vật lộn để trở thành người lớn là chi phí sở hữu một ngôi nhà đang bùng nổ, đặc biệt là ở những nơi họ muốn sống: thành phố.

Vào năm 2016, tại thành phố Toronto, Canada quê hương tôi, giá trung bình cho một ngôi nhà mới hiện nay là hơn một triệu đô la; trong khi đó, giá trung bình cho một căn hộ chung cư đang nhích qua mốc 500,000 USD. Những cú sốc tương tự về nhãn dán đang được cảm nhận bởi những người mua nhà lần đầu ở các thành phố trên khắp thế giới, phần lớn là do giá đất tăng và sự gia tăng đô thị hóa lớn được thảo luận trong phần một của loạt phim Tương lai thành phố này.

Nhưng chúng ta hãy xem xét kỹ hơn lý do tại sao giá nhà lại tăng cao và sau đó khám phá các công nghệ mới được thiết lập để làm cho giá nhà ở rẻ hơn vào cuối những năm 2030.

Lạm phát giá nhà ở và lý do tại sao các chính phủ ít làm điều đó

Khi nói đến giá nhà, không có gì ngạc nhiên khi phần lớn cú sốc nhãn dán đến từ giá trị của mảnh đất cao hơn đơn vị nhà ở thực tế. Và khi nói đến các yếu tố quyết định giá trị đất đai, mật độ dân số, mức độ gần các khu vui chơi giải trí, dịch vụ và tiện nghi, và mức độ cơ sở hạ tầng xung quanh xếp hạng cao hơn hầu hết - các yếu tố được tìm thấy ở các cộng đồng dân cư thành thị, hơn là nông thôn.

Nhưng một yếu tố thậm chí còn lớn hơn thúc đẩy giá trị của đất là nhu cầu tổng thể về nhà ở trong một khu vực cụ thể. Và chính nhu cầu này đang khiến thị trường nhà ở của chúng ta trở nên quá nóng. Hãy nhớ rằng vào năm 2050, gần như 70% trên thế giới sẽ sống ở các thành phố, 90% ở Bắc Mỹ và Châu Âu. Mọi người đang đổ xô đến các thành phố, đến lối sống đô thị. Và không chỉ các gia đình lớn, mà những người độc thân và các cặp vợ chồng không có con cũng đang săn lùng nhà ở đô thị, làm tăng nhu cầu nhà ở này nhiều hơn.

Tất nhiên, không có vấn đề gì trong số này nếu các thành phố có thể đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng này. Thật không may, không có thành phố nào trên Trái đất ngày nay đang xây dựng nhà ở mới đủ nhanh để làm như vậy, do đó khiến các cơ chế cơ bản của kinh tế cung cầu thúc đẩy sự tăng trưởng giá nhà đất kéo dài hàng thập kỷ.

Tất nhiên, mọi người — cử tri — không thích việc không đủ tiền mua nhà. Đây là lý do tại sao các chính phủ trên khắp thế giới đã phản ứng với nhiều chương trình trợ cấp khác nhau để giúp những người có thu nhập thấp đảm bảo các khoản vay (ahem, 2008-9) hoặc được giảm thuế khi mua căn nhà đầu tiên của họ. Suy nghĩ cho rằng mọi người sẽ mua nhà chỉ cần họ có tiền hoặc có thể được chấp thuận cho vay để mua những căn nhà nói trên.

Đây là BS.

Một lần nữa, lý do của tất cả sự tăng trưởng điên cuồng này về giá nhà ở là sự khan hiếm nhà (cung) so với số người muốn mua (cầu). Việc cho mọi người tiếp cận các khoản vay không giải quyết được thực tế cơ bản này.

Hãy suy nghĩ về điều đó: Nếu mọi người đều có quyền tiếp cận các khoản vay thế chấp trị giá nửa triệu đô la và sau đó cạnh tranh cho cùng một số lượng nhà hạn chế, tất cả những gì sẽ làm là gây ra một cuộc chiến đấu thầu cho số ít ngôi nhà có sẵn để mua. Đây là lý do tại sao những ngôi nhà nhỏ ở trung tâm thành phố của các thành phố có thể tăng từ 50 đến 200 phần trăm so với giá chào bán của chúng.

Các chính phủ biết điều này. Nhưng họ cũng biết rằng tỷ lệ cử tri sở hữu nhà lớn hơn thích nhìn thấy ngôi nhà của họ tăng giá hàng năm. Đây là lý do lớn khiến các chính phủ không rót hàng tỷ đô vào thị trường nhà ở của chúng ta để xây dựng một số lượng lớn các đơn vị nhà ở công để vừa đáp ứng nhu cầu nhà ở vừa chấm dứt lạm phát giá nhà ở.

Trong khi đó, đối với khu vực tư nhân, họ sẽ rất vui khi được đáp ứng nhu cầu nhà ở này với các dự án phát triển nhà ở và chung cư mới, nhưng tình trạng thiếu lao động xây dựng và hạn chế trong công nghệ xây dựng khiến quá trình này trở nên chậm chạp.

Với tình trạng hiện tại, liệu có hy vọng cho những người thuộc thế hệ thiên niên kỷ chớm nở tìm cách dọn ra khỏi tầng hầm của cha mẹ họ trước khi họ bước vào tuổi 30?

Lego hóa xây dựng

May mắn thay, có hy vọng cho thế hệ millennials mong muốn trở thành người lớn. Một số công nghệ mới, hiện đang trong giai đoạn thử nghiệm, nhằm mục đích giảm chi phí, cải thiện chất lượng và giảm thời gian cần thiết để xây dựng nhà mới. Một khi những đổi mới này trở thành tiêu chuẩn của ngành xây dựng, chúng sẽ làm tăng đáng kể số lượng phát triển nhà ở mới hàng năm, do đó san bằng sự mất cân bằng cung - cầu của thị trường nhà ở và hy vọng làm cho nhà có giá cả phải chăng trở lại lần đầu tiên sau nhiều thập kỷ.

("Cuối cùng! Tôi nói đúng chứ?"

Hãy bắt đầu phần tổng quan này với việc sử dụng ba công nghệ tương đối mới nhằm biến quá trình xây dựng ngày nay thành một công trình Lego khổng lồ.

Các cấu kiện xây dựng đúc sẵn. Một nhà phát triển Trung Quốc xây tòa nhà 57 tầng trong 19 ngày. Làm sao? Thông qua việc sử dụng các cấu kiện xây dựng đúc sẵn. Xem video tua nhanh quá trình xây dựng này:

Tường cách nhiệt trước, hệ thống HVAC (điều hòa không khí) lắp ráp sẵn, mái lợp hoàn thiện trước, toàn bộ khung nhà thép — phong trào sử dụng các cấu kiện nhà tiền chế đang lan nhanh trong ngành xây dựng. Và dựa trên ví dụ của Trung Quốc ở trên, nó không phải là một bí ẩn tại sao. Sử dụng các cấu kiện xây dựng nhà lắp ghép giúp rút ngắn thời gian xây dựng và giảm chi phí.

Các thành phần của nhà lắp ghép cũng thân thiện với môi trường, vì chúng giảm thiểu chất thải vật liệu và giảm số lượng các chuyến vận chuyển đến công trường. Nói cách khác, thay vì vận chuyển nguyên liệu và vật tư cơ bản đến công trường để xây dựng kết cấu từ đầu, hầu hết kết cấu được xây dựng trước trong một nhà máy tập trung, sau đó được vận chuyển đến công trường để lắp ráp lại với nhau một cách đơn giản.

Các thành phần xây dựng nhà lắp ghép in 3D. Chúng ta sẽ thảo luận chi tiết hơn về máy in 3D ở phần sau, nhưng ứng dụng đầu tiên của chúng trong xây dựng nhà ở sẽ là sản xuất các thành phần xây dựng nhà lắp ghép. Cụ thể, khả năng xây dựng các đối tượng theo từng lớp của máy in 3D có nghĩa là chúng có thể giảm hơn nữa lượng chất thải tham gia vào quá trình sản xuất các thành phần của tòa nhà.

Máy in 3D có thể sản xuất các thành phần của tòa nhà với các ống dẫn được tích hợp sẵn cho hệ thống ống nước, dây điện, kênh HVAC và vật liệu cách nhiệt. Họ thậm chí có thể in toàn bộ tường nhà lắp ghép với các ngăn làm sẵn để lắp đặt các thiết bị điện tử khác nhau (ví dụ như loa) và các thiết bị (ví dụ như lò vi sóng), dựa trên yêu cầu cụ thể của khách hàng.

Công nhân chế tạo robot. Khi ngày càng có nhiều thành phần xây dựng được đúc sẵn và tiêu chuẩn hóa, việc đưa robot vào quá trình xây dựng sẽ trở nên thiết thực hơn bao giờ hết. Hãy xem xét điều này: Robot đã chịu trách nhiệm lắp ráp phần lớn ô tô của chúng ta — những cỗ máy phức tạp, đắt tiền đòi hỏi sự lắp ráp chính xác. Các robot trong dây chuyền lắp ráp tương tự này có thể và sẽ sớm được sử dụng để chế tạo và in các thành phần nhà lắp ghép hàng loạt. Và một khi điều này trở thành tiêu chuẩn của ngành, giá xây dựng sẽ bắt đầu giảm đáng kể. Nhưng nó sẽ không dừng lại ở đó.

Chúng tôi đã có người máy lát gạch (xem bên dưới). Chẳng bao lâu nữa, chúng ta sẽ thấy nhiều loại robot chuyên dụng làm việc cùng với công nhân xây dựng của con người để lắp ráp các thành phần xây dựng nhà lắp ghép lớn tại chỗ. Điều này sẽ vừa làm tăng tốc độ xây dựng, vừa giảm tổng số nhân công cần thiết trên một công trường.

Sự gia tăng của máy in 3D quy mô xây dựng

Hầu hết các tòa tháp ngày nay được xây dựng bằng cách sử dụng một quá trình gọi là hình thành liên tục, trong đó mỗi tầng được xây dựng bằng cách bảo dưỡng bê tông đổ bên trong các tấm ván tạo hình. In 3D sẽ đưa quá trình đó lên cấp độ tiếp theo.

In 3D là một quy trình sản xuất phụ gia lấy các mô hình được tạo ra bằng máy tính và xây dựng chúng trong từng lớp máy in. Hiện tại, hầu hết các máy in 3D được các công ty sử dụng để xây dựng các mô hình nhựa phức tạp (ví dụ như mô hình đường hầm gió trong ngành hàng không vũ trụ), nguyên mẫu (ví dụ như hàng tiêu dùng bằng nhựa) và các thành phần (ví dụ: các bộ phận phức tạp trong ô tô). Các mô hình tiêu dùng nhỏ hơn cũng đã trở nên phổ biến để sản xuất nhiều loại đồ dùng bằng nhựa và các tác phẩm nghệ thuật. Xem đoạn video ngắn này bên dưới:

Tuy nhiên, linh hoạt như những máy in 3D này đã tự chứng minh, 10 đến 3 năm tới sẽ chứng kiến chúng phát triển những khả năng tiên tiến hơn đáng kể sẽ có tác động to lớn đến ngành xây dựng. Để bắt đầu, thay vì sử dụng nhựa để in vật liệu, máy in 3D quy mô xây dựng (máy in cao và rộng từ hai đến bốn tầng và đang phát triển) sẽ sử dụng vữa xi măng để xây từng lớp một. Đoạn video ngắn dưới đây giới thiệu một nguyên mẫu máy in 24D do Trung Quốc sản xuất đã xây dựng mười ngôi nhà trong XNUMX giờ:

Khi công nghệ này phát triển, các máy in 3D khổng lồ sẽ in nhà ở được thiết kế công phu và thậm chí toàn bộ các tòa nhà cao tầng hoặc từng phần (nhớ lại các thành phần xây dựng nhà lắp ghép được in 3D được mô tả trước đó) hoặc toàn bộ, tại chỗ. Một số chuyên gia dự đoán những chiếc máy in 3D khổng lồ này có thể được thiết lập tạm thời bên trong các cộng đồng đang phát triển, nơi chúng sẽ được sử dụng để xây nhà, trung tâm cộng đồng và các tiện nghi khác xung quanh họ.

Nhìn chung, có 3 ưu điểm chính mà các máy in XNUMXD tương lai này sẽ giới thiệu cho ngành xây dựng:

Kết hợp vật liệu. Ngày nay, hầu hết các máy in 3D chỉ có thể in một vật liệu tại một thời điểm. Các chuyên gia dự báo các máy in 3D quy mô xây dựng này sẽ có thể in nhiều vật liệu cùng một lúc. Điều này có thể bao gồm việc gia cố chất dẻo bằng sợi thủy tinh graphene để in các tòa nhà hoặc các thành phần của tòa nhà có trọng lượng nhẹ, chống ăn mòn và cực kỳ mạnh mẽ, cũng như in chất dẻo cùng với kim loại để in các cấu trúc thực sự độc đáo.

Sức mạnh vật chất. Tương tự, việc có thể in các vật liệu linh hoạt hơn sẽ cho phép các máy in 3D này xây dựng các bức tường bê tông về cơ bản chắc chắn hơn hầu hết các hình thức xây dựng hiện tại. Để tham khảo, bê tông thông thường có thể chịu ứng suất nén 7,000 pound trên inch vuông (psi), với tới 14,500 được coi là bê tông cường độ cao. Một máy in 3D nguyên mẫu ban đầu của Chế tạo đường viền đã có thể in các bức tường bê tông ở mức ấn tượng 10,000 psi.

Rẻ hơn và ít lãng phí hơn. Một trong những lợi thế lớn nhất của in 3D là nó cho phép các nhà phát triển cắt giảm đáng kể lượng chất thải liên quan đến quá trình xây dựng. Ví dụ, quy trình xây dựng hiện tại liên quan đến việc mua nguyên liệu thô và các bộ phận tiêu chuẩn hóa, sau đó cắt ra và lắp ráp các thành phần của tòa nhà đã hoàn thiện. Nguyên liệu thừa và phế liệu theo truyền thống là một phần của chi phí kinh doanh. Trong khi đó, in 3D cho phép các nhà phát triển in các thành phần xây dựng đã hoàn thiện theo đúng thông số kỹ thuật mà không lãng phí một giọt bê tông nào trong quá trình này.

Một số chuyên gia dự đoán điều này có thể cắt giảm chi phí xây dựng từ 30 đến 40%. Các nhà phát triển cũng sẽ tiết kiệm được chi phí khi giảm chi phí vận chuyển vật liệu và giảm tổng nhân công cần thiết để xây dựng các công trình.

Tốc độ sản xuất. Cuối cùng, như đã đề cập trước đó của nhà phát minh người Trung Quốc có máy in 3D đã xây dựng mười ngôi nhà trong 24 giờ, những máy in này có thể cắt giảm đáng kể lượng thời gian cần thiết để xây dựng các cấu trúc mới. Và tương tự như điểm trên, bất kỳ việc giảm thời gian xây dựng nào cũng đồng nghĩa với việc tiết kiệm chi phí đáng kể cho bất kỳ dự án xây dựng nào.

Thang máy Willy Wonky giúp các tòa nhà vươn lên tầm cao mới

Khi những máy in 3D quy mô xây dựng này trở nên đột phá, chúng không phải là sự đổi mới đột phá duy nhất được thiết lập để làm rung chuyển ngành xây dựng. Thập kỷ tới sẽ chứng kiến sự ra đời của công nghệ thang máy mới cho phép các tòa nhà cao hơn và có hình dạng phức tạp hơn rất nhiều.

Hãy xem xét điều này: Trung bình, thang máy dây thép thông thường (loại có thể chở 24 hành khách) có thể nặng tới 27,000 kg và tiêu thụ 130,000 kWh mỗi năm. Đây là những cỗ máy hạng nặng cần hoạt động 24/7 để đáp ứng sáu chuyến đi thang máy mỗi ngày mà một người bình thường sử dụng. Nhiều như chúng ta có thể phàn nàn bất cứ khi nào thang máy của tòa nhà của chúng ta thỉnh thoảng hoạt động không ổn định, nhưng thực sự đáng kinh ngạc là chúng không hoạt động thường xuyên hơn bình thường.

Để giải quyết khối lượng công việc khắt khe mà những chiếc thang máy này phải vật lộn với công việc hàng ngày, các công ty như kone, đã phát triển loại cáp thang máy siêu nhẹ, mới giúp tăng tuổi thọ thang máy lên gấp đôi, giảm ma sát 60% và tiêu thụ năng lượng 15%. Những cải tiến như thế này sẽ cho phép thang máy tăng lên đến 1,000 mét (một km), gấp đôi những gì có thể hiện nay. Nó cũng sẽ cho phép các kiến trúc sư thiết kế các tòa nhà cao hơn bao giờ hết trong tương lai.

Nhưng ấn tượng hơn cả là thiết kế thang máy mới của công ty Đức, ThyssenKrupp. Thang máy của họ hoàn toàn không sử dụng dây cáp. Thay vào đó, họ sử dụng lực bay từ trường (maglev) để lướt cabin thang máy của họ lên hoặc xuống, tương tự như tàu cao tốc bay của Nhật Bản. Sự đổi mới này cho phép một số lợi thế thú vị, chẳng hạn như:

Không còn hạn chế về chiều cao đối với các tòa nhà — chúng tôi có thể bắt đầu xây dựng các tòa nhà ở độ cao khoa học viễn tưởng;
Dịch vụ nhanh hơn vì thang máy maglev không tạo ra ma sát và có ít bộ phận chuyển động hơn;
Các cabin thang máy có thể di chuyển theo chiều ngang cũng như chiều dọc, kiểu Willy Wonka;
Khả năng kết nối hai trục thang máy liền kề cho phép cabin thang máy đi lên trục bên trái, chuyển qua trục bên phải, đi xuống trục bên phải và chuyển trở lại trục bên trái để bắt đầu vòng quay tiếp theo;
Khả năng cho nhiều cabin (hàng chục nhà cao tầng) cùng nhau di chuyển trong vòng quay này, tăng khả năng vận chuyển của thang máy lên ít nhất 50%, đồng thời giảm thời gian chờ thang máy xuống dưới 30 giây.

Xem video ngắn gọn của ThyssenKrupp dưới đây để biết minh họa về các thang máy maglev này đang hoạt động:

Kiến trúc trong tương lai

Công nhân xây dựng bằng robot, các tòa nhà in 3D, thang máy có thể di chuyển theo chiều ngang — vào cuối những năm 2030, những cải tiến này sẽ phá bỏ hầu như tất cả các rào cản kỹ thuật hiện đang hạn chế trí tưởng tượng của các kiến trúc sư. Máy in 3D sẽ cho phép xây dựng các tòa nhà với độ phức tạp hình học chưa từng có. Các xu hướng thiết kế sẽ trở nên tự do và hữu cơ hơn. Các hình dạng mới và sự kết hợp mới của các vật liệu sẽ cho phép thẩm mỹ xây dựng hậu hiện đại hoàn toàn mới xuất hiện vào đầu những năm 2030.

Trong khi đó, thang máy maglev mới sẽ loại bỏ tất cả các giới hạn về chiều cao, cũng như giới thiệu một phương thức vận chuyển mới từ tòa nhà này sang tòa nhà khác, vì các trục thang máy nằm ngang có thể được xây dựng vào các tòa nhà lân cận. Tương tự như vậy, giống như thang máy truyền thống cho phép phát minh ra các tòa nhà cao chót vót, thang máy nằm ngang cũng có thể thúc đẩy sự phát triển của các tòa nhà cao và rộng. Nói cách khác, các tòa nhà cao tầng đơn lẻ bao phủ toàn bộ khu phố sẽ trở nên phổ biến hơn vì thang máy nằm ngang sẽ giúp di chuyển xung quanh chúng dễ dàng hơn.

Cuối cùng, rô bốt và các thành phần xây dựng nhà lắp ghép sẽ giảm chi phí xây dựng xuống thấp đến mức các kiến trúc sư sẽ được dành nhiều thời gian sáng tạo hơn với các thiết kế của họ từ các nhà phát triển trước đây.

Tác động xã hội của nhà ở giá rẻ

Khi được sử dụng cùng nhau, những cải tiến được mô tả ở trên sẽ giảm đáng kể chi phí và thời gian cần thiết để xây dựng những ngôi nhà mới. Nhưng như mọi khi, công nghệ mới mang lại cả tác dụng phụ tích cực và tiêu cực.

Quan điểm tiêu cực cho thấy rằng tình trạng dư thừa nhà ở mới được tạo ra bởi những công nghệ này sẽ nhanh chóng điều chỉnh sự mất cân bằng cung cầu trên thị trường nhà ở. Điều này sẽ bắt đầu hạ giá nhà ở trên diện rộng ở hầu hết các thành phố, tác động tiêu cực đến các chủ nhà hiện tại đang phụ thuộc vào giá trị thị trường tăng của ngôi nhà của họ để nghỉ hưu cuối cùng. (Công bằng mà nói, nhà ở ở các quận bình dân hoặc thu nhập cao sẽ giữ được nhiều giá trị hơn so với mức trung bình.)

Khi lạm phát giá nhà ở bắt đầu đi ngang vào giữa những năm 2030 và thậm chí có thể giảm phát, các chủ nhà đầu cơ sẽ bắt đầu bán các tài sản thặng dư của họ ngay lập tức. Tác động không mong muốn của tất cả các đợt bán tháo riêng lẻ này sẽ là giá nhà đất thậm chí còn giảm mạnh hơn, vì thị trường nhà ở tổng thể sẽ trở thành thị trường người mua lần đầu tiên sau nhiều thập kỷ. Sự kiện này sẽ gây ra một cuộc suy thoái nhất thời ở cấp độ khu vực hoặc thậm chí toàn cầu, mức độ của nó không thể dự báo được vào thời điểm này.

Cuối cùng, nhà ở cuối cùng sẽ trở nên dồi dào vào những năm 2040 đến mức thị trường của nó sẽ trở thành hàng hóa. Sở hữu một ngôi nhà sẽ không còn thu hút đầu tư của các thế hệ trước. Và với phần giới thiệu sắp tới của Thu nhập cơ bản, được mô tả trong Tương lai của công việc hàng loạt, sở thích của xã hội sẽ chuyển đổi sang việc thuê nhà hơn là sở hữu một ngôi nhà.

Bây giờ, một quan điểm tích cực là rõ ràng hơn một chút. Các thế hệ trẻ hơn được định giá ngoài thị trường nhà ở cuối cùng sẽ có thể sở hữu nhà của riêng mình, cho phép họ đạt được mức độ độc lập mới ở độ tuổi sớm hơn. Vô gia cư sẽ trở thành dĩ vãng. Và những người tị nạn trong tương lai buộc phải rời khỏi nhà của họ do chiến tranh hoặc biến đổi khí hậu sẽ được chăm sóc cẩn thận.

Nhìn chung, Quantumrun cảm thấy lợi ích xã hội của quan điểm tích cực lớn hơn nỗi đau tài chính tạm thời của quan điểm tiêu cực.

Loạt phim Future of Cities của chúng tôi chỉ mới bắt đầu. Đọc các chương tiếp theo bên dưới.