Infrastrukturo 3.0, rekonstruante la morgaŭajn megaurbojn: Estonteco de Urboj P6

200,000 XNUMX homoj migras al urboj ĉiutage tra la mondo. Preskaŭ 70 procento de la mondo vivos en urboj antaŭ 2050, pli proksime al 90 procentoj en Nordameriko kaj Eŭropo. 

La problemo? 

Niaj urboj ne estis dizajnitaj por akcepti la rapidan enfluon de homoj nun ekloĝantaj ene de siaj regionaj kodoj. Ŝlosila infrastrukturo, de kiu dependas de multaj el niaj urboj por subteni sian kreskantan populacion, plejparte konstruiĝis antaŭ 50 ĝis 100 jaroj. Plie, niaj urboj estis konstruitaj por tute malsama klimato kaj ne bone alĝustigitaj por la ekstremaj klimataj eventoj okazantaj hodiaŭ, kaj tio daŭre okazos dum la venontaj jardekoj dum la klimata ŝanĝo pliintensiĝos. 

Ĝenerale, por ke niaj urboj - niaj hejmoj - pluvivu kaj kresku en la venontan kvaronjarcenton, ili devas esti rekonstruitaj pli fortaj kaj pli daŭrigeble. Dum ĉi tiu fina ĉapitro de nia serio Future of Cities, ni esploros la metodojn kaj tendencojn pelantajn la renaskiĝon de niaj urboj. 

Infrastrukturo disfalanta ĉirkaŭ ni

En Novjorko (2015-ciferoj), ekzistas pli ol 200 lernejoj konstruitaj antaŭ la 1920-aj jaroj kaj pli ol 1,000 mejloj da akvokonduktiloj kaj 160 pontoj kiuj estas pli ol 100 jarojn aĝaj. El tiuj pontoj, studo (2012) trovis ke 47 estis kaj strukture mankhavaj kaj frakturo kritikaj. La metroa ĉeftendenca signalsistemo de NY superas sian 50-jaran utilan vivdaŭron. Se ĉio ĉi putro ekzistas ene de unu el la plej riĉaj urboj de la mondo, kion vi povas supozi pri la stato de riparo ene de via urbo? 

Ĝenerale parolante, la infrastrukturo trovita en la plej multaj grandurboj hodiaŭ estis konstruita por la 20-a jarcento; nun la defio kuŝas en kiel ni iras pri renovigo aŭ anstataŭigo de ĉi tiu infrastrukturo por la 21-a jarcento. Ĉi tio ne estos facila atingo. La listo de riparoj necesaj por atingi ĉi tiun celon estas longa. Por perspektivo, 75 procentoj de la infrastrukturo kiu estos en loko antaŭ 2050 ne ekzistas hodiaŭ. 

Kaj ne nur en la evoluinta mondo mankas infrastrukturo; oni povas argumenti, ke la bezono eĉ pli premas la evoluantan mondon. Vojoj, ŝoseoj, altrapida fervojo, telekomunikado, akvotubaro kaj kloakaĵsistemoj, kelkaj regionoj en Afriko kaj Azio bezonas la verkojn. 

Laŭ raporto de Navigant Research, en 2013, la tutmonda konstruaĵakcio nombris 138.2 miliardojn da m2, de kiuj 73% estis en loĝkonstruaĵoj. Ĉi tiu nombro kreskos al 171.3 miliardoj da m2 dum la venontaj 10 jaroj, pligrandiĝante kun kunmetita jarkreskofteco de iom pli ol du procentoj—multo de tiu kresko okazos en Ĉinio kie 2 miliardoj da m2 da loĝdomaj kaj komercaj konstruaĵakcioj estas aldonitaj ĉiujare.

Ĝenerale, 65 procentoj de tutmonda konstrua kresko por la venonta jardeko okazos en emerĝantaj merkatoj, kun almenaŭ $ 1 duiliono en ĉiujaraj investoj necesaj por limigi la interspacon kun la evoluinta mondo. 

Novaj iloj por rekonstrui kaj anstataŭigi infrastrukturon

Same kiel konstruaĵoj, nia estonta infrastrukturo multe profitos el la konstrunovaĵoj unue priskribitaj en ĉapitro tri de ĉi tiu serio. Tiuj inventoj inkluzivas la uzon de: 

• Altnivelaj antaŭfabrikitaj konstruaj komponentoj, kiuj permesas al konstrulaboristoj konstrui strukturojn tre kiel uzi Lego-pecojn.
• Robotaj konstrulaboristoj kiuj pliigas (kaj en iuj kazoj anstataŭigas) la laboron de homaj konstrulaboristoj, plibonigante laborejan sekurecon, konstrurapidecon, precizecon kaj ĝeneralan kvaliton.
• Konstru-skalaj 3D-presiloj, kiuj aplikos la aldonan fabrikadon por konstrui vivgrandajn hejmojn kaj konstruaĵojn per elverŝado de cemento tavolo post tavolo en fajne kontrolita modo.
• Alea arkitekturo- malproksima estonta konstrutekniko - kiu permesas al arkitektoj temigi la dezajnon kaj formon de la fina konstruprodukto kaj tiam havi robotojn verŝas la strukturon en ekziston uzante specialadaptitajn konstrumaterialojn. 

Flanke de materialoj, novigoj inkluzivos progresojn en konstrukvalita betono kaj plastoj kiuj havas unikajn ecojn. Tiaj novigoj inkluzivas novan betonon por vojoj tio estas mirinde trapenetrebla, permesante akvon trapasi ĝin por eviti ekstreman inundadon aŭ glitigajn vojkondiĉojn. Alia ekzemplo estas betono kiu povas resanigi sin de fendoj kaŭzitaj de la medio aŭ de tertremoj. 

Kiel ni financos ĉi tiun novan infrastrukturon?

Estas klare, ke ni devas ripari kaj anstataŭigi nian infrastrukturon. Ni estas bonŝancaj, ke la venontaj du jardekoj vidos la enkondukon de diversaj novaj konstruaj iloj kaj materialoj. Sed kiel registaroj pagos por ĉi tiu tuta nova infrastrukturo? Kaj konsiderante la nunan, polarigitan politikan klimaton, kiel registaroj pasigos la gigantajn buĝetojn necesajn por fari kavon en nia infrastruktura restado? 

Ĝenerale, trovi la monon ne estas la problemo. Registaroj povas presi monon laŭvole, se ili sentas, ke ĝi profitos sufiĉe da voĉdonaj eroj. Estas tial unufojaj infrastrukturprojektoj fariĝis la karotaj politikistoj pendas antaŭ balotantoj antaŭ la plej multaj balotkampanjoj. Oficantoj kaj kontestantoj ofte konkuras pri kiu financas la plej novajn pontojn, aŭtovojojn, lernejojn, kaj metrosistemojn, ofte ignorante la mencion de simplaj riparoj al ekzistanta infrastrukturo. (Kiel regulo, krei novan infrastrukturon altiras pli da voĉoj ol fiksado de ekzistanta infrastrukturo aŭ nevidebla infrastrukturo, kiel kloako kaj akvokonduktiloj.)

Ĉi tiu status quo estas kial la nura maniero amplekse plibonigi nian nacian infrastrukturan deficiton estas pliigi la nivelon de publika konscio pri la afero kaj la instigon de la publiko (kolero kaj forkegoj) fari ion pri ĝi. Sed ĝis tio okazos, ĉi tiu renoviga procezo restos en la plej bona kazo popeca ĝis la malfruaj 2020-aj jaroj - jen kiam kelkaj eksteraj tendencoj aperos, kondukante la postulon pri infrastruktura konstruado en granda maniero. 

Unue, registaroj tra la evoluinta mondo komencos sperti rekordajn indicojn de senlaboreco, plejparte pro la kresko de aŭtomatigo. Kiel klarigite en nia Estonteco de Laboro serioj, altnivela artefarita inteligenteco kaj robotiko ĉiam pli anstataŭigos homan laboron en larĝa gamo de disciplinoj kaj industrioj.

Due, ĉiam pli severaj klimataj ŝablonoj kaj eventoj okazos pro klimata ŝanĝo, kiel skizite en nia Estonteco de Klimata Ŝanĝo serio. Kaj kiel ni diskutos pli sube, ekstrema vetero igos nian ekzistantan infrastrukturon malsukcesi je multe pli rapida rapideco ol por plej multaj municipoj estas pretaj. 

Por trakti ĉi tiujn duoblajn defiojn, senesperaj registaroj finfine turnos sin al la provita kaj vera fabrikostrategio - infrastrukturo-disvolviĝo - kun grandegaj sakoj da kontantmono. Depende de la lando, ĉi tiu mono povas veni simple per nova impostado, novaj registaraj obligacioj, novaj financaj aranĝoj (priskribitaj poste) kaj ĉiam pli de publika-privataj partnerecoj. Sendepende de la kosto, registaroj pagos ĝin - kaj por mildigi publikan tumulton de ĝeneraligita senlaboreco kaj por konstrui klimatrezistan infrastrukturon por la venonta generacio. 

Fakte, de la 2030-aj jaroj, ĉar la aĝo de laboraŭtomatigo akcelas, grandiozaj infrastrukturprojektoj povas reprezenti unu el la lastaj grandaj registaraj financitaj iniciatoj kiuj povas krei centojn da miloj da ne-elporteblaj laborpostenoj en mallonga tempodaŭro. 

Klimato-rezistado de niaj urboj

Antaŭ la 2040-aj jaroj, ekstremaj klimataj ŝablonoj kaj eventoj emfazos nian urban infrastrukturon ĝis ĝiaj limoj. Regionoj kiuj suferas de ekstrema varmeco povis vidi severan sulkon de siaj vojoj, pliigitan trafikŝtopiĝon pro ĝeneraligita pneŭfiasko, danĝeran deformadon de fervojaj trakoj, kaj potencajn sistemojn troŝarĝitajn de klimatiziloj surŝmiritaj eksplodo.  

Regionoj kiuj spertas moderan precipitaĵon povus sperti pliiĝon en ŝtormo kaj tornadagado. Pluvegoj kaŭzos troŝarĝitajn kloakkonduktilojn kondukantajn al miliardoj en inundaddamaĝo. Dum vintro, ĉi tiuj areoj povis vidi subitajn kaj konsiderindajn neĝadojn mezuritaj en piedoj ĝis metroj. 

Kaj por tiuj loĝataj centroj, kiuj sidas laŭ la marbordo aŭ malaltaj areoj, kiel la Chesapeake Bay-areo en Usono aŭ la plej granda parto de suda Bangladeŝo aŭ urboj kiel Ŝanhajo kaj Bangkok, ĉi tiuj lokoj povus sperti ekstremajn ŝtormojn. Kaj se la marnivelo altiĝos pli rapide ol atendite, ĝi ankaŭ povus kaŭzi amasajn migradojn de klimataj rifuĝintoj el ĉi tiuj tuŝitaj areoj enlanden. 

Ĉiuj ĉi tiuj finjuĝaj scenaroj flankenmetite, estas juste rimarki, ke niaj urboj kaj infrastrukturo estas parte kulpaj pri ĉio ĉi. 

La estonteco estas verda infrastrukturo

47 procentoj de tutmondaj forcej-efikaj gasoj venas de niaj konstruaĵoj kaj infrastrukturoj; ili ankaŭ konsumas 49 procentojn de la energio de la mondo. Multo de tiuj emisioj kaj energikonsumo estas tute evitebla malŝparo kiu ekzistas pro manko de financado por larĝskala konstruaĵo kaj infrastruktura prizorgado. Ili ankaŭ ekzistas pro strukturaj neefikecoj de la malmodernaj konstrunormoj regantaj en la 1920-50-aj jaroj, kiam la plej multaj el niaj ekzistantaj konstruaĵoj kaj infrastrukturo estis konstruitaj. 

Tamen ĉi tiu nuna stato prezentas ŝancon. A raporto de la Nacia Laboratorio pri Renoviĝanta Energio de la usona registaro kalkulis, ke se la konstruaĵaro de la nacio estus renovigita uzante la plej novajn energiefikajn teknologiojn kaj konstrukodojn, ĝi povus redukti la konstruan energiuzon je 60 procentoj. Cetere, se sunaj paneloj kaj sunaj fenestroj estis aldonitaj al tiuj konstruaĵoj tiel ke ili povis produkti sian multon aŭ ĉion el sia propra potenco, tiu energiredukto povus pliiĝi al 88 procentoj. Dume, studo de la Media Programo de Unuiĝintaj Nacioj trovis, ke similaj iniciatoj, se efektivigitaj tutmonde, povus redukti emisiajn indicojn kaj atingi energiŝparojn de pli ol 30 procentoj. 

Kompreneble, nenio el ĉi tio estus malmultekosta. Efektivigi la infrastrukturajn plibonigojn necesajn por atingi ĉi tiujn energireduktajn celojn kostus ĉirkaŭ $ 4 duilionojn dum 40 jaroj nur en Usono ($ 100 miliardoj jare). Sed aliflanke, la longperspektivaj energiŝparoj de ĉi tiuj investoj egalus $ 6.5 miliardojn ($ 165 miliardoj jare). Supozante, ke la investoj estas financitaj per la estontaj energiŝparoj generitaj, ĉi tiu infrastruktura renovigo reprezentas imponan revenon de investo. 

Fakte, ĉi tiu speco de financado, nomita Komunaj Ŝparinterkonsentoj, kie ekipaĵo estas instalita kaj tiam pagita de la finuzanto tra la energiŝparoj generitaj per menciita ekipaĵo, estas kio movas la loĝdoman sunan ekprosperon en granda parto de Nordameriko kaj Eŭropo. Firmaoj kiel Ameresco, SunPower Corp., kaj Elon Musk filiigita SolarCity uzis ĉi tiujn financajn interkonsentojn por helpi milojn da privataj domposedantoj eliri de la reto kaj malaltigi siajn elektrofakturojn. Same, Verdaj Hipotekoj estas simila financa ilo, kiu permesas bankojn kaj aliajn pruntedonajn kompaniojn proponi pli malaltajn interezajn indicojn por entreprenoj kaj domposedantoj, kiuj instalas sunpanelojn.

Bilionoj por fari pli da bilionoj

Tutmonde, nia tutmonda infrastruktura manko estas atendita atingi $15-20 duilionojn antaŭ 2030. Sed kiel menciite antaŭe, ĉi tiu manko reprezentas grandegan ŝancon ĉar fermi ĉi tiun breĉon povus krei ĝis 100 milionoj da novaj laborpostenoj kaj generas 6 bilionojn USD jare en nova ekonomia agado.

Tial iniciatemaj registaroj kiuj renovigas ekzistantajn konstruaĵojn kaj anstataŭigas maljuniĝan infrastrukturon ne nur pozicios sian labormerkaton kaj urbojn por prosperi en la 21-a jarcento sed faros tion uzante multe malpli da energio kaj kontribuante multe malpli da karbonemisioj en nian medion. Ĝenerale, investi en infrastrukturo estas venko en ĉiuj punktoj, sed necesos signifa publika engaĝiĝo kaj politika volo por ke ĝi okazu.

Serio Estonteco de urboj

Nia estonteco estas urba: Estonteco de Urboj P1

Planante la megaurbojn de morgaŭ: Estonteco de Urboj P2

Domaj prezoj kraŝas dum 3D-preso kaj maglevs revolucias konstruadon: Estonteco de Urboj P3    

Kiel senŝoforaj aŭtoj transformos la morgaŭajn megaurbojn: Estonteco de Urboj P4 

Densimposto por anstataŭigi la domimposton kaj ĉesigi obstrukciĝon: Estonteco de Urboj P5