Quantumrun

KUVAKrediitti: Quantumrun

Asuntojen hinnat romahtavat, kun 3D-tulostus ja maglevit mullistavat rakentamisen: Future of Cities P3

David Tal, kustantaja, futuristi
@DavidTalWrites
LinkedIn

Tiistaina 09 - 15:2020

Yksi suurimmista esteistä millenniaaleille, jotka kamppailevat aikuistuakseen, on kodin omistamisen räjähdysmäisesti kasvavat kustannukset, erityisesti paikoissa, joissa he haluavat asua: kaupungeissa.

Vuodesta 2016 kotikaupungissani Torontossa, Kanadassa, uuden talon keskihinta on nyt yli miljoona dollaria; sillä välin asunnon keskihinta on 500,000 XNUMX dollarin rajalla. Samanlaisia tarrasokkeja kokevat ensiasunnon ostajat kaupungeissa kaikkialla maailmassa, mikä johtuu suurelta osin maan hintojen noususta ja vuonna XNUMX käsitellystä massiivisesta kaupungistumisen noususta. osa yksi tästä Future of Cities -sarjasta.

Mutta katsotaanpa tarkemmin, miksi asuntojen hinnat putoavat, ja sitten tutkitaan uusia teknologioita, joiden on määrä tehdä asumisesta halpoja 2030-luvun lopulla.

Asuntojen hintojen inflaatio ja miksi hallitukset eivät tee sille juuri mitään

Mitä tulee asuntojen hintoihin, ei pitäisi tulla yllätyksenä, että suurin osa tarrasokista tulee enemmän tontin kuin varsinaisen asunnon arvosta. Ja mitä tulee tekijöihin, jotka määräävät maan arvon, asukastiheyden, viihteen, palvelujen ja mukavuuksien läheisyyden sekä ympäröivän infrastruktuurin tason, korkeampi kuin useimmat – tekijöitä, joita esiintyy enemmän kaupunkiyhteisöissä kuin maaseutuyhteisöissä.

Mutta vielä suurempi maan arvoa ohjaava tekijä on asuntojen yleinen kysyntä tietyllä alueella. Ja juuri tämä kysyntä aiheuttaa asuntomarkkinoiden ylikuumenemisen. Muista, että vuoteen 2050 mennessä, melkein 70 prosenttia maailman ihmisistä asuu kaupungeissa, 90 prosenttia Pohjois-Amerikassa ja Euroopassa. Ihmiset ryntäävät kaupunkeihin, urbaanin elämäntyyliin. Eikä vain suurperheet, vaan myös yksinäiset ja lapsettomat pariskunnat jahtaavat kaupunkikoteja, mikä lisää tätä asumistarvetta entisestään.

Tämä ei tietenkään olisi ongelma, jos kaupungit pystyisivät vastaamaan tähän kasvavaan kysyntään. Valitettavasti mikään kaupunki maapallolla ei nykyään rakenna tarpeeksi uusia asuntoja tarpeeksi nopeasti rakentaakseen niin, mikä saa tarjonta- ja kysyntätalouden perusmekanismit ruokkimaan vuosikymmeniä kestänyt asuntojen hintojen nousu.

Ihmiset – äänestäjät – eivät tietenkään pidä siitä, että heillä ei ole varaa asuntoon. Tästä syystä hallitukset ympäri maailmaa ovat vastanneet erilaisilla tukijärjestelmillä auttaakseen alhaisemman tulotason ihmisiä turvaamaan lainat (ahem, 2008–9) tai saamaan merkittäviä verohelpotuksia ostaessaan ensimmäistä asuntoaan. Ajatus menee, että ihmiset ostaisivat asuntoja, jos heillä vain olisi rahaa tai jos he voisivat saada lainaa kyseisten asuntojen ostamiseen.

Tämä on BS.

Syynä kaikkeen tähän mielettömään asuntojen hintojen nousuun on taas asuntojen (tarjonnan) niukkuus verrattuna niitä ostavien ihmisten määrään (kysyntään). Lainojen antaminen ihmisille ei ratkaise tätä taustalla olevaa todellisuutta.

Ajattele sitä: Jos kaikki saavat puolen miljoonan dollarin asuntolainaa ja sitten kilpailevat samasta määrästä rajoitettuja asuntoja, se aiheuttaa vain tarjouskilpailun niistä harvoista ostettavissa olevista asunnoista. Tästä syystä pienet kodit keskustan kaupunkien ytimessä voivat vetää 50–200 prosenttia yli hintapyyntönsä.

Hallitukset tietävät tämän. Mutta he tietävät myös, että suurempi prosenttiosuus äänestäjistä, jotka omistavat kodin, haluavat nähdä kotinsa arvon nousevan vuosi vuodelta. Tämä on suuri syy, miksi hallitukset eivät kaada miljardeja, joita asuntomarkkinamme tarvitsevat rakentaakseen valtavan määrän julkisia asuntoja sekä tyydyttääkseen asuntokysyntä että lopettaakseen asuntojen hintainflaation.

Samaan aikaan yksityisellä sektorilla vastataan tähän asuntokysyntään enemmän kuin mielellään uusilla asunto- ja asuntokohteilla, mutta nykyinen rakennustyövoimapula ja rakennustekniikan rajoitteet tekevät tästä hitaan prosessin.

Kun otetaan huomioon tämä nykyinen tilanne, onko orastavalla milleniaalilla toivoa muuttaa pois vanhempiensa kellarista ennen kuin he täyttävät 30 vuotta?

Rakentamisen legoisointi

Onneksi millenniaaleilla, jotka haluavat tulla aikuisiksi, on toivoa. Useiden testausvaiheessa olevien uusien teknologioiden tavoitteena on alentaa kustannuksia, parantaa laatua ja lyhentää uusien asuntojen rakentamiseen tarvittavaa aikaa. Kun näistä innovaatioista tulee rakennusalan standardi, ne lisäävät merkittävästi vuosittaista uudisasuntojen määrää, tasaamalla asuntomarkkinoiden kysynnän ja tarjonnan epätasapainoa ja toivottavasti ensi kertaa vuosikymmeniin saaneet asunnot jälleen kohtuuhintaisia.

("Lopuksi! Olenko oikeassa?" sanoo alle 35-vuotiaat. Vanhemmat lukijat saattavat nyt kyseenalaistaa päätöksensä perustaa eläkesuunnitelmansa kiinteistösijoituksiinsa. Käsittelemme tätä myöhemmin.)

Aloitetaan tämä yleiskatsaus käyttämällä kolmea suhteellisen uutta tekniikkaa, joiden tarkoituksena on muuttaa nykypäivän rakennusprosessi jättiläismäiseksi Lego-rakennukseksi.

Esivalmistetut rakennuskomponentit. Kiinalainen rakennuttaja rakensi 57-kerroksisen rakennuksen 19 päivässä. Miten? Esivalmistettujen rakennusosien avulla. Katso tämä time-lapse video rakennusprosessista:

Esieristetyt seinät, valmiiksi kootut LVI-järjestelmät, valmiiksi viimeistellyt katteet, kokonaiset teräsrakennusrungot – siirtyminen elementtirakennuskomponenttien käyttöön leviää nopeasti koko rakennusalalle. Ja yllä olevan kiinalaisen esimerkin perusteella ei pitäisi olla mysteeri, miksi. Tehdasvalmisteisten rakennusosien käyttö lyhentää rakennusaikaa ja alentaa kustannuksia.

Valmiskomponentit ovat myös ympäristöystävällisiä, koska ne vähentävät materiaalihävikkiä ja vähentävät toimitusmatkoja rakennustyömaalle. Toisin sanoen sen sijaan, että raaka-aineet ja perustarvikkeet kuljetettaisiin työmaalle rakenteen rakentamiseksi tyhjästä, suurin osa rakenteesta valmistetaan valmiiksi keskitetyssä tehtaassa ja kuljetetaan sitten työmaalle yksinkertaisesti koottavaksi.

3D-tulostetut esivalmistetut rakennuskomponentit. 3D-tulostimista käsitellään myöhemmin paljon tarkemmin, mutta ensimmäinen käyttö asuntorakentamisessa tulee olemaan elementtirakennuskomponenttien valmistuksessa. Erityisesti 3D-tulostimien kyky rakentaa esineitä kerros kerrokselta tarkoittaa, että ne voivat edelleen vähentää rakennuskomponenttien valmistukseen liittyvän jätteen määrää.

3D-tulostimet voivat tuottaa rakennuskomponentteja, joissa on sisäänrakennetut putket putkistoa, sähköjohtoja, LVI-kanavia ja eristystä varten. He voivat jopa tulostaa kokonaisia esivalmistettuja seiniä valmiilla lokeroilla erilaisten elektroniikkalaitteiden (esim. kaiuttimet) ja kodinkoneiden (esim. mikroaaltouunit) asentamista varten asiakkaan erityistoiveiden mukaan.

Robottirakennustyöntekijät. Kun yhä useammat rakennuskomponentit tulevat esivalmistetuiksi ja standardoiduiksi, on entistä käytännöllisempää ottaa robotteja mukaan rakennusprosessiin. Ajattele tätä: Robotit ovat jo vastuussa suurimman osan autoistamme kokoamisesta – kalliita, monimutkaisia koneita, jotka vaativat tarkkaa kokoonpanoa. Näitä samoja kokoonpanolinjarobotteja voidaan ja tullaan pian käyttämään tehdasvalmisteisten komponenttien massa rakentamiseen ja tulostamiseen. Ja kun tästä tulee alan standardi, rakentamisen hinnat alkavat laskea huomattavasti. Mutta se ei lopu tähän.

Meillä on jo robotti muurarit (Katso alempaa). Pian näemme erilaisia erikoistuneita robotteja työskentelevän ihmisten rakennustyöntekijöiden kanssa suurien esivalmistettujen rakennuskomponenttien kokoamiseksi paikan päällä. Tämä sekä nopeuttaa rakentamista että vähentää rakennustyömaalla tarvittavien kauppiaiden kokonaismäärää.

Rakennusmittakaavaisten 3D-tulostimien nousu

Suurin osa tornirakennuksista on nykyään rakennettu jatkuvaksi muovaukseksi kutsutulla prosessilla, jossa jokainen taso rakennetaan kovettamalla kaadettua betonia muotoilulevyjen sisällä. 3D-tulostus vie tämän prosessin seuraavalle tasolle.

3D-tulostus on additiivinen valmistusprosessi, joka ottaa tietokoneella luotuja malleja ja rakentaa ne painokoneeseen kerros kerrokselta. Tällä hetkellä yritykset käyttävät useimpia 3D-tulostimia monimutkaisten muovimallien (esim. tuulitunnelimallit ilmailuteollisuudessa), prototyyppien (esim. muovisiin kulutustavaroihin) ja komponenttien (esim. autojen monimutkaisten osien) rakentamiseen. Pienemmät kuluttajamallit ovat myös suosittuja erilaisten muovisten laitteiden ja taideteosten valmistuksessa. Katso tämä lyhyt video alta:

Vaikka nämä 3D-tulostimet ovatkin osoittautuneet monikäyttöisiksi, seuraavien 10–3 vuoden aikana ne kehittävät huomattavasti kehittyneempiä kykyjä, joilla on valtava vaikutus rakennusteollisuuteen. Aluksi sen sijaan, että käyttäisivät muovia materiaalien tulostamiseen, rakennusmittakaavaiset 3D-tulostimet (tulostimet, jotka ovat 24-XNUMX kerrosta korkeita ja leveitä ja kasvavat) käyttävät sementtilaastia luonnollisen kokoisten kotien rakentamiseen kerros kerrokselta. Alla oleva lyhyt video esittelee kiinalaisen XNUMXD-tulostimen prototyypin, joka rakensi kymmenen taloa XNUMX tunnissa:

Tämän tekniikan kehittyessä massiiviset 3D-tulostimet tulostavat taidokkaasti suunniteltuja asuntoja ja jopa kokonaisia korkeita rakennuksia joko osissa (muistakaa aiemmin kuvatut 3D-painetut esivalmistetut rakennuskomponentit) tai kokonaan paikan päällä. Jotkut asiantuntijat ennustavat, että nämä jättiläismäiset 3D-tulostimet voitaisiin tilapäisesti asentaa kasvaviin yhteisöihin, joissa niitä käytettäisiin talojen, yhteisökeskusten ja muiden mukavuuksien rakentamiseen ympärilleen.

Kaiken kaikkiaan nämä tulevat 3D-tulostimet tuovat rakennusteollisuudelle neljä keskeistä etua:

Materiaalien yhdistäminen. Nykyään useimmat 3D-tulostimet pystyvät tulostamaan vain yhden materiaalin kerrallaan. Asiantuntijat ennustavat, että nämä rakentamisen mittakaavan 3D-tulostimet pystyvät tulostamaan useita materiaaleja kerralla. Tämä voi sisältää muovien vahvistamisen grafeenilasikuiduilla kevyiden, korroosionkestävien ja uskomattoman vahvojen rakennusten tai rakennusosien tulostamiseksi sekä muovien painamisen metallien rinnalla todella ainutlaatuisten rakenteiden tulostamiseksi.

Materiaalin vahvuus. Samoin monipuolisempien materiaalien tulostaminen mahdollistaa näiden 3D-tulostimien rakentamisen betoniseinille, jotka ovat huomattavasti vahvempia kuin useimmat nykyiset rakennusmuodot. Vertailun vuoksi voidaan todeta, että tavanomainen betoni kestää puristusjännityksen 7,000 14,500 puntaa neliötuumaa kohden (psi), ja jopa 3 XNUMX puntaa pidetään korkealujuutena betonina. Varhainen XNUMXD-tulostimen prototyyppi Contour Crafting pystyi tulostamaan betoniseiniä vaikuttavalla 10,000 XNUMX psi:llä.

Halvempi ja vähemmän tuhlaava. Yksi 3D-tulostuksen suurimmista eduista on, että sen avulla kehittäjät voivat vähentää merkittävästi rakennusprosessiin liittyvää jätettä. Esimerkiksi nykyisissä rakennusprosesseissa ostetaan raaka-aineita ja standardoituja osia ja sitten leikataan ja kootaan valmiit rakennuskomponentit. Ylimääräiset materiaalit ja romut ovat perinteisesti olleet osa liiketoiminnan kustannuksia. Samaan aikaan 3D-tulostuksen avulla kehittäjät voivat tulostaa valmiit rakennuskomponentit täysin määritysten mukaan tuhlaamatta prosessissa tippaakaan betonia.

Jotkut asiantuntijat ennustaa, että tämä voi leikata rakennuskustannuksia jopa 30-40 prosenttia. Kehittäjät löytävät kustannussäästöjä myös materiaalin kuljetuskustannusten pienentyessä ja rakenteiden rakentamiseen tarvittavan kokonaistyövoiman vähenemisessä.

Tuotantonopeus. Lopuksi, kuten aiemmin mainitsi kiinalainen keksijä, jonka 3D-tulostin rakensi kymmenen taloa 24 tunnissa, nämä tulostimet voivat lyhentää merkittävästi uusien rakenteiden rakentamiseen tarvittavaa aikaa. Ja samoin kuin edellä, mikä tahansa rakennusajan lyhentäminen merkitsee merkittäviä kustannussäästöjä missä tahansa rakennusprojektissa.

Willy Wonky -hissit auttavat rakennuksia saavuttamaan uusia korkeuksia

Niin uraauurtavia kuin näistä rakentamisen mittakaavan 3D-tulostimista tuleekin, ne eivät ole ainoa uraauurtava innovaatio, joka ravistelee rakennusalaa. Tulevalla vuosikymmenellä otetaan käyttöön uusi hissitekniikka, jonka avulla rakennuksia voidaan nostaa korkeammalle ja muotoiltua paljon monimutkaisemmiksi.

Harkitse tätä: Perinteiset teräsköysihissit (jotka voivat kuljettaa 24 matkustajaa) voivat painaa keskimäärin 27,000 130,000 kiloa ja kuluttaa 24 7 kWh vuodessa. Nämä ovat raskaita koneita, joiden on työskenneltävä XNUMX/XNUMX, jotta ne kestäisivät kuusi hissimatkaa päivässä, joita keskivertoihminen käyttää. Vaikka valittaisimmekin, kun rakennuksemme hissi satunnaisesti tökkii, on todella hämmästyttävää, että ne eivät mene pois käytöstä useammin kuin he tekevät.

Yritykset pitävät selviytyäkseen vaativasta työkuormasta näillä hisseillä kone, ovat kehittäneet uusia, ultrakevyitä hissikaapeleita, jotka kaksinkertaistavat hissin käyttöiän, vähentävät kitkaa 60 prosenttia ja energiankulutusta 15 prosenttia. Tällaisten innovaatioiden ansiosta hissit voivat nousta jopa 1,000 XNUMX metriin (yksi kilometri), mikä on kaksinkertainen nykyiseen verrattuna. Sen avulla arkkitehdit voivat myös suunnitella entistä korkeampia tulevaisuuden rakennuksia.

Mutta vieläkin vaikuttavampi on saksalaisen ThyssenKruppin uusi hissisuunnittelu. Heidän hissinsä ei käytä kaapeleita ollenkaan. Sen sijaan he käyttävät magneettista levitaatiota (maglev) liukuakseen hissien hyttejä ylös tai alas, samalla tavalla kuin Japanin levitoiva suurnopeusjuna. Tämä innovaatio mahdollistaa joitain jännittäviä etuja, kuten:

Ei enää korkeusrajoituksia rakennuksille – voimme alkaa rakentaa rakennuksia scifi-korkeuksille;
Nopeampi palvelu, koska maglev-hissit eivät tuota kitkaa ja niissä on paljon vähemmän liikkuvia osia;
Hissihyttejä, jotka voivat liikkua vaaka- ja pystysuunnassa, Willy Wonka -tyylinen;
Mahdollisuus yhdistää kaksi vierekkäistä hissikuilua mahdollistaen hissin hytin nousemisen vasemmalle kuilulle, siirtymisen oikealle kuiluun, kulkemisen oikeaa kuilua alaspäin ja siirtymisen takaisin vasempaan kuiluun seuraavan kierroksen aloittamiseksi;
Mahdollisuus matkustaa useita hyttejä (kymmeniä korkeissa kerrostaloissa) tässä kierrossa yhdessä, mikä lisää hissin kuljetuskapasiteettia vähintään 50 prosenttia ja lyhentää hissien odotusajat alle 30 sekuntiin.

Katso ThyssenKruppin lyhyt video alta, jossa on esimerkki näistä maglev-hisseistä toiminnassa:

Arkkitehtuuria tulevaisuudessa

Robottirakennustyöntekijät, 3D-tulostetut rakennukset, hissit, jotka voivat kulkea vaakasuunnassa – 2030-luvun lopulla nämä innovaatiot purkavat käytännössä kaikki tekniset tiesulut, jotka tällä hetkellä rajoittavat arkkitehtien mielikuvitusta. 3D-tulostimet mahdollistavat rakennusten rakentamisen, joiden geometrinen monimutkaisuus on ennenkuulumatonta. Muotoilutrendeistä tulee vapaamuotoisempia ja orgaanisempia. Uudet muodot ja uudet materiaaliyhdistelmät mahdollistavat kokonaan uuden postmodernin rakennusestetiikan ilmaantumisen 2030-luvun alkuun mennessä.

Samaan aikaan uudet maglev-hissit poistavat kaikki korkeusrajoitukset ja tuovat käyttöön uudenlaisen rakennuksen rakennuksen kuljetusmuodon, koska viereisiin rakennuksiin voidaan rakentaa vaakasuuntaisia hissikuiluja. Samoin, kuten perinteiset hissit mahdollistivat kohoavien korkeiden kerrosten keksimisen, vaakasuuntaiset hissit voivat myös edistää korkeiden ja leveiden rakennusten kehittämistä. Toisin sanoen kokonaisen korttelin kattavat yksittäiset kerrostalot yleistyvät, koska vaakasuuntaiset hissit helpottavat liikkumista niissä.

Lopuksi robotit ja tehdasvalmisteiset rakennuskomponentit laskevat rakennuskustannukset niin alhaisiksi, että arkkitehdit saavat paljon luovampaa liikkumavaraa aiemmin penniäkään puristaneiden kehittäjien suunnittelemissa suunnitelmissaan.

Halvan asumisen sosiaalinen vaikutus

Yhdessä käytettynä yllä kuvatut innovaatiot vähentävät merkittävästi kustannuksia ja uusien asuntojen rakentamiseen kuluvaa aikaa. Mutta kuten aina, uudet teknologiat tuovat sekä myönteisiä että negatiivisia sivuvaikutuksia.

Negatiivinen näkökulma näkee, että näiden teknologioiden mahdollistama uusien asuntojen runsaus korjaa nopeasti asuntomarkkinoiden kysynnän ja tarjonnan epätasapainon. Tämä alkaa laskea asuntojen hintoja kautta linjan useimmissa kaupungeissa, mikä vaikuttaa negatiivisesti nykyisiin asunnonomistajiin, jotka ovat riippuvaisia kotinsa nousevasta markkina-arvosta mahdollisen eläkkeelle jäämisen suhteen. (Ollakseni oikeudenmukainen, asunnot suosituilla tai korkeatuloisilla alueilla säilyttävät enemmän arvoaan keskiarvoon verrattuna.)

Kun asuntojen hintainflaatio alkaa tasaantua 2030-luvun puolivälissä ja ehkä jopa deflatoitua, spekulatiiviset asunnonomistajat alkavat myydä ylijäämäkiinteistöjään massalla. Kaikkien näiden yksittäisten myyntien tahaton vaikutus on asuntojen hintojen vieläkin voimakkaampi lasku, kun kokonaisasuntomarkkinoista tulee ensimmäistä kertaa vuosikymmeniin ostajamarkkinat. Tämä tapahtuma aiheuttaa alueellisella tai jopa globaalilla tasolla hetkellisen taantuman, jonka laajuutta ei tässä vaiheessa voida ennustaa.

Viime kädessä asuntoja tulee lopulta niin runsaiksi 2040-luvulle mennessä, että sen markkinat tulevat kaupallisiksi. Asunnon omistaminen ei enää johda menneiden sukupolvien investointeihin. Ja tulevan käyttöönoton myötä Perustulot, kuvattu meidän Työn tulevaisuus sarjassa yhteiskunnalliset mieltymykset siirtyvät kohti vuokraamista kuin asunnon omistamista.

Nyt positiivinen näkökulma on hieman selvempi. Asuntomarkkinoilta pois hinnoitellut nuoremmat sukupolvet voivat vihdoin omistaa oman kodin, mikä mahdollistaa uuden itsenäisyyden tason varhaisemmassa iässä. Asunnottomuudesta tulee menneisyyttä. Ja tulevat pakolaiset, jotka on pakotettu pois kodeistaan sodan tai ilmastonmuutoksen vuoksi, majoitetaan arvokkaasti.

Kaiken kaikkiaan Quantumrun kokee positiivisen näkökulman yhteiskunnalliset hyödyt suuremmiksi kuin negatiivisen näkökulman väliaikaisen taloudellisen tuskan.

Future of Cities -sarjamme on vasta alussa. Lue seuraavat luvut alta.