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Les prix des logements s'effondrent alors que l'impression 3D et les maglevs révolutionnent la construction : Future of Cities P3

David Tal, éditeur, futuriste
@DavidTalWrites
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Mardi, 09 / 15 / 2020 - 09: 04

L'un des plus grands obstacles pour les milléniaux qui luttent pour devenir adultes est l'explosion du coût de possession d'une maison, en particulier dans les endroits où ils veulent vivre : les villes.

Depuis 2016, dans ma ville natale de Toronto, au Canada, le prix moyen d'une maison neuve est maintenant Plus d'un million de dollars; pendant ce temps, le prix moyen d'un condominium franchit la barre des 500,000 XNUMX $. Des chocs d'autocollants similaires sont ressentis par les acheteurs d'une première maison dans les villes du monde entier, en grande partie en raison de la hausse des prix des terrains et de la poussée massive de l'urbanisation évoquée dans partie un de cette série Future of Cities.

Mais examinons de plus près pourquoi les prix du logement explosent, puis explorons les nouvelles technologies qui devraient rendre le logement très bon marché d'ici la fin des années 2030.

L'inflation des prix de l'immobilier et pourquoi les gouvernements n'y font pas grand-chose

En ce qui concerne le prix des maisons, il ne faut pas s'étonner que la majorité du choc de l'autocollant provienne davantage de la valeur du terrain que du logement lui-même. Et en ce qui concerne les facteurs qui déterminent la valeur des terres, la densité de population, la proximité des divertissements, des services et des commodités, et le niveau d'infrastructure environnante se classent plus haut que la plupart des facteurs que l'on trouve à des concentrations plus élevées dans les communautés urbaines plutôt que rurales.

Mais un facteur encore plus important qui détermine la valeur des terrains est la demande globale de logements dans une zone spécifique. Et c'est cette demande qui provoque la surchauffe de notre marché immobilier. Gardez à l'esprit que d'ici 2050, près de 70 pour cent du monde vivra dans les villes, 90 % en Amérique du Nord et en Europe. Les gens affluent vers les villes, vers le mode de vie urbain. Et pas seulement les familles nombreuses, mais aussi les célibataires et les couples sans enfants sont à la recherche de logements urbains, gonflant d'autant plus cette demande de logements.

Bien sûr, rien de tout cela ne serait un problème si les villes étaient en mesure de répondre à cette demande croissante. Malheureusement, aucune ville sur Terre ne construit aujourd'hui suffisamment de nouveaux logements assez rapidement pour le faire, ce qui fait que les mécanismes fondamentaux de l'économie de l'offre et de la demande alimentent la croissance des prix des logements qui dure depuis des décennies.

Bien sûr, les gens – les électeurs – n'aiment pas beaucoup ne pas pouvoir s'acheter une maison. C'est pourquoi les gouvernements du monde entier ont réagi avec une variété de programmes de subventions pour aider les personnes à faible revenu à obtenir des prêts (ahem, 2008-9) ou à obtenir des allégements fiscaux importants lors de l'achat de leur première maison. La pensée va que les gens achèteraient des maisons si seulement ils avaient l'argent ou pouvaient être approuvés pour des prêts pour acheter lesdites maisons.

C'est BS.

Encore une fois, la raison de toute cette croissance insensée des prix des logements est la pénurie de maisons (offre) par rapport au nombre de personnes qui veulent les acheter (demande). Donner aux gens l'accès aux prêts ne répond pas à cette réalité sous-jacente.

Pensez-y : si tout le monde a accès à des prêts hypothécaires d'un demi-million de dollars et se dispute ensuite le même nombre de maisons limitées, tout cela ne fera que provoquer une guerre d'enchères pour les quelques maisons disponibles à l'achat. C'est pourquoi les petites maisons du centre-ville des villes peuvent rapporter 50 à 200 % au-dessus de leur prix demandé.

Les gouvernements le savent. Mais ils savent également que le plus grand pourcentage d'électeurs qui possèdent une maison préfèrent voir leur maison prendre de la valeur d'une année sur l'autre. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les gouvernements n'injectent pas les milliards dont notre marché du logement a besoin pour construire un grand nombre de logements sociaux afin de satisfaire la demande de logements et de mettre fin à l'inflation des prix des logements.

Pendant ce temps, en ce qui concerne le secteur privé, ils seraient plus qu'heureux de répondre à cette demande de logements avec de nouveaux développements de logements et de condominiums, mais les pénuries actuelles de main-d'œuvre dans la construction et les limitations des technologies de construction rendent ce processus lent.

Compte tenu de la situation actuelle, y a-t-il de l'espoir pour la génération Y en herbe qui cherche à quitter le sous-sol de ses parents avant d'atteindre la trentaine ?

La légoïsation de la construction

Heureusement, il y a de l'espoir pour la génération Y qui aspire à devenir adulte. Un certain nombre de nouvelles technologies, actuellement en phase de test, visent à réduire les coûts, à améliorer la qualité et à réduire le temps nécessaire à la construction de nouvelles maisons. Une fois que ces innovations deviendront la norme dans l'industrie de la construction, elles augmenteront considérablement le nombre annuel de nouveaux développements de logements, nivelant ainsi le déséquilibre entre l'offre et la demande du marché du logement et, espérons-le, rendront les maisons à nouveau abordables pour la première fois depuis des décennies.

(« Enfin ! Ai-je raison ? » dit la foule des moins de 35 ans. Les lecteurs plus âgés peuvent maintenant remettre en question leur décision de baser leur plan de retraite sur leurs investissements immobiliers. Nous y reviendrons plus tard.)

Commençons cet aperçu par l'utilisation de trois technologies relativement nouvelles qui visent à transformer le processus de construction d'aujourd'hui en une construction Lego géante.

Éléments de construction préfabriqués. Un promoteur chinois a construit un immeuble de 57 étages en jours 19. Comment? Grâce à l'utilisation d'éléments de construction préfabriqués. Regardez cette vidéo accélérée du processus de construction :

Murs pré-isolés, systèmes de CVC (climatisation) pré-assemblés, toitures préfinies, charpentes entières en acier : le mouvement vers l'utilisation d'éléments de construction préfabriqués se répand rapidement dans l'industrie de la construction. Et sur la base de l'exemple chinois ci-dessus, cela ne devrait pas être un mystère pourquoi. L'utilisation d'éléments de construction préfabriqués raccourcit le temps de construction et réduit les coûts.

Les composants préfabriqués sont également respectueux de l'environnement, car ils réduisent les déchets de matériaux et réduisent le nombre de trajets de livraison sur le chantier. En d'autres termes, au lieu de transporter des matières premières et des fournitures de base sur le chantier pour construire une structure à partir de zéro, la majeure partie de la structure est pré-construite dans une usine centralisée, puis expédiée sur le chantier pour être simplement assemblée.

Composants de construction préfabriqués imprimés en 3D. Nous discuterons des imprimantes 3D plus en détail plus tard, mais leur première utilisation dans la construction de logements sera dans la production de composants de construction préfabriqués. Plus précisément, la capacité des imprimantes 3D à construire des objets couche par couche signifie qu'elles peuvent réduire davantage la quantité de déchets impliqués dans la production de composants de construction.

Les imprimantes 3D peuvent produire des composants de construction avec des conduits intégrés pour la plomberie, les fils électriques, les canaux CVC et l'isolation. Ils peuvent même imprimer des murs préfabriqués entiers avec des compartiments prêts à l'emploi pour installer divers appareils électroniques (par exemple, des haut-parleurs) et des appareils (par exemple, des micro-ondes), en fonction des demandes spécifiques des clients.

Travailleurs de la construction de robots. Au fur et à mesure que de plus en plus de composants de construction deviennent préfabriqués et standardisés, il deviendra de plus en plus pratique d'impliquer des robots dans le processus de construction. Considérez ceci : les robots sont déjà responsables de l'assemblage de la grande majorité de nos automobiles - des machines coûteuses et complexes qui exigent un assemblage de précision. Ces mêmes robots de chaîne de montage peuvent et seront bientôt utilisés pour construire et imprimer en masse des composants préfabriqués. Et une fois que cela deviendra la norme de l'industrie, les prix de la construction commenceront à baisser considérablement. Mais cela ne s'arrêtera pas là.

Nous avons déjà robots maçons (voir ci-dessous). Bientôt, nous verrons une variété de robots spécialisés travailler aux côtés de travailleurs humains de la construction pour assembler de grands composants de construction préfabriqués sur place. Cela augmentera à la fois la vitesse de construction et réduira le nombre total de gens de métier nécessaires sur un chantier de construction.

L'essor des imprimantes 3D à l'échelle de la construction

Aujourd'hui, la plupart des tours sont construites à l'aide d'un processus appelé formage continu, où chaque niveau est construit en durcissant du béton coulé à l'intérieur de planches de formage. L'impression 3D fera passer ce processus au niveau supérieur.

L'impression 3D est un processus de fabrication additive qui prend des modèles générés par ordinateur et les construit dans une machine d'impression couche par couche. Actuellement, la plupart des imprimantes 3D sont utilisées par les entreprises pour construire des modèles en plastique complexes (par exemple des modèles de soufflerie dans l'industrie aérospatiale), des prototypes (par exemple pour les biens de consommation en plastique) et des composants (par exemple des pièces complexes dans les automobiles). Les modèles de consommation plus petits se sont également popularisés pour la production d'une variété de gadgets en plastique et d'œuvres d'art. Regardez cette courte vidéo ci-dessous :

Pourtant, aussi polyvalentes que soient ces imprimantes 3D, les cinq à dix prochaines années les verront développer des capacités beaucoup plus avancées qui auront un impact énorme sur l'industrie de la construction. Pour commencer, au lieu d'utiliser des plastiques pour imprimer des matériaux, les imprimantes 10D à l'échelle de la construction (imprimantes de deux à quatre étages de haut et de large, et en croissance) utiliseront du mortier de ciment pour construire des maisons grandeur nature couche par couche. La courte vidéo ci-dessous présente un prototype d'imprimante 3D de fabrication chinoise qui a construit dix maisons en 3 heures :

Au fur et à mesure que cette technologie mûrit, les imprimantes 3D massives imprimeront des logements conçus de manière élaborée et même des immeubles de grande hauteur entiers, soit en parties (rappelez-vous les composants de construction préfabriqués imprimés en 3D décrits précédemment) ou en totalité, sur site. Certains experts prédisent que ces imprimantes 3D géantes pourraient être temporairement installées dans des communautés en croissance où elles seraient utilisées pour construire des maisons, des centres communautaires et d'autres équipements autour d'eux.

Dans l'ensemble, il y a quatre avantages clés que ces futures imprimantes 3D apporteront à l'industrie de la construction :

Associer des matériaux. Aujourd'hui, la plupart des imprimantes 3D ne peuvent imprimer qu'un seul matériau à la fois. Les experts prévoient que ces imprimantes 3D à l'échelle de la construction pourront imprimer plusieurs matériaux à la fois. Cela peut inclure des plastiques de renforcement avec des fibres de verre graphène pour imprimer des bâtiments ou des composants de construction légers, résistants à la corrosion et incroyablement solides, ainsi que des plastiques d'impression aux côtés de métaux pour imprimer des structures vraiment uniques.

Résistance matérielle. De même, la possibilité d'imprimer des matériaux plus polyvalents permettra à ces imprimantes 3D de construire des murs en béton nettement plus solides que la plupart des formes de construction actuelles. À titre de référence, le béton conventionnel peut supporter une contrainte de compression de 7,000 14,500 livres par pouce carré (psi), jusqu'à 3 XNUMX étant considéré comme un béton à haute résistance. Un des premiers prototypes d'imprimante XNUMXD de Fabrication de contours a pu imprimer des murs en béton à une pression impressionnante de 10,000 XNUMX psi.

Moins cher et moins de gaspillage. L'un des plus grands avantages de l'impression 3D est qu'elle permet aux développeurs de réduire considérablement la quantité de déchets impliqués dans le processus de construction. Par exemple, les processus de construction actuels impliquent l'achat de matières premières et de pièces standardisées, puis la découpe et l'assemblage des composants de construction finis. Les matériaux excédentaires et les déchets font traditionnellement partie du coût des affaires. Pendant ce temps, l'impression 3D permet aux développeurs d'imprimer des composants de construction finis entièrement selon les spécifications sans perdre une goutte de béton dans le processus.

Certains experts prévoir que cela pourrait réduire les coûts de construction de 30 à 40 %. Les promoteurs trouveront également des économies de coûts dans la réduction des coûts de transport des matériaux et dans la réduction du travail humain total nécessaire pour construire des structures.

Vitesse de fabrication. Enfin, comme mentionné précédemment par l'inventeur chinois dont l'imprimante 3D a construit dix maisons en 24 heures, ces imprimantes peuvent réduire considérablement le temps nécessaire à la construction de nouvelles structures. Et comme pour le point ci-dessus, toute réduction du temps de construction se traduira par des économies importantes pour tout projet de construction.

Les ascenseurs Willy Wonky aident les bâtiments à atteindre de nouveaux sommets

Aussi révolutionnaires que deviendront ces imprimantes 3D à l'échelle de la construction, elles ne sont pas la seule innovation révolutionnaire à bouleverser l'industrie de la construction. La prochaine décennie verra l'introduction d'une nouvelle technologie d'ascenseur qui permettra aux bâtiments d'être plus hauts et avec des formes beaucoup plus élaborées.

Considérez ceci : en moyenne, les ascenseurs à câble d'acier conventionnels (ceux qui peuvent transporter 24 passagers) peuvent peser jusqu'à 27,000 130,000 kg et consommer 24 7 kWh par an. Ce sont des machines lourdes qui doivent fonctionner XNUMX heures sur XNUMX et XNUMX jours sur XNUMX pour permettre les six trajets d'ascenseur par jour qu'une personne moyenne utilise. Même si nous pouvons nous plaindre chaque fois que l'ascenseur de notre immeuble tombe parfois en panne, il est en fait étonnant qu'ils ne soient pas hors service plus souvent qu'ils ne le font.

Pour faire face à la charge de travail exigeante que ces ascenseurs doivent accomplir au quotidien, des entreprises telles que Kone, ont développé de nouveaux câbles d'ascenseur ultra-légers qui doublent la durée de vie de l'ascenseur, réduisent la friction de 60 % et la consommation d'énergie de 15 %. Des innovations comme celles-ci permettront aux ascenseurs de s'élever jusqu'à 1,000 XNUMX mètres (un kilomètre), soit le double de ce qui est possible aujourd'hui. Il permettra également aux architectes de concevoir des futurs bâtiments toujours plus hauts.

Mais encore plus impressionnant est le nouveau design d'ascenseur de la société allemande ThyssenKrupp. Leur ascenseur n'utilise pas du tout de câbles. Au lieu de cela, ils utilisent la lévitation magnétique (maglev) pour faire glisser leurs cabines d'ascenseur vers le haut ou vers le bas, comme les trains à grande vitesse en lévitation du Japon. Cette innovation offre des avantages intéressants, tels que :

Plus de restrictions de hauteur sur les bâtiments - nous pouvons commencer à construire des bâtiments à des hauteurs de science-fiction ;
Service plus rapide puisque les ascenseurs maglev ne produisent aucun frottement et ont beaucoup moins de pièces mobiles ;
Cabines d'ascenseur qui peuvent se déplacer horizontalement, ainsi que verticalement, à la Willy Wonka ;
La possibilité de connecter deux cages d'ascenseur adjacentes permettant à une cabine d'ascenseur de monter dans la cage de gauche, de passer à la cage de droite, de descendre dans la cage de droite et de revenir à la cage de gauche pour commencer la rotation suivante ;
La possibilité pour plusieurs cabines (des dizaines dans les immeubles de grande hauteur) de se déplacer ensemble dans cette rotation, augmentant la capacité de transport des ascenseurs d'au moins 50 %, tout en réduisant les temps d'attente des ascenseurs à moins de 30 secondes.

Regardez la brève vidéo de ThyssenKrupp ci-dessous pour une illustration de ces ascenseurs maglev en action :

L'architecture du futur

Travailleurs de la construction robotisés, bâtiments imprimés en 3D, ascenseurs pouvant se déplacer horizontalement - d'ici la fin des années 2030, ces innovations élimineront pratiquement tous les obstacles techniques qui limitent actuellement l'imagination des architectes. Les imprimantes 3D permettront la construction de bâtiments d'une complexité géométrique inouïe. Les tendances du design deviendront plus libres et organiques. De nouvelles formes et de nouvelles combinaisons de matériaux permettront à une esthétique de construction postmoderne entièrement nouvelle d'émerger au début des années 2030.

Pendant ce temps, les nouveaux ascenseurs maglev supprimeront toutes les limitations de hauteur et introduiront un nouveau mode de transport de bâtiment à bâtiment, puisque les cages d'ascenseur horizontales peuvent être construites dans les bâtiments voisins. De même, tout comme les ascenseurs traditionnels ont permis l'invention d'immeubles de grande hauteur, les ascenseurs horizontaux pourraient également favoriser le développement de bâtiments hauts et larges. En d'autres termes, les immeubles de grande hauteur qui couvrent tout un pâté de maisons deviendront plus courants, car les ascenseurs horizontaux faciliteront les déplacements autour d'eux.

Enfin, les robots et les composants de construction préfabriqués réduiront les coûts de construction si bas que les architectes auront une marge de manœuvre beaucoup plus créative avec leurs conceptions de développeurs jusque-là avare.

Impact social du logement bon marché

Lorsqu'elles sont utilisées ensemble, les innovations décrites ci-dessus réduiront considérablement le coût et le temps nécessaires pour construire de nouvelles maisons. Mais comme toujours, les nouvelles technologies ont des effets secondaires à la fois positifs et négatifs.

La perspective négative voit que la surabondance de nouveaux logements rendue possible par ces technologies corrigera rapidement le déséquilibre entre l'offre et la demande sur le marché du logement. Cela commencera à faire baisser les prix des logements dans la plupart des villes, ce qui aura un impact négatif sur les propriétaires actuels qui dépendent de la valeur marchande croissante de leurs maisons pour leur éventuelle retraite. (Pour être juste, les logements dans les quartiers populaires ou à revenu élevé conserveront plus de leur valeur par rapport à la moyenne.)

Alors que l'inflation des prix des logements commencera à stagner au milieu des années 2030, et peut-être même à se dégonfler, les propriétaires spéculatifs commenceront à vendre en masse leurs propriétés excédentaires. L'effet involontaire de toutes ces ventes individuelles sera une baisse encore plus marquée des prix des logements, car le marché global du logement deviendra un marché d'acheteurs pour la première fois depuis des décennies. Cet événement provoquera une récession momentanée au niveau régional, voire mondial, dont l'ampleur ne peut être prévue à l'heure actuelle.

En fin de compte, le logement finira par devenir si abondant dans les années 2040 que son marché deviendra banalisé. Posséder une maison ne commandera plus l'attrait des investissements des générations passées. Et avec l'introduction prochaine du Revenu de Base, décrit dans notre Avenir du travail série, les préférences sociétales évolueront vers la location plutôt que vers la possession d'une maison.

Maintenant, une perspective positive est un peu plus évidente. Les jeunes générations exclues du marché du logement pourront enfin être propriétaires de leur logement, ce qui leur permettra un nouveau niveau d'indépendance à un âge plus précoce. L'itinérance deviendra une chose de ce passé. Et les futurs réfugiés chassés de chez eux par la guerre ou le changement climatique seront logés dans la dignité.

Dans l'ensemble, Quantumrun estime que les avantages sociétaux de la perspective positive l'emportent sur la douleur financière temporaire de la perspective négative.

Notre série Future of Cities ne fait que commencer. Lisez les prochains chapitres ci-dessous.