Infrastruktur 3.0, mbangun maneh megacity sesuk: Future of Cities P6

200,000 wong migrasi menyang kutha saben dina ing saindenging jagad. meh 70 persen donya bakal manggon ing kutha ing 2050, nyedhaki 90 persen ing Amerika Utara lan Eropah. 

Masalahe? 

Kutha kita ora dirancang kanggo nampung panyebaran cepet wong sing saiki manggon ing kode wilayahe. Infrastruktur utama sing akeh gumantung ing kutha-kutha kanggo ndhukung populasi sing saya tambah akeh dibangun 50 nganti 100 taun kepungkur. Kajaba iku, kutha-kutha kita dibangun kanggo iklim sing beda banget lan ora bisa diatur kanthi apik kanggo kedadeyan iklim ekstrem sing kedadeyan saiki, lan bakal terus kedadeyan sajrone dekade sing bakal teka amarga owah-owahan iklim saya tambah. 

Sakabèhé, kanggo kutha-kutha kita-omah kita-supaya urip lan tuwuh menyang seprapat abad sabanjuré, padha kudu dibangun maneh kuwat lan luwih sustainable. Sajrone bab pungkasan saka seri Future of Cities kita, kita bakal njelajah cara lan tren sing nyurung lair maneh kutha kita. 

Infrastruktur ambruk ing sekitar kita

Ing New York City (tokoh 2015), ana luwih saka 200 sekolah sing dibangun sadurunge taun 1920-an lan luwih saka 1,000 mil saka sumber banyu lan 160 kreteg sing umure luwih saka 100 taun. Saka kreteg kasebut, panaliten 2012 nemokake yen 47 padha kekurangan struktural lan kritis fraktur. Sistem sinyal utama subway NY ngluwihi umur 50 taun sing migunani. Yen kabeh bosok iki ana ing salah sawijining kutha paling sugih ing donya, apa sampeyan bisa nganggep babagan kahanan perbaikan ing kutha sampeyan? 

Umumé, prasarana sing ditemokake ing akèh kutha saiki dibangun ing abad kaping 20; saiki tantangan dumunung ing carane kita pindhah babagan refurbishing utawa ngganti infrastruktur iki kanggo abad 21st. Iki ora bakal dadi prestasi sing gampang. Dhaptar perbaikan sing dibutuhake kanggo nggayuh tujuan iki dawa. Kanggo perspektif, 75 persen infrastruktur sing bakal ditindakake ing taun 2050 ora ana saiki. 

Lan ora mung ing negara maju sing kurang infrastruktur; siji bisa argue sing kabutuhan malah luwih mencet ing donya berkembang. Dalan, dalan gedhe, rel kacepetan dhuwur, telekomunikasi, pipa lan sistem limbah, sawetara wilayah ing Afrika lan Asia mbutuhake karya kasebut. 

Miturut laporan dening Navigant Research, ing 2013, saham bangunan ing saindenging jagad gunggunge 138.2 milyar m2, sing 73% ana ing bangunan omah. Jumlah iki bakal tuwuh dadi 171.3 milyar m2 sajrone 10 taun sabanjure, kanthi tingkat pertumbuhan taunan gabungan mung luwih saka rong persen-akeh wutah iki bakal kedadeyan ing China ing ngendi 2 milyar m2 saham bangunan omah lan komersial ditambahake saben taun.

Sakabèhé, 65 persen pembangunan konstruksi global kanggo dasawarsa sabanjuré bakal kelakon ing pasar berkembang, karo paling $1 triliun investasi taunan dibutuhake kanggo jembatan longkangan karo donya maju. 

Piranti anyar kanggo mbangun maneh lan ngganti infrastruktur

Kaya bangunan, infrastruktur masa depan kita bakal entuk manfaat banget saka inovasi konstruksi sing pisanan diterangake ing bab telu saka seri iki. Inovasi kasebut kalebu panggunaan: 

• Komponen bangunan prefabrikasi canggih sing ngidini buruh konstruksi mbangun struktur kaya nggunakake potongan Lego.
• Buruh konstruksi robot sing nambah (lan ing sawetara kasus ngganti) karya buruh konstruksi manungsa, ningkatake safety ing papan kerja, kacepetan konstruksi, akurasi, lan kualitas sakabèhé.
• Printer 3D skala konstruksi sing bakal ngetrapake proses manufaktur aditif kanggo mbangun omah lan bangunan sing ukurane urip kanthi nyirami lapisan semen kanthi cara sing dikontrol kanthi apik.
• Arsitektur Aleatory-teknik bangunan sing adoh ing mangsa ngarep-sing ngidini arsitek fokus ing desain lan wangun produk bangunan pungkasan lan banjur duwe robot kanggo ngecorake struktur kasebut kanthi nggunakake bahan bangunan sing dirancang khusus. 

Ing sisih material, inovasi bakal kalebu kemajuan ing beton lan plastik kelas konstruksi sing nduweni sifat unik. Inovasi kasebut kalebu beton anyar kanggo dalan sing luar biasa permeabel, ngidini banyu bisa liwat nengen supaya ora banjir nemen utawa kondisi dalan lunyu. Conto liyane yaiku beton sing bisa waras dhewe saka retak sing disebabake dening lingkungan utawa lindhu. 

Kepiye carane kita bakal mbiayai kabeh infrastruktur anyar iki?

Cetha yen kita kudu ndandani lan ngganti infrastruktur kita. Muga-muga rong dekade sabanjure bakal weruh introduksi macem-macem alat lan bahan konstruksi anyar. Nanging kepiye pamrentah bakal mbayar kabeh infrastruktur anyar iki? Lan amarga iklim politik sing saiki, polarisasi, kepiye pamrentah bakal ngliwati anggaran gedhe sing dibutuhake kanggo nggawe backlog infrastruktur kita? 

Umumé, golek dhuwit ora dadi masalah. Pamrentah bisa nyithak dhuwit kanthi sewenang-wenang yen rumangsa bakal entuk manfaat saka konstituen voting sing cukup. Mulane, proyek infrastruktur siji-sijine wis dadi politisi wortel sing nggegirisi ing ngarep para pamilih sadurunge umume kampanye pemilihan. Penyandang lan penantang asring saingan babagan sapa sing bakal mbiayai jembatan, dalan gedhe, sekolah, lan sistem sepur paling anyar, asring ora nggatekake babagan ndandani prasarana sing wis ana. (Minangka aturan, nggawe infrastruktur anyar narik luwih akeh suara tinimbang ndandani infrastruktur sing ana utawa infrastruktur sing ora katon, kayata saluran pembuangan lan saluran banyu.)

Status quo iki sebabe mung siji-sijine cara kanggo ningkatake defisit infrastruktur nasional kanthi lengkap yaiku nambah tingkat kesadaran masyarakat babagan masalah kasebut lan dorongan masyarakat (nesu lan garpu) kanggo nindakake apa wae. Nanging nganti kedadeyan kasebut, proses nganyari maneh iki bakal tetep sithik nganti pungkasan taun 2020-an iki nalika sawetara tren eksternal bakal muncul, nyebabake permintaan kanggo konstruksi infrastruktur kanthi cara sing gedhe. 

Kaping pisanan, pamrentah ing saindenging jagad maju bakal mulai ngalami tingkat pengangguran, utamane amarga tuwuhing otomatisasi. Minangka diterangno ing kita Masa Depan seri, intelijen buatan lan robotika majeng bakal ngganti tenaga kerja manungsa ing macem-macem disiplin lan industri.

Kapindho, pola lan acara iklim sing saya abot bakal kedadeyan amarga owah-owahan iklim, kaya sing wis digarisake ing kita Masa Depan Perubahan Iklim seri. Lan nalika kita bakal ngrembug ing ngisor iki, cuaca sing ekstrem bakal nyebabake prasarana sing wis ana gagal kanthi luwih cepet tinimbang sing disiapake kanggo umume kotamadya. 

Kanggo ngatasi tantangan dual kasebut, pamrentah sing nekat pungkasane bakal ngalih menyang strategi kerja sing wis dicoba - pembangunan infrastruktur - kanthi tas awis gedhe. Gumantung ing negara, dhuwit iki bisa teka mung liwat perpajakan anyar, obligasi pemerintah anyar, pengaturan pendanaan anyar (digambarake mengko) lan tambah akeh saka kemitraan publik-swasta. Preduli saka biaya, pamrentah bakal mbayar - loro-lorone kanggo nyuda kerusuhan umum saka pengangguran sing nyebar lan mbangun infrastruktur sing tahan iklim kanggo generasi sabanjure. 

Nyatane, ing taun 2030-an, amarga umur otomatisasi kerja saya cepet, proyek infrastruktur gedhe bisa uga minangka salah sawijining inisiatif sing didanai pemerintah pungkasan sing bisa nggawe atusan ewu proyek sing ora bisa diekspor ing wektu sing cendhak. 

Climate-proofing kutha kita

Ing taun 2040-an, pola lan acara iklim sing ekstrem bakal nandheske infrastruktur kutha kita nganti watese. Wilayah sing nandhang panas banget bisa ngalami kerutan parah ing dalane, tambah rame lalu lintas amarga gagal ban sing nyebar, rel sepur sing mbebayani, lan sistem tenaga sing kakehan saka AC nyebabake jeblugan.  

Wilayah sing ngalami udan moderat bisa ngalami peningkatan aktivitas badai lan tornado. Udan deres bakal njalari saluran pembuangan kakehan sing nyebabake kerusakan banjir milyaran. Ing mangsa adhem, wilayah kasebut bisa ndeleng salju sing tiba-tiba lan cukup gedhe sing diukur kanthi meter nganti meter. 

Lan kanggo pusat pedunung sing ana ing pesisir utawa wilayah sing cendhek, kayata wilayah Teluk Chesapeake ing AS utawa umume Bangladesh kidul utawa kutha kaya Shanghai lan Bangkok, papan kasebut bisa ngalami gelombang badai sing ekstrem. Lan yen tingkat segara mundhak luwih cepet tinimbang sing diarepake, bisa uga nyebabake migrasi akeh pengungsi iklim saka wilayah sing kena pengaruh kasebut ing daratan. 

Kabeh skenario kiamat iki, cukup dicathet yen kutha lan infrastruktur kita sebagian disalahake kanggo kabeh iki. 

Masa depan yaiku infrastruktur ijo

47 persen emisi gas omah kaca global teka saka bangunan lan infrastruktur kita; padha uga nganggo 49 persen saka energi donya. Sebagéan gedhé emisi lan konsumsi energi iki minangka sampah sing bisa dihindari amarga ora ana dana kanggo pangopènan bangunan lan infrastruktur kanthi ukuran sing amba. Padha uga ana amarga inefficiencies struktural saka standar construction outdated lazim ing 1920-50s, nalika paling bangunan lan infrastruktur kita wis dibangun. 

Nanging, kahanan saiki iki menehi kesempatan. A laporan dening Laboratorium Tenaga Terbarukan Nasional pemerintah AS ngetung yen saham bangunan negara kasebut dipasang kanthi nggunakake teknologi efisien energi lan kode bangunan paling anyar, bisa nyuda panggunaan energi bangunan nganti 60 persen. Menapa malih, yen panel solar lan jendhela solar ditambahake ing bangunan kasebut supaya bisa ngasilake akeh utawa kabeh kekuwatane dhewe, sing nyuda energi bisa nambah nganti 88 persen. Kangge, panaliten dening Program Lingkungan Perserikatan Bangsa-Bangsa nemokake manawa inisiatif sing padha, yen ditindakake ing saindenging jagad, bisa nyuda tingkat emisi lan entuk irit energi luwih saka 30 persen. 

Mesthi wae, ora ana sing murah. Ngleksanakake perbaikan infrastruktur sing dibutuhake kanggo nggayuh target pengurangan energi iki bakal biaya kira-kira $4 triliun sajrone 40 taun ing AS mung ($100 milyar saben taun). Nanging ing sisih flip, tabungan energi jangka panjang saka investasi kasebut bakal padha karo $6.5 triliun ($165 milyar saben taun). Yen investasi kasebut dibiayai liwat tabungan energi ing mangsa ngarep, pembaharuan infrastruktur iki nuduhake pengembalian investasi sing apik banget. 

Ing kasunyatan, iki jenis Financing, disebut Persetujuan Simpenan Bersama, ing ngendi peralatan dipasang lan banjur dibayar dening pangguna pungkasan liwat tabungan energi sing diasilake dening peralatan kasebut, yaiku sing nyebabake boom solar omah ing akeh Amerika Utara lan Eropa. Perusahaan kaya Ameresco, SunPower Corp., lan Elon Musk sing afiliasi karo SolarCity wis nggunakake perjanjian pembiayaan kasebut kanggo mbantu ewonan pemilik omah pribadi metu saka jaringan lan nyuda tagihan listrik. Semono uga, Hipotek Ijo minangka alat pendanaan sing padha sing ngidini bank-bank lan perusahaan kreditur liyane nawakake tingkat kapentingan sing luwih murah kanggo bisnis lan sing duwe omah sing nginstal panel surya.

Trilyun kanggo nggawe luwih triliun

Ing saindenging jagad, kekurangan infrastruktur global kita samesthine bakal tekan $ 15-20 triliun ing taun 2030. Nanging kaya sing wis kasebut sadurunge, kekurangan iki nggambarake kesempatan sing gedhe banget. nutup longkangan iki bisa nggawe nganti 100 yuta proyek anyar lan ngasilake $ 6 triliun saben taun ing kegiatan ekonomi anyar.

Pramila pamrentah proaktif sing ngowahi bangunan sing wis ana lan ngganti infrastruktur sing wis tuwa ora mung bakal nggawe pasar tenaga kerja lan kutha supaya bisa maju ing abad kaping 21, nanging nggunakake energi sing luwih sithik lan nyumbang emisi karbon sing luwih sithik ing lingkungan kita. Sakabèhé, nandur modal ing infrastruktur minangka kamenangan ing kabeh poin, nanging butuh keterlibatan umum lan kemauan politik sing signifikan.

Seri mangsa saka kutha

Masa depan kita kutha: Masa Depan Kutha P1

Perencanaan megacities sesuk: Future of Cities P2

Rega omah ambruk amarga percetakan 3D lan maglev ngrevolusi konstruksi: Masa Depan Kutha P3    

Kepiye mobil tanpa sopir bakal mbentuk megacity sesuk: Masa Depan Kutha P4 

Pajak Kapadhetan kanggo ngganti pajak properti lan kemacetan pungkasan: Masa Depan Kutha P5