Инфрақұрылым 3.0, ертеңгі мегаполистерді қайта құру: қалалардың болашағы P6

Күн сайын дүние жүзіндегі қалаларға 200,000 XNUMX адам қоныс аударады. Жақын 70 пайыз 2050 жылға қарай әлем халқының 90%-ы Солтүстік Америка мен Еуропада қалаларда тұратын болады. 

Мәселесі? 

Біздің қалалар қазір олардың аумақтық кодтары шегінде қоныстанған адамдардың жылдам ағынын қабылдауға арналмаған. Біздің қалаларымыздың көпшілігі өсіп келе жатқан халқын қолдауға тәуелді негізгі инфрақұрылым негізінен 50-100 жыл бұрын салынған. Оның үстіне, біздің қалаларымыз мүлде басқа климат үшін салынған және бүгінгі күні болып жатқан төтенше климаттық оқиғаларға жақсы бейімделмеген және бұл климаттың өзгеруі күшейген сайын алдағы онжылдықтарда жалғаса береді. 

Тұтастай алғанда, біздің қалаларымыз - үйлеріміз - келесі ширек ғасырда аман қалуы және өсуі үшін олар күштірек және тұрақты түрде қайта салынуы керек. «Қалалардың болашағы» сериясының осы қорытынды тарауында біз қалаларымыздың қайта жандануына ықпал ететін әдістер мен тенденцияларды зерттейтін боламыз. 

Айналамыздағы инфрақұрылым құлдырап жатыр

Нью-Йорк қаласында (2015 жылғы сандар) 200-шы жылдарға дейін салынған 1920-ден астам мектеп және 1,000 мильден астам су құбыры мен 160 жылдан асқан 100 көпір бар. Бұл көпірлердің 2012 жылғы зерттеуі 47 көпірдің құрылымдық жағынан жетіспейтінін және сынуы сыни екенін көрсетті. Нью-Йорк метросының магистральдық сигнал беру жүйесі 50 жылдық пайдалы қызмет мерзімінен асып кетті. Егер осы шірік дүниедегі ең бай қалалардың бірінде болса, қалаңыздағы жөндеу жағдайы туралы не айта аласыз? 

Жалпы алғанда, қазіргі уақытта қалалардың көпшілігінде табылған инфрақұрылым 20 ғасырға арналған; Ендігі мәселе ХХІ ғасырда осы инфрақұрылымды жаңарту немесе ауыстыру жолында. Бұл оңай ерлік болмайды. Бұл мақсатқа жету үшін қажет жөндеу жұмыстарының тізімі ұзақ. Келешекте 21 жылға қарай салынатын инфрақұрылымның 75 пайызы бүгінде жоқ. 

Және инфрақұрылым жетіспейтін дамыған әлемде ғана емес; Бұл қажеттілік дамушы әлем үшін одан да маңызды деп айтуға болады. Жолдар, тас жолдар, жоғары жылдамдықты теміржол, телекоммуникациялар, су құбырлары және кәріз жүйелері, Африка мен Азияның кейбір аймақтары жұмыстарды қажет етеді. 

А айтуынша есеп Navigant Research мәліметтері бойынша, 2013 жылы дүние жүзіндегі құрылыс қоры 138.2 млрд м2 құрады, оның 73%-ы тұрғын үйлерде болды. Бұл сан алдағы 171.3 жылда 2 миллиард м10-ге дейін өсіп, екі пайыздан сәл ғана асатын күрделі жылдық өсу қарқынымен кеңейеді — бұл өсімнің көп бөлігі жыл сайын 2 миллиард м2 тұрғын үй және коммерциялық құрылыс қоры қосылатын Қытайда болады.

Жалпы алғанда, алдағы онжылдықтағы жаһандық құрылыс өсімінің 65 пайызы дамып келе жатқан нарықтарда болады, дамыған әлеммен арадағы алшақтықты жою үшін жылына кемінде 1 триллион доллар инвестиция қажет. 

Инфрақұрылымды қайта құру және ауыстыру үшін жаңа құралдар

Ғимараттар сияқты, біздің болашақ инфрақұрылымымыз бірінші рет сипатталған құрылыс инновацияларынан үлкен пайда көреді үшінші тарау осы сериядан. Бұл инновациялар мыналарды қолдануды қамтиды: 

• Құрылысшыларға Lego бөліктерін пайдалану сияқты құрылымдарды салуға мүмкіндік беретін жетілдірілген құрама құрылыс компоненттері.
• Жұмыс орнындағы қауіпсіздікті, құрылыс жылдамдығын, дәлдігін және жалпы сапаны жақсартатын адам құрылысшыларының жұмысын арттыратын (кейбір жағдайларда ауыстыратын) роботты құрылысшылар.
• Құрылыс масштабындағы 3D принтерлер, олар цементті қабат-қабат құю арқылы нақты өлшемді үйлер мен ғимараттар салу үшін қосымша өндіріс процесін қолданады.
• Алеаторлық сәулет— болашақ құрылыс техникасы — сәулетшілерге соңғы құрылыс өнімінің дизайны мен пішініне назар аударуға мүмкіндік береді, содан кейін роботтарға тапсырыс бойынша жобаланған құрылыс заттарын қолдана отырып, құрылымды құюға мүмкіндік береді. 

Материалдар жағынан инновацияларға бірегей қасиеттері бар құрылыстық бетондар мен пластмассалардағы жетістіктер кіреді. Мұндай жаңалықтарға жолдарға арналған жаңа бетон кіреді керемет өткізгіш, төтенше су тасқынын немесе тайғақ жол жағдайларын болдырмас үшін судың ол арқылы өтуіне мүмкіндік береді. Тағы бір мысал, мүмкін болатын бетон өзін емдейді қоршаған орта әсерінен немесе жер сілкінісінен пайда болған жарықтардан. 

Осы жаңа инфрақұрылымды қалай қаржыландырамыз?

Инфрақұрылымды жөндеп, ауыстыруымыз керек екені анық. Бізге келесі екі онжылдықта әртүрлі жаңа құрылыс құралдары мен материалдарының енгізілетіні қуантады. Бірақ үкіметтер барлық осы жаңа инфрақұрылымды қалай төлейді? Ал қазіргі поляризацияланған саяси ахуалды ескере отырып, үкіметтер инфрақұрылымды артта қалдыру үшін қажет ауқымды бюджеттерді қалай өткізеді? 

Жалпы, мәселе ақша табу емес. Үкіметтер дауыс беретін сайлаушыларға пайда әкелетінін сезсе, ақшаны қалауы бойынша басып шығара алады. Дәл осы себепті бір реттік инфрақұрылымдық жобалар көптеген сайлау науқандары алдында сәбіз саясаткерлерінің сайлаушылар алдында ілулі тұрғанына айналды. Қолданыстағылар мен үміткерлер ең жаңа көпірлерді, магистральдарды, мектептерді және метро жүйелерін кім қаржыландыратыны туралы жиі жарысады, көбінесе қолданыстағы инфрақұрылымға қарапайым жөндеулер туралы ескертпейді. (Ереже бойынша, жаңа инфрақұрылымды құру қолданыстағы инфрақұрылымды немесе кәріз және су құбыры сияқты көрінбейтін инфрақұрылымды жөндеуден гөрі көбірек дауыс тартады.)

Бұл статус-кво ұлттық инфрақұрылым тапшылығын жан-жақты жақсартудың бірден-бір жолы - бұл мәселе туралы халықтың хабардар болу деңгейін және қоғамның бұл туралы бірдеңе жасауға деген талпынысы (ашу мен айыр). Бірақ бұл орын алмайынша, бұл жаңарту процесі 2020 жылдардың соңына дейін бірте-бірте сақталады - бұл инфрақұрылым құрылысына сұранысты айтарлықтай арттыратын бірқатар сыртқы тенденциялар пайда болған кезде. 

Біріншіден, дамыған әлемдегі үкіметтер негізінен автоматтандырудың өсуіне байланысты жұмыссыздықтың рекордтық деңгейін сезіне бастайды. Біздің мақалада түсіндірілгендей Жұмыстың болашағы сериялары, жетілдірілген жасанды интеллект пен робототехника кең ауқымды пәндер мен салалардағы адам еңбегін барған сайын ауыстырады.

Екіншіден, бізде көрсетілгендей климаттың өзгеруіне байланысты климаттың ауыр үлгілері мен оқиғалары орын алады Климаттың өзгеруінің болашағы сериясы. Төменде әрі қарай талқылайтын болсақ, экстремалды ауа-райы біздің инфрақұрылымымыздың көптеген муниципалитеттердің дайындығынан әлдеқайда жылдам қарқынмен істен шығуына әкеледі. 

Осы екі жақты мәселелерді шешу үшін үмітсіз үкіметтер, сайып келгенде, қолма-қол ақшаның үлкен сөмкелері бар сыналған және шынайы жұмыс стратегиясына - инфрақұрылымды дамытуға жүгінеді. Елге байланысты бұл ақша жай ғана жаңа салық салу, жаңа мемлекеттік облигациялар, қаржыландырудың жаңа келісімдері (кейінірек сипатталған) және мемлекеттік-жекеменшік әріптестік есебінен болуы мүмкін. Шығынына қарамастан, үкіметтер оны кең таралған жұмыссыздықтан туындаған қоғамдық тәртіпсіздіктерді азайту және келесі ұрпақ үшін климатқа төзімді инфрақұрылым құру үшін төлейді. 

Шын мәнінде, 2030-шы жылдарға қарай, жұмысты автоматтандыру дәуірі жылдамдайтындықтан, үлкен инфрақұрылымдық жобалар қысқа уақыт ішінде жүздеген мың экспортталмаған жұмыс орындарын құруға мүмкіндік беретін үкімет қаржыландыратын соңғы үлкен бастамалардың бірі болуы мүмкін. 

Біздің қалаларды климатқа төзімді ету

2040 жылдарға қарай экстремалды климаттық үлгілер мен оқиғалар біздің қаланың инфрақұрылымын өз шегіне дейін күшейтеді. Қатты аптап ыстықтан зардап шегетін аймақтарда жолдардың қатты қирауы, шиналардың кең тараған ақауы салдарынан көлік кептелісі күшеюі, теміржол жолдарының қауіпті қирауы және кондиционерлерден шамадан тыс жүктелген қуат жүйелерінің жарылысы пайда болуы мүмкін.  

Орташа жауын-шашын жауатын аймақтарда дауыл мен торнадо белсенділігі артуы мүмкін. Толассыз жауған жаңбыр кәріз құбырларының шамадан тыс жүктелуіне әкеліп соғады, бұл миллиардтаған су тасқынына әкеледі. Қыс мезгілінде бұл аудандар фут пен метрмен өлшенетін кенеттен және үлкен қарды көре алады. 

АҚШ-тағы Чесапик шығанағы немесе оңтүстік Бангкок сияқты қалалар немесе Шанхай мен Бангкок сияқты қалалар сияқты жағалауда немесе төмен орналасқан елді мекендер үшін бұл жерлерде қатты дауыл көтерілуі мүмкін. Егер теңіз деңгейі күтілгеннен тезірек көтерілсе, бұл зардап шеккен аудандардан климаттық босқындардың жаппай қоныс аударуына себеп болуы мүмкін. 

Қиямет күнінің барлық сценарийлерін былай қойғанда, мұның бәріне біздің қалаларымыз бен инфрақұрылымдарымыз ішінара кінәлі екенін атап өткен жөн. 

Болашақ – жасыл инфрақұрылым

Жаһандық парниктік газдар шығарындыларының 47 пайызы біздің ғимараттарымыз бен инфрақұрылымымыздан келеді; олар да дүние жүзіндегі энергияның 49 пайызын тұтынады. Осы шығарындылар мен энергияны тұтынудың көп бөлігі құрылыс пен инфрақұрылымды жөндеуге арналған қаржыландырудың болмауына байланысты толығымен жойылатын қалдықтар болып табылады. Олар сондай-ақ біздің қолданыстағы ғимараттар мен инфрақұрылымдарымыздың көпшілігі салынған 1920-50 жылдардағы ескірген құрылыс стандарттарының құрылымдық тиімсіздігіне байланысты бар. 

Дегенмен, бұл қазіргі жағдай мүмкіндік береді. А есеп АҚШ үкіметінің жаңартылатын энергия көздерінің ұлттық зертханасы егер елдегі ғимараттар қоры ең жаңа энергияны үнемдейтін технологиялар мен құрылыс нормаларын қолдана отырып қайта жабдықталса, бұл ғимараттың энергиясын пайдалануды 60 пайызға азайтуы мүмкін екенін есептеді. Оның үстіне, егер күн панельдері және күн терезелері Бұл ғимараттарға олар өздерінің көп немесе толық қуатын өндіре алатындай етіп қосылды, энергияның төмендеуі 88 пайызға дейін артуы мүмкін. Сонымен бірге, Біріккен Ұлттар Ұйымының Қоршаған ортаны қорғау бағдарламасының зерттеуі осындай бастамалар бүкіл әлемде жүзеге асырылса, шығарындыларды азайтуға және энергияны 30 пайыздан астам үнемдеуге мүмкіндік беретінін көрсетті. 

Әрине, мұның ешқайсысы арзан болмас еді. Энергияны қысқарту бойынша осы мақсаттарға жету үшін қажетті инфрақұрылымды жақсартуды жүзеге асыру тек АҚШ-та 4 жыл ішінде шамамен 40 триллион долларды (жылына 100 миллиард доллар) құрайды. Бірақ екінші жағынан, бұл инвестициялардың ұзақ мерзімді энергия үнемдеуі 6.5 триллион долларды (жылына 165 миллиард доллар) құрайды. Инвестициялар болашақта өндірілетін энергияны үнемдеу есебінен қаржыландырылады деп есептесек, бұл инфрақұрылымды жаңарту инвестицияның әсерлі қайтарымын білдіреді. 

Шын мәнінде, қаржыландырудың бұл түрі деп аталады Ортақ жинақ келісімдері, онда жабдық орнатылып, содан кейін соңғы пайдаланушы аталған жабдық өндіретін энергияны үнемдеу арқылы төлейді, Солтүстік Америка мен Еуропаның көп бөлігінде тұрғын үйлердің күн энергиясының бумына түрткі болып отыр. Ameresco, SunPower Corp. және Илон Маскпен еншілес SolarCity сияқты компаниялар мыңдаған жеке үй иелеріне электр желісінен шығуға және электр қуатына ақы төлеуге көмектесу үшін осы қаржыландыру келісімдерін пайдаланды. Сияқты, Жасыл ипотека банктерге және басқа несиелік компанияларға күн батареяларын орнататын бизнес пен үй иелері үшін төмен пайыздық мөлшерлемелерді ұсынуға мүмкіндік беретін ұқсас қаржыландыру құралы болып табылады.

Көбірек триллиондар жасау үшін триллиондар

Дүние жүзінде біздің жаһандық инфрақұрылым тапшылығымыз 15 жылға қарай 20-2030 триллион долларға жетеді деп күтілуде. Бірақ бұрын айтылғандай, бұл тапшылық үлкен мүмкіндікті білдіреді. бұл алшақтықты жабу мүмкін 100 миллионға дейін жаңа жұмыс орындары мен жаңа экономикалық белсенділік жылына 6 триллион долларды құрайды.

Сондықтан бар ғимараттарды қайта жөндеп, ескірген инфрақұрылымды ауыстыратын белсенді үкіметтер өздерінің еңбек нарығы мен қалаларын 21 ғасырда гүлдену үшін жайғастырып қана қоймай, энергияны әлдеқайда аз пайдаланады және қоршаған ортаға көміртегі шығарындыларын әлдеқайда азайтады. Тұтастай алғанда, инфрақұрылымды инвестициялау барлық жағынан жеңіс болып табылады, бірақ оны жүзеге асыру үшін елеулі қоғамдық белсенділік пен саяси ерік қажет.

Қалалардың болашағы сериясы

Біздің болашағымыз қалалық: қалалардың болашағы П1

Ертеңгі мегаполистерді жоспарлау: қалалардың болашағы Б2

3D басып шығару және маглевтер құрылыста төңкеріс жасағандықтан тұрғын үй бағасы құлдырады: Қалалардың болашағы P3    

Жүргізушісіз көліктер ертеңгі мегаполистерді қалай өзгертеді: қалалардың болашағы Б4 

Мүлік салығын ауыстыру және кептелісті тоқтату үшін тығыздық салығы: Қалалардың болашағы P5