Quantumrun

КРЕДИТ ЗОБРАЖЕННЯ: Quantumrun

Ціни на житло різко падають, оскільки 3D-друк і маглеви роблять революцію в будівництві: Майбутнє міст P3

Девід Тал, видавець, футуролог
@DavidTalWrites
LinkedIn

Вт, 09 - 15:2020

Однією з найбільших перешкод для міленіалів, які намагаються стати дорослими, є вибухове зростання вартості власного дому, особливо в місцях, де вони хочуть жити: містах.

Станом на 2016 рік у моєму рідному місті Торонто, Канада, середня ціна нового будинку зараз більше мільйона доларів; тим часом середня ціна кондомініуму поступово перетинає позначку в 500,000 XNUMX доларів США. Подібні шоки від наклейок відчувають ті, хто вперше купує житло в містах по всьому світу, значною мірою через зростання цін на землю та масовий сплеск урбанізації, про який йдеться в частина перша цієї серії «Майбутнє міст».

Але давайте ближче розглянемо, чому ціни на житло різко зростають, а потім дослідимо нові технології, які мають зробити житло дешевим до кінця 2030-х років.

Інфляція цін на житло та чому уряди мало цим займаються

Коли справа доходить до ціни на будинки, не повинно бути несподіванкою, що більша частина шоку від наклейок пов’язана з вартістю землі більше, ніж фактичної одиниці житла. А коли справа доходить до факторів, які визначають вартість землі, щільність населення, близькість до розваг, послуг і зручностей, а також рівень навколишньої інфраструктури є вищими за більшість факторів, які виявляють більшу концентрацію в міських, а не в сільських громадах.

Але ще більшим фактором, що впливає на вартість землі, є загальний попит на житло в певній місцевості. І саме цей попит спричиняє перегрів нашого ринку житла. Майте на увазі, що майже до 2050 р 70 відсотків світу житимуть у містах, 90 відсотків у Північній Америці та Європі. Люди тягнуться до міст, до міського способу життя. І не лише багатодітні сім’ї, але й самотні люди та пари без дітей також шукають міські будинки, що ще більше збільшує попит на житло.

Звичайно, нічого з цього не було б проблемою, якби міста змогли задовольнити зростаючий попит. На жаль, сьогодні жодне місто на Землі не будує достатньо нового житла достатньо швидко, щоб це зробити, що призводить до того, що основні механізми економіки попиту та пропозиції сприяють зростанню цін на житло протягом десятиліть.

Звичайно, людям — виборцям — не дуже подобається, коли вони не можуть дозволити собі житло. Ось чому уряди в усьому світі відповіли різноманітними схемами субсидій, щоб допомогти людям із низькими доходами отримати кредити (гм, 2008-9) або отримати значні податкові пільги при купівлі свого першого житла. Вважається, що люди купували б будинки, якби тільки у них були гроші або могли бути схвалені позики на купівлю згаданих будинків.

Це БС.

Знову ж таки, причиною всього цього шаленого зростання цін на житло є дефіцит будинків (пропозиція) порівняно з кількістю людей, які хочуть їх купити (попит). Надання людям доступу до кредитів не відповідає цій реальності.

Подумайте про це: якщо кожен отримає доступ до іпотечних кредитів у півмільйона доларів, а потім змагатиметься за таку ж кількість обмежених будинків, все, що зробить, це спричинить війну торгів за кілька будинків, які можна придбати. Ось чому крихітні будинки в центральній частині міста можуть коштувати на 50-200 відсотків вище, ніж запитувана ціна.

Уряди це знають. Але вони також знають, що більший відсоток виборців, які мають житло, віддає перевагу тому, щоб вартість його житла зростала з року в рік. Це вагома причина, чому уряди не вливають мільярди, необхідні нашому ринку житла, щоб побудувати величезну кількість державних одиниць житла, щоб задовольнити попит на житло та покласти край інфляції цін на житло.

Водночас, коли йдеться про приватний сектор, вони були б із задоволенням задовольнили цей попит на житло за допомогою нових житлових будинків і кондомініумів, але поточний брак робочої сили та обмеження в будівельних технологіях роблять цей процес повільним.

Враховуючи такий поточний стан справ, чи є надія для початківців міленіалів, які хочуть виїхати з підвалу своїх батьків до того, як їм виповниться 30?

Легоізація конструкції

На щастя, є надія для мілленіалів, які прагнуть стати дорослими. Низка нових технологій, які зараз перебувають на етапі тестування, мають на меті знизити вартість, покращити якість і скоротити час, необхідний для будівництва нових будинків. Щойно ці інновації стануть стандартом будівельної індустрії, вони значно збільшать щорічну кількість нових житлових комплексів, тим самим вирівнюючи дисбаланс попиту та пропозиції на ринку житла, і, сподіваємося, знову зроблять будинки доступними вперше за десятиліття.

(«Нарешті! Я правий?», — каже натовп молодше 35 років. Старші читачі тепер можуть сумніватися у своєму рішенні заснувати свій пенсійний план на своїх інвестиціях у нерухомість. Ми торкнемося цього пізніше.)

Почнемо цей огляд із використання трьох відносно нових технологій, які мають на меті перетворити сьогоднішній процес будівництва на гігантську конструкцію Lego.

Збірні будівельні компоненти. Китайський забудовник побудував 57-поверховий будинок у день 19. як? За рахунок використання збірних будівельних компонентів. Перегляньте це сповільнене відео процесу будівництва:

Попередньо ізольовані стіни, попередньо зібрані системи HVAC (кондиціонування повітря), готова покрівля, цілі сталеві каркаси будівель — рух до використання збірних будівельних компонентів швидко поширюється в будівельній галузі. І виходячи з китайського прикладу вище, не повинно бути загадкою, чому. Використання збірних будівельних компонентів скорочує час будівництва та знижує витрати.

Збірні компоненти також є екологічно чистими, оскільки вони зменшують відходи матеріалу та зменшують кількість поїздок доставки на будівельний майданчик. Іншими словами, замість того, щоб транспортувати сировину та основні матеріали на будівельний майданчик, щоб побудувати конструкцію з нуля, більша частина конструкції попередньо будується на централізованому заводі, а потім доставляється на будівельний майданчик, щоб просто зібрати разом.

3D-друковані збірні будівельні компоненти. Пізніше ми розповімо про 3D-принтери більш детально, але вперше їх використання в житловому будівництві буде у виробництві збірних будівельних компонентів. Зокрема, здатність 3D-принтерів створювати об’єкти шар за шаром означає, що вони можуть ще більше зменшити кількість відходів, які беруть участь у виробництві будівельних компонентів.

3D-принтери можуть виробляти будівельні компоненти з вбудованими трубами для сантехніки, електричних проводів, каналів HVAC та ізоляції. Вони навіть можуть надрукувати цілі збірні стіни з готовими відсіками для встановлення різної електроніки (наприклад, динаміків) і приладів (наприклад, мікрохвильових печей), виходячи з конкретних запитів клієнтів.

Робот будівельників. Оскільки все більше і більше будівельних компонентів стають збірними та стандартизованими, залучати роботів до процесу будівництва ставатиме дедалі практичнішим. Подумайте про це: роботи вже відповідають за складання переважної більшості наших автомобілів — дорогих, складних машин, які вимагають точного складання. Ті самі конвеєрні роботи можуть і незабаром будуть використовуватися для масового виготовлення та друку збірних компонентів. І як тільки це стане галузевим стандартом, ціни на будівництво почнуть значно падати. Але це не зупиниться на цьому.

У нас вже є роботи муляри (Дивіться нижче). Незабаром ми побачимо різноманітних спеціалізованих роботів, які працюватимуть разом із людьми-будівельниками, щоб збирати великі збірні будівельні компоненти на місці. Це як збільшить швидкість будівництва, так і зменшить загальну кількість працівників, необхідних для будівництва.

Зростання будівельних 3D-принтерів

Більшість баштових будівель сьогодні будуються за допомогою процесу, який називається безперервним формуванням, де кожен рівень будується шляхом затвердіння залитого бетону всередині формувальних плит. 3D-друк виведе цей процес на новий рівень.

3D-друк — це адитивний виробничий процес, у якому створені комп’ютером моделі створюються на друкарській машині шар за шаром. Зараз більшість 3D-принтерів використовуються компаніями для створення складних пластикових моделей (наприклад, моделей аеродинамічних труб в аерокосмічній промисловості), прототипів (наприклад, для пластикових споживчих товарів) і компонентів (наприклад, складних деталей в автомобілях). Менші споживчі моделі також стали популярними для виробництва різноманітних пластикових гаджетів і предметів мистецтва. Перегляньте це коротке відео нижче:

Незважаючи на те, що ці 3D-принтери зарекомендували себе як універсальні, у найближчі п’ять-десять років вони розвинуть значно більш просунуті можливості, які матимуть величезний вплив на будівельну галузь. Для початку, замість використання пластику для друку матеріалів, будівельні 10D-принтери (принтери, які мають два-чотири поверхи заввишки та в ширину та ростуть) використовуватимуть цементний розчин для будівництва будинків у натуральну величину шар за шаром. Коротке відео нижче представляє прототип 3D-принтера китайського виробництва, який побудував десять будинків за 3 години:

У міру розвитку цієї технології масивні 3D-принтери друкуватимуть продумано спроектовані будинки та навіть цілі багатоповерхові будинки по частинах (згадайте 3D-друковані збірні будівельні компоненти, описані раніше), або повністю на місці. Деякі експерти передбачають, що ці гігантські 3D-принтери можуть бути тимчасово встановлені в зростаючих громадах, де вони будуть використовуватися для будівництва будинків, громадських центрів та інших зручностей навколо них.

Загалом, ці майбутні 3D-принтери нададуть будівельній галузі чотири ключові переваги:

Комбінування матеріалів. Сьогодні більшість 3D-принтерів можуть друкувати лише один матеріал за раз. Експерти прогнозують, що ці будівельні 3D-принтери зможуть друкувати декілька матеріалів одночасно. Це може включати армування пластику графеновими скловолокнами для друку будівель або будівельних компонентів, які є легкими, стійкими до корозії та неймовірно міцними, а також друк пластику разом із металом для друку справді унікальних конструкцій.

Міцність матеріалу. Подібним чином, можливість друкувати більш універсальні матеріали дозволить цим 3D-принтерам будувати бетонні стіни, які є значно міцнішими, ніж більшість сучасних форм будівництва. Для довідки, звичайний бетон може витримувати напругу стиску 7,000 фунтів на квадратний дюйм (psi), причому до 14,500 3 вважаються високоміцним бетоном. Перший прототип XNUMXD-принтера від Контурна робота зміг надрукувати бетонні стіни при вражаючому тиску 10,000 XNUMX psi.

Дешевше і менш марнотратно. Однією з найбільших переваг 3D-друку є те, що він дозволяє розробникам суттєво скоротити кількість відходів, пов’язаних із процесом будівництва. Наприклад, поточні будівельні процеси включають закупівлю сировини та стандартизованих деталей, а потім вирізання та складання готових будівельних компонентів. Надлишок матеріалів і залишків традиційно є частиною витрат на ведення бізнесу. Тим часом 3D-друк дозволяє розробникам друкувати готові будівельні компоненти повністю відповідно до специфікацій, не витрачаючи жодної краплі бетону в процесі.

Деякі експерти прогнозують, що це може скоротити витрати на будівництво на 30-40 відсотків. Розробники також знайдуть економію за рахунок зменшення витрат на транспортування матеріалів і зменшення загальної кількості людської праці, необхідної для будівництва споруд.

Швидкість виробництва. Нарешті, як згадував раніше китайський винахідник, чий 3D-принтер побудував десять будинків за 24 години, ці принтери можуть значно скоротити кількість часу, необхідного для будівництва нових структур. Подібно до вищезазначеного, будь-яке скорочення часу будівництва означатиме значну економію коштів для будь-якого будівельного проекту.

Ліфти Willy Wonky допомагають будівлям досягати нових висот

Незважаючи на те, що ці будівельні 3D-принтери стануть революційними, вони не єдині революційні інновації, які мають сколихнути будівельну галузь. Наступне десятиліття побачить впровадження нової технології ліфтів, яка дозволить будівлям стояти вищими та мати набагато вигадливіші форми.

Візьміть до уваги: у середньому звичайні ліфти на сталевих канатах (які можуть перевозити 24 пасажири) можуть важити до 27,000 130,000 кілограмів і споживати 24 7 кВт-год на рік. Це важкі машини, які повинні працювати XNUMX/XNUMX, щоб забезпечити шість поїздок на ліфті на день, якими користується середня людина. Як би ми не скаржилися, коли ліфт у нашій будівлі час від часу ламається, насправді дивно, що він не працює частіше, ніж це відбувається.

Компанії, як, наприклад, намагаються впоратися з високим робочим навантаженням, долаючи ці ліфти Коне, розробили нові, надлегкі кабелі для ліфтів, які вдвічі подовжують термін служби ліфта, зменшують тертя на 60 відсотків і споживання енергії на 15 відсотків. Такі інновації дозволять ліфтам підніматися на висоту до 1,000 метрів (один кілометр), що вдвічі більше, ніж можливо сьогодні. Це також дозволить архітекторам проектувати все вищі майбутні будівлі.

Але ще більше вражає новий дизайн ліфта німецької компанії ThyssenKrupp. У їхньому ліфті взагалі не використовуються кабелі. Натомість вони використовують магнітну левітацію (маглев), щоб ковзати кабіною ліфта вгору або вниз, подібно до високошвидкісних потягів, що підіймаються в Японії. Ця інновація забезпечує деякі вражаючі переваги, такі як:

Більше немає обмежень щодо висоти будівель — ми можемо почати будувати будівлі на науково-фантастичних висотах;
Швидше обслуговування, оскільки магнітні ліфти не створюють тертя та мають набагато менше рухомих частин;
Ліфтові кабіни, які можуть рухатися як горизонтально, так і вертикально, у стилі Віллі Вонки;
Можливість з’єднати дві суміжні шахти ліфта, що дозволяє кабіні ліфта підніматися по лівій шахті, переходити до правої шахти, рухатися вниз по правій шахті та повертатися назад до лівої шахти, щоб почати наступне обертання;
Можливість для кількох кабін (десятків у багатоповерхівках) переміщатися разом у цій ротації, збільшуючи пропускну здатність ліфта принаймні на 50 відсотків, а також скорочуючи час очікування ліфта до менш ніж 30 секунд.

Подивіться коротке відео ThyssenKrupp нижче, щоб продемонструвати дію цих ліфтів на магнітній підйомі:

Архітектура в майбутньому

Роботи-будівельники, 3D-друковані будівлі, ліфти, які можуть рухатися горизонтально — до кінця 2030-х років ці інновації знесуть практично всі технічні перешкоди, які зараз обмежують уяву архітекторів. 3D-принтери дозволять будувати будівлі нечуваної геометричної складності. Тенденції дизайну стануть більш вільними та органічними. Нові форми та нові комбінації матеріалів дозволять створити абсолютно нову постмодерну естетику будівництва до початку 2030-х років.

Водночас нові маглевські ліфти знімуть усі обмеження по висоті, а також запровадять новий спосіб транспортування від будівлі до будівлі, оскільки горизонтальні ліфтові шахти можна вбудовувати в сусідні будівлі. Так само, як традиційні ліфти дозволили винайти високі багатоповерхівки, горизонтальні ліфти також могли сприяти розвитку високих і широких будівель. Іншими словами, поодинокі багатоповерхівки, які охоплюють цілий квартал міста, стануть більш поширеними, оскільки горизонтальні ліфти полегшать пересування по них.

Нарешті, роботи та компоненти збірних будівель знизять витрати на будівництво настільки низькі, що архітектори матимуть набагато більше творчої свободи дій у своїх проектах від раніше копійчаних розробників.

Соціальний вплив дешевого житла

При спільному застосуванні інновації, описані вище, істотно зменшать вартість і час, необхідний для будівництва нових будинків. Але, як завжди, нові технології мають як позитивні, так і негативні побічні ефекти.

Негативна перспектива передбачає, що надлишок нового житла, який стало можливим завдяки цим технологіям, швидко виправить дисбаланс попиту та пропозиції на ринку житла. Це призведе до повного зниження цін на житло в більшості міст, негативно вплинувши на нинішніх власників будинків, які залежать від зростання ринкової вартості своїх будинків для свого можливого виходу на пенсію. (Чесно кажучи, житло в популярних районах або районах з високим рівнем доходу збереже більшу цінність порівняно із середнім.)

Оскільки до середини 2030-х років інфляція цін на житло почне спадати, а, можливо, навіть знизиться, власники спекулятивних будинків почнуть масово продавати свої надлишки нерухомості. Ненавмисним ефектом усіх цих окремих розпродажів буде ще більш різке зниження цін на житло, оскільки загальний ринок житла стане ринком покупців уперше за десятиліття. Ця подія спричинить миттєву рецесію на регіональному чи навіть глобальному рівні, масштаби якої зараз неможливо передбачити.

Зрештою, до 2040-х років житло стане настільки багатим, що його ринок стане товаром. Володіння будинком більше не буде інвестиційною привабливістю минулих поколінь. І з майбутнім впровадженням Основний дохід, описані в нашому Майбутнє роботи серіалу, суспільні переваги переходитимуть до оренди, ніж володіння житлом.

Тепер позитивна перспектива трохи очевидніша. Молоді покоління, вигнані з ринку житла, нарешті зможуть мати власні будинки, що дозволить їм досягти нового рівня незалежності в більш ранньому віці. Безпритульність залишиться в минулому. А майбутні біженці, вимушені залишити свої домівки через війну чи зміну клімату, будуть розміщені з гідністю.

Загалом Quantumrun вважає, що переваги для суспільства від позитивної перспективи переважують тимчасові фінансові страждання від негативної перспективи.

Наша серія «Майбутнє міст» тільки починається. Прочитайте наступні розділи нижче.