我们目前正处于世界上最大的人口迁移之中。它是从农村到城市的大规模运动,在非洲和亚洲贫穷和快速发展的地区最为明显。新城市如雨后春笋般涌现。现有的产品变得面目全非。在接下来的30年中,我们将为全球约三分之一的人口建立新的城市栖息地。我们建设这些城市的方式将在未来几十年内锁定某些生活方式和排放。因此,我们必须明智地做到这一点:以便宜,提供舒适性和安全性,节省本地资源并保持低气候影响的方式进行。
变革者:工业建筑
解决方案的很大一部分可以来自“房屋工厂”。这些工厂以工业方式生产模块化建筑群。这个想法很简单。一家工厂推出了三维模块(包括完整的厨房或浴室单元)。然后在几天之内将它们运送到现场并进行组装。基于轻型结构的模块可以堆叠起来,最高可达四层楼,而无需其他静态结构。建筑物甚至可以和摩天大楼一样高。为此,必须预先构造一个钢骨架,然后才能将模块插入其中。模块化的思想是提供一种具有标准化元素(从而降低成本),同时提供高度个性化(以这些元素可以组合的方式)的产品。
如果现在描绘一个单调的社会主义基石,请三思。最好的建筑师可以像在我们高科技工厂中的一些优秀设计师在我们的汽车(也是模块化产品)上工作一样,在建筑物上工作。正如我们所说,第一个这样的模块化房屋工厂正在欧洲建造。
Wildemann和Grundke在最近的研究中概述了建筑的工业化和模块化如何能够将建筑物的成本降低多达76%(在建筑物类型和功能不变的情况下)。此外,整体施工速度将提高50%,错误至少减少90%。优化,数字化和集成了整个过程-从如何选择和设计建筑物到如何制造建筑物,再到如何集成特定的供应商,最后是如何在现场组装。这对于独立建筑物很有用。但是,如果大规模实施,将会产生真正的影响:在我们未来的城市中。
我们的城市未来
到2050年,将有25亿人居住在城市中,其中90%位于亚洲和非洲(与2014年相比)。仅印度就将增加约4.4亿城市居民。中国紧随其后,为2.92亿,尼日利亚为2.12亿(UN ESA 2014)。人口超过1000万的特大城市的数量将从10个增加到41个。但是,增长最快的将是中型城市(多达100万居民)。
为了跟上城市人口的迅速增长,目前全球范围内正在进行大规模的城市发展。有些是计划好的,有些则没有。无论哪种情况,这都是极具挑战性的。以印度首都德里为例。
德里案
德里古城(Shahjahanabad)最初建于17世纪,当时有10万居民。在20世纪初期,英国将帝国首都“新”德里加入了这座城市。这是一排平房,回旋处和绿树成荫的大道,可容纳约50,000名居民。从这些古朴的日子开始,到2016年,德里发展成为拥有2500万人口的城市。古尔冈(Gurgaon)或诺伊达(Noida)等周边城镇正在被吞噬。每天,有1000名来自印度农村腹地的移民到达城市。联合国预计,到2050年,德里将成为世界第二大城市,拥有3600万人。
今天,德里已经远远超出了其极限。数以百万计的居民生活在社会的边缘,贫民窟,广阔的棚户区或街头。在整个城市中,已经严重缺水。空气是世界上污染最严重的区域之一,其水平远远超过了世界卫生组织的规模。交通高度拥堵。新的基础设施和住房建设项目需要很长时间才能完成,执行质量通常很差。
使用模块化构造实现绿色环保
工业建筑过程如何提供帮助?首先,它可以使大量房屋快速廉价地获得。但是,从更具战略意义的角度看,它可以帮助使城市股票“更聪明”并提高资源效率。收集水或节约能源,发电或与城市连接的技术(电网,交通)将更加便宜,并且可以进行更好的设计和集成。更重要的是,它实际上可以大规模和快速地完成。
以太阳能为例:根据TFE Consulting的估计,在工厂流程中将太阳能光伏系统集成到房屋的设计和建造中可以使住宅太阳能的成本至少降低50%。太阳能系统可以与房屋一起筹集资金,也可以由第三方以汇总方式筹集资金。房子可以直接消耗产生的功率。或者,可以通过微电网将其出售给附近地区,或馈入整个电网。更高比例的住宅太阳能可以帮助减少空气污染(通过减少柴油用量),增加电力供应,避免大量电网损失,甚至为居住在屋顶下的社区提供额外的收入来源。
同时,建造大型定居点为工业模块化建造方法提供了理想的市场机会。他们确保减少初始交易成本所需的规模。这些包括,例如,特定位置设计的成本以及对制造过程的最终调整。另外,可以使用一个大型项目来保证工厂的最佳利用率(以便充分利用成本优势)。
人口,资源和气候压力要求我们建设比过去50年更好的城市。但是,目前,在许多国家/地区中,我们建造的城市实际上更糟。建筑行业通常以低技术,本地化和半非正式的方式运作。为了应对之前概述的挑战,我们需要对其进行专业化处理。这意味着将其从前现代方法带入工业,然后进入数字时代。