Исследователи проанализировали массу 606 миллионов зданий по всему миру. Цель работы — понять, как городская застройка влияет на расход строительных материалов и какие решения помогут будущим городам расти с меньшими затратами для окружающей среды.
Для исследования ученые объединили спутниковые снимки высокого разрешения, географические данные и информацию о строительных материалах. Затем они оценили общий вес зданий и сравнили его с плотностью населения, экономическими условиями и особенностями городской планировки.
Оказалось, что наиболее эффективной с точки зрения расхода материалов может быть застройка с плотными рядами невысоких зданий примерно одинаковой высоты. Такой формат позволяет получить больше полезной площади на одного человека, не увеличивая массу конструкций.
Всего изученные здания весят около 835 миллиардов метрических тонн. Примерно четверть этого объема приходится на Китай. По общей массе построек лидируют Китай и США, а по массе зданий в расчете на одного жителя — Нидерланды и Норвегия.
Исследование также показало заметное неравенство между странами. Государства с высоким уровнем дохода, где живет около 16% населения планеты, используют примерно 46% всех строительных материалов. При этом именно в таких странах чаще встречается городская форма, которую ученые считают наиболее эффективной по расходу ресурсов.
В странах с низким уровнем дохода, напротив, преобладают разреженные города с невысокими зданиями. На них приходится более 80% городов такого типа, тогда как в богатых странах их доля составляет около 5%.
Эта проблема особенно важна с учетом будущего роста населения. Из 20 стран, где до 2050 года ожидается наибольший спрос на строительные материалы, 19 относятся к государствам с низким или средним уровнем дохода. Единственным исключением среди богатых стран стали США.
При этом исследователи подчеркивают: минимальный расход материалов — не единственный критерий при планировании городов. Высотные здания требуют больше стали, но позволяют разместить больше людей на ограниченной территории. Поэтому архитекторам и городским властям придется искать баланс между экономией ресурсов, плотностью застройки и эффективным использованием земли.
Авторы считают, что созданная база данных поможет точнее оценивать материальные потребности городов и принимать решения, которые снизят энергозатраты и выбросы, связанные со строительством.
Читайте также:
Атом одновременно падал и оставался на месте — физики проверили границу квантового мира
Новый ИИ-фреймворк создает реалистичные 4D-карты для роботов и автомобилей