L’Urban scaling è una teoria che cerca di spiegare come le caratteristiche delle città cambino sistematicamente con la loro dimensione.
L’Urban Scaling è un campo interdisciplinare che combina elementi di fisica, economia, geografia urbana e sociologia per comprendere le dinamiche che regolano la crescita e lo sviluppo delle città.
La premessa di fondo è che, indipendentemente dalla localizzazione o dalla cultura, tutte le città seguono schemi simili di crescita e sviluppo, e questi schemi possono essere descritti attraverso leggi matematiche, conosciute come leggi di scala.
Secondo la teoria dell’Urban Scaling la struttura fisica delle città, costruite secondo reti infrastrutturali stratificate, segue delle regole semplici e attraverso una serie di modelli matematici e di dati è possibile analizzare il modo in cui sono organizzate e verificare, in diversi ambiti, quali siano i benefici e costi che derivano dal movimento delle persone, beni e informazioni.
Questi modelli hanno dimostrato come le città con l’aumentare della popolazione non crescono di dimensione, ma diventano più densamente popolate.
Questo meccanismo fa sì che le persone vivano sempre più vicine le une alle altre, usino le infrastrutture più intensivamente, interagiscano più frequentemente e, di conseguenza, siano anche più produttive.
Le città più grandi sono generalmente più efficienti nel fornire servizi pubblici e infrastrutture, il che significa che richiedono meno risorse per abitante rispetto alle città più piccole. Ad esempio, meno chilometri di strade sono necessari per abitante in una grande metropoli rispetto a una piccola città.
Tendono a essere centri di creatività e innovazione economica perché con una densità di popolazione più alta si hanno più interazioni tra individui, aumentando la probabilità di scambio di idee e nascita di nuove imprese o prodotti.
Uno studio pubblicato sulla rivista Science Advances dagli scienziati della University of Colorado, ha messo in evidenza che l’espansione delle città, in termini di struttura, produttività e demografia, obbedisce sia per le città moderne che per quelle del passato alle stesse regole matematiche: più persone non determinano grandi insediamenti, ma una densità abitativa maggiore che spinge ad un utilizzo delle infrastrutture più intenso e un’interazione maggiore tra gli individui, con conseguente aumento della produttività ed efficienza.
Tuttavia, il rovescio della medaglia della crescita urbana è che molte delle problematiche come l’inquinamento e la congestione strutturale tendono a crescere anch’esse con la scala urbana.
Le città devono quindi bilanciare il loro potenziale di crescita economica con la gestione dei costi sociali e ambientali.
Uno degli obiettivi futuri nell’ambito dell’Urban Scaling è sviluppare strategie per rendere le città più sostenibili. Molte grandi città stanno già affrontando il problema di come gestire la loro crescita senza che questa comporti un aumento sproporzionato dei problemi sociali ed ecologici.
Le sfide principali riguardano:
- la pianificazione urbana sostenibile, con infrastrutture e servizi pubblici ottimizzati per minimizzare l’impatto ambientale.
- la gestione della densità urbana, cercando di sfruttare al massimo l’efficienza economica delle città più grandi riducendo al contempo gli effetti collaterali negativi.
Gemello digitale e Urban Scaling
Il gemello digitale o Digital Twin riproducendo digitalmente in maniera precisa l’ambiente urbano e i suoi processi, se applicato all’Urban Scaling consente una visione avanzata e completa del funzionamento di una città, con vantaggi molto significativi che si traducono in una pianificazione più efficace, una gestione ottimizzata delle risorse e un coinvolgimento più attivo della comunità nel processo decisionale.
Più precisamente, attraverso il gemello digitale applicato all’Urban Scaling, è possibile:
1– Supportare la pianificazione urbana anticipata e la gestione delle risorse
Il Digital Twin permette di eseguire simulazioni predittive per comprendere come le modifiche nelle dimensioni e nella struttura della città possono influire su vari attributi, ad esempio la mobilità, l’energia, la sicurezza e altri aspetti cruciali dell’urbanistica.
2 – Programmare una crescita urbana sostenibile
I dati raccolti con il gemello digitale possono essere utilizzati per ottimizzare la pianificazione urbanistica attraverso la concreta identificazione delle aree di miglioramento, in modo da ridurre sprechi e perseguire un obiettivo di crescita urbana sostenibile.
3 – Modellare e ottimizzare il traffico e la mobilità urbana
I dati forniti dal Digital Twin possono essere utilizzati per la progettazione di reti di trasporto pubblico più efficienti, la gestione del flusso del traffico e la previsione dei cambiamenti nella domanda di trasporto in relazione all’espansione della città.
4 – Adottare politiche ambientali mirate
Con il gemello digitale è possibile integrare i dati ambientali in modo da consentire il monitoraggio in tempo reale della qualità dell’aria, dell’uso delle risorse naturali e dell’impronta ecologica della città.
5 – Rendere effettiva la partecipazione della comunità locale nella pianificazione urbana
Attraverso piattaforme interattive basate sul gemello digitale, i cittadini possono esplorare proposte urbane, fornire feedback e partecipare attivamente alle decisioni di sviluppo.
6 – Aiutare nella gestione efficiente delle risorse
Consentendo la monitorizzazione e l’ottimizzazione dei consumi energetici, idrici e di altri servizi essenziali permette una gestione più efficiente delle risorse.
7 – Prevenire problemi presenti e futuri
L’analisi dei dati storici e attuali permette agli urbanisti di adottare approcci proattivi per prevenire potenziali sfide legate all’Urban Scaling.
L’interazione tra il concetto di gemello digitale e Urban Scaling può rappresentare un connubio, avanzato e potente, capace di offrire approcci innovativi per comprendere e migliorare la qualità della vita umana e dell’ambiente circostante.
Linkografia
Rassegna stampa: Digital Twin nella gestione dei comuni e delle città | Geolander.it
Psicologia ambientale e tecnologie innovative | Geolander.it
