One of the major challenges of the 21st century world is defined by its growing population. Accompanied by urbanization and changing climate, humanity is going to be exposed to severe sustainability and resilience challenges. Exposure to extreme weather events, intensified environmental risks, health burdens, or scarcity of natural resources due to increased energy consumption, among others, will necessitate development of new tools and policies to guide urban planners and decision makers towards building sustainable and resilient cities as outlined by the United Nations’ Sustainable Development Goal 11. While solutions in the fields of architecture, engineering and urban sciences exist, herein we propose a new branch of Urban Physics, which at its core infuses tools from statistics physics into urban planning, to offer additional insights on the unique morphologies of cities and structure of materials. Initial findings show that not only we can apply urban texture results to analyze urban environments, but also, we can assess risks in the context of climate change and public health, as well as improve material properties. Furthermore, at the right scale Urban Physics models can be incorporated into existing smart city concepts, i.e. 15 Minute City and used for more effective targeted urban planning and optimizing ways in which our cities grow and function. With this work we aim to provide urban researchers and decision makers with a new set of physics-infused urban tools and models to create smarter and more livable cities in the domains of sustainability, resilience, inclusivity and safety for its residents.
L’un des défis majeurs du monde du 21ème siècle est défini par sa population croissante. Accompagnée de l’urbanisation et du changement climatique, l’humanité va être exposée à de graves défis en matière de durabilité et de résilience. L’exposition à des événements météorologiques extrêmes, à l’intensification des risques environnementaux, aux problèmes de santé ou à la rareté des ressources naturelles due à l’augmentation de la consommation d’énergie, entre autres, nécessitera le développement de nouveaux outils et de nouvelles politiques pour guider les urbanistes et les décideurs vers la construction de villes durables et résilientes, comme indiqué. par l’objectif de développement durable 11 des Nations Unies. Bien que des solutions dans les domaines de l’architecture, de l’ingénierie et des sciences urbaines existent, nous proposons ici une nouvelle branche de la physique urbaine, qui, à sa base, insuffle des outils de la physique statistique dans la planification urbaine, pour offrir des un aperçu des morphologies uniques des villes et de la structure des matériaux. Les premiers résultats montrent que nous pouvons non seulement appliquer les résultats de texture urbaine pour analyser les environnements urbains, mais également évaluer les risques dans le contexte du changement climatique et de la santé publique, ainsi qu’améliorer les propriétés des matériaux. En outre, à la bonne échelle, les modèles de physique urbaine peuvent être intégrés aux concepts de villes intelligentes existants, comme la ville du quart d’heure, et utilisés pour une planification urbaine ciblée plus efficace et pour optimiser la manière dont nos villes se développent et fonctionnent. Avec ce travail, nous visons à fournir aux chercheurs et décideurs urbains un nouvel ensemble d’outils et de modèles urbains infusés par la physique pour créer des villes plus intelligentes et plus vivables dans les domaines de la durabilité, de la résilience, de l’inclusivité et de la sécurité de ses habitants.
Uno de los principales desafíos del mundo del siglo XXI está definido por su creciente población. Acompañada de la urbanización y el cambio climático, la humanidad estará expuesta a graves desafíos de sostenibilidad y resiliencia. La exposición a fenómenos meteorológicos extremos, la intensificación de los riesgos ambientales, las cargas para la salud o la escasez de recursos naturales debido al aumento del consumo de energía, entre otros, requerirán el desarrollo de nuevas herramientas y políticas para guiar a los planificadores urbanos y a los tomadores de decisiones hacia la construcción de ciudades sostenibles y resilientes como se describe. por el Objetivo de Desarrollo Sostenible 11 de las Naciones Unidas. Si bien existen soluciones en los campos de la arquitectura, la ingeniería y las ciencias urbanas, aquí proponemos una nueva rama de la Física Urbana, que en esencia infunde herramientas de la física estadística en la planificación urbana, para ofrecer servicios adicionales. conocimientos sobre las morfologías únicas de las ciudades y la estructura de los materiales. Los hallazgos iniciales muestran que no solo podemos aplicar los resultados de la textura urbana para analizar entornos urbanos, sino que también podemos evaluar los riesgos en el contexto del cambio climático y la salud pública, así como mejorar las propiedades de los materiales. Además, a la escala adecuada, los modelos de Física Urbana pueden incorporarse a conceptos de ciudades inteligentes existentes, es decir, Ciudad de 15 Minutos, y utilizarse para una planificación urbana específica más efectiva y para optimizar las formas en que nuestras ciudades crecen y funcionan. Con este trabajo pretendemos proporcionar a los investigadores urbanos y a los tomadores de decisiones un nuevo conjunto de herramientas y modelos urbanos basados en la física para crear ciudades más inteligentes y habitables en los ámbitos de la sostenibilidad, la resiliencia, la inclusión y la seguridad para sus residentes.
