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O Software como Ferramenta de Criação e Inovação na Arquitetura Arquiteto Eduardo Sampaio Nardelli Professor Doutor Universidade Presbiteriana Mackenzie.

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1 O Software como Ferramenta de Criação e Inovação na Arquitetura Arquiteto Eduardo Sampaio Nardelli Professor Doutor Universidade Presbiteriana Mackenzie

2 Frank O. Gehry – Bilbao

3 International Terminal – Waterloo Station – Londres - Nicholas Grimshaw and Partners 1993

4 Terminal Portuário Internacional de Yokohama Foreign Office Architects

5 Ville Savoye – Le Corbusier

6 Fagus Factory - Walter Gropius

7 Farnsworth House – Mies van der Rohe – 1945/51

8 Denver Art Museum – Libeskind 2006 Muito além de conceitos estéticos evidencia-se a aplicação de avançada tecnologia digital, desde a fase de concepção até a fase final de execução.

9 Para Kolarevic (2003), é na verdade a transferência para a arquitetura do modo de fazer contemporâneo da indústria aeronáutica, automobilística e de navegação. Metodologia baseada na tecnologia digital que dispensa o papel e trabalha num fluxo continuo entre o projeto e a construção final, conhecida como prototipagem rápida ou estereolitografia

10 Uma arquitetura emergente que traz, encarnada, a complexidade viabilizada pelos novos recursos proporcionados pelas Tecnologias da Informação e Comunicação – TICs. Assim, enquanto no passado os edifícios podiam ser entendidos como a materialização de desenhos feitos à mão no papel, atualmente eles devem ser entendidos como a materialização de informações digitais, como sistemas CAAD, Prototipagem Rápida, GPS, etc. (Mitchell, 2005) William J. Mitchell – Diretor do Design Laboratory do MIT – Massachussets Institute of Technology

11 Arquitetura digitalRevolução Tecnológica Arquitetura Moderna Revolução Industrial x

12 Pequena complexidade Grande complexidade Moderna Industrialização Padronização Ortogonalidade Geometria Euclidiana Digital Automatização Customização Não linearidade Geometria não Euclidiana Ambiente de estabilidade Lógica estática da normalização Tipologias rigorosas Mundo dinâmico Mudanças incrementais Diversidade Descontinuidade Diferenciação Rivka Oxman (2005)

13 Sistemas CAD, um primeiro passo para o rompimento com desenho convencional sobre papel, porém com pouco efeito inicial sobre o processo de projeto, até a tecnologia BIM – Building Information Modeling – que permitiu unir num só documento as informações e o gerenciamento de todas as etapas do processo de concepção e desenvolvimento do projeto de arquitetura; Geração: caracterizados pela provisão de mecanismos computacionais por processos gerativos, onde as formas se definem a partir de fórmulas gerativas pré-definidas. Aqui podem ser definidos dois sub-grupos, shape grammars (gramática formal) e modelos evolutivos; Performance, determinado pelo desempenho e potencialidade integrados com processos formation e de geração a partir de determinantes externas, como questões ambientais, características do sítio, programa, etc. Formation, um conceito estabelecido a partir da teoria emergente de projeto que transformou o conceito de forma em conceito de composição associado à topologia (que explora conceitos formais topológicos e a geometria não-Euclidiana), parametrização e animação (transformações morfológicas e de outra natureza, que se multiplicam descontinuamente num continuo dinâmico); Rivka Oxman (2005) Modelos Paradigmáticos

14 Sistemas CAD BIM – Building Information Modeling Freedom Tower Daniel Libeskind e Skidmore, Owings & Merrill (2005)

15 BIM – Building Information Modeling VRML Modelos 3D Aplicativos CAD Simulações Especificações Orçamentos Gerenciamento da construção Gerencianento de recursos Programa Referências e conhecimento acumulado Normas e Legislação

16 BIM – Building Information Modeling Metodologia proposta pelo Arquiteto Prof. Dr.Charles Vincent Universidade Presbiteriana Mackenzie

17 BIM – Building Information Modeling Metodologia proposta pelo Arquiteto Prof. Dr.Charles Vincent Universidade Presbiteriana Mackenzie

18 BIM – Building Information Modeling Metodologia proposta pelo Arquiteto Prof. Dr.Charles Vincent Universidade Presbiteriana Mackenzie

19 BIM – Building Information Modeling Metodologia proposta pelo Arquiteto Prof. Dr.Charles Vincent Universidade Presbiteriana Mackenzie

20 BIM – Building Information Modeling Metodologia proposta pelo Arquiteto Prof. Dr.Charles Vincent Universidade Presbiteriana Mackenzie

21 BIM – Building Information Modeling Metodologia proposta pelo Arquiteto Prof. Dr.Charles Vincent Universidade Presbiteriana Mackenzie

22 BIM – Building Information Modeling Metodologia proposta pelo Arquiteto Prof. Dr.Charles Vincent Universidade Presbiteriana Mackenzie

23 BIM – Building Information Modeling Metodologia proposta pelo Arquiteto Prof. Dr.Charles Vincent Universidade Presbiteriana Mackenzie

24 BIM – Building Information Modeling Metodologia proposta pelo Arquiteto Prof. Dr.Charles Vincent Universidade Presbiteriana Mackenzie

25 BIM – Building Information Modeling Metodologia proposta pelo Arquiteto Prof. Dr.Charles Vincent Universidade Presbiteriana Mackenzie

26 BIM – Building Information Modeling Metodologia proposta pelo Arquiteto Prof. Dr.Charles Vincent Universidade Presbiteriana Mackenzie

27 Formation The Bubble - Bernhard Franken – Frankfurt

28 Formation Conceito Estudos e modelagem estrutural Usinagem das peças em acrílico Montagem no canteiro de obras

29 Formation The Bubble - Bernhard Franken Frankfurt

30 Formation The Bubble - Bernhard Franken Frankfurt

31 Formation The Bubble - Bernhard Franken Frankfurt

32 Arquitetura Gerativa

33 Diagramas de Arquitetura: mudanças temporais no contexto urbano – Um novo mercado de peixe para Sydney - Jarrod Lamshed, UTS Design, Architecture and Building, 2005

34 Arquitetura Gerativa

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36 Bishopsgate Tower/The Pinacle Londres - Kohn Pedersen Fox

37 Arquitetura Gerativa Projeto aprovado em Abril de 2006 Empreendimento comprado por um fundo árabe em fevereiro de 2007 Obras iniciadas em Agosto 288 metros de altura 200 m2 de painéis solares fotovoltáicos capazes de gerar mais de 200 quilowats de eletricidade Para diminuir os custos, cada painel terá exatamente o mesmo tamanho Serão construídos m2 de escritórios Foi concebido utilizando o aplicativo Generative Components, desenvolvido pela Bentley

38 Arquitetura Gerativa Water Cube Pavilion Beijing National Aquatics Center CSCEC – China State Construction Engineering Corporation PTW – Architects Arup Consulting Engineers and China State Construction International Design

39 Arquitetura Gerativa O edifício abrange uma área de m2 Tem 5 piscinas, inclusive uma com ondas artificiais com área seis vezes maior que uma piscina olímpica Foi projetado para abrigar cerca de espectadores Para criar a aparência de bolhas, a estrutura do edifício foi revestida com m2 de um copolímero chamado etileno-tetra-fluoro etileno com espessura equivalente a 1% do que seria em painéis de vidro 90% da energia solar que atravessa o edifício é retida pela estrutura e utilizada para aquecer as piscinas e áreas internas

40 Arquitetura Gerativa O sistema estrutural se baseou numa técnica inédita de construção de estruturas leves, desenvolvida pelos projetistas, derivada da estrutura das bolhas de água no estado de agregação das espumas. A geometria foi concebida utilizando tecnologia generativa a partir de algoritmos gerados no Microstation VBA Foram ainda utilizados os aplicativos Arup Realtime (para walkthroughs), Rhino (modelagem) e 3D MAX (animações) Foi utilizada a prototipagem rápida para a modelagem física da estrutura complexa para antecipar possíveis problemas na sua execução

41 Arquitetura Gerativa – Gramática da Forma © KOBAYASHI

42 Arquitetura Gerativa – Gramática da Forma © KOBAYASHI

43 Arquitetura Gerativa – Gramática da Forma © KOBAYASHI

44 Arquitetura Gerativa – Gramática da Forma José Pinto Duarte e José Beirão (2005) Urban Grammars: Towards Flexible Urban Design URBANGENE Este trabalho teve por objetivo demonstrar o potencial da gramática da forma para criar uma metodologia de desenho urbano que permita flexibilidade na organização do traçado da malha da cidade

45 Arquitetura Gerativa – Gramática da Forma José Pinto Duarte e José Beirão (2005) Urban Grammars: Towards Flexible Urban Design URBANGENE Este trabalho teve por objetivo demonstrar o potencial da gramática da forma para criar uma metodologia de desenho urbano que permita flexibilidade na organização do traçado da malha da cidade

46 Arquitetura Gerativa – Gramática da Forma ISCTE-IUL, Lisboa, Portugal Symposium Digital Fabrication a State of Art

47 Arquitetura Gerativa – Gramática Formal A partir do desenvolvimento de um modelo digital da Medina de Marrakech, em Marrocos, os pesquisadores extraíram algumas características típicas (regras gramaticais definidas pelo Corão) que constituem o tecido urbano das cidades muçulmanas tradicionais, para aplicação em planos urbanísticos contemporâneos. Conhecendo as regras, é possível reconstituir esse tecido ou reproduzi-lo, permitindo desse modo estudar a expansão da comunidade ou a sua relocação, respeitando os fatores culturais que determinam o ambiente A Grammar for the Patio Houses of the Medina of Marrakech DUARTE, José P. e ROCHA, João. 2006

48 Arquitetura Gerativa – Gramática Formal A pesquisa FINEP

49 Arquitetura Gerativa – Gramática Formal A pesquisa FINEP

50 Arquitetura Gerativa – Gramática Formal A pesquisa FINEP

51 Arquitetura Gerativa – Gramática Formal A pesquisa FINEP

52 Performance London City Hall Norman Foster, 1998/2003

53 Performance London City Hall Norman Foster, 1998/2003 A forma do edifício foi concebida em colaboração com o ARUP – Laboratories para ser um paradigma de redução no consumo de energia. O seu formato corresponde a uma esfera modificada para minimizar a área da superfície exposta diretamente ao Sol. A fachada Norte, que recebe a menor insolação direta, é revestida em vidro transparente. A fachada Sul é inclinada de modo a que um pavimento projete sombra sobre o outro.

54 Performance London City Hall Norman Foster, 1998/2003 A expectativa é de que o edifício consuma 75% menos energia do que os sistemas tradicionais de ar- condicionado. Além da forma do edifício que minimiza o ganho indesejado de energia solar painéis com isolamento reduzem eventuais ganhos de energias e reduzem eventuais perdas. Cada um destes painéis possui tamanho e formatos únicos.

55 Performance London City Hall Norman Foster, 1998/2003 A ventilação entra nos escritórios através de grelhas colocadas no piso Se as janelas dos ambientes forem abertas, o sistema de ar-condicionado é imediatamente interrompido, para evitar perda de energia. No inverno, o calor e a umidade são realimentados a partir das saídas de ar e condicionados a partir de sistemas higroscópicos de controle térmico. E o resfriamento do edifício nas estações quentes é obtido a partir de água do lençol freático londrino que circula por dentro dos tubos que compõem o sistema estrutural do edifício que, posteriormente é reaproveitada para as descargas dos banheiros.

56 Performance London City Hall Norman Foster, 1998/2003 A malha geodésica que estrutura o edifício, na verdade, constitui-se no maior radiador de Londres, já que a maior parte dos banzos horizontais, com cerca de 12 polegadas de diâmetro, têm água quente circulando internamente, para aquecimento do Atrium, tornando desnecessárias outros gastos para este mesmo fim A maioria dos componentes do edifício, inclusive o revestimento dos pisos e carpetes foram produzidos a partir de material reciclado

57 Aqui, os pesquisadores procuraram verificar, através de simulação virtual e interativa as diversas possibilidades de ocupação de uma nova área na cidade Stuttgart que se tornaria disponível para investimentos imobiliários a partir da construção de uma nova estação ferroviária, avaliando os efeitos positivos ou negativos para a cidade de possíveis empreendimentos naquele local. Interactive Simulation of Architecture in Virtual Environments KIEFERLE, Joachim et al Performance

58 De fato, há uma tendência emergente baseada na utilização intensiva da tecnologia digital em todas as etapas de produção da arquitetura, desde a fase de concepção até a fase final de construção que poderia ser designada como Arquitetura Digital Considerações finais Mas a sua utilização afeta todos os agentes da cadeia produtiva, desde os escritórios de projeto e consultoria às empresas de construção, passando pelos fornecedores de materiais e desenvolvedores de aplicativos A tecnologia utilizada nesses trabalhos encontra-se perfeitamente disponível e acessível em nosso país Impõe-se, então, a criação de uma sinergia entre os agentes da cadeia produtiva, no sentido de digerir o potencial da tecnologia digital aplicada à produção da arquitetura contemporânea Ser ou não ser ? Por que não uma Antropofagia Digital ? Neste sentido, seria fundamental a criação de parcerias entre o setor produtivo, desenvolvedores de aplicativos, universidades e institutos de desenvolvimento e fomento à pesquisa É preciso estabelecer uma nova relação com os desenvolvedores de aplicativos voltados para a produção de Arquitetura

59 DUARTE, José P. e ROCHA, João A grammar for the Pátio Houses of the Medina of Marrakech, towards a tool for housing design in Islamic Contexts. In: Bourdakis, Vassilis and Charitos Dimitris (eds), Proceedings of the 24th Conference on Education in Computer Aided Architectural Design in Europe 2006, Volos, Greece. KIEFERLE, Joachim et al Interactive Simulation of Architecture in Virtual Environments. In: Bourdakis, Vassilis and Charitos Dimitris (eds), Proceedings of the 24th Conference on Education in Computer Aided Architectural Design in Europe 2006, Volos, Greece. KOLAREVIC, Branko Architecture in the digital age: design and manufacturing. New York, Spon Press, 313 p. KOPP, Anatole. Quando o moderno não era um estilo e sim uma causa. Tradução: Edi G. de Oliveira. São Paulo: Nobel Editora Universidade de São Paulo, MITCHEL, William J Constructing Complexity. In: Martens, Bob and Brown André (eds), Computer Aided Architectural Design Futures 2005, Vienna, Austria. MITCHELL, William J City of Bits, space, place, and the infoban. Cambridge: The MIT Press, 225 p. NEGROPONTE, Nicholas A vida digital. Tradução: Sérgio Tellaroli; Supervisão Técnica: Ricardo Rangel. São Paulo: Cia. Das Letras, 210 p. OXMAN, Rivca Theory and design in the first digital age. Design Studies, 27(2006): – acesso 06/11/ acesso 06/11/2007 Referências

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