O Software como Ferramenta de Criação e Inovação na Arquitetura

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

Frank O. Gehry – Bilbao

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

Terminal Portuário Internacional de Yokohama
Foreign Office Architects

Ville Savoye – Le Corbusier - 1928

Fagus Factory - Walter Gropius - 1914

Farnsworth House – Mies van der Rohe – 1945/51

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.

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

William J. Mitchell – Diretor do Design Laboratory do
MIT – Massachussets Institute of Technology 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)

x Arquitetura digital Revolução Tecnológica Revolução Industrial
Arquitetura Moderna

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

Rivka Oxman (2005) Modelos Paradigmáticos 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; “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); 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.

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

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

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

Formation The Bubble - Bernhard Franken – Frankfurt

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

Formation The Bubble - Bernhard Franken Frankfurt

Arquitetura Gerativa

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

Arquitetura Gerativa

Arquitetura Gerativa Bishopsgate Tower/The Pinacle Londres - Kohn Pedersen Fox

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

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

Arquitetura Gerativa O edifício abrange uma área de 90.000m2
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

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

Arquitetura Gerativa – Gramática da Forma
© KOBAYASHI

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 URBANGENE José Pinto Duarte e José Beirão (2005) Urban Grammars: Towards Flexible Urban Design

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

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

Arquitetura Gerativa – Gramática Formal
A pesquisa FINEP

Performance London City Hall Norman Foster, 1998/2003

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. London City Hall Norman Foster, 1998/2003

Performance 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. 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. 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 London City Hall Norman Foster, 1998/2003

Performance 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. 2006

Considerações finais 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” Ser ou não ser ? Por que não uma “Antropofagia Digital” ? A tecnologia utilizada nesses trabalhos encontra-se perfeitamente disponível e acessível em nosso país 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 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 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

Referências 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, 1990. 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 06/11/2007 - acesso 06/11/2007

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