maquetes de papel um método para arquitetos
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MAQUETES DE PAPEL UM MÉTODO PARA ARQUITETOS
João Guedes
1ª edição
Atibaia, São Paulo. Dezembro de 2014
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Aos colegas de profissão: Que das suas mais profundas frustrações
brote a luz das ideias transformadoras.
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MAQUETES DE PAPEL UM MÉTODO PARA ARQUITETOS
João Guedes
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8
Sumário
Apresentação 11
Pré-requisitos 14
Preparação 16
Modelagem Virtual 19
Texturização Digital 23
Exportação do Modelo 26
Planificação 28
Preparar impressão 46
Execução da maquete 53
Considerações finais 64
9
10
11
Apresentação
A maquete física é um recurso de
experimentação e visualização utilizado no processo de
concepção arquitetônica e considerada, por muitos
profissionais, o ensaio essencial e indispensável para a
concretização de uma ideia. No contexto de diversos
escritórios, entretanto, é tratada como um artigo de
12
difícil consolidação prática. Introduzi-la no dia-a-dia da
profissão não é uma tarefa fácil.
A produção de protótipos associada a
ferramentas tecnológicas de alto desempenho, como as
máquinas automáticas de corte e impressoras 3D, já é
bastante difundida e tem facilitado o trabalho de
muitos projetistas. Porém, os modos operacionais e os
custos envolvidos na manutenção e aquisição destes
equipamentos acabam muitas vezes inviabilizando a
sua aplicação. Uma alternativa acessível e amplamente
adotada por estudantes é a utilização do papel.
Material versátil, barato e de fácil manuseio que por
estar associado a metodologias antiquadas, entre
outros motivos, tem sido pouco explorada em seu vasto
potencial de aplicação.
O objetivo deste pequeno manual é incentivar a
cultura do desenvolvimento de protótipos de baixo
custo, servindo a profissionais e estudantes que
pretendem inserir em suas atividades diárias a
produção de modelos práticos e de qualidade. Isto é
possível através da introdução de um método
alternativo que alia as técnicas manuais às ferramentas
13
digitais para a produção de maquetes em papel, e que
envolve, entre outros aspectos, maior controle sobre a
organização da produção, economia de material e
rapidez na execução. Para compreender melhor estas
possibilidades basta acompanhar passo-a-passo o
tutorial a seguir.
Bons estudos!
14
Pré-requisitos
Para a obtenção de melhores resultados é
imprescindível a experiência prévia com as técnicas
manuais de construção de maquetes em papel.
Basicamente, o método introduz recursos
digitais no processo tradicional de produção de
maquetes para possibilitar a rapidez e a racionalização
15
da produção, dando suporte ao planejamento do
trabalho e ao uso otimizado dos materiais.
Os softwares básicos que compõem as ferramentas
digitais utilizadas são:
Autocad 1
Pepakura Designer 2
Sketchup Pro 3
Os softwares que pressupõem conhecimento avançado
prévio são:
Autocad
Sketchup Pro
1 Na versão 2012 ou superior. Software utilizado para desenvolvimento
de desenhos técnicos. Mais informações: www.autodesk.com.br/products/Autodesk-autocad/overview 2 Na versão 3 ou superior. Software responsável pelo principal recurso
desenvolvido pelo método (Planificação e organização das peças componentes do modelo virtual que servirão de base para a execução da maquete física). Mais informações: www.tamasoft.co.jp/pepakura-en/ 3 Na versão 8 ou superior. Software destinado a modelagem virtual e
planejamento da maquete. Mais informações: www.sketchup.com
16
Preparação
A primeira etapa do método consiste em colher
o máximo possível de informações gráficas do projeto a
ser desenvolvido - fotografias, desenhos técnicos,
croquis, etc. Todo material colhido servirá de base para
Fonte da imagem: www.film-obrasdearq.com.ar
17
a elaboração de desenhos que guiarão os primeiros
passos para modelagem virtual do projeto.
Utilizamos como referência um projeto para
uma habitação individual, denominado Pilar House, do
estúdio de arquitetura argentino, Film Obras de
Arquitectura (figura 1).
Neste caso, as imagens dos desenhos técnicos
obtidos foram vetorizadas4 através do programa
Autocad (figura 2). Os desenhos que resultaram deste
4 A vetorização consiste em reproduzir as informações gráficas contidas nos arquivos de imagem através das ferramentas de desenho vetorial - no nosso exemplo, o programa Autocad.
Figura 1 – Imagem da planta baixa do projeto para uma habitação
individual. Estúdio Film. Disponível em: www.film-obrasdearq.com.ar
18
processo contêm apenas as informações essenciais
para a elaboração de uma maquete simplificada.
Pormenores foram omitidos pois não serão
representados na maquete final.
Figura 2 - Vetorização dos diversos desenhos técnicos (vistas, cortes,
fachadas e Plantas Baixas). Software utilizado: Autocad.
19
Modelagem Virtual
O Sketchup Pro, na versão em língua inglesa,
será o software utilizado nesta etapa, onde serão
abordadas as técnicas de modelagem virtual
fundamentais para o planejamento da execução da
maquete física.
20
Os desenhos técnicos desenvolvidos na etapa
anterior deverão ser salvos na extensão .dwg e
inseridos no Sketchup através do comando de
importação5 (figura 3).
Figura 3 - Inserção dos desenhos técnicos no Sketchup. Os desenhos
devem estar em escala real com medidas em metros.
Em seguida é necessário organizar o modelo,
ajustando as partes entre si, locando-as em suas
respectivas posições e isolando-as em camadas (figura
4) e grupos distintos6 (figura 5).
5 Clicar no menu principal em Files > Import 6 O agrupamento distinto das diversas fachadas, cobertura e elementos específicos, como as esquadrias, é de suma importância para a etapa de planificação da maquete.
21
Figura 4 - Exemplo de organização das camadas (Layers).
Figura 5 - Grupo denominado "FACHADA PRINCIPAL", em destaque.
Após a organização do modelo, todos os vazios
entre linhas devem ser preenchidos através da criação
de superfícies. É importante observar que o método de
modelagem adotado consiste em criar superfícies
desprezando a espessura de projeto das paredes, lajes
de cobertura, esquadrias, etc. Considera-se apenas os
22
planos que definem as características gerais dos
diversos componentes (figuras 6 e 7). A representação
das espessuras será definida na etapa de execução da
maquete física, com a escolha de materiais mais ou
menos espessos7.
Figura 6 - Modelagem baseada nos planos sem espessura, onde a figura
superior indica o resultado da metodologia utilizada, e a figura inferior
representa o mesmo elemento, com espessura de projeto.
Figura 7 - Modelagem da maquete finalizada sem texturização. Todas as
superfícies sem espessura.
7 Mesmo com a rigorosa aplicação deste método algumas incompatibilidades relacionadas as espessuras dos materiais escolhidos poderão ocorrer na execução da maquete física. Ajustes poderão ser necessários durante o processo manual de produção.
23
Texturização Digital
É objeto dessa etapa a aplicação de texturas
sobre as superfícies criadas na etapa de modelagem.
Por meio de configurações personalizadas é possível
organizar o modelo e facilitar a identificação de cada
padrão aplicado.
24
No painel de criação de materiais (figura 9) é
possível editar texturas e adaptá-las às condições
específicas do projeto.
Figura 9 - Recomenda-se, como quesito de organização, a criação de
texturas personalizadas nomeadas de acordo com o material aplicado.
Estas texturas poderão ser originárias de bancos de imagens especiais ou
da biblioteca de texturas do próprio Sketchup.
Figura 8 - Texturização após modelagem.
25
É importante observar que a aplicação das
texturas deve ser feita fora do grupo selecionado. Deste
modo elas serão aplicadas simultaneamente às faces
anteriores e posteriores das superfícies. Utilize apenas
texturas baseadas em imagens. Cores chapadas
poderão gerar erros de visualização na etapa de
planificação.
Figura 10 - Imagem da esquerda apresenta texturas aplicadas dentro do
grupo, selecionando uma das faces com um duplo clique. A imagem da
direita apresenta a forma correta de aplicação, onde todas as faces são
preenchidas com o padrão.
26
Exportando o modelo
Após a aplicação das texturas é possível iniciar a
etapa de planificação da maquete. Para isso é
necessário exportar o modelo no formato .3ds para
utilização no Pepakura, programa através do qual
iniciaremos a próxima etapa. Para assegurar a
qualidade do modelo exportado é necessário configurar
27
adequadamente as opções de exportação conforme a
figura 11. Assim finalizamos esta etapa8.
8 Vale ressaltar que a etapa de modelagem é crucial para o bom desenvolvimento do método, pois permite a simulação da organização hierárquica dos elementos que compõem o modelo a ser executado.
Figura 11 - SketchUp. Configuração de exportação do modelo no formato
.3ds - Acesso através do menu File, na barra principal, em Export > 3D
Model. Antes de nomer e salvar o arquivo clique em Options (canto
inferior direito) para definir as configurações de exportação.
28
Planificação
O Pepakura Designer é um programa que tem
dedicação exclusiva à planificação de modelos virtuais e
grande parte dos seus recursos envolve a visualização e
organização dos diversos elementos que compõem a
maquete digital. Com ele é possível prever a quantidade
de material utilizado, otimizando o seu uso. Também
veremos como é possível diminuir o tempo de execução
29
da maquete, obter melhores resultados no acabamento
final e proporcionar mais realismo na representação
das texturas.
Ao iniciar o programa, nos deparamos com uma
interface amigável e sintética, semelhante a do
programa SketchUp Pro (Figura 12).
Figura 12 - Interface amigável do Pepakura Designer 3.
Para inserir o modelo, clique no menu File, da
barra superior principal, e em seguida em Open, cujo
atalho do teclado é "CTRL+ O".
30
Após a confirmação da importação do modelo
no formato .3ds, o programa indicará algumas opções
de configuração através de quatro etapas. A primeira
delas diz respeito à orientação geral das faces do
modelo. Por determinação do programa todas as
texturas aplicadas ao modelo serão consideradas em
apenas uma das faces de um plano, mesmo que tenham
sido aplicadas em ambas. Estes planos, têm por padrão,
uma face útil que recebe as texturas e uma face
posterior neutra ("back face"), que é identificada
através da coloração acinzentada. Se por acidente as
faces posteriores ("back faces") tenham sido orientadas
para o lado externo da maquete, será necessário
invertê-las para que as texturas aplicadas sejam
Figura 13 – Primeiro passo da importação do modelo. Selecionar "flip"
(girar) para inverter a orientação das faces.
31
visualizadas. Neste caso selecionando a opção flip
(figura 13).
Figura 14 - Modelo com coloração cinza e texturas invertidas
Figura 15 - Após a seleção da opção flip as texturas aparecem.
Após este procedimento será necessário
orientar as coordenadas do modelo. O programa
32
solicitará o ajuste da orientação geral a partir de um
cubo com faces coloridas, através das quais serão
relacionadas as faces correspondentes do modelo.
Primeiro deve-se ajustar a orientação da face frontal
(Figura 16). Caso a seta indique a orientação correta,
correspondente à face frontal, basta clicar em "Next",
do contrário será necessário escolher a cor
correspondente à face frontal do modelo indicada por
uma das faces do cubo colorido. Na sequência configure
a orientação da face inferior do modelo.
Configure o espelhamento do modelo para
finalizar. Clique em "No invert (Finish)" para que o
Figura 16 – Etapa de configuração de orientação da face frontal do modelo.
33
modelo não seja espelhado, mantendo sua aparência
original (Figura 18).
Figura 17 – Janela de configuração da orientação
do modelo.
Figura 18 – Janela de configuração de
espelhamento do modelo.
34
Com o modelo corretamente orientado
iniciaremos os primeiros passos para a sua planificação.
Antes de iniciarmos os próximos passos
recomenda-se salvar o arquivo clicando em File > Save,
ou através do atalho "CTRL+S" do teclado.
Figura 19 – Resultado do modelo sem espelhamento.
35
A interface de trabalho do programa é composta
basicamente de dois planos. O plano da esquerda
corresponde à janela de visualização do modelo 3d (3d
model window), enquanto o plano da direta
corresponde à janela de edição dos padrões em duas
dimensões (2d pattern window).
Os botões do mouse correspondem às seguintes
funções:
a. Botão esquerdo: Seleção e manipulação.
b. Botão de rolar (Scroll): Zoom
c. Botão direito: Rotacionar (janela 3d)
Figura 20 - Planos de trabalho 3d e 2d.
36
d. Botão do meio (Clique): Mover o plano de
visão (Pan).
Para iniciar o próximo passo clique em unfold
(Figura 21). "Unfold" significa literalmente "desdobrar".
Este recurso corresponde à ação de separação do
modelo em partes planificadas independentes. É a
ferramenta mais importante do programa. Após alguns
segundos a janela de visualização 2d, à direita, será
preenchida com todas as peças que compõem o modelo
(Figura 22).
Figura 21 – Opção Unfold. Recurso responsável pela planificação do
modelo.
37
Figura 22 – Peças planificadas do modelo.
38
A partir daqui iniciaremos a organização do
quebra-cabeça que dará origem à maquete física.
Clique com o botão esquerdo sobre o plano de
trabalho 2D até que apareça uma caixa de diálogo com
diversas opções de edição (Figura 23). Clicando na
opção Select and Move é possível selecionar as peças e
movimentá-las livremente sobre o plano de trabalho.
Para rotacionar, selecione a opção Rotate Part e siga as
instruções abaixo:
1. Selecione um ponto notável de uma
determinada peça para definir o seu eixo de
rotação (Figura 24).
Figura 23 – Caixa de diálogo com opções de
edição das partes planificadas da maquete.
39
Figura 24 – Seleção do ponto notável do objeto 2d.
2. Em seguida clique – mantendo o botão
esquerdo do mouse pressionado – sobre o
ponto que definirá o raio de giro da peça. Mova-
o para a posição desejada. Utilize a tecla "shift",
durante a ação, para posicionar a peça em
ângulos pré-determinados (Figura 25).
Figura 25 – Girando a peça.
40
A opção Join/Disjoin Face (Figura 23) permite
unir fragmentos de objetos que encontram-se
desconectados. Ao posicionar o mouse sobre a aba de
união de qualquer peça, uma linha vermelha aparecerá
e indicará a peça correspondente à conexão em
questão. Clique uma vez para selecionar a linha de
interseção e em seguida mova o mouse para a região de
destino até que a seta indique a direção correta. Clique
novamente para unir as peças. Repita este
procedimento até unir todos os fragmentos isolados
(Figura 26).
Figura 26 - Imagem da esquerda mostra a identificação dos elementos
desconectados através do recurso join/disjoin face. A imagem da direita
mostra reconstituição da configuração original do objeto com o elemento
vertical em sua posição correta.
A opção Edit Flaps corresponde ao comando de
edição das abas de união dos diversos elementos da
41
maquete. Na montagem da maquete física, estas abas
têm a função de facilitar a colagem quando da utilização
de papéis de baixa gramatura. Não utilizaremos estas
abas no desenvolvimento do método abordado. Para
eliminar as abas existentes selecione o comando Edit
Flaps (Figura 27) e marque a opção Change Shape para
editar a forma da aba. Em seguida selecione a opção
Height e insira o valor "0" (zero). Desta forma nenhuma
aba de colagem será mostrada.
Figura 28 – Checando as faces.
Figura 27 – Editando as abas.
42
Selecione a opção de edição check
Corresponding Face (Figura 28) e clique sobre qualquer
componente no plano de trabalho 2D para identificar a
sua posição correspondente no modelo tridimensional
(Plano 3D). Assim fica fácil organizar as peças do plano
2D em função da hierarquia do modelo.
É possível inserir textos de identificação no
plano de trabalho 2D através da opção de edição Input
Text (Figura 30). Com o comando é possível configurar
o tipo de fonte, tamanho, cor e espaçamento entre
linhas.
Figura 29 - Objeto 2D e sua posição correspondente no modelo 3D.
43
Figura 30 – Inserindo de textos.
Figura 31 – Exemplo de texto inserido no plano 2D.
O último recurso de edição, Color Edge, permite
alterar algumas propriedades das linhas de contorno
dos objetos no plano 2D. Utilize este recurso para
eliminar linhas indesejadas que poderão ocorrer em
decorrência de eventuais erros de processamento do
44
programa. Para isso selecione o ícone indicado na figura
32 e clique sobre as linhas que deseja apagar.
Figura 32
Figura 33 – A imagem da esquerda apresenta o modelo com
representação de linha indesejada. No modelo da direita esta mesma linha
foi apagada através do recurso Color Edge.
Com a utilização correta das ferramentas básicas
de edição apresentadas neste capítulo será possível
avançar para as etapas de configuração da prancha de
impressão e escala do modelo. Contudo é necessário
organizar e orientar adequadamente a disposição das
peças no plano de trabalho 2D (Figura 34).
45
Figura 34 - Moldes da maquete organizados para a definição posterior da
escala e formato da folha de impressão.
46
Preparar impressão
O primeiro passo para a impressão dos moldes
da maquete é configurar a escala do modelo. Tenha em
mente o tamanho real que resultará da escolha da
escala do modelo para que a maquete física apresente
as características essenciais que pretende expressar.
A maquete utilizada na apresentação deste
método terá as características de um modelo
47
simplificado com escala que permita a apreensão das
características gerais do projeto, em termos de
proporção, volume e texturas.
Para definir a escala do objeto, no menu
2DPatternWindow da barra principal, clique em Change
the scale of development, e em seguida em Specify the
scale. Na caixa de diálogo denominada Change Pattern
Size (Figura 35), insira o valor do fator de escala
desejado na campo Scale e selecione Change Font Size
of text para manter as proporções dos textos inseridos.
Para obter o fator de escala desejado basta
dividir o numerador pelo denominador da escala
escolhida e multiplicar o resultado por 1000 para obter
o valor em milímetros. Abaixo estão exemplos de
fatores de escala, em milímetros, das escalas mais
utilizadas:
1. Escala 1/20
1 : 20 = 0,05
0,05 x 1000 = fator de escala 50
2. Escala 1/25
fator de escala 40
48
3. Escala 1/50
fator de escala 20
4. Escala 1/75
fator de escala 13,33
5. Escala 1/100
fator de escala 10
6. Escala 1/200
fator de escala 5
Figura 35
Para o presente estudo de caso, será adotada a
escala de 1/75 (Fator de escala 13,33). Após a definição
da escala é possível notar uma mudança na relação
entre as dimensões do formato padrão do plano de
edição 2D (formato A4) e a escala do desenho. Com o
aumento relativo das dimensões do desenho, após a
49
configuração da escala, outras páginas de mesmo
formato são criadas automaticamente para conter as
partes do desenho que excedem os limites da página
padrão (Figura 36).
Figura 36
Após a definição da escala do modelo é possível
configurar o formato da página de impressão. No menu
50
Settings da barra principal selecione o item Print and
Paper Settings. O tamanho do papel (Paper Type) está
configurado, por padrão, no formato A4.
Figura 37 – Janela de configuração do formato da folha de impressão.
A impressão será definida no formato A3, com
orientação em paisagem (Landscape). As demais
configurações deverão seguir as seguintes indicações:
51
Margem Lateral da página de impressão (Side
Margin) = 10 mm.
Margens superior e inferior (Top/Bottom
Margin) = 10mm.
Espessura da linha de contorno (Thickness of
line) = manter o padrão "3".
Marcar a opção Print lines clearly (Vector Print)
para imprimir linhas bem definidas.
Marcar a opção Print page number para a
impressão da numeração das páginas (indicado
para arquivos com mais de uma página para
impressão).
Definir a impressão em alta resolução (High) no
item Resolution (for bitmap print), para melhor
visualização impressa das texturas aplicadas ao
modelo.
Após a configuração da página e reorganização
do desenho, a prancha estará pronta para impressão
(Figura 38). Contudo será necessário configurar a
impressão a partir da impressora que será utilizada.
Para isso acesse o menu File da barra principal e em
seguida clique em Printer, para ajustar as configurações
52
do formato da página de impressão, selecionando a
impressora desejada e ajustando o formato do papel
em conformidade com as definições de ajuste do
formato da folha, adotadas na etapa anterior. Salve no
formato .pdf ou imprima o projeto a partir do menu File
clicando em Print ou utilizando o atalho “CTRL+P”, no
teclado.
Figura 38 – Formato de folha A3 pronto para impressão.
53
Execução da maquete
Após a conclusão dos procedimentos adotados
nas etapas anteriores serão apresentadas as noções
básicas das técnicas e materiais utilizados na
elaboração da maquete física.
Os materiais básicos utilizados, e suas
respectivas funções, são:
54
Papel Paraná, em diversas espessuras, para
estruturação da maquete.
Estilete pequeno para cortes delicados.
Cola de isopor para fixação das peças.
Palito de dente ou haste pontiaguda para
colagem delicada.
Cola bastão para fixação da folha de impressão
sobre a base estrutural da maquete (Papel
Paraná).
Régua metálica e esquadros de diversos
tamanhos para guiar os cortes das peças.
Base apropriada para corte.
Inicie o processo de confecção da maquete
através da colagem da folha impressa sobre o papel
Paraná (figura 39). Nesta etapa utilize a cola bastão em
pouca quantidade para evitar o enrugamento do papel
durante a secagem. A escolha correta da espessura do
papel Paraná poderá definir a qualidade final da
maquete. Para isso, avalie antecipadamente a
hierarquia entre as diversas peças e suas possíveis
espessuras até defini-las com segurança.
55
Figura 39 – Imagem superior mostra a colagem da folha de impressão
sobre o papel de estruturação da maquete (Papel Paraná). A imagem
inferior mostra a etapa de corte dos moldes sobre base adequada.
56
Sobre uma base adequada, inicie o corte das
peças utilizando um estilete pequeno (Figura 40). Para
guiar os cortes utilize esquadros em diversos tamanhos
ou uma régua metálica.
Figura 40
57
Antes de iniciar a montagem da maquete
certifique-se de que todas as peças estão devidamente
cortadas e organizadas.
Figura 41 - Régua de aço utilizada para guiar cortes com estilete.
58
Figura 42 - Processo de colagem entre as diversas peças da maquete.
Una as peças utilizando cola para isopor ou
outra de preferência pessoal. Para aplicação da cola, é
recomendada a utilização de um palito de dente, ou
haste com ponta aguda, a fim de evitar adição excessiva
de material.
59
Figura 43 - Maquete montada a partir de 2 conjuntos independentes.
Planeje a montagem a partir de conjuntos
independentes para evitar a manipulação de grandes
blocos que poderão gerar distorções volumétricas e
rompimento da colagem (Figura 43).
60
Figura 44 - Maquete finalizada.
Ao final da montagem, obtenha ótimos
resultados fotográficos dispondo a maquete sob a luz
natural direta ou indireta, explorando também as
perspectivas internas (Figuras 44 e 45).
61
Figura 45 - Maquete finalizada. Perspectivas internas.
62
Figura 46 – Maquete finalizada.
Uma maquete de papel bem executada pode durar
por muito tempo. Para conservá-la é importante armazená-
la em local seco, distante de fontes de umidade e de luz
natural. Conservá-las significa ter informação a disposição
63
quando necessário. Maquetes são recursos essenciais para o
enriquecimento do processo criativo.
Figura 47 – Maquete finalizada.
64
Considerações finais
O método apresentado é resultado, principalmente,
da consolidação de uma cultura de planejamento e
organização do trabalho. Com isso - e potencializado pela
introdução de recursos digitais - todo o processo de
produção torna-se mais rápido e eficiente. A utilização do
papel como material básico para a confecção de maquetes,
amparada por este método, permite a produção cotidiana de
modelos físicos sem grandes investimentos. Com pouca
65
prática manual é possível aplicar a técnica de corte e colagem
de forma satisfatória e alcançar bons resultados sem
utilização de ferramentas tecnológicas sofisticadas.
Figura 48 – Workshop Maquetes de Papel 2012.
O workshop Maquetes de papel 2012 (Figuras 48 a
53), desenvolvido para profissionais e estudantes de
arquitetura e design, foi uma experiência prática de
aperfeiçoamento que além de tornar possível o
desenvolvimento do conteúdo desta publicação, permitiu
observar a fluidez e o potencial de aplicação do método,
66
servindo como exemplo concreto. Com isso, desejo a todos
um ótimo trabalho.
Figura 49 - Workshop Maquetes de papel 2012.
67
Figura 50 - Workshop Maquetes de papel 2012.
68
Figura 51 - Workshop Maquetes de papel 2012.
69
Figura 52 – Workshop Maquetes de papel 2012.
70
Figura 53 - Workshop Maquetes de papel 2012.
71
Figura 54 - Workshop Maquetes de papel 2012.
Mãos à obra!
72
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