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CANVAS: ABORDAGEM PARAMÉTRICA NO PROJETO DE UM PAVILHÃO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO

TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO

LUCAS DE MENEZES PEREIRA

NATAL, 2016


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Trabalho Final de Graduação apresentado

à banca examinadora do curso de

Arquitetura e Urbanismo, da Universidade

Federal do Rio Grande do Norte, sob a

orientação do Prof. Dr. Marcelo Bezerra

de Melo Tinôco, como exigência para

obtenção de grau de Arquiteto e

Urbanista.

NATAL, 2016


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Trabalho Final de Graduação apresentado à banca examinadora do curso de Arquitetura e Urbanismo da

Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito para a obtenção do grau em Arquiteto e Urbanista.

BANCA EXAMINADORA

_________________________________________________

Prof. Dr. Marcelo Bezerra de Melo Tinôco

Orientador

_________________________________________________

Avaliador interno – UFRN

_________________________________________________

Avaliador externo – Arquiteto e Urbanista


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AGRADECIMENTOS

“ (...)fazei tudo para a glória de Deus. ” (1 Coríntios 10:31b)

Acima de tudo e todos, gostaria de agradecer a Deus, por acreditar que Ele, antes de eu

ainda existir, planejou cada dia da minha vida e me conduziu para que um dia eu escolhesse ser

arquiteto. Não apenas isso, me deu capacidade de finalizar o curso. À Ele toda a glória.

Agradeço ao meu pai, Dancleiton, por me ensinar disciplina e à minha mãe, Jeanice, minha

primeira inspiração na área criativa. Espero de alguma forma estar realizando um pouco de seu

sonho.

Aos meus irmãos, Felipe e Davi, agradeço por serem para mim um exemplo em tudo que

fazem, como estudantes, profissionais e como pessoas.

Aos meus avós, José e Liliam e Luiz e Nair, que sempre me deram apoio e oram por mim,

para que eu possa obter êxito em tudo que faço. Amo vocês.

A todos os meus tios e primos, que são muitos, agradeço por ter vocês como família.

Agradeço também a todos os professores da UFRN que me ensinaram durante minha

graduação, e aos professores do IIT por terem mudado totalmente minha visão sobre arquitetura.

Aos meus colegas de curso (por medo de esquecer de alguém não citarei nomes) obrigado

pela troca de conhecimento e por me ajudar no meu crescimento profissional.

Aos amigos que fiz em todas as partes do mundo, obrigado por me fazer sentir especial.

Considero este trabalho como final de um ciclo e o começo de um outro ainda

desconhecido, mas já escrito.


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RESUMO

Os avanços tecnológicos no decorrer da história proporcionaram aos arquitetos a

possibilidade de explorar novas soluções à problemáticas comuns em seu processo de criação. É

sabido que as tecnologias CAD (computer aided design) tiveram grande influência na relação do

arquiteto com o computador. Os avanços no desenvolvimento de softwares permitiram que o

pensamento algoritmo alcançasse os arquitetos, possibilitando a criação de uma lógica em seus

modelos virtuais, através das relações entre parâmetros do projeto. O projeto paramétrico, como

é chamado, sugere uma nova maneira de se conceber um projeto, possível através da modelagem

paramétrica e o pensamento computacional. Pelo fato de no Brasil ainda ser um assunto pouco

difundido nas escolas de arquitetura, este Trabalho tem por objetivo torna-lo tangível a alunos e

profissionais através do estudo do conceito de Design Paramétrico com a elaboração do projeto

de um pavilhão cultural na cidade de Natal, destacando de forma prática, as nuances deste

processo de projeto.

Palavras-Chave: CAD; Projeto Paramétrico; Modelagem paramétrica; Softwares; Pavilhão


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ABSTRACT

The technological advances throughout the history allowed the architects to explore new

solutions to usual problematics in their Design process. It’s Known that the CAD technologies

(Computer aided design) had a great influence in the relationship between the architect and the

computer. The advances in the software’s development allowed the algorithm thinking to reach

architects, letting the creation of a new logic in their virtual models through the relationship among

the parameters of a project. The Parametric Design suggest a new way to design a building that is

possible only with parametric modeling and computational thinking. This thesis aims to make this

subject more tangible to students and professionals by studying the concept of Parametric Design

together with the design of a cultural pavilion to the city of Natal, Brazil, highlighting in a practical

way the nuances of its design process.

Keywords: CAD; Parametric Design; Parametric modeling; Software; Pavilion


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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Gráfico e equação para achar um ponto em uma circunferência. ................................ 21

Figura 2 - Algoritmo do Café ................................................................................................... 23

Figura 3 - Configuração criada a partir de análise topológica. .................................................... 25

Figura 4 - O Modulor, de Le Corbusier, é um tipo de parâmetro. ............................................... 26

Figura 5 – SketchPAD sendo usado.......................................................................................... 28

Figura 6 - DAC-1 System ......................................................................................................... 29

Figura 7 - PC da Apple, lançado em 1984 ................................................................................. 30

Figura 8 - London City Hall, projetado pelo escritório Foster + Partners ..................................... 31

Figura 9 - Interface do Rhinoceros, com tela do Script à esquerda ............................................. 33

Figura 10 - Interface do Grasshopper à direita e Rhinoceros à esquerda. ................................... 34

Figura 11 - Ponto de ônibus desenvolvido a partir da abordagem paramétrica. .......................... 34

Figura 12 - As três fases de experimentação realizadas pelos alunos. ......................................... 35

Figura 13- Possibilidades encontradas pelos alunos. ................................................................. 36

Figura 14 - Nuvem de tags de um artigo, com as palavras mais usadas em maior tamanho. ........ 39

Figura 15 - imagem externa do edifício St Mary Axe ................................................................. 40

Figura 16 - Croqui justificando o formato do edifício a partir do parâmetro da ventilação. .......... 41

Figura 17 - Planta baixa tipo. .................................................................................................. 41

Figura 18 - Parametrização da altura e formato vertical do edifício a partir do programa usado. .. 42

Figura 19 - Parametrização da planta baixa a partir do programa usado. .................................... 42

Figura 20 - Parametrização do projeto no Grasshopper. ........................................................... 43

Figura 21 - Parametrização da estrutura e fachada. .................................................................. 44

Figura 22 - Perspectiva externa da arena. ................................................................................ 44

Figura 23 - Diagrama da parametrização das pétalas. ............................................................... 45

Figura 24 - Variações possíveis com as pétalas. ........................................................................ 46

Figura 25 - Estrutura da arena. ............................................................................................... 47

Figura 26 - Revestimento de alumínio. .................................................................................... 47

Figura 27 - Logotipo do Rhinoceros e Grasshopper, respectivamente. ....................................... 50

Figura 28 - imagem demonstrativa de uma superfície criada com a lógica NURBS....................... 51

Figura 29- Tela inicial com opções de templates....................................................................... 52


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Figura 30 - interface do Rhinoceros com destaque para a barra superior. .................................. 53

Figura 31 - interface do Rhinoceros com destaque para a barra de comandos. ........................... 53

Figura 32 - interface do Rhinoceros com destaque para a barra de ícones. ................................ 54

Figura 33 - interface do Rhinoceros com destaque para aba de propriedades de Tela. ................ 54

Figura 34 - Interface do Rhinoceros com destaque para as quatro telas de visualização. ............ 55

Figura 35 - Ponto, Linha, Poli linha e curva no Rhinoceros. ....................................................... 56

Figura 36 - Definindo o eixo da helicoidal no Rhinoceros.......................................................... 56

Figura 37 - Helicoidal desenhada no Rhinoceros ...................................................................... 57

Figura 38 - Curva sendo movimentada por pontos................................................................... 57

Figura 39 - Superfíce e Poli superfície no Rhinoceros. .............................................................. 58

Figura 40 - Sólido em Mesh thiangular e NURB........................................................................ 59

Figura 41 - Superfíce sendo criada a partir do EdgeSurface. ..................................................... 59

Figura 42 - Superfície criada com o comando Loft.................................................................... 60

Figura 43 - Programação no Pynthon e no Grasshopper, respectivamente. ............................... 61

Figura 44 - Exemplo de Função na programação padrão. ......................................................... 63

Figura 45 - Tela de trabalho do Grasshopper. .......................................................................... 64

Figura 46 - Representações de Parâmetros, Componentes e Conexões no Grasshopper,

respectivamente. .................................................................................................................. 65

Figura 47 - Ilustração da lógica esquerda-direita do Grasshopper. ............................................ 65

Figura 48 - Componente cinza. ............................................................................................... 66

Figura 49 - Componente Cinza escuro. .................................................................................... 66

Figura 50 - Componente verde. .............................................................................................. 67

Figura 51 - Componente Cinza Claro. ...................................................................................... 67

Figura 52 - Componente Laranja. ............................................................................................ 68

Figura 53 - Componente Vermelho. ........................................................................................ 68

Figura 54 - Exemplo de Lista no Grasshopper. ......................................................................... 69

Figura 55 - Elementos da lista................................................................................................. 69

Figura 56 - Exemplo da lógica de correspondência de dados no Grasshopper. ........................... 70

Figura 57 - Imagem esquemática explicando a lógica do Data Tree Structure. ........................... 71

Figura 58 - Lista com destaque para a indicação do data tree path. .......................................... 72

Figura 59 - "Paths" no Grasshopper. ....................................................................................... 72

Figura 60 - Serpentine Gallery Pavillion. .................................................................................. 76


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Figura 61 - Imagem interna do pavilhão. ................................................................................. 76

Figura 62 - Estruturas metálicas esguias e efeito interno. ......................................................... 77

Figura 63 - Pavilhào do Brasil na EXPO de Milão de 2015. ........................................................ 77

Figura 64 - Ftografias internas do pavilhão. ............................................................................. 78

Figura 65 - Localização do terreno escolhido. .......................................................................... 79

Figura 66 - Imagens do local. .................................................................................................. 80

Figura 67 - Diagrama de Fluxo de carros ao redor do terreno. .................................................. 81

Figura 68 - Diagrama de entorno. ........................................................................................... 82

Figura 69 - Diagrama conceitual. ............................................................................................ 83

Figura 70 - Diagrama de estudo do terreno. ............................................................................ 84

Figura 71 - Millenium Park, fotografias em diferentes situações. .............................................. 85

Figura 72 - Croqui da ideia inicial do programa. ....................................................................... 86

Figura 73 - Diagrama de disposição dos programas, tendo como base um gradiente. ................ 87

Figura 74 - Diagrama das primeiras operações volumétricas. ................................................... 88

Figura 75 - Diagrama de funcionamento do palco, com as três possibilidades. .......................... 89

Figura 76 - Ideia do módulo. .................................................................................................. 90

Figura 77 - Diagrama das variáveis definidas. .......................................................................... 91

Figura 78 - Definição do Algoritmo. ........................................................................................ 92

Figura 79 - Passo 1................................................................................................................. 92

Figura 80 - Passo 2................................................................................................................. 93

Figura 81 - Passo 3................................................................................................................. 93

Figura 82 - Passo 4................................................................................................................. 94

Figura 83 - Passo 5................................................................................................................. 94

Figura 84 - Passo 6................................................................................................................. 95

Figura 85 - Passo 7................................................................................................................. 95

Figura 86 - Passo 8................................................................................................................. 96

Figura 87 - Passo 9................................................................................................................. 96

Figura 88 - Passo 10. .............................................................................................................. 97

Figura 89 - Definição Final no Grasshopper. ............................................................................ 97

Figura 90. - Testes com os módulos, mudando os valores das varáveis. .................................... 98

Figura 91 - Algoritmo utilizado para gerar a análise de sombreamento no Ladybug. .................. 99

Figura 92 - Estudo de sombreamento dos módulos no edifício. ................................................ 99


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Figura 93 - Definição final da fachada. .................................................................................. 100

Figura 94 - Perspectiva com a disposição final dos módulos. .................................................. 101

Figura 95 - Perspectiva com o palco e os módulos. ................................................................ 101

Figura 96 - Perspectiva dos mósdulos no espaço Canvas. ....................................................... 102

Figura 97 - Diagrama de usos possíveis do espaço canvas. ..................................................... 103

Figura 98 - Diagrama de funcionamento do palco. ................................................................. 104

Figura 99 - Diagrama estrutural. ........................................................................................... 105

Figuras 100 e 101 - Diagrama de desempenho térmico e ftotgrafia de sua aplicação,

respectivamente. ................................................................................................................ 106

Figura 102 e Figura 103 - revestimento de fibrocimento. ....................................................... 107

Figura 104 - Exemplo de telha termo isolante. ...................................................................... 107

Figura 105 - Exemplo de placas cimentícias ........................................................................... 108

Figura 106 - Implantação Final ............................................................................................. 109

Figura 107 - Planta baixa - Térreo ......................................................................................... 110

Figura 108 - Planta baixa - Primeiro andar............................................................................. 110

Figura 109 - Corte Longitudinal ............................................................................................ 111

Figura 110 - Corte Transversal .............................................................................................. 111

Figura 111 - Detalhe Construtivo .......................................................................................... 112

Figura 112 - Render Externo, Cinema aberto. ........................................................................ 113

Figura 113 - Render Externo, Festival de música. ................................................................... 113

Figura 114 - Render interno, Cafeteria. ................................................................................. 114

Figura 115 - Render Interno, Mezanino, vista para exposição de arte. .................................... 114

Figura 116 - Render interno, Espaço Canvas com feira de frutas. ............................................ 115

Figura 117 - Render Interno, Auditório. ................................................................................ 115


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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Parâmetros dos algoritmos. ......................................................................................................... 36

Tabela 2 - Pré-dimensionamento. .................................................................................................................. 86


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LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS

CAD - Computer Aided Design

MP - Modelagem paramétrica

NURBS - Non-Uniform Rational B-Splines

PC - Personal Computer

RHINO - Rhinoceros


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SUMÁRIO

1.0 – INTRODUÇÃO 18

2.0 – PROJETO PARAMÉTRICO: SIGNIFICADOS E APLICAÇÕES 21 2.1 - O que é um Projeto paramétrico? 21

2.1.1 - O pensamento algorítmico. 22

2.2 - A taxonomia dos parâmetros 24

2.2.1 - Parâmetros matemáticos 24

2.2.2 - Parâmetros geométricos 24

2.2.3 - Parâmetros topológicos 25 2.2.4 - Parâmetros representativos 25

2.2.5 - Parâmetros materiais 25

2.2.6 - Parâmetros ambientais 26

2.2.7 - Parâmetros ambientais 26

2.3 - Modelagem Paramétrica e o processo de projeto. 27

2.3.1 - Do surgimento da tecnologia CAD à Modelagem paramétrica: um breve histórico.

28

2.3.2 – Modelagem paramétrica: novas técnicas e implicações no processo de projeto.

32

2.3.3 – Além das ferramentas: a abordagem paramétrica como uma nova maneira de pensar.

38

2.4 - Estudos de referência 40

2.4.1 – St Mary Axe, Fosters + Partners 40

2.4.1 – The Hangzhou Tennis Center, NBBJ 44

3.0 – AS FERRAMENTAS: RHINOCEROS E GRASSHOPPER 50

3.1 – Rhinoceros 51

3.1.1 – Interface 52

3.1.2 – Criando e editando – geometria 2D 55 3.1.3 – Criando e editando – geometria 3D 58

3.2 – Grasshopper 60

3.2.1 – O que é um programa? 62

3.2.2– Variáveis. 62

3.2.3 – Funções. 63

3.2.4 – Depuração (Debugging). 63

3.2.5 – Grasshopper - Interface 64

3.2.6 – Grasshopper – sistema de cores 66

3.2.7 – Listas e correspondência de dados. 68

3.2.8 – Data Tree strucutre. 70

3.2.9 – Novos softwares, novos aprendizados. 73


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4.0 – CANVAS: O PROJETO PARAMÉTRICO DE UM PAVILHÃO.

4.1 – Pavilhão: uma estrutura flexível. 75

4.2 – O projeto 78

4.2.1 – O Local: Análise do entorno. 79

4.2.2 – Canvas: conceito 83 4.2.3 – A ideia: desenvolvimento 83

4.2.4 – A parametrização 90

4.2.5 – Desenvolvimento final – Aplicando o algoritmo na fachada 98

4.2.6 - O Espaço Canvas e o Palco: possibilidades de usos e funcionamento 102

4.2.7 - Materiais e Estruturas 105

4.2.8 – Apresentação do projeto. 108 5.0 – CONSIDERAÇÕES FINAIS 116

6.0 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 118

7.0 – APÊNDICES 120


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“To be creative you

have to resist taking

the easy path”

Daniel Libeskind


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1.0 – INTRODUÇÃO.

A abordagem paramétrica apresenta-se como uma nova maneira de desenvolver um projeto

dentre um universo de possibilidades já existentes. Tendo por base conceitos matemáticos, como

variáveis e algoritmos, e possuindo uma forte relação com o computador, este tipo de pensamento

tem sido explorado há algum tempo. Contudo, somente nos últimos anos, com rápido

desenvolvimento da indústria de softwares, que ela se tornou mais tangível e, portanto, mais

utilizada pelos profissionais e estudantes de arquitetura e urbanismo.

Apesar disso, a grande maioria das faculdades de arquitetura no Brasil ainda não consideram

esta nova abordagem em seu ensino de projeto, com poucas produções teóricas e práticas no

cenário nacional. Em conversas com colegas e profissionais, percebe-se que a grande maioria

relaciona o nome “Design Paramétrico” a um certo tipo arquitetônico, referenciando muitas vezes

as produções de arquitetos como Zaha Hadid.

De fato, existem arquitetos que propõem uma tipologia vanguarda possível com a

parametrização como arquiteto Patrik Schumacher1, que em seu artigo Parametricism as Style -

Parametricist Manifesto (2008) propõe um novo estilo de arquitetura o qual o nomeia de

Parametricismo. Em seu manifesto, apesar de identificar como características deste tipo a

diferenciação e correlação entre as várias partes de um sistema arquitetônico, evitando sempre as

formas rígidas e comuns, o próprio ressalta que um projeto desenvolvido parametricamente não

necessariamente é parametricista.

Portanto, é primordial o entendimento de que Design paramétrico (ou projeto paramétrico)

está relacionado ao processo de projeto e não ao resultado desse .

Esta monografia tem como objetivo geral explorar o conceito de Design Paramétrico de forma

teórica e prática. Têm-se como objetivos específicos o entendimento do que o projeto paramétrico

significa na arquitetura, o aprofundamento de softwares que permitem a modelagem paramétrica

e por fim, a prática da modelagem paramétrica em um processo de concepção de projeto.

Tendo os objetivos acima como base, este trabalho divide-se essencialmente em três partes:

a primeira é destinada à teoria, onde será apresentado de forma didática a definição do termo

1 É arquiteto diretor do escritório Zaha Hadid Architects desde 1988.


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“projeto paramétrico”, analisando suas nuances e discutindo os novos conceitos que esta

abordagem traz consigo; segunda destina-se ao software Rhinoceros e o plug-in Grasshopper ( o

qual permite a modelagem paramétrica) tendo por objetivo principal apresentar a lógica de

funcionamento desses, tendo por objetivo principal apresentar a lógica de funcionamento desses,

para que aqueles que não tem nenhum contato com eles possam adquirir um conhecimento

básico; Por fim, a terceira parte destina-se a uma experiência prática da abordagem paramétrica

através do desenvolvimento do projeto de um pavilhão cultural.

A escolha do desenvolvimento do pavilhão deu-se principalmente pela liberdade que esta

tipologia oferece de formas e programas, sendo perfeito para explorar a parametrização no

processo criativo. Destaca-se também que a parte destinada ao projeto é focado principalmente

no processo criativo, e principalmente, na parametrização. As especificações técnicas, apesar de

abordadas, não são o foco principal.

Por fim, a conclusão serve como um apanhado geral de tudo o que foi abordado, analisando a

aplicação da teoria na prática, assim como identificando os desafios encontrados no processo de

projeto, além de apontar para futuras possibilidades de aprofundamento deste tema.

Espera-se que este trabalho possa ser proveitoso àqueles que ainda não conhecem o Design

paramétrico e pretendem aprofundar-se no assunto.


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2.0 – PROJETO PARAMÉTRICO: SIGNIFICADOS E APLICAÇÕES.

2.2 - O que é um Projeto paramétrico?

A fim de entender por completo o que é um projeto paramétrico, é necessário inicialmente

uma análise sobre o termo “paramétrico”, investigando a etimologia da palavra assim como o seu

significado em diversas áreas de conhecimento.

O termo “Paramétrico” origina-se da palavra parâmetro, derivada do grego para (o qual

significa ao lado, antes ou ao invés de) e metron (significando medida). Tendo isso por base, pode-

se afirmar que parâmetro significa um termo que representa ou determina uma medida. No

dicionário online Michaelis da Língua Portuguesa também é encontrado que ele pode significar

“todo elemento cuja variação de valor altera a solução de um problema sem alterar-lhe a natureza”

(MICHAELIS,2009).

Na matemática, entretanto, é onde encontra-se um uso maior deste termo. Nesta área de

conhecimento, parâmetro é dado pela variável que funcionando como constante arbitrária, faz

depender dos seus valores o conjunto das soluções. Analisando uma simples equação de como

achar um ponto em uma circunferência qualquer em coordenadas polares (x, y) pode-se entender

melhor sua aplicabilidade (figura 1).

Figura 1 - Gráfico e equação para achar um ponto em uma circunferência.

Fonte: algosobre.com.br


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Como observado nas equações acima, os pontos deste círculo possuem a constante r, que

no caso seria o raio do círculo, e as variáveis x e y, que são as coordenadas de um ponto qualquer.

Neste exemplo, o valor das coordenadas seriam o parâmetro da equação, pois a medida que o

valor de x é modificado, o valor de y também muda, permitindo assim encontrar qualquer ponto

em uma determinada circunferência. Em suma, um parâmetro pode ser considerado como

qualquer fator mensurável que define um sistema ou determina seus limites. (HUDSON, 2010)

Em relação ao termo “projeto”, geralmente entende-se como um produto final de uma

solução para um determinado problema. Na arquitetura, contudo, projeto é mais do que o

resultado apresentado, mas sim todo o processo que ocorre para chegar à solução. Roland Hudson,

em sua tese Strategies for parametric design in architecture (2010) afirma que projeto é uma

“atividade que envolve a definição de um problema, para assim gerar e pesquisar entre alternativas

a fim de encontrar a solução que satisfaz o problema” (HUDSON,2010, pg 21)2.

Sabendo então os significados dos termos “projeto” e “parâmetro” pode-se chegar à

definição de Projeto paramétrico. Um projeto paramétrico seria então um processo onde um

problema é reconhecido e definido e uma ou mais variáveis são escolhidas como parâmetro para a

busca de soluções.

2.2.1 – O pensamento algorítmico.

Ao invés de confiar em uma procura intuitiva para uma solução, o design paramétrico

constantemente envolve precisão e técnicas passo-a-passo que produzem um resultado (JABI,

2011, pg 21). Esse tipo de raciocínio tem como base o pensamento algorítmico, utilizado com mais

frequência na matemática e na programação.

Um algoritmo pode ser definido como um sistema de regras as quais precisamente definem

uma sequência de operações a fim de produzir um resultado final. Sabe-se que “(...) o pensamento

algoritmo sempre foi uma marca de um arquiteto, certamente pelo menos nos tempos do antigo

Egito e da Grécia. ” (JABI,2011, pg 21).

2 Do original: “In summary “design” in this thesis is a task that involves defining a description of a problem,

then generating and searching amongst alternatives to find a solution that satisfies the problem.”


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Certamente os arquitetos e designers que desejam aplicar os conceitos de projeto

paramétrico na arquitetura encontram-se desafiados a aprender conceitos matemáticos, mais

especificamente a lógica algorítmica, conceitos esses mais familiares a programadores de

softwares. Entretanto, apesar da complexidade matemática, o conceito de algoritmo é mais

simples e mais presente no nosso dia-dia do que parece. Isso porque, pode-se afirmar que um

algoritmo é basicamente uma receita, ou qualquer sistema de regras, ações passo-a-passo que

fazemos para obtermos algum resultado.

Como exemplo, podemos ilustrar a experiência de preparar um simples café (Figura 2). Para

que possamos chegar ao resultado final (o café propriamente), temos que ter os grãos (ou café em

pó), a água fervida e o açúcar. A mistura destes três ingredientes produz o café que bebemos. Sem

seguir esse passo-a-passo, não chegaremos ao resultado final. A quantidade de água, os grãos e o

açúcar, contudo, podem variar em quantidade o que faz com esses sejam considerados variáveis

da função.

Figura 2 - Algoritmo do Café

Fonte: Autoria própria

Algoritmos também são a base de qualquer software. “Atrás de qualquer parte do software

está um a gama de instruções precisas e técnicas que interagem com o usuário, responde a

eventos, e lê, manipula e exibe informações” (JABI,2011, pg 21).


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2.3 - A taxonomia dos parâmetros.

O processo de projeto paramétrico baseado no pensamento algorítmico consiste em um

conjunto de regras e parâmetros que “definem, codificam e clarificam a relação entre a intenção

de projeto e a resposta desse. ” (JABI, 2011, PG 196)

É sabido que os programas de computador que permitem a realização da modelagem

paramétrica (MP) focam na geometria e na topologia. Logicamente isso acontece pelo fato desses

softwares estarem atrelados à programas de modelagem tradicionais. Apesar de ser um bom

começo usá-los para estudar e alcançar novas formas e geometrias, existem outros parâmetros a

serem considerados.

Poucos especialistas da abordagem paramétrica classificam tipos de parâmetros. Por julgar

necessário, será apresentado abaixo uma classificação de tipos de parâmetros tendo como base a

classificação realizada pelo arquiteto Wassim Jabi em seu livro Parametric Design for architecture

(2011).

2.3.1 – Parâmetros matemáticos

É o tipo de parâmetro mais básico e conhecido pelos softwares de modelagem 3D.

São basicamente números, valores lógicos e sequências de caracteres.

2.3.2 – Parâmetros geométricos

São entidades de nível superior que são construídos a partir de parâmetros

matemáticos de nível mais baixo. Por exemplo, os pontos, as linhas, superfícies e sólidos. A

maioria dos softwares de modelagem 3D podem representar e modificar

parametricamente construções geométricas de tipos variados.


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2.3.3 – Parâmetros topológicos

São relações que podem ocorrer entre duas ou mais as entidades. Por exemplo:

conectado, acima, abaixo, perto de, dentro de, fora de, etc. Por exemplo, um padrão de

um grid é a topologia que divide uma superfície em uma maneira coerente

independentemente da geometria exata da superfície matriz.

Figura 3 - Configuração criada a partir de análise topológica.

Fonte: generativelandscapes.wordpress.com

2.3.4 – Parâmetros representativos

Descreve e abstrai entidades fora de si. Exemplos incluem representação em

computador de paredes, janelas e estrutura. Softwares BIM (Building information

modeling) como o Revit, foram criados justamente para responder a essa necessidade de

representar objetos reais.

2.3.5 – Parâmetros materiais

Essa classe de parâmetros está mais relacionada à materialidade. São parâmetros

como tensão, peso, fricção, elasticidade e força estrutural que permitem o estudo da

performance de um material. Sistemas paramétricos devem futuramente abordar mais


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essa área a fim de possibilitar estudos avançados de por exemplo, o efeito ao longo do

tempo em uma estrutura exposta ao fogo.

2.3.6 – Parâmetros ambientais

São as forças invisíveis do nosso entorno. Tempo, vento, mudança de temperatura,

vistas, movimento da luz e sombra, crescimento e erosão são exemplos de parâmetros

ambientais.

2.3.7 – Parâmetros humanos

É o mais desafiador de todos os parâmetros, afinal é para quem a

arquitetura é criada. A atividade de se trabalhar com o parâmetro humano vai além de

considerar uma escala humana, mas de olhar profundamente em suas atividades, além de

dar atenção a questões ergonômicas e psicológicas.

Figura 4 - O Modulor, de Le Corbusier, é um tipo de parâmetro.

Fonte: www.neermanfernand.com

Considerar todas essas classes citadas acima em um sistema de projeto paramétrico pode

ser um grande desafio. Mas é de responsabilidade do arquiteto saber trabalhar com esses, saber

abstraí-los a partir dos problemas dados e da intenção do design proposto.


27 | P á g i n a

O processo de estudo e de utilização desses parâmetros em um processo de projeto

paramétrico permite uma experiência rica e diferenciada de criação, sendo possível através das

ferramentas computacionais que permitem a realização da modelagem paramétrica.

2.4 – Modelagem Paramétrica e o processo de projeto.

“O surgimento de um evento ou de uma inovação em qualquer campo do conhecimento é

geralmente creditado a um cenário propício, no qual se configuram as condições necessárias para

seu princípio” (POLONINI, 2014, pg 31). Com a modelagem paramétrica não é diferente. É sabido

que uma das principais características do processo de projeto paramétrico é a nova abordagem da

relação do arquiteto com o computador, mais precisamente com os softwares de modelagem.

Contudo, antes de adentrarmos nas nuances práticas da modelagem paramétrica é importante

contextualizar os avanços tecnológicos no âmbito da computação gráfica que precederam seu

surgimento.

2.4.1 – Do surgimento da tecnologia CAD à Modelagem paramétrica: um breve histórico.

Até meados do século XX as técnicas de projeto e as ferramentas de criação confiavam-se

basicamente no papel e os modelos físicos. Na década de 50, a mudança deste cenário teve o seu

início com o surgimento do Projeto Auxiliado por Computador (Computer Aided Design - CAD) que

trouxe conhecimentos de geometria codificados nas linguagens de programação através de

técnicas de Modelagem Geométrica (HOWARD, 2006). O CAD é, de forma resumida, a ut ilização

de tecnologias computacionais no processo de projeto (BESANT; LUI apud POLONINI, 2014, pg 25).

O objetivo desta área de conhecimento consiste na ideia de representar um produto virtualmente

fazendo-o uma “modalidade de representação e um instrumento mediador do processo de

projeto” (POLONINI,2014, pg 25).

A década de 50, porém, foi o tempo da descoberta da modelagem geométrica no mundo

da computação. Sua criação se deu pela necessidade de interação visual entre o homem e

máquina, pois antes os sistemas CAD eram pouco visuais e consistiam basicamente em produzir


28 | P á g i n a

uma definição do produto a ser fabricado na forma de um banco de dados geométricos, ou um

desenho derivado dessa base de dados, que estabelecesse a configuração física desse objeto.

Desta forma, as primeiras aplicações de CAD realizavam principalmente cálculos matemáticos ou

gerenciamento de dados de forma textual de programação.

Em 1963, em sua tese de doutorado no MIT, Ivan E. Sutherland criou o SKETCHPAD: a Man-

Machine Graphical Communication System”(figura 5). Com uma caneta óptica desenvolvida para

tal fim, ele desenha um trapézio disforme e em seguida, ele obscurece a tela, apertando um botão

para à sua esquerda. Quando Johnson se senta novamente, ele revela, com um toque de mágica,

que o trapézio se transformou em um retângulo. ” (DAVIS, 2013, Pg1). Esse “toque de mágico”

pode ser traduzido como informações geométricas conectadas que possuem uma relação entre

eles de modo que se tornam modificáveis. Esse sistema estabeleceu os pré-requisitos básicos para

um sistema CAD: a interface gráfica para comunicação visual entre homem e máquina mediante

dispositivos e/ou equipamentos de entrada e saída gráfica, e a representação visual do objeto

através da implementação em modelo geométrico (POLONINI, 2014).

Figura 5 – SketchPAD sendo usado.

Fonte: POLONINI,2014, pg 33


29 | P á g i n a

Como essa tecnologia tinha potencial de atingir diversas áreas de conhecimento, entre elas

a arquitetura, o decorrer das décadas de 1960 e 1970 foi marcado pelo avanço em pesquisas e

experiências sobre essa tecnologia CAD a fim de explorar seus possíveis usos e aplicações.

As indústrias que tinham interesse na utilização do CAD para a execução de seus produtos

realizaram pesquisas internas que resultaram no primeiro sistema de CAD comercial: o DAC -1

(Figura 6), criado pela IBM para a General Motors e propulsor de outras tecnologias na área

automobilística e aeronáutica (MITCHELL apud POLONINI,2014).

Figura 6 - DAC-1 System

Fonte: POLONINI,2014, pg 34

A década de 1980 foi o período de aproximação dos sistemas CAD com várias áreas de

projeto, dentre elas, a Arquitetura e propagação de seu uso. (POLONINI, 2014, pg36). Isso se deu

principalmente pela popularização dos computadores pessoais (personal computer – PC) e a

consequente queda de preços do hardware propiciada pelo avanço da microeletrônica, que trouxe

a crescente miniaturização dos equipamentos eletrônicos (AMORIM apud POLONINI, 2014). Esses

microcomputadores possuíam uma interface amigável com o uso de ícones e janelas. Um exemplo

é o PC desenvolvido pela Apple, em 1984 (Figura 7). A boa aceitação desses computadores

possibilitou uma abertura no mercado em massa para a tecnologia CAD.


30 | P á g i n a

Figura 7 - PC da Apple, lançado em 1984

Fonte:whatsupfamecos.wordpress.com

Apenas no final da década de 1980 para o começo da década de 1990, houve uma difusão

destes programas em escritórios de arquitetura. Esses programas. Eram, principalmente, editores

de desenho que ofereciam um modo de produção diferente dos desenhos manuais executados

em pranchetas, pois esses programas CAD possuíam operações de compor, combinar e

transformar elementos gráficos presente nas telas que eram muitos difíceis de executar

manualmente (LAWSON apud POLONINI, 2014, pg 38). Isso possibilitou uma melhor precisão e

maior rapidez na produção dos desenhos técnicos. O AutoCAD, software produzido pela Autodesk,

(o mais conhecido e usado por profissionais de arquitetura) surgiu nessa época, tendo sua primeira

versão lançada em 1982.

A medida que os sistemas de desenho assistidos no computador foram se aprimorando,

surgiram as ferramentas de modelagem geométrica tridimensional. Isso permitiu ao CAD ser uma

alternativa de produção de maquetes eletrônicas, fazendo com que esses programas

funcionassem como uma ferramenta de visualização da proposta arquitetônica (EASTMAN, 1989,

p. 10).

Nesse contexto, houve a inserção da informática no programa de formação das escolas de

Arquitetura fora do país (POLONINI, 2014, pg 40). Contudo, essas novas ferramentas de desenho

não atingiram drasticamente o processo criativo do arquiteto, pois eles eram utilizados para o fim


31 | P á g i n a

de representação, quando o projeto estava definido. Houve apenas uma transferência do papel

para o computador.

Durante os anos 90, o CAD se tornou uma necessidade, um padrão em escritórios de

arquitetura tornando-se sinônimo de produtividade. A introdução da modelagem 3D, renderização

e capacidades comunicativas foi possível pelo aumento da potência dos microprocessadores nos

computadores (CELANI,2002, PG 35).

Outras áreas além da arquitetura começaram a desenvolver programas que atendessem

suas necessidades, como a cartografia e a geografia, o que despertou os arquitetos a explorarem

o potencial de aplicação desses novos programas, provenientes de outras áreas, na Arquitetura.

(POLONINI, 2014, pg 43).

Segundo Flavia Biccas (2014), na década de 2000 vê-se um aumento no interesse das

possibilidades de aplicações de CAD na Arquitetura, com pesquisas experimentais da década

passada, dando continuidade a elas e produzindo uma gama de publicações divulgadas por revistas

especializadas, como a International Journal of Architectural Computing, criado em 2001. Esse

cenário também propagou-se em concursos de arquitetura através de escritórios como Foster and

Parterns e Zaha Hadid que exploraram em suas produções arquitetônicas o uso de softwares de

modelagem geométrica. Entre inúmeras obras realizadas que podem ser citadas, destaca-se o

London City Hall (2002) do Foster and Partners (Figura 8).

Figura 8 - London City Hall, projetado pelo escritório Foster + Partners

Fonte: majorprojectemmamartin.wordpress.com


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Nessa mesma década a Modelagem paramétrica (MP) entra em evidência. Isso deve-se

deve-se ao surgimento de programas que permitiam tal processo. Esse destaque foi impulsionado

pelo emprego de MP por um dos precursores de adoção de ferramentas de outras disciplinas na

arquitetura: Frank Gehry (POLONINI, 2014. Pg 56).

A capacidade de maior controle de interação com configurações geométricas se tornou um estímulo para o emprego de ferramentas de MP, atingindo um limite a ser aplicado em formas de alto nível de complexidade, uma

vez que essas formas geram grandes quantidades de relações entre esses elementos. (POLONINI, 2014, Pg 56)

Pode-se afirmar então, que a modelagem paramétrica como ferramenta de projeto na

arquitetura teve sua ascensão na década passada e surge como consequência do momento de alta

tecnologia e desenvolvimento da computação, que diretamente atinge os softwares de desenho

gráfico. Vemos que nos tempos atuais, a modelagem paramétrica está se aprimorando e tornando-

se mais tangível aos estudantes e profissionais de arquitetura. O desafio para o futuro não é apenas

difundir os aspectos técnicos de um software que permitam a eventual modelagem paramétrica,

mas sim a mudança da postura do arquiteto e de sua mente criativa no processo criativo, pois

como será visto no próximo tópico, a modelagem paramétrica interfere direta e indiretamente em

vários estágios do processo de projeto arquitetônico.

2.4.2 – Modelagem paramétrica: novas técnicas e implicações no processo de projeto.

Os processos de projeto nas suas mais variadas metodologias, possuem algo em comum:

na maioria das fases o arquiteto se depara com a necessidade de modificação. Os arquitetos

constantemente oscilam entre diferentes alternativas em um mundo de possíveis resultados,

trabalhando em soluções especificas em um determinado momento, ou olhando para o projeto

como todo a fim de sintetizá-lo. Isso acontece com o intuito de melhorar ou adaptar o projeto de

acordo com possíveis limitantes ou adições que podem aparecer no decorrer do processo criativo.

A interatividade e flexibilidade requerida aos softwares de modelagem 3D para executar essas

modificações é pouco presente na modelagem geométrica convencional. Geralmente ao se

modificar algum elemento em um modelo comum, é necessário também a modificação de outras


33 | P á g i n a

partes do projeto, sendo isso motivo de consumo de tempo e perda de produtividade no processo

de projeto.Os arquitetos podem encontrar na modelagem paramétrica (MP) a solução para tal

problema.

Um modelo paramétrico, consiste na representação computacional de um objeto construído com entidades, cujos atributos podem ser fixos ou variáveis. Os atributos variáveis podem ser representados por parâmetros e

regras, de forma a permitir que objetos sejam automaticamente ajustados de acordo com o controle do usuário e a mudança de contexto (ANDRADE;

RUSCHEL,2009).

Tal modelagem pode ser feita em softwares que permitem a utilização do método script,

que são “ ‘roteiros’ seguidos por sistemas computacionais e trazem informações que são

processadas e transformadas em ações efetuadas por um programa principal” (PEREIRA, 2012). Os

softwares Rhinoceros e o 3D max possuem plataformas para a criação de scripts (Figura 9).

Figura 9 - Interface do Rhinoceros, com tela do Script à esquerda

Fonte: www.behance.net/gallery/10272949/Digital-Fabrication-workshop

Muitos arquitetos, porém, não tem interesse ou acham complicado aprender a linguage m

da programação. Para isso existem alguns plug-ins, como o Grasshopper e o Paneling Tools, que

possuem uma interface mais visual, tornando a realização de modelos paramétricos mais acessível

aos leigos em programação (Figura 10). Uma explanação mais profunda sobre o funcionamento do

Rhinoceros e do Grashopper estarão disponíveis no capítulo 2 deste trabalho.


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Figura 10 - Interface do Grasshopper à direita e Rhinoceros à esquerda.

Fonte: www.youtube.com/watch?v=8TFrz2eWyB0

Para ilustrar como funciona uma abordagem paramétrica, abaixo está o desenho de uma

parada de ônibus juntamente com a definição do Grasshopper. Para este projeto3, escolheu-se

como variáveis a frequência das ondulações do banco assim como o da cobertura e a altura da

cobertura em relação ao piso. O resultado é a possibilidade de inúmeras configurações de assento

e cobertura, que podem ser modificados dependendo do critério escolhido (Figura 11).

Figura 11 - Ponto de ônibus desenvolvido a partir da abordagem paramétrica.

Fonte: autoria própria

3 Projeto desenvolvido como avaliação final da matéria Advanced Modeling, cursada na Illinois Institute of

Technology (IIT).


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Uma experiência realizada por Wilson Florio – professor da faculdade de arquitetura e

urbanismo da Mackenzie - publicada no artigo “Modelagem paramétrica, criatividade e projeto:

duas experiências com estudantes de arquitetura” também ilustra a aplicabilidade do processo de

modelagem paramétrica no processo de projeto de arquitetura. Em uma das experiências

realizadas, alunos utilizaram o Grasshopper para a criação de alternativas de coberturas formadas

por dobraduras. Um dos grupos teve como solução arquitetônica a criação de módulos gerados a

partir da manipulação de pontos no espaço, de modo a favorecer diferentes pórticos

(FLORIO,2011, pg 57). Primeiro, foram estabelecidos parâmetros para o comprimento, a largura e

a altura dos módulos. Para cada variável, estabeleceu-se um número de variação como por

exemplo, o comprimento dos módulos – correspondente ao vão entre os pilares – poderia variar

entre 6 e 20 metros. Para definir as dobraduras do módulo criaram-se quatro parâmetros

relacionados à altura em quatro pontos (dois nos pilares e dois no centro do módulo). Por fim,

criou-se repetições destes módulos no eixo y, que poderia variar de 3 a 20 (Figura 12).

Figura 12 - As três fases de experimentação realizadas pelos alunos.

Fonte: artigo “Modelagem paramétrica, criatividade e projeto: duas experiências com estudantes de arquitetura” (FLORIO,2011)


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Todos os parâmetros utilizados são mostrados na tabela abaixo (Tabela 1).

Tabela 1 - Parâmetros dos algoritmos.


O resultado foram inúmeras soluções de configurações para a cobertura, como mostrado

abaixo.

Figura 13- Possibilidades encontradas pelos alunos .


O artigo Reflexões sobre a introdução da abordagem paramétrica no ensino de projeto

(2015) escrito por Neliza Romcy, Marcelo Tinoco e Daniel Cardoso cita uma lista feita por Robert

Woodbury (2010) onde mostra uma série de habilidades que os projetistas devem desenvolver

para aplicar a modelagem paramétrica de maneira efetiva. Essas consistem em:


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a) Conceber fluxos de dados: o modo como os dados fluem através de um modelo

paramétrico afetam profundamente as possibilidades do projeto e como o projetista

interage com elas. Conceber, organizar e editar dependências são as chaves da

atividade paramétrica.

b) Dividir para conquistar: consiste em dividir o projeto em partes, projetar as partes e

combiná-las em um projeto único, enquanto garante a interação entre elas durante

todo o processo. Nesse caso, é necessário tanto um conhecimento sobre a área de

projeto, quanto sobre como estruturar projetos paramétricos de modo que os dados

possam fluir entre as diferentes partes de uma maneira clara e compreensível.

c) Nomear: partes devem ser nomeadas para facilitar a comunicação. Na modelagem

paramétrica, elaborar e refinar nomes adequados para as partes do modelo permitem

um menor esforço para a sua compreensão posterior.

d) Pensamento abstrato: uma abstração descreve um conceito geral ao invés de um

exemplo específico. O uso da abstração em um modelo paramétrico significa torna-lo

ajustável a novas situações, deixa-lo dependente apenas de dados de entrada (inputs)

essenciais e remover referências ou usos de termos demasiadamente específicos.

Por fim é citado os pensamentos matemático e algorítmico, temas já abordados neste

trabalho.

Para além de todas as ferramentas e habilidades que um projetista deve aprender ou

adquirir, há uma nova postura de pensamento geral requerida ao projetista no momento que ele

decide desenvolver seu projeto com os conceitos da parametrização.


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2.4.3 – Além das ferramentas: a abordagem paramétrica como uma nova maneira de pensar.

Design paramétrico é mais sobre uma atitude de espírito do que

qualquer aplicação de software particular. Tem suas raízes na concepção mecânica, e como tal, empresta aos arquitetos pensamento e tecnologia. É uma maneira de pensar que alguns designers podem achar estranho, mas

o primeiro requisito é uma atitude de espírito que busca expressar e explorar as relações (WOODBURY,2010).

Como bem citado por Robert Woodbury, a essência do projeto paramétrico não

está na habilidade de manipular as ferramentas de modelagem paramétrica. É necessário adquirir

o pensamento computacional para extrair de um software paramétrico seu máximo potencial e

assim obter êxito nesse processo.

Pensamento computacional envolve os conhecimentos fundamentais da

computação como abstração, interação, e estrutura de dados. Além disso, inclui as habilidades de

desmembrar um problema ou atividade em termos de passos computacionais, a fim de testar

soluções e refina-los baseado na experiência, e usando-os para estudar e resolver problemas.

(SENSKE,2011)

Nicholas Senske, arquiteto especializado na área de Design computacional, ilustra

um exemplo deste pensamento usando o Microsoft Word, software utilizado pela maioria dos

profissionais para fins de digitação, formatação e impressão de documentos. Nesse cenário, ele

afirma que o potencial do software não é totalmente explorado. “O software não muda

substancialmente a forma como se aborda as atividades em comparação a uma máquina de

escrever” (SENSKE,2011).

Entretanto, aplicando o pensamento computacional pode-se reconhecer que o

documento é mais que uma mera simulação de papel, mas uma estrutura de dados. Por exemplo,

ao invés de editar a formatação individualmente, em uma abordagem paramétrica pode-se

desenvolver e associar “estilos” com elementos no documento. Funções como essa salvam tempo

e reduzem erros.

Ainda no exemplo do Word, Senske mostra como Malcolm McCullough (arquiteto

e professor do curso de arquitetura e urbanismo na Universidade de Michigan) o revelou o modo


39 | P á g i n a

com que ele utiliza o software como uma ferramenta de pesquisa, contando o número de vezes

que um autor usou palavras ou frases importantes. Essa análise de frequência ajuda-o a encontrar

padrões em argumentos e citações. Agora, levando essa análise um passo adiante, cria-se um script

simples que associa frequência para o tamanho da fonte produz uma tag ou nuvem de palavras,

uma maneira rápida para resumir um corpo de texto4 (Figura 14).

Figura 14 - Nuvem de tags de um artigo, com as palavras mais usadas em maior tamanho.

Fonte: A Discussion on the implications of parametric thinking on the Design

process and the Designer (MOHAMMAD, 2012, pg 9).

A abordagem paramétrica na arquitetura segue essa mesma lógica. Ela instiga o

arquiteto a pensar seu projeto, não apenas como uma composição formal e funcional, mas como

um conjunto de informações conectadas entre si. A partir dos estudos dessas informações, chega-

se a uma solução final dentro de uma infinidade de alternativas fornecidas por esse processo.

Trata-se de uma postura que trabalha com o entendimento de que

a concepção de projeto seja de objetos, edifícios ou até fragmentos urbanos, só se torna passível de realização através do entendimento das

interações entre as partes que constituem o sistema. Considera também que a tecnologia deve ser trabalhada em conjunto com a criatividade humana. (TRAMONTANO, M., SOARES, J.P.,2012).

4 Visitar site www.wordle.net para criar a nuvem de tags.


40 | P á g i n a

Assim, esse processo exige do arquiteto um novo comportamento, que consiste no papel

não apenas de agentes criativos, mas também de gerenciadores na escolha de elementos que

servirão como parâmetros para o projeto.

2.5 - Estudos de referência.

A seguir serão analisados dois edifícios que usaram a lógica da parametrização no processo

de projeto.

2.5.1 – St Mary Axe, Fosters + Partners

O edifício St Mary Axe, produzido pelo escritório Fosters + Partners, finalizado em 2004,

localiza-se na cidade de Londres, no Reino Unido. Segundo o próprio escritório, é considerado o

primeiro edifício alto ecológico de Londres, possuindo 41 andares, 46400 metros quadrados de

área de escritório e espaços com lojas e cafeterias acessadas pela nova praça criada. No pico do

edifício está um clube que oferece uma vista panorâmica de 360 graus.

Figura 15 - imagem externa do edifício St Mary Axe

Fonte: Site oficial do Fosters + Partners.


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Uma das principais características do projeto é o trabalho com a geometria da planta e da

volumetria em geral a fim de tirar vantagem da ventilação natural, assim como considerar a

insolação para a criação de um bioclima natural dentro dos espaços de escritório..

Figura 16 - Croqui justificando o formato do edifício a partir do parâmetro da ventilação.

Fonte: buildingthegherkin.com

A planta possui forma circular com seis lacunas ao longo de seu perímetro, que serve como

eixo para a circulação do vento natural no edifício. Esses canais de ventilação são retorcidos a um

ângulo fixo ao longo de sua altura. Percebe-se que à medida que a altura atinge seu ápice a área

da planta diminui fazendo com que o volume se afile gradativamente.

Figura 17 - Planta baixa tipo.

Fonte: buildingthegherkin.com


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O resultado final da geometria do edifício foi resultado de inúmeras investigações que

foram possíveis através do método de projeto paramétrico. No começo dos anos 2000 o

grasshopper ainda não havia aparecido fazendo com que a modelagem paramétrica fosse feita

apenas através de scripts, pouco utilizado por escritórios de arquitetura. A modelagem deste

edifício, entretanto, se deu por um software criado pela Bentley Systems. A parametrização

permitiu os responsáveis pelo projeto de testar inúmeras soluções de escala, de rotação e altura

assim como prever sua performance ambiental (Figuras 18 e 19).

Figura 18 - Parametrização da altura e formato vertical do edifício a partir do programa usado.


Figura 19 - Parametrização da planta baixa a partir do programa usado.



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Graças à utilização da modelagem paramétrica, os projetistas conseguiram transformar os

elementos curvos de vidro que compõem a fachada em painéis planos. Essa técnica permitiu que

o visual curvo se mantivesse, mas fazendo com que o custo da construção caísse

consideravelmente.

Em seu artigo Parametric Design for Ecological Purposes – Case Studies and Algorithm

Examples (2015), Marcin Giedrowicz ao analisar este edifício, mostra como a modelagem pode ser

feita no software grasshopper.

O primeiro passo da construção do modelo é a combinação de três círculos com um centro

em comum: O primeiro é responsável pelo invólucro externo do edifício, o segundo para a

profundidade dos canais de ventilação e a última para a largura do núcleo de comunicação (Figura

20).

Figura 20 - Parametrização do projeto no Grasshopper.

Fonte: Artigo Parametric Design for Ecological Purposes – Case Studies and Algorithm Examples (2015)

A próxima fase da modelagem seria a duplicação para cima e a rotação da planta

previamente modelada em um ângulo fixo, executadas ao mesmo tempo. Esta ação tem como

resultado a espiral dos canais de ventilação no sentido do topo do edifício. A partir daí, os pisos

terão que ser escalados – individualmente através da curva bézier5 – mais largos na parte de baixo

e reduzidos à medida que sobe. Por fim, a última fase envolve a determinação da espessura de

cada piso, e a criação da estrutura do invólucro (Figura 21).

5 “A curva Bézier é uma curva polinomial expressa como a interpolação linear entre alguns pontos

representativos , chamados de pontos de controle (wikipedia,2016).”


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Figura 21 - Parametrização da estrutura e fachada.

Fonte: Artigo Parametric Design for Ecological Purposes – Case Studies and Algorithm Examples (2015)

Ao construir esse algoritmo, o modelo torna-se completamente flexível e passível de

modificações em qualquer elemento do edifício, sem que se requeira a modificação de outros

elementos, uma vez que os dados estão conectados entre si. Assim, pode-se realizar estudos

variados para chegar à melhor solução possível.

2.5.1 – The Hangzhou Tennis Center, NBBJ

O centro de Tenis Hangzhou, localizado na cidade de Hangzhou, na China, foi

projetado pelo escritório NBBJ e está previsto para ser concluído em 2017. Este centro possui

10.000 assentos e é parte de um plano diretor que envolve áreas para esportes e recreação além

de espaços para desenvolvimento comercial. Tendo em vista o desenvolvimento do projeto deste

estádio, foram utilizados os softwares Rhinoceros 3D e Grasshopper como ferramentas de projeto

e documentação.

Figura 22 - Perspectiva externa da arena.

Fonte: Site oficial do NBBJ.


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O processo de projeto paramétrico foi implementado neste caso. Segundo eles, um

algoritmo foi desenvolvido no Grasshopper sendo esse utilizado para estudar a geometria do

estádio e ao mesmo tempo coordenar informações com o time de colaboradores.

O exterior do envelope do estádio é composto por vinte e quatro estruturas modulares que

são dispostas ao redor o círculo onde ficam os assentos e o campo. Referidos como pétalas – pela

sua característica formal – elas não somente contribuem no aspecto estético, mas também servem

como sombra e proteção das chuvas na área dos assentos, além de comportar os equipamentos

técnicos necessários para a iluminação interna.

Um sistema modular foi definido parametricamente, estabelecendo-se primeiramente um

sistema de nuvem de pontos que servirá como controles na definição dos limites das curvas que

formam a superfície (Figura 23).

Figura 23 - Diagrama da parametrização das pétalas.



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A definição paramétrica do exterior da geometria permitiu à equipe de design a explorar

alternativas e variações dentro de limitantes conceituais. A nuvem de pontos paramétrica

primeiramente foi pensada a fim de controlar a forma. Alguns parâmetros de manipulação dos

pontos permitiram que os projetistas testassem e estudassem diferentes configurações (Figura

24).

Figura 24 - Variações possíveis com as pétalas.


A maior parte da avaliação dos módulos foram baseadas em sua maioria na estética, porém

parâmetros como sombra, drenagem, performance estrutural e sistemas técnicos de esportes

também foram considerados para se chegar à forma final.

A forte relação da forma com a estrutura induziu o time de projetistas a entrarem em

diálogo com engenheiros estruturais. O escritório NBBJ trabalhou com o t ime de engenheiros

estruturais da CCDI na elaboração do modelo 3D da estrutura metálica. A treliça foi

parametricamente desenvolvida a partir da geometria da superfície controlável. Os parâmetros

foram estabelecidos para permitir o controle sobre o espaçamento do membro estrutural assim

como a profundidade da treliça. Assim, o algoritmo criado permitiu os engenheiros analisarem a

performance da estrutura e fazer os ajustes necessários. O modelo paramétrico permitiu que isso

fosse feito de forma prática e rápida.


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Figura 25 - Estrutura da arena.


Análises na superfície também ocorreram de forma integrada ao algoritmo paramétrico

com o objetivo de visualizar e quantificar as áreas de curvatura na geometria. A superfície da pétala

foi dividida em painéis usando coordenadas UV. O revestimento de alumínio também foi

parametricamente modelado a fim de estudar com mais precisão o efeito visual e a proporção das

perfurações.

Figura 26 - Revestimento de alumínio.



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Para a fase de desenvolvimento do centro de tênis, a geometria do estádio precisava ser

documentada. Além de ser uma ferramenta essencial para o desenvolvimento do projeto

estrutural, o algoritmo do Grasshopper também facilitou a coordenação de outras ferramentas de

documentação. Os scripts desenvolvidos permitiram que os elementos pudessem ser exportados

em arquivos 3D no formato DWG a fim de usa-los futuramente no Revit.

Concluindo, O Centro de esportes de Hangzhou é um exemplo de um processo onde novas

ferramentas de design foram inventadas, desenvolvidas, integradas, coordenadas, modificadas e

compartilhadas com o propósito de entregar um projeto com um valor cívico especial para a China

(Miller, 2011, pg 148).


49 | P á g i n a


50 | P á g i n a

3.0 – AS FERRAMENTAS: RHINOCEROS E GRASSHOPPER

A indústria de softwares vem crescendo exponencialmente nas últimas décadas.

Nesse passo, os programas de desenho 2D e 3D tem evoluído consideravelmente em quantidade

e qualidade, permitindo aos profissionais de Design e Arquitetura aprimorarem a apresentação

(com modelos tridimensionais renderizações foto-realísticas) e representação técnica de seus

projetos, além de se tornarem ferramentas eficientes no processo criativo.

Apesar de haver uma imensa lista de softwares de modelagem para arquitetura, a

abordagem paramétrica requer características específicas de um software para a realização de um

projeto paramétrico o que restringe essa lista a poucos programas. Isso deve-se pelo fato de

poucos permitirem a modelagem algorítmica.

A seguir será abordado elementos técnicos do software Rhinoceros e em seguida o plug-in

Grasshopper, o mais utilizado entre os arquitetos para a elaboração de modelos paramétricos. Vale

ressaltar que o propósito deste capítulo é dar uma visão geral dos softwares e explicar como eles

desempenham a parametrização.

Figura 27 - Logotipo do Rhinoceros e Grasshopper, respectivamente.

Fonte: home.fa.ulisboa.pt


51 | P á g i n a

3.1 – Rhinoceros

O Rhinoceros 3D (geralmente abreviado Rhino ou Rhino3D) é um software

desenvolvido pela Robert McNeel & Associates (empresa de desenvolvimento de softwares) para

o sistema operacional Windows, sendo inicialmenteum plug-in para o AutoCAD. Posteriormente

tornou-se um aplicativo independente, podendo ser encontrado também para a plataforma MAC.

O Rhino é focado na modelagem de superfície em 3D mas pode ser usado em uma variedade de

formas e para fins diversos. Hoje, é mais utilizado nos ramos de design, arquitetura e engenharia

mecânica.

O Rhinoceros trabalha com curvas NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines),

modelos com base matemática, que são utilizados para representar curvas e superfícies,

oferecendo flexibilidade e precisão para a manipulação de formas (Figura 31).

Essencialmente o Rhino não trabalha com parametrização, porém, ele possui o sistema de

algoritmo, o RhinoScript, que permite a criação de volumes paramétricos através da linguagem

textual da programação.

Todo o assunto abordado a seguir tem como base aulas ministradas pela plataforma online

think parametric. Para este trabalho especificamente, serão focados apenas aspectos gerais destes

softwares, explicando seu funcionamento e lógica.

Figura 28 - imagem demonstrativa de uma superfície criada com a lógica NURBS.

Fonte: Wikipedia

https://pt.wikipedia.org/wiki/Design

https://pt.wikipedia.org/wiki/Arquitetura

https://pt.wikipedia.org/wiki/Engenharia_mec%C3%A2nica

https://pt.wikipedia.org/wiki/Engenharia_mec%C3%A2nica


52 | P á g i n a

3.1.1 - Interface

Logo ao iniciar, o usuário pode escolher diferentes tipos de templates para trabalhar.

Dependendo da área de conhecimento e do sistema de medidas pode-se escolher o métrico ou de

polegadas e também se especifica o objeto a ser criado como grande ou pequeno. No caso da

arquitetura, é considerado um objeto grande. A tela de trabalho assemelha-se com o a maioria dos

softwares de modelagem. É bastante intuitivo e oferece inúmeras ferramentas para atingir

qualquer resultado desejado.

Figura 29- Tela inicial com opções de templates.

Fonte: Acervo próprio.

Existem várias formas de se iniciar um comando no Rhinoceros. Uma é pela barra superior,

onde contém todas as abas necessárias com comandos para desenhar, editar, transformar além

de configurações gerais. Para ativar o comando, é necessário somente clicar no desejado (Figura

30).


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Figura 30 - interface do Rhinoceros com destaque para a barra superior.


Outra forma, e uma das mais utilizadas, é a partir da tela de comandos. Essa área serve

para digitar os comandos desejados no processo de desenho. Além disso, mostra o histórico de

comandos realizados durante o processo. Os usuários podem achar esse meio bastante

semelhante com a lógica do software AutoCAD (Figura 31).

Figura 31 - interface do Rhinoceros com destaque para a barra de comandos.


A forma mais intuitiva é pelos ícones. Como o Rhinoceros possui uma variedade

considerável de ferramentas, os ícones à esquerda da tela mudam a partir das abas que se

encontram logo abaixo à tela de comando. Se o usuário quiser encontrar ferramentas destinadas

a modelagem de um sólido por exemplo, é só clicar na aba de sólidos, que todos os ícones

aparecerão à esquerda(Figura 32).


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Figura 32 - interface do Rhinoceros com destaque para a barra de ícones.

Fonte: Acervo próprio

No lado direito da tela encontram-se (na configuração padrão) abas de propriedades, Tela,

ajuda e camadas, já que o Rhinoceros também trabalha com o sistema de camadas (Figura 33).

Figura 33 - interface do Rhinoceros com destaque para aba de propriedades de Tela.


O Rhinoceros 3D trabalha inicialmente com quatro Viewports (janelas de visualização), e

permite diferentes visualizações ao mesmo tempo. Por exemplo, ao modelar um objeto na janela

3D, o usuário pode visualizar suas vistas de topo, lateral direita e lateral esquerda na mesma

interface (Figura 34).


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Figura 34 - Interface do Rhinoceros com destaque para as quatro telas de visualização.


3.1.2 – Criando e editando – geometria 2D

O Rhinoceros 3D é um software que permite a criação de qualquer elemento de

uma forma. A seguir serão mostrados os elementos 2D que se estendem de um ponto a uma

superfície.

a) Ponto: é a geometria mais básica do Rhino. É alocado em um espaço 3D, através das

coordenadas X, Y, Z. Sua função é basicamente servir como ponto de referência para a

inserção de outra geometria.

b) Linha: É a geometria 2D mais básica. É simplesmente a conexão entre dois pontos.

c) Polylines (Poli linhas): É uma sequência de linhas. É geralmente usado como uma

geometria de referência, como por exemplo, a base de um modelo 3D.

d) Curvas: quando falamos de curvas, é necessário considerar a noção de grau. Uma poli

linha possui grau zero entre as quinas. Para dar continuidade à curva, pode-se modificar

o grau adicionando mais pontos de controle (control points). Uma curva ou poli linha

pode ser aberta ou fechada.


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Figura 35 - Ponto, Linha, Poli linha e curva no Rhinoceros.


Para criar qualquer geometria 2D é necessário somente escolher uma das formas de ativar

um comando (citadas acima) e seguir as orientações do próprio software. Como exemplo, na

criação de uma curva helicoidal pode-se usar o comando Helix. Após ativar o comando, o programa

pede para especificar um eixo no qual a curva irá girar em volta (Figura 36). Se quisermos desenhar

uma escada por exemplo, o eixo será na vertical; para isso coloca-se na viewport de vista frontal e

desenha-se a linha.

Figura 36 - Definindo o eixo da helicoidal no Rhinoceros.


Após definir eixo, aparece automaticamente a helicoidal, e à medida que o mouse é movido

pode-se definir o diâmetro dessa (Figura 37). É possível também escolher a quantidade de voltas

Ponto Linha Poli linha Curva


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que esse helicoidal dará em volta do eixo. Para se editar uma geometria 2D usam-se comandos

semelhantes aos do AutoCad, como Fillet, Join, Trim, Offset e Extend.

Figura 37 - Helicoidal desenhada no Rhinoceros


Uma característica do Rhino no que se diz respeito à edição de curvas são os Control Points

(pontos de controle). Ativando a visualização (comando F10) pode-se mover esses pontos e

modelar a curva a partir desses.

Figura 38 - Curva sendo movimentada por pontos.



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3.1.3 – Criando e editando – geometria 3D

Assim como a geometria 2D, o Rhinoceros 3D é um software que permite a criação

de qualquer elemento de uma forma bastante eficiente para a modelagem de geometrias

tridimensionais. Ele trabalha com uma organização retangular, característico do sistema NURBS,

que possui duas coordenadas: U e V. A seguir será mostrado os elementos 3D.

a) Superfícies: uma superfície pode ser imaginada como uma folha de borracha elástica.

Eles podem representar formas simples, como um plano, uma esfera ou um cilindro,

ou formas complexas. Podem ser abertas ou fechadas, cortada ou não.

b) Polysurface (Poli superfície): São duas ou mais superfícies juntas. Uma Polysurface

pode ser fechada ou sólida, como uma esfera. No Rhino já existe comandos que

automaticamente criam sólidos básicos.

Figura 39 - Superfíce e Poli superfície no Rhinoceros.


Como já foi citado, a lógica do Rhino na criação de geometrias 3D é baseada no sistema

NURB. É importante explicar a diferença entre NURB e MESH. O Rhino possibilita também a criação

de uma geometria a partir de um Mesh (malha) como por exemplo, uma forma complexa pode ser

criada a partir de vários triângulos. Para ilustrar melhor essa diferença, geralmente relaciona-se

com o desenho em pixels e em vetor (Photoshop e Illustrator). Em um desenho feito em pixels, à

Superfície

Poli superfície


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medida que se dá zoom na imagem a qualidade se perde e é fácil de se identificar a malha de cores

que compõe a imagem. Transferindo para linguagem da modelagem 3D, isso seria um modelo em

mesh. Já em uma imagem vetorizada, pode-se modificar a imagem e aumenta-la e mesmo assim

sua qualidade não se perde. No caso, esse seria um modelo baseado no sistema NURB.

Figura 40 - Sólido em Mesh thiangular e NURB

Fonte: Imagem de autoria própria a partir de um modelo 3D fornecido pelo thinkparametric.com

Existem várias formas de criar uma forma tridimensional. Para se criar uma superfície por

exemplo, pode-se utilizar o comando Edge Surface. Este comando cria uma superfície a partir de

no máximo quatro curvas, que servirão como os limites da superfície. Para executar esse comando

basta selecionar as quatro curvas desejadas, e uma superfície será formada.

Figura 41 - Superfíce sendo criada a partir do EdgeSurface.


MESH

triangular

NURB

Curvas base Após o Edge

Surface


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Outro comando bastante usado para a criação de superfície é o Loft. Esse comando cria

uma superfície a partir de uma série de curvas dispostas em sequência.

Figura 42 - Superfície criada com o comando Loft.


Existem inúmeras outras formas de se conceber uma superfície. Por isso, não serão

abordados os outros métodos, mas aconselha-se buscar em tutoriais.

Para editar superfícies ou sólidos segue-se a mesma lógica da geometria 2D. Pode-se usar

os comandos Trim, fillet , etc; assim como outros comandos específicos.

O Rhinoceros 3D possui inúmeros outros comandos e incríveis diferentes formas de

modelagem que não serão abordados neste trabalho, por não ser o foco principal. Entretanto

pode-se afirmar que o Rhinoceros 3D se apresenta como um software completo que permite a

modelagem desde formas simples a formas com um alto grau de complexidade.

3.2 – Grasshopper

O grasshopper é um editor de programação visual desenvolvido por David Rutten da Robert

McNeel & Associates, mesma empresa que desenvolveu o Rhinoceros 3D. Ele funciona como um

plug-in para o Rhino e é utilizado por profissionais criativos em diversas áreas de atuação, incluindo

arquitetura, Design e engenharia. O fluxo de trabalho entre o Grasshopper e o Rhino oferece a

Após o Loft

Curvas base


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oportunidade de explorar a parametrização de forma dinâmica em modelos geométricos. Ele

funciona como uma plataforma para desenvolver a lógica da programação de alto nível em uma

interface intuitiva e gráfica.

A programação visual consiste na manipulação de elementos lógicos de forma gráfica ao

invés de textual. O Python e o RhinoScript são conhecidos para a produção da parametrização no

Rhino 3D, mas requerem ao usuário o conhecimento de trabalhar com códigos, escrevendo-os de

forma vinculada a uma sintaxe específica de uma linguagem. Em contraste, a programação visual

(com a qual o Grasshopper trabalha) permite conectar blocos funcionais em uma sequência de

ações onde a sintaxe necessária são as entradas (inputs) dos blocos que recebem os dados de um

tipo adequado, e é organizado de acordo com o resultado desejado. O que é interessante nesse

tipo de modelagem paramétrica, é que ela te força a ser consciente de como você gera o seu

design.

Figura 43 - Programação no Pynthon e no Grasshopper, respectivamente.

Fonte: Grasshopper3d.com

Como a linguagem de programação não é familiar aos estudantes e profissionais de

arquitetura, a seguir serão mostrados de forma objetiva elementos e expressões necessárias para

o entendimento básico deste tipo de linguagem. Todas as definições foram retiradas de uma aula

expositiva na plataforma online Think Parametric.


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3.2.1 – O que é um programa?

Programa é uma sequência de instruções especificas, alguma solução que resolve um

problema ou uma operação. Em qualquer programa você vai achar cinco aspectos básicos:

a) Inputs (entradas): dado inicial que um programa precisa para operar

b) Output (saída): o retorno ou resultado uma vez que o programa é executado.

c) Matemática: performance da operação matemática.

d) Execução condicional: verifica uma certa condição a atender e a partir daí executa o código

dependendo disso.

e) Repetição: proforma uma ação repetidamente, normalmente com alguma variação.

3.2.2– Variáveis.

Uma das características mais poderosas de uma linguagem de programação é a habilidade para

manipular variáveis. Uma variável é um nome que se refere a um valor. O tipo de variável é o tipo

de valor que esse se refere.

a) Números Inteiros e duplos: Esses são os tipos de variáveis que mexem com números. Os

inteiros (Integers) são usados para armazenar os números inteiros e são usados

principalmente para contagem. Os duplos (Doubles) pelo contrário, relaciona-se aos

números decimais e são usados para cálculos mais precisos.

b) Booleanos (Boolean): Enquanto valores numéricos são bons para contagem e cálculo há

momentos que precisamos avaliar condições, por exemplo “o copo precisa ser cheio mais

da metade”. Nessa frase, “mais da metade” é uma condição e, portanto, precisamos de um

tipo de variável para nos dizer se esta condição é verdadeira ou falsa. Esses são os

booleanos.

c) Cadeia de caracteres (Strings): São as variáveis usadas para guardar texto.


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d) Operadores (Operators): São símbolos especiais que representam computações como

adição e multiplicação. Os valores dele são aplicados no que são chamados de operandos.

Por exemplo, os operadores +, -, *, / e ** fazem adição, subtração, multiplicação, divisão e

exponencial respectivamente.

3.2.3 – Funções.

No contexto da programação, uma função é uma sequência de declarações que desempenha

um cálculo. Quando se define uma função, você especifica o nome e a sequência das declarações.

Figura 44 - Exemplo de Função na programação padrão.

Fonte: thinkparametric.com (Curso de Grasshopper)

3.2.4 – Depuração (Debugging).

É o processo de rastrear erros em uma função. Existem três tipos de erros:

a) Erros de sintaxe: se refere à estrutura de um programa e as regras sobre essa estrutura.

Por exemplo, parênteses tem que vir em pares, então (1+2) é permitido, porém 8) é um

erro de sintaxe.

b) Erros de execução: esses erros não aparecem até o programa começar a rodar. Eles são

chamados de exceções porque geralmente indicam que algo excepcional e ruim aconteceu.

c) Erro de semântica: Se há algum problema de semântica no programa, ele vai funcionar com

sucesso no fato de que o computador não vai gerar nenhuma mensagem de erro, mas não

fara a coisa certa, fara algo diferente.


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3.2.5 – Grasshopper – Interface

A tela de trabalho do Grasshopper é bastante simples. É composto por quatro partes principais:

A barra de menu, localizado no topo da tela; a barra de componentes, a barra da área de trabalho

e a por fim, a própria área de trabalho.

Figura 45 - Tela de trabalho do Grasshopper.


Existem três diferentes tipos de objetos no Grasshopper :

a) Parâmetros (variáveis): São usados para guardar as diferentes variáveis que se pode

trabalhar dentro do Grashooper;

b) Componentes (Funções): basicamente servem para realizar ações, compostos de entradas

(inputs) e saídas (outputs).

c) Conexões (Fluxo): são as ligações entre os parâmetros e componentes e dita a lógica das

relações no algoritmo.


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Figura 46 - Representações de Parâmetros, Componentes e Conexões no Grasshopper, respectivamente.

Fonte: Imagem de autoria própria com base retirada do Thinkparametric.com

Outra importante característica do software, é que ele trabalha em uma lógica esquerda-

direita o que significa que os componentes sempre receberão informações do lado esquerdo e

produzirão os resultados ao lado direito.

Figura 47 - Ilustração da lógica esquerda-direita do Grasshopper.

Fonte: Imagem de autoria própria com base retirada do Thinkparametric.com

Parâmetro

Componente

Conexão


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3.2.6 – Grasshopper – sistema de cores

O Grasshopper também trabalha com um sistema de cores. Cada cor abaixo citada tem um

significado específico.

a) Cinza – a cor cinza indica que o componente já tem a informação necessária para trabalhar

corretamente e está em bom estado para funcionar (Figura 48).

Figura 48 - Componente cinza.

Fonte: Thinkparametric.com

b) Cinza escuro – quando o componente está nesta cor, significa que essa geometria ou

informação contida no componente está escondida e não aparece na tela de trabalho do

Rhinoceros 3D (Figura 49).

Figura 49 - Componente Cinza escuro.



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c) Verde – o componente fica desta cor quando o selecionamos (Figura 50).

Figura 50 - Componente verde.


d) Cinza claro – significa que o componente está desabilitado, a diferença é que ao invés de

esconder a informação da área de trabalho, geralmente desliga-se os componentes para

que este pare de receber Ou enviar informações (Figura 51).

Figura 51 - Componente Cinza Claro.


e) Laranja – é o estado padrão de qualquer componente quando esse é trazido para a área de

trabalho. Essa cor significa que não existe nada referenciado ou que ainda falta alguma

coisa para funcionar (Figura 52).


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Figura 52 - Componente Laranja.


f) Vermelho – significa que há alguma coisa errada com o componente, muitas vezes significa

que o tipo de informação na entrada não é o correto para realizar a função (Figura 53).

Figura 53 - Componente Vermelho.


3.2.7 – Listas e correspondência de dados .

O Grasshopper organiza suas informações em listas. Todas as saídas (outputs) produzidas

pelo grasshopper sejam elas pontos, curvas ou superfícies vão sair em forma de lista, como

mostrado na imagem abaixo:


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Figura 54 - Exemplo de Lista no Grasshopper.


No lado superior direito do painel existe um código que se chama “data tree path” que será

explicado mais à frente. Ao lado esquerdo, encontram-se números, que são os índices de cada

elemento dentro da lista. Nesse caso os índices estão relacionados a onze pontos, onde as

coordenadas são indicadas ao lado do número.

Figura 55 - Elementos da lista.


O próximo conceito é a correspondência de dados. É a forma com que o Grasshopper une

duas listas a fim de realizar uma função. Por exemplo, se quisermos dividir duas curvas em pontos

e depois criar linhas entre os pontos destas duas curvas, o que o Grasshopper automaticamente

fará é desenhar do ponto 1 de uma curva ao ponto 1 da outra curva, unindo os dois dados em um.

Existem outras formas de trabalhar essa correspondencia como o short list, long list, e cross-

DATA TREE PATH ÍNDICES DOS ELEMENTOS COORDENADAS


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refrence list. Essas relações não serão mostradas em detalhe neste trabalho, por ser de caráter

avançado.

Figura 56 - Exemplo da lógica de correspondência de dados no Grasshopper.


3.2.8 – Data Tree strucutre.

O Grasshopper possui o que é chamado de Data Tree structure, onde os dados são

organizados em uma estrutura que remete a de uma árvore. O propósito desta estruturação é de

permitir a identificação de todos os elementos dentro das definições, assim como permite

organizá-los e manipulá-los de inúmeras maneiras.


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Figura 57 - Imagem esquemática explicando a lógica do Data Tree Structure.


Como ilustrado na imagem acima, cada estrutura possui uma etiqueta de identificação, e

essas etiquetas são chamadas de “caminhos” (ou paths, em inglês). Tudo começa com um caminho

inicial, que tem a etiqueta 0. A medida que vamos construindo nossa definição com informações

que dependem desse ramo, você notará que ramos secundários surgirão, mas dessa vez terá dois

números inteiros ao invés de apenas um, e isso nos ajuda a identificar de onde esse ramo vem. A

partir daí essa estrutura continua crescendo nessa mesma lógica até atingirmos um grupo

especifico. Como já mostrado acima, nos painéis gerados pelo Grasshopper, a identificação do

“data tree path” aparece no canto superior direito, com números entre colchetes e separados por

ponto-virgula.


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Figura 58 - Lista com destaque para a indicação do data tree path.


Podemos usar um exemplo simples para clarificar este conceito. Se caso pegarmos uma

linha inicial do Rhino e referenciarmos no Grasshopper, o programa irá criar um primeiro caminho,

representado por {0}, onde contém uma linha de índice (0). Como próximo passo, eu divido minha

curva em três segmentos, através de quatro pontos desenhados. Este segundo passo é

considerado como outro ramo pelo Grasshopper, representado por {0;0}, sendo o primeiro

número identificando o ramo inicial e o segundo, o mais recente. Dentro deste ramo estão quatro

índices numerados de 0 a 3 que identificam os pontos que dividem a curva.

Figura 59 - "Paths" no Grasshopper.

Fonte: thinkparametric.com (Curso de Grasshopper)


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Resumindo, existem dois tipos de números inteiros a se atentar: os relacionados ao

caminho dos dados e por fim, o índice do item.

3.2.9 – Novos softwares, novos aprendizados.

Após esta breve explanação sobre os softwares mais populares quanto à produção de

modelos paramétricos, considera-se que o Rhinoceros e o Grasshopper trazem consigo novidades

que permitem aos arquitetos e estudantes uma maior liberdade de criação, assim como um maior

êxito em tornar realidade ideias volumétricas e estruturais mais ousadas e complexas.

O Grasshopper, entretanto, traz consigo uma necessidade de mudança de pensamento e

instiga os arquitetos a adentrarem na área da programação para entender a lógica da

parametrização. Esse talvez é o maior aprendizado que um profissional ou estudante terá que

adquirir para explorar estes softwares em seu máximo potencial.


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75 | P á g i n a

4.0 – CANVAS: O PROJETO PARAMÉTRICO DE UM PAVILHÃO.

Após abordar o tema da parametrização, será desenvolvido a seguir um projeto de

um pavilhão de eventos para a cidade do Natal, Rio Grande do Norte, com foco no processo de

projeto e na realização da parametrização, a fim de explorar as possibilidades que essa permite em

um processo de projeto.

4.1 – Pavilhão: uma estrutura flexível.

Pavilhão é um termo derivado do francês pavillon, baseado no latim papilionem e

tem como significado “borboleta” ou “tenda”, que se estica como borboleta ao pousar. “Logo,

etimologicamente, está estritamente relacionado à sua característica transiente e inconstante de

leve estrutura que se transforma onde delicadamente se fixa. (TONETTI, 2013, pg 26)

Acredita-se que uma das origens do pavilhão vem da necessidade de abrigos

desmontáveis e transportáveis em investidas militares de conquista e expansão territorial desde a

história da antiguidade. O pavilhão, desde então, sempre foi relacionado à noção de programa

simplificado e mobilidade. (TONETTI,2013).

Observa-se também um interesse por parte de arquitetos nas Bienais, principalmente na

história da arquitetura moderna. Os pavilhões eram associados ao uso de galeria de arte, e como

vitrines em Feiras Mundiais. Nesses cenários, os pavilhões possuem o papel de “representar

identidades nacionais ao materializar e divulgar tanto aspectos culturais como de desenvolvimento

tecnológico” (TONETTI,2013, pg 27) apresentando-se na época como uma possibilidade

experimental e de persuasão dos preceitos modernistas.

A tipologia de pavilhão, portanto, abrange diferentes escalas e diferentes usos. Um

pavilhão pode conter inúmeros programas, ou pode até não conter nenhum, possuindo uma

abordagem mais próxima a uma obra de arte em grande escala. Pode também possuir uma

característica temporária ou fixa.

Pode-se citar como um exemplo de pavilhão de pequena escala a Serpentine Gallery

Pavillion do ano de 2013 projetado pelo arquiteto Sou Fujimoto (Figura 60).


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Figura 60 - Serpentine Gallery Pavillion.

Fonte: http://www.domusweb.it/

Este pavilhão possui uma forte característica de escultura e não possui um uso fixo,

podendo funcionar como uma galeria de arte e espaço para descanso. Este projeto também possui

característica efêmera, já que a Serpentine gallery é um anexo à uma galeria já existente, e é uma

iniciativa da própria de comissionar anualmente um arquiteto para projetar um anexo. Portanto,

neste caso, é uma forma não apenas de promover arquitetura, mas também o próprio arquiteto.

Figura 61 - Imagem interna do pavilhão.



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A concepção de Sou Fujimoto para este projeto foi bastante simples. Ele tomou como

partido estruturas esguias metálicas, formando uma malha tridimensional orgânica que remete a

uma espécie de nuvem na qual os visitantes podem não apenas transitar através dela, mas explorá-

la por completo (Figura 62).

Figura 62 - Estruturas metálicas esguias e efeito interno.


Para exemplificar um pavilhão em maior escala é interessante observar as exposições

mundiais que ocorrem em diversas cidades do mundo, onde cada pavilhão funciona como uma

“vitrine” do país a qual representa. O pavilhão do Brasil na EXPO de Milão em 2015, projetado pelo

Studio Arthur Casas em parceria com o Atelier Marko Brajovic é um modelo que possui essa

característica (Figura 63).

Figura 63 - Pavilhào do Brasil na EXPO de Milão de 2015.

Fonte: Archdaily.com.br


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Segundo os criadores, o desafio foi proporcionar aos visitantes uma experiência sensorial

que transmitisse não apenas a cultura do Brasil, mas também se relaciona com o tema da feira

“alimentando o mundo com soluções” destacando assim a agricultura e pecuária do país.

O principal elemento utilizado foi uma espécie de rede tensionada que permeia todo o

edifício, e que segundo eles, representa a permeabilidade e fluidez da cultura brasileira. Abaixo

desta rede, tem-se uma praça e ao lado, encontra-se um volume rígido onde têm-se os espaços

expositivos, auditório, pop-up store, café, lounge para eventos, restaurante e administração 6

(Figura 64).

Figura 64 - Ftografias internas do pavilhão.

Fonte: Archdaily Brasil.

Há ainda uma infinidade de tipos de pavilhões com outros usos e escalas, entretanto esses

dois exemplos conseguem resumir a variedade e flexibilidade que esta tipologia apresenta, além

de sua leveza estrutural e legibilidade. Essas e outras características foram cruciais para a escolha

desta tipologia como experimento de um projeto paramétrico.

4.2 – O projeto

A ideia para o projeto do pavilhão vem do objetivo de proporcionar à cidade de

Natal, Rio grande do Norte, um equipamento cultural flexível que permita à cidade promover

cultura e receber eventos de diversas escalas. Não perdendo a simbologia que um pavilhão sugere,

a ideia é que esse se apresente como um símbolo cultural para a cidade.

6 Dados retirados de artigo publicado no portal ArchDaily Brasil.


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4.2.1 – O Local: Análise do entorno.

Com a premissa de que o pavilhão seja visível à maioria dos cidadãos e que esse

seja de fácil acesso, escolheu-se como local de inserção do pavilhão a Praça do Conjunto Mirassol,

localizada no bairro de Capim Macio7 e próximo à divisa dos bairros de lagoa Nova e Candelária.

Figura 65 - Localização do terreno escolhido.

Fonte: Autoria Própria.

Nas festividades de final de ano observa-se que várias estruturas temporárias comuns são

erguidas para abrigar feiras, comércios além de servir como plataforma para shows e espetáculos

artísticos de pequeno porte. Apesar disso, observa-se que seu estado encontra-se degradado, sem

7 Zona Adensável de Natal, com coeficiente de aproveitamento de 1,2, segundo o Plano diretor vigente da

cidade.


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nenhuma manutenção e por isso, pouco usada pela população a qual utiliza apenas o campo de

futebol de areia para praticar esportes.

Figura 66 - Imagens do local.


A praça possui uma área de 9.180 m2 e encontra-se rodeada por quatro avenidas: A Av.

Santos Dumont, a Av. Passeio das Rosas, a Av. Salgado Filho e a Av. das Tulipas. Paralela à avenida

Salgado Filho encontra-se a BR 101, rodovia que corta a cidade e que possui um fluxo considerável

de carros. Analisando somente o fluxo de carros, chega-se a este diagrama que resume a situação

do terreno em meio a estas ruas (Figura 67).


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Figura 67 - Diagrama de Fluxo de carros ao redor do terreno.


Ela também se encontra bem localizada, pelo fato desta estar perto de centros comerciais

importantes como o Natal Shopping, o Via Direta e o supermercado Carrefour, além de estar

próximo à Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), como é mostrado no diagrama

abaixo (Figura 68).


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Figura 68 - Diagrama de entorno.


Assim, sendo essa área apresentada como um potencial cultural, por estar ao lado da

rodovia mais importante da cidade e pelo estado da praça estar degradado, este local apresenta-

se como ideal para receber um pavilhão que não só abrigue os eventos já existentes, mas que

maximize o potencial cultural da área recebendo mais eventos de diferentes escalas durante o ano.


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4.2.2 – Canvas: conceito

Para capturar a essência do pavilhão e nortear o projeto como um todo, pensou-se no

conceito Canvas. O nome deriva da língua inglesa e traduzindo para o português significa lona, ou

tela de quadro de pintura.

Entretanto, o nome Canvas no inglês é comumente usado para definir não apenas o quadro

de lona, mas também qualquer área onde realiza-se algum trabalho. Por exemplo, no software

Adobe Photoshop, a área onde é realizada toda arte é chamado de Canvas, assim como no

Grasshopper.

Assim, a ideia é que o pavilhão por si só seja um Canvas, uma estrutura flexível capaz de

receber diferentes tipos de eventos culturais. Um edifício onde a vida é dada pela arte.

Figura 69 - Diagrama conceitual.


4.2.3 – A ideia: desenvolvimento

a) A linearidade e o campo: características estruturantes do projeto.

É notável a característica linear do terreno, com aproximadamente 245 metros de

comprimento. Percebe-se também a presença do campo de futebol de areia, com uma área de

2.187 m2 medindo aproximadamente 35mx 63m. Em época de chuva o campo alaga, servindo

como uma espécie de lagoa de captação. Assim, tomando como partido essas características,


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aproveitou-se a linearidade do edifício para a forma do pavilhão e decidiu-se manter o campo

devido ao seu papel funcional.

Figura 70 - Diagrama de estudo do terreno.


b) O campo: novos usos.

Como já mencionado, o campo de futebol existente desempenha um papel fundamental no

uso da praça. A partir disso foi pensado em toma-lo como um dos partidos arquitetônicos, com a

intenção de maximizar seu potencial de forma que novos usos de caráter público possam ser

desenvolvidos, tendo esse uma conexão direta com o pavilhão.

A referência principal para essa ideia foi o Jay Pritzker Pavilion localizado na cidade de Chicago,

Estados Unidos. Projetada por Frank Ghery, ela consiste em um dos maiores pavilhões de música

ao céu aberto do mundo. Ela possui um gramado onde são realizadas inúmeras atividades, desde

aulas de dança ao ar livre, a concertos de grandes orquestras no verão.


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Figura 71 - Millenium Park, fotografias em diferentes situações.


c) O programa.

A decisão do programa a ser inserido baseou-se na ideia de multiplicidade de usos. Para

isso decidiu-se inserir um auditório, com capacidade para abrigar uma variedade de eventos; Salas

multiuso, que podem ser usadas para aulas, palestras, estúdio ou reuniões diversas; e um espaço

aberto, chamado de Espaço Canvas, que consistiria em uma grande área capaz de receber eventos

de médio porte com estruturas temporárias e que tenham apelo público, como exposições de arte

e feiras diversas. Além destes três programas principais, pensou-se em uma cafeteria como forma

de manter o movimento constante no pavilhão.


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Figura 72 - Croqui da ideia inicial do programa.


O pré-dimensionamento resume-se na tabela abaixo.

Tabela 2 - Pré-dimensionamento.

ESPAÇO QUANT. ÁREA TOTAL (m2)

Auditório 1 650

Espaço Canvas (Multiuso) 1 350

Café 1 100

Salas Multiuso 3 80

Foyer /lounge 3 200

Administração 2 40

Depósito 1 20

BWC 4 60

Lixo 1 20

. Fonte: Autoria Própria.


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d) O gradiente: do fechado ao aberto.

Para organizar o programa, pensou-se em um gradiente linear. Sendo o pavilhão composto

por um espaço de caráter mais aberto e público (Espaço Canvas) e um espaço mais fechado e

privado (café, salas multiuso e auditório) decidiu-se criar um gradiente de usos com a lógica

fechado-aberto-fechado, para que o espaço mais permeável ficasse em evidencia sendo esse o

mediador entre a praça e os outros usos do pavilhão.

Figura 73 - Diagrama de disposição dos programas, tendo como base um gradiente.


e) Primeiras ideias volumétricas.

Com a organização do programa pré-estabelecida, procurou-se traduzir a lógica de

gradiente na forma através da altura e largura, sendo as extremidades mais altas e largas (onde

estão os programas mais fechados) e o meio mais baixo e de menor largura (onde encontra-se

o espaço aberto).


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Figura 74 - Diagrama das primeiras operações volumétricas.


f) O palco e o campo: comunicação.

Como já observado na análise do terreno e pressuposto a ideia de potencializá-lo, pensou-

se no campo como uma extensão do pavilhão. Para isso, o palco do auditório foi posicionado

na extremidade do volume, criando duas plateias: a interna (no auditório) e a externa (no

campo). Sendo assim, o palco torna-se flexível para pequenas apresentações privadas ou shows

públicos ou cinema ao ar livre, por exemplo. Assim, ajustou-se o volume para que o ângulo de

visão para aqueles que estão no campo seja o mais abrangente possível.


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Figura 75 - Diagrama de funcionamento do palco, com as três possibilidades.



90 | P á g i n a

g) O envelope: sistema parametrizado.

A fim de que o edifício seja legível e ao mesmo tempo leve, pensou-se desde o início

em um elemento simples que pudesse ser replicado, que funcionasse como envoltória do

edifício e que desse interesse estético ao pavilhão como todo. Com essas premissas,

pensou-se em uma forma de fita, enaltecendo a linearidade já presente no edifício. A ideia

é que esse elemento seja torcido em diferentes intensidades ao longo do edifício.

Figura 76 - Ideia do módulo.


4.2.4 – A parametrização

A ideia de parametrizar o elemento linear tem por objetivo torna-lo adaptável a

possíveis mudanças futuras do projeto, assim como permitir diferentes testes de acordo

com as variáveis escolhidas. A seguir será documentada a lógica seguida para torna-lo

paramétrico.


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a) Definição das variáveis

Procurou-se tornar o módulo linear o mais flexível possível. Para isso

definiu-se como variáveis a rotação do módulo, sua espessura, o espaçamento

entre eles e a largura.

Figura 77 - Diagrama das variáveis definidas.


b) O algoritmo

Antes de partir para os softwares de modelagem, definiu-se um algoritmo

inicial que irá guiar a modelagem (Figura 78).


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Figura 78 - Definição do Algoritmo.


c) A modelagem: Grasshopper

Foi desenvolvido um algoritmo isoladamente para depois esse ser aplicado

no projeto. Seguindo a lógica acima definida, será mostrado a seguir o passo a

passo de como foi desenvolvida a modelagem.

c.1 – Primeiro, colou-se dois componentes Curves, de forma que as duas

curvas (superior e inferior) fossem importadas do Rhinoceros8.

Figura 79 - Passo 1.

Fonte: Acervo Próprio.

8 As curvas foram desenhadas no rhinoceros para facilitar na manipulação e facilitar o algorítmo.


93 | P á g i n a

c.2 – Depois, utilizou-se o componente Divide Curve, que divide uma curva

em uma certa quantidade de pontos. Como o objetivo é dividir duas curvas,

criou-se dois componentes. Assim, ligou-se a entrada9 curve às respectivas

saídas componente curve.



As quantidades de pontos criados representam a quantidade de módulos.

Como esse é uma das variáveis, acrescentou-se um componente chamado ne

Number Slider 10 que possibilita modificar o número de pontos na curva. Como

eu quero que as duas curvas tenham a mesma quantidade de pontos, ligou-se

um único Number Slider à entrada chamada Count do componente Divide Curve.



9 Em inglês a nomenclatura utilizada é Input para entradas, e Output para saídas. 10 Number Slider é uma variável numérica que agrega valor a um determinado componente.


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c.3 – Para o próximo passo é necessário considerar a lógica de Data Tree

Structure (árvore de dados, ou informações). No momento que a curva foi

dividida, todos os pontos estão agrupados em um só “galho”. Isso dificultaria

quando eventualmente chegar o momento de ligar as duas curvas. Para isso é

necessário que cada ponto criado esteja em um galho diferente. Assim usou-se

o componente Graft Tree, que permite que isso aconteça.



c.4 – O próximo passo é criar linhas a partir dos pontos. Por isso adicionou-

se o componente Line SDL.


Fonte: Acervo Próprio..

Essas linhas serão a largura do módulo, portanto adicionou-se também um

componente Number Slider para que ela seja variável.


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c.5 – Com as linhas já criadas, chega o momento de criar a rotação. Como

no início foi mencionado, a ideia é que cada linha gire em um ângulo

diferenciado. Para isso usou-se o componente Rotate ligando-o às linhas

criadas.



Paralelamente, utilizou-se o componente Range a fim de proporcionar uma

variação de rotação, criando um domínio que vai de 0 a 360 graus rotação. O

resultado do Range é ligado ao componente rotação.


96 | P á g i n a



c.6 – Até o momento, todas as operações foram realizadas separadamente.

Agora a ideia é criar a superfície dos módulos, interligando as linhas da curva

inferior às da curva superior. Para isso utilizou-se o componente Loft.



Assim, à medida que as linhas mudam de tamanho, número e rotação, as

superfícies se adaptam às novas configurações.

c.7 – A última variável a ser colocada no algoritmo é a espessura. Para isso

foi acrescentado o componente Extrude ligando-o a um Number Slider para

modificar o valor da espessura.


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Assim, o algoritmo foi criado com base nos parâmetros estabelecidos no início,

podendo os módulos se adaptarem a qualquer forma que obtenha duas curvas, sendo variável a

quantidade, espessura, Largura e a rotação dos módulos.

Figura 89 - Definição Final no Grasshopper.



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Abaixo encontra-se alguns testes feitos com duas curvas simples.

Figura 90. - Testes com os módulos, mudando os valores das varáveis.


4.2.5 – Desenvolvimento final – Aplicando o algoritmo na fachada

Tendo o algoritmo do grasshopper definido, volta-se agora para a análise desse no

projeto. Alguns parâmetros foram estabelecidos para a escolha da configuração final dos

módulos como a insolação, a escala humana e o valor estético.

a) Insolação

Uma das funções dos módulos será de proteção aos raios solares. Para analisar a

eficiência do módulo e testar possibilidades, utilizou-se o plug-in do Grasshopper chamado


99 | P á g i n a

Ladybug, que permite gerar gráficos e análises ambientais a partir de um modelo

paramétrico. Assim, criou-se um outro algoritmo para chegar à análise de sombreamento.

Figura 91 - Algoritmo utilizado para gerar a análise de sombreamento no Ladybug.


As imagens abaixo são resultados das análises feitas com dois tipos diferentes de

espaçamento entre os módulos às 17 horas, horário onde o sol incide com mais intensidade

no pavilhão. Percebe-se que apesar da segunda opção dar uma maior permeabilidade aos

pedestres, ela apresenta-se ineficaz quanto à proteção solar, sendo a primeira opção mais

eficiente neste quesito.

Figura 92 - Estudo de sombreamento dos módulos no edifício.



100 | P á g i n a

b) Escala humana

Como o espaço Canvas possui a característica de ser uma extensão da praça, os

módulos precisam ter um espaçamento maior em relação às extremidades para que dê a

ideia de permeabilidade e permita aos usuários se movimentar facilmente.

c) Valor estético

Como a ideia de gradiente foi traduzida no zoneamento, assim como no volume,

procurou-se também seguir a lógica fechado-aberto-fechado. Assim, depois de inúmeros

testes realizados considerando os critérios acima descritos, chegou-se à configuração final

dos módulos que compõem a fachada.

Figura 93 - Definição final da fachada.


Para que no centro ficasse ainda mais aberto, ao transferir os elementos

parametrizados para o Rhinoceros, retirou-se um módulo a cada intervalo, como mostrado

acima. No mais, o resto possui os mesmos valores de espaçamento (aproximadamente 1,40

m entre eixos), medindo 1m de largura, 0,03 m de espessura e a altura variando de acordo

com a cobertura.


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Figura 94 - Perspectiva com a disposição final dos módulos.


Figura 95 - Perspectiva com o palco e os módulos.



102 | P á g i n a

Figura 96 - Perspectiva dos módulos no espaço Canvas.


4.2.6 - O Espaço Canvas e o Palco: possibilidades de usos e funcionamento

a) Espaço Canvas

O Espaço canvas como proposto inicialmente, possui 35 metros de

comprimento e uma média de 10 metros de largura. Os diagramas abaixo sugerem

os alguns, dentre inúmeros usos que este espaço pode ter.


103 | P á g i n a

Figura 97 - Diagrama de usos possíveis do espaço canvas.


Galeria de arte

Feira artesanal

Exposição científica


104 | P á g i n a

b) Palco Flexível

Uma das ideias mais exploradas no projeto foi a dinamicidade do Palco,

localizado na extremidade ao lado do campo. Para ilustrar as possíveis

configurações de Layout, foi desenvolvido um diagrama, mostrado logo abaixo.

Figura 98 - Diagrama de funcionamento do palco.

Fonte: Autoria Própria


105 | P á g i n a

4.2.7 - Materiais e Estruturas

a) Estrutura

O pavilhão foi pensado em uma malha de 5mx5m a fim de facilitar a

concepção Estrutural metálica.

Os módulos serão feitos de chapas metálicas torcidas à frio e parafusadas a

uma estrutura de suporte independente que por sua vez, será encaixada à

estrutura principal do pavilhão.

Figura 99 - Diagrama estrutural.



106 | P á g i n a

b) Fachada: revestimentos

Em partes do pavilhão onde exige-se uma certa transparência, será

adicionada uma fachada têxtil bioclimática a qual absorve o os raios solares em

33% e reflete 38%, além de permitir a passagem do vento11. Esse material

apresenta-se como uma solução eficiente para substituir o vidro na fachada

oeste e evitar um efeito estufa.

Figuras 100 e 101 - Diagrama de desempenho térmico e ftotgrafia de sua aplicação, respectivamente.

Fonte: www.facade-textile.com

Para revestir as fachadas cegas do exterior (na parte do auditório por

exemplo) escolheu-se como revestimento painéis de fibrocimento com textura

linear de cor branca (Figuras 102 e 103).

11 Informação retirada do fornecedor Facade Textile, no site www.facade-textile.com


107 | P á g i n a

Figura 102 e Figura 103 - revestimento de fibrocimento.

Fonte: Equitone.com

c) Cobertura e forro

A cobertura será de telha painel termo isolante metálica.

Figura 104 - Exemplo de telha termo isolante.

Fonte: Alcelormetal.com


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O forro será de placas cimenticias de cor branca afixadas à estrutura

metálica da cobertura.

Figura 105 - Exemplo de placas cimentícias

Fonte: www.apoioforros.com.br

d) Piso

O piso em sua maioria será de concreto polido, exceto no Espaço Canvas

que terá o mesmo revestimento da praça, com blocos de concreto.

4.2.8 – Apresentação do projeto.

A seguir serão apresentados desenhos esquemáticos do produto final. Contudo,

todas as plantas-baixas, cortes, fachadas, detalhes técnicos e imagens renderizadas em

melhor qualidade encontram-se em um volume separado deste.

a) Implantação

O pavilhão está implantado no centro da praça, recuado aproximadamente

7,50 metros da Av. Salgado Filho e 7,90 m da Av. Passeio das Rosas,

considerando a parte mais afilada da praça. Adjacente à Av. Passeio das rosas

foram destinadas 30 vagas de estacionamento. Ao longo da Av. Salgado Filho

propõe-se arborização, replantando as árvores existentes e também

acrescentando outras.


109 | P á g i n a

Figura 106 - Implantação Final



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b) Plantas baixas

Figura 107 - Planta baixa - Térreo


Figura 108 - Planta baixa - Primeiro andar



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c) Cortes

Figura 109 - Corte Longitudinal


Figura 110 - Corte Transversal



112 | P á g i n a

d) Detalhe

Figura 111 - Detalhe Construtivo



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e) Perspectivas

Figura 112 - Render Externo, Cinema aberto.


Figura 113 - Render Externo, Festival de música.



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Figura 114 - Render interno, Cafeteria.


Figura 115 - Render Interno, Mezanino, vista para exposição de arte.



115 | P á g i n a

Figura 116 - Render interno, Espaço Canvas com feira de frutas.


Figura 117 - Render Interno, Auditório.



116 | P á g i n a

5.0 – CONSIDERAÇÕES FINAIS

Pode-se afirmar com os estudos teóricos e com a experiência prática deste trabalho

que a essência do Design Paramétrico não se encontra exclusivamente na dependência de um

software ou na habilidade de entendê-lo, mas principalmente na capacidade de visualizar um

projeto como um sistema de dados onde encontram-se inúmeras variáveis, sendo o papel do

arquiteto de organiza-las, criando relações mútuas entre elas de tal forma que se permita chegar

a uma solução final dentro de um universo de possibilidades.

Existem ainda uma série de barreiras que impedem o pensamento paramétrico de

se disseminar aos profissionais e estudantes de Arquitetura e Urbanismo. Tendo por base a

experiência deste trabalho, a mais visível seria o aprendizado dos softwares que permitem a

parametrização, como o Grasshopper e o Rhinoceros, softwares ainda pouco difundidos nas

universidades brasileiras de Arquitetura. A menos visível, porém essencial, é o exercício do

pensamento algorítmico. Pensar em variáveis, desenvolver um sistema de passos, gerenciar dados,

dentre outras atividades não são explicitamente estudadas e desenvolvidas nos processos de

projetos mais comuns.

Na fase do desenvolvimento teórico deste trabalho, observou-se uma certa

dificuldade em encontrar bibliografias de autores brasileiros a respeito do Design paramétrico,

sendo a grande maioria delas em inglês. Contudo, acredita-se que o cenário é de um

despertamento maior por parte de pesquisadores, professores e alunos brasileiros sobre

parametrização e fabricação digital.

Ainda no desenvolvimento teórico, percebeu-se a amplitude que este tema possui, com

inúmeros de tópicos que podem ser abordados, como o urbanismo paramétrico, o conforto

ambiental atrelado a parametrização, os sistemas BIM ou as análises estruturais a partir de

softwares paramétricos.

A fase do projeto do pavilhão foi essencial para o entendimento completo do que

realmente a abordagem paramétrica significa e quais são as complexidades que ela traz consigo.

Encontrou-se dificuldade em desenvolver uma nova lógica projetual além do que foi desenvolvido

durante os anos de graduação.


117 | P á g i n a

Durante o processo de projeto, ocorreram várias modificações volumétricas e estruturais

que interferia diretamente na fachada parametrizada. Neste momento, observou-se uma das

potencialidades da parametrização, que é a fácil manipulação do modelo apenas com a mudança

de valores das variáveis no algoritmo criado. As dificuldades encontradas foram principalmente

relacionadas ao software mais precisamente na fase de desenvolvimento do algoritmo.

Em suma, considera-se toda essa experiência como uma grande descoberta de um universo

ainda pouco explorado. Ainda há muito mais a investigar, assim como ainda há muitos campos

inexplorados ainda a serem abordados pelo Design Paramétrico. Acredita-se, portanto, que o

Design paramétrico, interferindo na forma de pensar do arquiteto, consequentemente

proporciona uma nova produção arquitetônica ou um caminho alternativo para a solução de um

problema.


118 | P á g i n a

6.0 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CELANI, G. CAD criativo. Editora Campus, Rio de Janeiro, 2003.

CELANI, G. Beyond analysis and representation in CAD: a new computational approach to design

education.2002.202 F. Tese ((Doctor Degree of Philosophy in Architecture: Design and

Computation) – Department of Architecture, Massachusetts Institute of Technology, United States,

2002.

DAVIS, D. A History of Parametric. 6 de agosto de 2013. Disponível em: <

http://www.danieldavis.com/a-history-of-parametric/>. Acesso em: 5 Out 2015.

FLORIO, W. Modelagem Paramétrica, Criatividade e Projeto: duas experiências com estudantes de

arquitetura. Gestão & Tecnologia de Projetos, São Carlos, 6, feb. 2012. Disponível em

<http://www.iau.usp.br/gestaodeprojetos/index.php/gestaodeprojetos/article/ view/ 2011>.

Acesso em: 20 de Out 2015

GIEDROWICZ, M. Parametric Design for Ecological Purposes – Case Studies and Algorithm Examples.

Journal of Sustainable Architecture and Civil Engineering, Poznań, v. 3, n. 12, p 75 -85, 2015.

HERNANDEZ, C.R.B. Design Procedures: A Computational Framework for Parametric Design and

Complex Shapes in Architecture. 2006.196 f. Thesis (Doctor Degree of Philosophy in Architecture:

Design and Computation) – Department of Architecture, Massachusetts Institute of Technology,

United States, 2006.

HUDSON, R. Strategies for parametric design in architecture. An application of practice led research.

Thesis Department of Architecture and Civil Engineering, University of Bath, 2010.274 p.


119 | P á g i n a

JABI, W. Parametric Design for architecture. London, United Kingdom: Laurence King

publishing,2013.

KARLE, D.; KELLY. Parametric Thinking. ACADIA Regional 2011: Parametricism: (SPC) (p. 109 -148).

Lincoln: University of Nebraska, 2011.

MILLER, N. The Hangzhou Tennis Center: A Case Study in Integrated Parametric Design. ACADIA

Regional 2011: Parametricism: (SPC) (pp. 141 -148). 2011.

MOHAMMAD, K.E.S. A Discussion on the implications of parametric thinking on the Design

process and the Designer. Department of Architecture - University of Alexandria. Alexandria, Egypt,

2012.

OXMAN, R. (2006). Theory and design in the first digital age. Design Studies (Vol. 27 Issue 3. pp.

230-263 ).

POLONINI, F. B. S. A modelagem paramétrica na concepção de formas curvilíneas da arquitetura

contemporânea. 286 f. il. 2014. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) – Faculdade

de Arquitetura e Urbanismo, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2014.

ROSENFIELD, K. Parametric Space / Zaha Hadid Architects, Kollision, CAVI, Wahlberg. 02 Jul 2013.

ArchDaily. Acesso em 10 Out 2015. <Http://www.archdaily.com/396923/parametric-space-zaha-

hadid-architects-kollision-cavi-wahlberg/>

ROMCY, N.M.E.S.; TINOCO, M.B.M.; CARDOSO, D.R. Reflexões sobre a introdução da abordagem

paramétrica no ensino de projeto. V !RUS, São Carlos, n. 11, 2015. [online] Disponível em:

<http://www.nomads.usp.br/virus/virus11/?sec=4&item=2&lang=pt>. Acesso em: 12 de Mar

2016.


120 | P á g i n a

RUSHKOFF, D. Program or be programmed: Ten Commands for a Digital Age. United States of

America: OR books, 2010.

SCHEEREN, R.; LIMA, D.L.C. O manifesto do Parametricismo: perspectivas acerca de um "novo estilo

global" para o design da arquitetura e do urbanismo. V !RUS, São Carlos, n. 11, 2015. [online]

Disponível em: <http://www.nomads.usp.br/virus/virus11/?sec=4&item=5&lang=pt>. Acesso em:

15 de Fev 2016.

SENSKE, N. A Curriculum for Integrating Computational Thinking. ACADIA Regional: Parametricism:

(SPC) (pp. 91-98). Lincoln: University of Nebraska, 2011.

TRAMONTANO, M., SOARES, J.P. Arquitetura emergente, design paramétricos e o representar

através de modelos de informação. V!RUS, São Carlos, n. 8, dezembro 2012. Disponível em:

<http://www.nomads.usp.br/virus/virus08/?sec=6&item=1&lang=pt>. Acesso em: 13 Out. 2015.

TONETTI, A.C. Interseções entre arte e arquitetura. O caso dos pavilhões. 203p.il.2013. Dissertação

(Mestrado – área de Concentração: Projeto, Espaço e Arquitetura) – Faculdade de Arquitetura e

Urbanismo, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2013.

WOODBURY, R. Elements of Parametric Design. United States of America: Routledge, 2010.


120 | P á g i n a

7.0 – APÊNDICES

Algoritmo final no Grasshopper da modelagem dos módulos lineares.


121 | P á g i n a

Algoritmo final no Grasshopper do estudo de sombreamento.

canvas: abordagem paramÉtrica no projeto de um … · canvas: abordagem paramÉtrica no projeto de...

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