Uso de Regras de Gramática da Forma para automatizar reformas de apartamentos no Autodesk Revit Julho/2017

ISSN 2179-5568 - Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - 13ª Edição nº 013 Vol.01/2017 Julho/2017

Uso de Regras de Gramática da Forma para automatizar reformas de apartamentos no Autodesk Revit Alan Araújo1, Cristiana Griz2, Evila Araruna3 1UFPB, alanaraujo@projetoacg.com

2UFPB, crisgriz@gmail.com.

3IFPB, evilaararuna@gmail.com

Palavras-chave: Design Generativo, Revit, Gramatica da Forma

Resumo Visto a crescente demanda por reformas de apartamentos originalmente oferecidos

pelo mercado imobiliário, este artigo discute sobre como o design generativo pode colaborar

na padronização de soluções arquitetônicas, por meio da análise e elaboração de sistemas generativos que seguem a regras específicas na reforma de apartamentos previamente

analisados e delimitadas as opções. Estas regras foram previamente elaboradas pela autora

Cristiana Griz. Serão transcritas regras de aglutinação, divisão, alteração escalar ou de

rótulo. E a partir da sistematização destas regras, organizadas por grupos de regras formais

no software Autodesk Revit, objetivando a automatização do processo de criação de

soluções customizadas em massa. Neste artigo, são consideradas 6 tipologias de reformas executadas no Villa 4.

1. Introdução

Segundo Griz (2016), os projetos de apartamentos originalmente oferecidos pelo

mercado imobiliário (os projetos originais - POs) geralmente são customizados (resultando

no projeto reformado - PR), para se adequarem aos modos de morar particulares dos moradores. A falta de compatibilidade entre o projeto original e os desejos do morador

acarreta em maiores custos com compatibilização de projetos e na obra.

A customização em massa está relacionada à capacidade de oferecer produtos

personalizados, em grandes quantidades, a custos similares aos produtos padronizados e disponibilizados por meio da produção em massa. (GRIZ, 2016). Para realização desta

mudança na forma de se pensar e oferecer o projeto são necessárias metodologias

diferenciadas, que levem em consideração a pluralidade de contextos a quem o produto

arquitetônico deve ser adaptável.

Considerando este contexto vem sendo desenvolvida uma pesquisa intitulada

Projetos de morar do século XXI (Griz, 2014), que tem como objetivo fazer um diagnóstico

sobre os projetos de apartamentos produzidos pelo mercado imobiliário na cidade de Recife,

e paralelo propor estratégias que guiem a concepção destes projetos. Este trabalho é um

subproduto desta pesquisa e trata sobre aplicação de resultados já obtidos por Griz –

aplicação de regras, no programa Autodesk Revit.

2. Objetivo

Testar o nível de automação obtido a partir da reprodução de regras de Gramática da

Forma de apartamentono software Autodesk Revit.

Design Generativo Segundo Shea, (2005) sistemas de design generativo são focados em criar novos

processos de design que produzem projetos espaciais inovadores e ao mesmo tempo

construíveis através da exploração das capacidades atuais de computação e de fabricação.

No processo tradicional de projeto, o arquiteto, engenheiro ou designer determinam seu

produto final baseado em regras, situações e utiliza-se de seu repertório visual e criatividade

para defini-lo.

O Designgenerativo (DG) é uma metodologia de projeto que se distingue no método

tradicional por direcionar a criação por intermédio de um sistema generativo antes de ele

visualizar o produto final. Tendo em vista que neste caso, o projetista entende o universo do

problema e determina as regras, baseado em normas ou regras situacionais, para solucioná-lo criando um sistema generativo que irá lhe entregar diversas possibilidades

baseado nestas predefinições.

O Design Generativo representa o interesse em construir produtos bem como nos

processos de criação dos mesmos. Trata-se de um método de construção em que o designer foca seus esforços na criação de sistemas. Estes sistemas, por sua vez, baseado

em regras e delimitações rigorosos criam produtos variáveis dentro das possibilidades

previstas na base do designer.

Segundo Fischer (2002), DG não se restringe apenas a ferramentas, apesar que o

uso de computadores facilita o processo de criação e o torna mais apropriado devido ao fato

da disciplina implicar em abordagens industriais no sentido de requerer umagrande

quantidade de soluções. Fischer complementa que, ao mesmo tempo que esta produção

mecânica e monótona fica à mercê dos computadores enquanto que implica numa não

monotonia de resultados e produtos, uma vez que eles são criados das maneiras mais

variadas possíveis. Para tanto é necessário utilizar matemática, programação e computadores.

Neste sentido a utilização do software Revit, apresenta-se como uma tentativa de

parametrizar e automatizar a aplicação das regras desenvolvidas no trabalho em andamento

de Griz, que chegou a uma versão analógica, mas objetiva maior eficiência.

A gramática da forma A gramática da forma é um dos sistemas generativos de projeto. SegundoCelani

(2006), o formalismo conhecido como gramática da forma (do inglês shapegrammar) foi

desenvolvido no início da década de 70 por George Stiny e James Gips (1972). Ele consiste em um sistema de geração de formas baseado em regras e tem sua origem no sistema de

produção do matemático Emil Post (1943) e na gramática generativa do linguista Noam

Chomsky (1957).

ParaCelani (2006), a gramática da forma se insere numa área de conhecimento designada computacional design e que a palavra em inglês computation refere-se a

qualquer tipo de processamento de informações, incluindo desde a realização de operações

elementares até o estudo do raciocínio humano.Todavia as regras da gramática da forma

podem ser aplicadas de maneira totalmente analógica, sem a necessidade de ferramentas

computacionais, como foi o caso da tese de Cristiana Griz, base deste artigo.

O objetivo inicial da gramática da forma era servir de sistema de geração de formas

para a pintura e a escultura. Ao invés de projetar diretamente sua pintura ou escultura, o

artista projetaria suas regras de composição, sendo então capaz de combiná-las de

diferentes maneiras e, assim, criar uma variedade de obras de arte.

O método da gramática da forma é uma das abordagens que vem sendo utilizada

para a geração sistemática de arranjos espaciais, tendo como resultado maior variabilidade

e riqueza espacial (Duarte, 2007; Mussi, 2014; Andrade et al, 2012; Mendes e Celani, 2013). A gramática da Reforma

Neste tópico e no subsequente trataremos dos métodos e conceitos já trabalhados

por GRIZ et al (2016), em sua pesquisa.

Tomando como base os conceitos do método gramática da forma, a gramatica da

reforma tem como proposta a customização em massa projetos existentes, neste caso

projetos de apartamento de alto e médio padrão.

Segundo Duarte (2005), as gramáticas da forma podem ser analíticas ou originais.

Sendo elas analíticas quando usadas como ferramenta de análise de um grupo de projetos.

E originais quando concebida para gerar novos projetos, utilizando os requisitos e

necessidades estabelecidos.

A gramática da reforma apresenta uma versão analítica e uma versão original. Neste

trabalho a versão analítica analisa e identifica todas as alterações feitas nos POs, expressas

nos PRs. Ou seja, o formalismo é usado como método analítico e tem por objetivo explicar,

em forma de regras preliminares da gramática, os padrões de reforma, que por sua vez é a

principal etapa do processo de customização.

O Trabalho Piloto O estudo piloto (Griz et al, 2016) foi percebido que as customizações dos projetos

são feitas usando mudanças espaciais semelhantes, em espaços com funções, forma e

dimensão diferentes. Essas alterações espaciais foram classificadas em três grupos de

regras formais:

Regras formais de aglutinação (RF A): quando dois espaços convexos adjacentes

são aglutinados inteiramente e se transformam em um só;

Regras formais de divisão (RF D): quando um espaço convexo é dividido em outros

dois espaços; Regras formais de alteração escalar (RF E): quando dois espaços convexos

adjacentes alteram suas dimensões - um ficando maior que o outro.

Além dos três grupos formais, existe ainda um tipo de mudança frequente nos PRs:

Regras formais de alteração de rótulo (RF ar): quando um polígono convexo

permanece com a mesma forma e dimensão, alterando apenas sua função. Estas quatro regras acima citadas constituem os grupos de regras de Gramática da

Reforma. Esses quatro grupos de regras são referentes a espaços com forma, função e

dimensão distintos. Assim, para distinguir as funções do cômodo é atribuído um marcador

ao polígono convexo, fazendo com que a regra passe a se chamar Regra formal de adição 1

(RF A1), ou Regra formal de divisão 2 (RF D2).

3. Materiais e Métodos

Autodesk Revit A metodologia BIM se baseia na modelação paramétrica e na interoperabilidade

suportada por ficheiros de padrão aberto e é graças às relações paramétricas criadas que

toda a informação inserida se interliga levando a uma atualização em tempo real de todas as

alterações feitas, evitando assim a propagação de erros e a duplicação de informação

(RODAS, 2015).

O Revit é um programa desenvolvido pela empresa Autodesk que promove a aplicação BIM e apresenta-se assim como um novo avanço ao já conhecido CAD, Computer

Aided Design. Desenvolvido tendo como base os conceitos paramétricos, este programa

cria um modelo partilhado onde através da constante sincronização do mesmo possibilita

que qualquer alteração feita ao projeto por um utilizador seja verificada por outros. (RODAS,

2015). O intuito da utilização do Revit neste artigo é testar a aplicação do software, objetivando formas parametrizadas e automatizadas de aplicação de regras.

O objeto de estudo em questão é uma unidade do Villa 4, localizado na cidade de

Recife, produzidos na primeira década do século XXI. No trabalho analógico de Griz, as

regras de reforma incluem o plano bidimensional, as linhas representam as paredes e o

marcador denota a função do ambiente que o polígono representa. Neste estudo

utilizaremos o mesmo padrão, estabelecido pela autora Griz, no entanto sendo possível a

visualização da regra no plano tridimensional.

Foram selcionados os apartamentos reformados no Villa 4: 801, 901, 1101, 1701, 1901,2001. Para cada um dos apartamentos, foram importados os arquivos em dwg anteriormente

desenvolvidos por Griz; O arquivo dwg foi importado para o Autodesk Revit e em seguida as paredes foram

modeladas dentro do programa. (Figura 01);

Figura 01: apartamento utilizado

Figura 02: Modelo 3D do apartamento original

As paredes criadas foram agrupadas e renomeadas. Cada grupo representa uma regra anteriormente desenvolvida por Griz (figuras 03 e 04).

Figura 03: Gramática da Reforma dos aptos 801, 901, 1101, 1701, 1901 e 2001, respectivamente

transcritas no Revit

Para editar esses grupos e transformar uma regra em outra é necessário clicar no grupo e mudar a instância (tipo de grupo que representa a regra);

Figura 05: Regras Gramática da Forma aplicadas no apto 1701

A visualização da mudança é feita em tempo real.

4. Considerações Finais

A customização é um processo frequente, que embora comum, gera custos

elevados para seus compradores e para os empreendedores. A customização em

massa, utilizando do método da gramática da reforma apresenta-se como uma maneira menos custosa e mais eficiente de se alcançar os padrões desejados.

Com a utilização do Revit foi possível agilizar o processo de mudança de

regras e de verificação, uma vez que a regra é aplicada e visualizada em tempo real.

A principal vantagem em comparação com ao método analógico trabalhado por Griz,

é facilidade de utilização e o tempo investido neste processo. Todavia é de interesse

tornar o processo ainda mais eficiente utilizando ferramentas de programação visual que automatizem em um grau ainda maior o processo de mudança de regra.

Existem no mercado softwares como o Dynamo que pode ser utilizado como

aplicação para o Revit ou de forma independente. O software apresenta uma

interface de programação visual e parametrização que permite personalizar o fluxo

de trabalho de modelação BIM de forma a facilitar a análise de soluções conceituais,

além de trabalhar com a organização de dados por meio de algoritmos gráficos.

Como próxima etapa para este trabalho, pretende-se testar a eficácia de softwares desta natureza.

5. Referências Bibliográficas

[1] CELANI, G. Algorithmic Sustainable Design. Vitruvius, v. 116. Disponível em: http:

http://www.vitruvius.com.br/revistas/read/resenhasonline/10.116/3995. Acesso: 01 jun 2017

[2]CELANI, G. A gramática da forma como metodologia de análise e síntese em

arquitetura. 2006. Diponivel em:

http://www.ucs.br/etc/revistas/index.php/conexao/article/view/222/213 Acesso: 02 jun 2017

[3]DUARTE, J. P. (2005). Towards the mass customization o housing: the grammar of

Siza's houses at Malagueira. Environment and Planning B: Planning and Design.

[4]FISCHER, T.; HERR, C.M. Teaching Generative Design. Design Technology

Research Centre, School of Design. The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong. Teaching Generative Design, in: Celestino Soddu (ed.): Proceedings of the 4th Conference

and Exhibition on Generative Art 2001, Politechnico di Milano University, Milano, Italy. 2002

[5]GRIZ, C. Projetos de apartamentos do Recife: Relação entre morfologia e modos

de morar contemporâneos (Projeto de pesquisa) Universidade Federal de Pernambuco, Recife. 2014

[6]GRIZ, C.; MENDES, L.; AMORIM, L.; HOLANDA, M. A.; CARVALHO. O meu modo

de morar: uma gramática para reformar apartamentos. SIGraDI, Buenos Aires, Argentina.

2016

[7] HANSON, J. Morphology and Design. Reconciling intellect, intuition, and ethics in the reflective practice of architecture. UniversityCollege London, UK

[8]MUSSI, A. G. Os Padrões de Ampliação Espontânea de Interesse Social em Porto

Alegre, RS, e Região Metropolitana: Uma proposta de Aplicação da Gramática da Forma e

Sintaxe Espacial. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre. 2014

[9]RODAS, I. Aplicação da metodologia BIM na Gestão de Edifícios. Faculdade de

Engenharia da Universidade do Porto, Porto. 2015

[10] SHEA, K.; AISH, R.; GOURTOVAIA, M. Towardsintegrated performance-drivengenerative design tools. Automation in Construction, mar. 2005

6. Anexos

Derivação Villa 4 – Apto 801

RFA1 AGLUTINAÇÃO C

P B

SE CP

RFA2 AGLUTINAÇÃO Q S

M SM

RFA3 AGLUTINAÇÃO C

L C

L CL

RFD1 DIVISÃO C C C

P R

FD2 DIVISÃO SU SU

CL

RFD3 DIVISÃO BS B

S C

L R

FE1 ALTERAÇÃO

ESCALAR A

S Q

S A

S Q

S R

FE2 ALTERAÇÃO

ESCALAR C

L B

SM C

L B

SM R

FE3 ALTERAÇÃO

ESCALAR C

L S

M C

L S

M R

FE4 ALTERAÇÃO

ESCALAR B

SM S

M B

SM S

M R

AR1 ALTERAÇÃO DE RÓTULO QSE BSE

RAR2

ALTERAÇÃO DE RÓTULO E HT

RAR3

ALTERAÇÃO DE RÓTULO Q HO

Derivação Villa 4 – Apto 901

RFA2 AGLUTINAÇÃO Q S

M SM

RFD4 DIVISÃO SM SM C

L R

FE5 ALTERAÇÃO

ESCALAR C QS C Q

S R

FE6 ALTERAÇÃO

ESCALAR B

SM C

L BS

M C

L R

FE7 ALTERAÇÃO

ESCALAR S

U B

S S BS

RFE8

ALTERAÇÃO ESCALAR J B

S J BS

RFE12

ALTERAÇÃO ESCALAR

SU

CL S C

L R

AR2 ALTERAÇÃO DE RÓTULO E HT

RAR3

ALTERAÇÃO DE RÓTULO Q HO

RAR4

ALTERAÇÃO DE RÓTULO CL RP

RAR7

ALTERAÇÃO DE RÓTULO QSE DP

RAR10

ALTERAÇÃO DE RÓTULO BSO LV

Derivação Villa 4 – Apto 1101

R

FA2 AGLUTINAÇÃO Q SM SM

RFA4 AGLUTINAÇÃO S

M C

L SM

RFA5 AGLUTINAÇÃO Q C

L Q

RFA6 AGLUTINAÇÃO B

SO B

SU BS

RFA8 AGLUTINAÇÃO S

M S SM

RFD2 DIVISÃO SU S

U C

L R

FD3 DIVISÃO BS BS

CL

RFD4 DIVISÃO SM S

M C

L R

FE1 ALTERAÇÃO

ESCALAR A

S Q

S A

S Q

S R

FE9 ALTERAÇÃO

ESCALAR S

M C

L S

M C

L R

FE10 ALTERAÇÃO

ESCALAR B

SU B

SO B

SU B

SO R

AR5 ALTERAÇÃO DE RÓTULO E J

RAR6

ALTERAÇÃO DE RÓTULO J E

RAR7

ALTERAÇÃO DE RÓTULO QSE DP

RAR8

ALTERAÇÃO DE RÓTULO SU BSU

Derivação Villa 4 – Apto 1701

RFA2 AGLUTINAÇÃO Q S

M SM

RFD2 DIVISÃO SU SU L

RFE6

ALTERAÇÃO ESCALAR

BSM

CL

BSM L

RFE8

ALTERAÇÃO ESCALAR J B

S J S R

AR3 ALTERAÇÃO DE RÓTULO Q HO

RAR4

ALTERAÇÃO DE RÓTULO CL RP

Derivação Villa 4 – Apto 1901

RFD6 DIVISÃO C C D

EP R

FE5 ALTERAÇÃO

ESCALAR C QS C Q

S R

FE6 ALTERAÇÃO

ESCALAR BS

M C

L B

SM C

L R

AR2 ALTERAÇÃO DE RÓTULO E HT

RAR3

ALTERAÇÃO DE RÓTULO Q HO

Derivação Villa 4 – Apto 2001

RFA2 AGLUTINAÇÃO Q S

M SM

RFA4 AGLUTINAÇÃO S

M C

L SM

RFA31 AGLUTINAÇÃO E B

SE E

RFD4 DIVISÃO SM S

M CL

RFE1

ALTERAÇÃO ESCALAR

AS

QS

AS

QS

RFE5

ALTERAÇÃO ESCALAR C Q

S C QS

RFE11

ALTERAÇÃO ESCALAR C B

SE C BSE

RAR1

ALTERAÇÃO DE RÓTULO QSE BSE

RAR9

ALTERAÇÃO DE RÓTULO Q HT