"Nem Clarim, Nem Clarineta"Micro Habitação Transportavel

“ Parto do desejo do desenvolvimento do projeto arquitetônico associado à prática construtiva, apresentando...”

“Nem Clarim,

...Nem Clarineta�

O Trabalho Final de Graduação -

- O projeto

de uma construção desmontável, com função de habitáculo temporário, com área mínima, caráter flexível, passível de ser reproduzido industrialmente, adaptável a diferentes realidades ambientais e transportável para locais de acesso restrito.

Ana Beatriz Nestlehner Cardoso de Almeida Orientador: Prof.Dr. Eduardo de Jesus Rodrigues São Paulo, março/2012 Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo

Índice Introdução

______________ 10

capítulo primeiro - a busca pela teoria As REFERÊNCIAS cONCEITUAS Buckminster Fuller ______________ 18 Estruturas Espaciais Metálicas ______________ 24 SCT – Sistemas Construtivos Transportáveis _____28 AS REFERÊNCIAS de projeto Micro-Arquitetura O2 Treehouse IKOS Spherical Tree House

______________ ______________ ______________ ______________

32 33 34 35

capítulo segundo - a concepção do projeto As Problemáticas Arquitetônicas _____________ O Partido Arquitetônico ______________ O Processo Criativo ______________ A escolha do Partido volumétrico _____________ Os Modelos ______________ A Malha e o Patrocínio ______________

42 44 46 50 54 58

Bibliografia

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AnexoS - O Projeto

___________

Introdução Devido as minhas experiências, na prática de atividades ligadas à exploração de cavernas em áreas florestais de difícil acesso, inseridas no bioma Mata Atlântica, no município de Iporanga, Região do Vale do Ribeira, Estado de São Paulo, constatei a necessidade da existência de abrigos que, além da função básica da proteção, pudessem ser utilizados como observatórios, ou ainda como unidades avançadas de pesquisa científica.

Iporanga possui a maior área contínua preservada de Mata Atlântica do Estado de São Paulo, apresenta topografia acidentada com rios de águas ligeiras e inúmeras cavernas. Seu clima quente e úmido é marcado pela alta pluviosidade, o que lhe confere uma vegetação exuberante e grande biodiversidade. Estas características naturais atraem grande número de turistas, praticantes de esportes radicais, cientistas e estudiosos. Por ser uma região de colonização antiga, apresenta diversas trilhas de viajantes e tropeiros, além de abrigar comunidades tradicionais isoladas, localizadas em meio à floresta. Os caminhos são extremamente acidentados e restritos ao uso de pedestres e animais de carga.

Atividades desenvolvidas em regiões inóspitas e montanhosas como no município de Iporanga, muitas vezes, requerem vários dias de intensa diligência e pernoite em locais que se mostram inviáveis para o assentamento de barracas convencionais. Normalmente, nestes casos, o conhecimento ancestral de nossos caboclos dita as regras de sobrevivência.

A sabedoria vernacular dos moradores da floresta ensinanos a melhor maneira de se “deitar acampamento”, com o mínimo de recursos possíveis. Esta situação de improviso é comum para quem desenvolve atividades em áreas florestais montanhosas, sejam elas, decorrentes da prática extrativista de subsistência, ou, em decorrência de pesquisas científicas. Não importam os motivos, as necessidades são as mesmas: abrigo e proteção .

O convívio com a população tradicional da Iporanga gerou o desenvolvimento de habilidades como a construção de jiraus, pequenos abrigos e utensílios básicos , como forquilhas e ganchos para pendurar alimentos e equipamentos. O leito de pernoite, muitas vezes, ocorre em redes, que são amarradas em árvores.

O armazenamento e assentamento acima da cota do solo garante a proteção contra a umidade e o ataque de animais silvestres que transitam no terreno.

f1– Acampamento na Caverna Teminina no Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira.

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Sendo a região caracterizada pela dificuldade do acesso humano, iniciei de forma empírica a determinar um programa baseado na dificuldade de transportabilidade de material. A construção deveria possuir um sistema constituído por peças simples, leves, de fácil transporte e montagem.

Motivada por tais vivências, senti necessidade de ir além da minha experiência nas florestas da Mata Atlântica Paulista, assim, realizei uma visita exploratória à região Amazônica, bioma diverso, que apresenta uma geografia diferente : Se aqui, os entraves acontecem em função do terreno acidentado, lá são as águas e as umidades a complicarem os assentamentos provisórios.

O objetivo da viagem foi observar em outras comunidades isoladas, suas habitações e as soluções adotadas pela população frente à necessidade de abrigos temporários.

Percebi a semelhança das dificuldades, identificadas, tanto no bioma da Mata Atlântica quanto no da Amazônia, marcadamente, a precariedade dos acessos, o isolamento territorial e a inexistência de infraestrutura.

Afora as dificuldades, observei também as moradias vernáculares e os abrigos improvisados, encontrando paridade nas soluções arquitetônicas adotadas nos dois biomas. Problemas semelhantes resultaram em soluções parecidas.

O partido arquitetônico é a conseqüência formal que surge como resultado de diversos determinantes, entre eles os fatores históricos, ambientais, sociais, as técnicas construtivas adotadas e o programa de necessidades.

Populações isoladas retiram o material construtivo do entorno de seu território e as técnicas construtivas adotadas são resultantes de uma experiência coletiva vernacular que só se mantêm enquanto se perpetuar as condições ambientais e o isolamento. Constatei que para estas populações os valores utilitários são fundamentais e dominadores da vida; não suportam a arbitrariedade formal, e os valores estéticos, são subordinados aos utilitários. Uma moradia, além de proteção e abrigo, necessita apenas ser econômica. Os espaços não são delimitadores. Dessa forma o uso coletivo se impõe e suas funções se mesclam com liberdade.

abrigo, gira na busca da economia de energia humana e de seus recursos. Quando podem optar, deixam de cortar folhas de palmeiras para improvisar um abrigo, e carregam consigo, em seus longos trajetos, lonas de plástico leves, facilmente dobráveis e tensionáveis e as utilizam para este fim. Nas florestas da Amazônia, assim como, nas florestas da Mata Atlântica, a questão da moradia ou do abrigo provisório se resume em um juízo: “Menos é Mais”.

Embora, na arquitetura o critério de valor estético seja interno, imanente da própria obra, para compreensão do resultado final do partido adotado para a elaboração do projeto há de se considerar que seus valores se manifestam materialmente e subjetivamente a partir de uma proposição hipotética: menos peso, menos volume e menos área, resultando em mais eficiência Iniciou-se o projeto empiricamente com alguns croquis, que ao serem apresentados a alguns arquitetos e professores, ensejaram o conhecimento dos trabalhos de Richard Buckminster Fuller- o maior inspirador de minhas referências.

Tal aproximação tornou imperiosa a investigação sobre as características de estruturas espaciais, Sistemas Construtivos Transportáveis (S.C.T.), Micro-Arquitetura , Design Nômade e Casas nas Árvores. Essas sustentam o programa arquitetônico, proporcionando base teórica para o desenvolvimento das Premissas, do Partido, do Projeto Arquitetônico e da Construção dos Modelos.

Observando a integração destas populações em seus territórios e com a natureza, constata-se que os esforços empreendidos pela manutenção da vida são de tal magnitude que tudo, da alimentação a feitura de um

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f2. Choupana do Renato Ă 8 km de uma estrada vicinal do municĂ­pio de Presidente Figueiredo Amazonas.

CAPĂ­TUlo Primeiro

a busca pela teoria conceitual

3. GeodĂŠsica de Fuller no The Design Vitra Museun.

richard Buckminster Fuller (1885-1983) Diversos arquitetos dizem “inspirados nas ideias de Buckminster Fuller” para justificar a escolha formal das estruturas geodésicas ou a adoção do pensamento “mais com menos”. Assim coloca-se a importância de descrever, de forma resumida, a influência de tais conceitos na escolha do partido estrutural, consistente do projeto desenvolvido Fuller é um dos americanos utópicos do inicio do século XX, desenvolveu vários tratados, trabalhos e experiências abrangendo áreas como geografia, ecologia, tecnologia, arquitetura, design, geometria, poesia e até o projeto de um automóvel. Durante a Primeira Guerra Mundial trabalhou na NAVY (marinha norte americana), especializando-se nas tecnologias da construção naval. Desenvolveu um novo sistema construtivo para habitação fundamentando-se no que designou chamar “LIVINGRY”(1).

Em 1928 patenteou o projeto de uma unidade de habitação chamada “dymaxion (2) houses ”, a forma mais econômica possível de se viver confortavelmente - Um projeto de edifício com planta hexagonal, estrutura piramidal, segura por um mastro central e com banheiro químico embutido, podendo ser produzida de forma industrial e carregada por um helicóptero.

Durante a Segunda Guerra Mundial, foi contratado pelo governo dos Estados Unidos, quando desenvolveu sua primeira geodésica, partido que após 1950, tornou-se extremamente popular, sendo utilizadas, por exemplo, pela Ford, Alcoa e no Pavilhão de Motreal’s na EXPO 67.

Acreditava que o projeto das cidades deveria ser baseado em um “Comprehensive Anticipatory Design” (3) conjugado ao conceito de “ephemerization”(4), desenvolvido dentro de um projeto global, que abrangesse o conhecimento dos diversos sistemas existentes (energia, economia, geografia e ecologia humana) levando em consideração as características geográficas e seus recursos locais, para que os novos ambientes construídos fossem auto-suficientes provendo as necessidades básicas de toda a população.

f4. As primeiras experiências de Fuller constituiram-e em explorar a possibilidade das forças distribuídas por cabos tencionados, na imagem Fuller mostra um modelo de base hexagonal seguro por um mastro central.

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Fuller pode ser considerado um “ecologista de padrões de mobilidade” por interpretar que, a maioria dos meios, dos sistemas, e das relações, são formas de energia em constante movimento. O conjunto desses padrões de movimentos constitui-se a base para a organização da ecologia, na busca daquilo que é mais vantajoso e econômico.

vocaBulário

de

Fuller

1.“lIVINGRY” o controle do meio ambiente em prol do beneficio da humanidade, através do redirecionamento do uso das tecnologias provenientes do desenvolvimento da engenharia e da aeronáutica, gerados nos períodos de guerra, o que chama “KIllINGRY” (o microondas e o refrigerador são exemplos provenientes desse desenvolvimento).

2. “DYmAxION” “dynamic + maximum” são resultados do seu conceito de “ephemeralization” tornando-se a base para o desenvolvimento de projetos de automóveis, casas e mapas “dymaxion”. Esse princípio é a habilitação do desenho estrutural, que tenha seu desempenho otimizado dentro das possibilidades tecnológicas.

3. “COmPREHENSIVE ANTICIPATORY DESIGN” utilização de todo o potencial dos recursos mun-

diais existentes de forma mais econômica possível através de um programa global , no qual os padrões de energia do universo deveriam ser localizados e redirecionados para toda população mundial distribuindo uma riqueza, que não derivaria de dinheiro ou das formas “pré-industriais” do capitalismo, mas sim de uma expansão da capacidade tecnológica.

4. EPHEmERAlIZATION é impulsionado pela tecnologia e abriga as idéias de “mais trabalho com menos energia”, “maior competência com menos poder humano”, “maior produtividade com menos especialização” e trabalha no nível dos sistemas industriais

f5. Imagem da planta, da vista e da isométrica da Dimaximun House (O projeto foi considerado um escândalo em 1929).

19

vocaBulário

de

Fuller

5.“SYNERGETIC“ Sinergia significa o comportamento de sistemas totais não previstos pelo comportamento de suas partes tomadas separadamente, representando comportamentos integrados e explicando a integridade eternamente generativa do Universo.

6. “ENERGETIC SYNERGETIC GEOmETRY” descrita com palavras incomuns como: “stress”, “tensional integrity”, “vector equilibrium”, “octaedron”, “tetraedron”, que é resultado da sua concepção do universo através da Física Quântica.

Sua geometria estaria articulada nas forças da natureza inerentes ao microcosmo e macrocosmo e seria ferramenta para o descobrimento de suas formas

7. “VECTOR EQUIlIBRIUm” ou coordenação abrangente, é um sistema triangular e tetraédrico vetorial, aritmético, geométrico, topológico, cristalográfico e energético empregado pela própria natureza. f6. Croquis da habitação dymaximum “The Flye Eye”.

Entende o autor que a maior mudança nos padrões ecológicos humanos decorreu por alterações provenientes do uso dos automóveis e dos aviões, que modificaram drasticamente nossos padrões de mobilidade. A partir disso o homem passou a pertencer não mais a uma comunidade local, mas sim a uma comunidade global. O problema estaria na tendência humana de fixar-se em determinados lugares do território. Para Fuller, esses lugares não existiriam e o conceito de permanência humana seria uma ilusão.

Acredita, ele que o entendimento do ambiente residencial como “algo fixo” no território é resultado da nossa cultura e tradição construtiva, o que considera um padrão ultrapassado e obsoleto. Assim a cidade do futuro deveria ser construída cientificamente, levando em consideração a eficiência do peso dos materiais, do trabalho, da energia utilizada, através seu conceito de “comprehensive design”.

As unidades de habitação deveriam ser reproduzidas através do conceito de “Tensional Integrity”, baseado nos princípios de integração das forças resultantes das compressões e das tensões de uma estrutura sólida.

Negando a matemática fundamentada nos planos cartesianos e acreditando nas forças estruturais das formas orgânicas da natureza, começou a buscar indícios matemáticos inspirando-se nas esferas. Criou seu próprio sistema matemático a “Energetic Synergetic(5) Geometry(6) ”, a partir do uso do “Vector Equilibrium ” (7), que adota a coordenação a sessenta graus ao invés de noventa graus, possibilitando o desenvolvimento de estruturas capazes de abranger espaços muito grandes com vãos livres mais econômicos, se comparados a outros sistemas.

A composição de tetraedros resultaria na estrutura geodésica, sendo esta a mais forte e eficiente de todas as formas. Enquanto Fuller desenvolvia suas teorias, ocorreram os descobrimentos da física quântica, demonstrando que as formas primordiais de todos os elementos predicavam das aglomerações de esferas, cuja coordenação é feita subdividindo seus raios infinitamente em um comprimento de onda modular de baixa frequência, ou seja, combinação de tetraedros que resultam nas formas geodésicas. Em 1954 patenteia seu sistema sob o nome de “geodésica building construction”, a partir de então suas estruturas se espalham por todo o mundo.

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O desenvolvimento do projeto da arquitetura de Fuller se dá a partir da conjugação dos fundamentos de “Energetic Synergetic Geometry” , “Ephemerization” e “Comprehensive Anticipatory Design”. Dessa forma as cidades seriam construídas de forma rápida, eficiente, com caráter móvel e estruturas leves quase invisíveis.

As casas do futuro não seriam apenas uma unidade de habitação, mas sim parte de um amplo projeto global de mobilidade e bem estar comum.

Apesar da cúpula geodésica não ser a solução definitiva dos nossos problemas, podemos notar que o processo construtivo está mudando seu padrão empírico, substituindo-o planejadamente através da racionalização projetual e da modulação, prevendo menos gasto e desperdício de material e maior eficiência construtiva, tanto no que diz respeito à quantidade de trabalho humano quanto à velocidade de construção. f7. O esquema demonstra como ocorre a conjunção das formas geométricas dentro do pensamento do Fuller. f8 O esquema mostra como ocorre à variação da frequência das arestas que conjugam uma estrutura geodésica.

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f9. Modelo de estrutura espacial .

estruturas espaciais O projeto arquitetônico baseado no raciocínio do desenvolvimento de estruturas espaciais resulta na produção de edifícios mais leves e resistentes. Isso ocorre devido a sua modularidade geométrica que permite a distribuição mais homogênea dos esforços no conjunto desse tipo de sistema.

Os componentes das estruturas espaciais são produzidos através da lógica de pré-fabricação industrial, racionalizando as etapas de projeto, produção e montagem, possibilitando a reprodução em série das soluções desenvolvidas. Sua construção é feita através da combinação das peças – normalmente barras e conectores - por aparafusamento, encaixe ou compressão. Isso torna o sistema mais flexível, já que depois de montado, pode ser desmontado e reutilizado.

Trata-se de um Sistema Construtivo Desmontável apresentando vantagens na racionalização das logísticas de transporte e estocagem.

A eficácia estrutural desse tipo de sistema está intrinsecamente ligada ao sistema de conexões entre as barras. O nó é o componente central das estruturas espaciais e deve ser indeformável e resistente o suficiente para permitir a transmissão dos esforços de cargas estáticas e dinâmicas; além de ser concebido com uma lógica simples que facilita a fabricação e agiliza a montagem . f10. Vista superior e vista lateral de cobertura em treliça espacial.

exemplos

de sistemas de

conexÕes

sistema mero (1942)

f11. Sistema de conexões Mero.

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Desenvolvido na Alemanha pelo Dr. Max Mengeringhausen foi o primeiro sistema a ser criado.

Produzido em série dentro de uma lógica industrial ainda é, atualmente, comercializado em sua forma original – Uma esfera em aço, com 18 furos para aparafusamento das barras. Na França é conhecido como “Sistema Tectovis”.

sistema space deck (1954) Desenvolvido na Inglaterra, é um sistema baseado na simples repetição de um elemento piramidal em aço, formando uma dupla grelha autossustentável. Esse sistema foi aperfeiçoado ao longo do tempo e possuí vantagens como: solidez, leveza, adaptabilidade, transportabilidade e rapidez de montagem. É composto por elementos em forma de semi octaedros dispostos uns ao lado dos outros. A base quadrada desse elemento se encontra na camada superior formando ângulos. As diagonais, em perfis ocos de seção circular, são soldadas aos ângulos da camada superior e aos nós da camada inferior (parte forjada com ligações aparafusadas). As barras são rosqueadas no conector.

f12. Sistema de conexões Space Deck.

sistema triodetic (1955) Desenvolvido no Canadá por Fentiman, esse sistema utiliza como elemento de base um perfil em alumínio, oco, circular com dimensões variáveis. As barras são afuniladas em sua extremidade, seccionadas segundo um ângulo adequado e introduzidas por pressão nas fendas dentadas do nó. A ligação se faz por pressão, sem solda nem parafuso.

f13 .Sistema de conexões Triodetic.

sistema unistrut (1955) Desenvolvido pelo americano F. Attwood, esse sistema possui a restrição de permitir apenas uma configuração geométrica, além de os vãos não poderem ultrapassar certos limites. A flexibilidade está na rapidez e facilidade da montagem e desmontagem da estrutura.

f14. Sistema de conexões Unistrut.

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f15.Cobertura tensionada.

sct -

sistemas construtivos transportáveis

categorias

sistemas construtivos das

As Construções móveis possuem características efêmeras e são necessariamente projetadas para poderem se adequar em diferentes disposições, situações ou colocações. Os sistemas construtivos de caráter temporário possuem três categorias diferentes(8) :

CONSTRUÇÕES mÓVEIS Transportadas completas e intactas, podendo ter em sua própria estrutura um mecanismo de transporte que possibilita serem empurradas ou carregadas.

categorias existentes

o sistema modular Prevê a produção industrial da unidade de forma seriada, existem dois grupos desse sistema: Unidades Volumétricas e Unidades Prontas - completamente independentes, a sua instalação final restringe-se na conexão de redes publicas de fornecimento de água, luz e esgoto. As qualidades técnicas dependem do rigor do detalhamento do projeto. A flexibilidade projetual está na ampliação das áreas através do acoplamento das unidades.

CONSTRUÇÕES RElOCÁVEIS Transportadas em partes e montadas praticamente imediatamente no local de uso. Não possuem grandes restrições em relação à logística de transporte.

CONSTRUÇÕES DESmONTÁVEIS Transportadas completamente desmontadas, ocupam pouco espaço para transporte sendo assim mais flexíveis nas suas formas e tamanhos. No entanto possuem uma lógica de montagem mais complexa.

Os Sistemas Construtivos Transportáveis são normalmente adotados para uso de programas de atividades como eventos e construção de Pavilhões. No entanto, devido à facilidade de transporte, armazenamento e montagem, são os mais adequados para suprir a demanda de abrigo em regiões em estado de calamidade ambiental ou civil.

8. deFinição de roBert kronenBurg em ‘houses and development oF the portaBle Building’

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in

motion: the genesis, historY

f16. Sistema Modular.

o sistema

de

estrutura

de

memBranas

São construções caracterizadas por possuírem cobertura tênsil. O conceito estrutural é basicamente uma moldura compressiva rígida com sistemas de ancoragem que suportam uma cobertura maleável tensionada. É um sistema leve com peso médio de 1,5 a 2,0 kg/m². Os tecidos mais usuais são constituídos de fibra de poliéster revestidos com PVC (PVC-PES), mas, também há tecido de fibra de vidro revestido com polímero a base de flúor (PTFE). As qualidades técnicas dependem da qualidade do tecido e das especificações de uso. A flexibilidade está nas suas possibilidades plásticas, peso e logística de transporte.

sistema

de

f17. Instalação de cobertura tensionada.

estruturas pneumáticas

Foi a partir da Primeira Guerra Mundial que estruturas pneumáticas foram utilizadas como abrigos temporários.

Com a melhoria da qualidade dos tecidos sintéticos esse sistema foi sendo aprimorado. A estruturação na membrana é causada pelo fornecimento de pressão interna, isso determina sua forma, integridade estrutural, resistência e estabilidade. São as mais econômicas no que diz respeito ao custo em relação à área de abrigo que proporciona. A flexibilidade está no alto grau de transportabilidade, adequação a diferentes terrenos e no método de montagem.

f18. Assim como nas bolhas é a diferença entre a tensão do ambiente interno com o externo que possibilita a sustentação das membranas.

sistema Flat-pack São caracterizados por possuir um desenvolvimento construtivo prático, leve e fácil de ser transportado e montado. São comercializados em forma de kits “faça você mesmo”, que contém todas as suas partes desmontadas e um manual de instrução. A flexibilidade está na logística de transporte, peso e montagem, por isso é o mais utilizado em regiões de acesso restrito. Pode ser considerado o sistema mais sustentável de todos por promover a disseminação da técnica através do manual de instrução. f19. Sistema flapt pack projeto Re: motion.

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f20.Casas na árvore vernáculares da Nova Guiné.

30

a busca pela referĂŞncia projetual

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Micro- Arquitetura O projeto e construção de habitações com mínimas dimensões, que possam ser reproduzidas dentro de uma lógica industrial, são chamados pelo Prof. Dr. Richard Horden (9) de Micro-Arquitetura (10) - Objetos entre a arquitetura e o design, com o programa caracterizado pela experimentação do conceito “mais com menos” (11)•, apresentando os apoios com o solo através do mínimo contato possível. Richard Horden acredita que esse tipo de arquitetura vai além da produção de um artefato, devendo ser gerada como um novo produto de inovação em relação à vida humana. Em suas disciplinas, busca novas direções educacionais para o desenvolvimento da pesquisa interdisciplinar, a fim de aproximar a relação entre a arquitetura e o design.

Horden caracteriza a Micro- Arquitetura como a construção de uma unidade autônoma, que pode ser transportada, devendo conter todas as suas partes adjacentes. O programa deve resolver as questões de suprimento de energia, água, saneamento e conforto, além de abranger a definição dos materiais e mobiliários adequados a essa escala, procurando desenvolver utensílios que supram as necessidades humanas básicas: dormir, trabalhar, cozinhar, higiene e estocagem.

f21.Imagem mostra o Forschungsstation Peak Lab – Projeto. desenvolvido pelos estudantes da TU – Munchen em parceria com a ETH Zurich. Consiste em uma estação de pesquisa para ser instalada em regiões isoladas a 4000m nos Alpes, comporta três pessoas durante o período de três semanas.

9. Richard Horden, um arquiteto inglês (http://www.hcla.co.uk), é professor doutor e fundador do departamento de Mikroarchitektur da Universidade Técnica de Munique (TU-Munchen). Acredita que no processo de aprendizagem é essencial a compreensão da composição espacial dos componentes, não apenas através da utilização de softwares que permitem o trabalho de volumes 3D, mas também através da construção de modelos em escala 1:1 possibilitando o manuseio e o teste de materiais. Seus trabalhos podem ser vistos no website.

10. “Micro Arquitetura” também chamada de “Arquitetura e Design de Produto” o relacionamento com o desenho industrial é devido à necessidade da prática interdisciplinar.

11. Semelhante ao conceito de Fuller de “Ephemerization”.

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O2 Treehouse O2 Treehouses é um escritório fundado pelo designer californiano Dustin Feider. Baseado nas teorias de Buckminster Fuller, suas unidades são reproduções de formas geodésicas, que podem se apoiadas inteiramente em uma ou mais árvores. As estruturas são normalmente de material leve e reciclável. Os habitáculos produzidos pela O2 são pré-fabricados e seu programa essencial é o fornecimento se abrigo.

A unidade básica comercializada possuí estrutura de alumínio T2 ou aço revestido, a trama é constituída por 60 arestas metálicas conectadas com cavilhas de 2 polegadas. A vedação interna é feita através de tecido de alta densidade de polietileno reciclável (HDPE) e cartões de plástico estabilizador de UV que garantem a durabilidade do material. A vedação é presa na parte interna da trama estrutural e, o sistema de abertura das janelas é feito através de zíper.

Ainda há a opção de colocar a vedação por fora da trama estrutural, nesse caso o material fornecido são painéis impermeáveis de material reciclável cobertos com uma resina ecológica. Há também, a possibilidade de anexar painéis solares e janelas. O piso é constituído por placas de madeira.

A unidade é adquirida através de um kit “faça você mesmo” com todos os elementos necessários para sua construção, assim como manual descritivo e explicativo de todas as etapas construtivas. f22. Exemplos de unidades comercializadas pela O2 Treehouse.

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IKOS O arquiteto Francês Gilles Ebersolt, produz unidades desmontáveis dentro dos ideais de mobilidade. Sua unidade Ikos foi desenvolvida para fornecer abrigo nas atividades relacionadas ao ecoturismo, moradia temporária e observatório para a pesquisa do meio ambiente.

Criada em 1987, ela apresenta forma esférica e é facilmente transportada e montada. Pode ser apoiada no solo, ou em árvores. Sua capacidade é para duas ou três pessoas, possuindo período de manutenção de cinco dias. Apresenta área de proteção com raio de 3.2 metros, espaço suficiente para atividades de trabalho, higiene pessoal e três redes.

As vedações externas são flexíveis, constituídas como uma membrana transparente que protege contra o vento, chuva e sol. Ainda há uma segunda cobertura, constituída em lona, que possibilita o uso flexível dependendo da situação de montagem. A geometria esférica é um icosaedro, constituído por vinte faces triangulares, podendo ser apoiado ou pendurado.

As barras são constituídas por alumínio com 4 cm de diâmetro. Os doze nós foram desenhados para permitir mais que uma possibilidade de montagem. O peso varia de 50 a 100 kg, quando completa.

Sua base é montada no solo e depois colocada na posição onde será apoiada. Também pode ser transportada com um balão. A entrada se dá pela parte inferior, através de uma escada vertical. Possui uma varanda na parte superior, um espaço livre, que pode vir a ser utilizado como um observatório.

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f23. Ikos em uso, apoiada sobre uma árvore em região marcada por cobertura Florestal Amazônica. f24. Croqui da unidade Ikos.

f25 e f26 .Ikos instalada apoiada em terreno irregular em Madagascar .

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Spherical Tree House Chudleis é o idealizador da Spherical Tree House , seu sistema construtivo foi baseado na interdisciplinaridade das tecnologias navais. As unidades são produzidas artesanalmente em madeira ou em fibra de vidro e o método construtivo é análogo ao de caiaques e canoas.

O sistema de suspensão é inspirado nos cabos de veleiros e as escadas de acesso nas mortalhas penduradas nos mastros. A unidade pode ser carregada em uma caminhonete e necessita de equipamentos especiais para a sua instalação.

Essas esferas são estaiadas nas árvores sustentadas através de cabos de aço preso em suas laterais.

Há quatro alças de segurança simétricas dispostas longitudinalmente. Os quatro cabos superiores funcionam como fixadores, enquanto outros quatro inferiores possuem a função de proporcionar a estabilidade da unidade. Em caso de acidentes cada um deles é capaz de sustentar toda a esfera e seu conteúdo.

Para instalar uma esfera é necessário haver três árvores equidistantes, onde são fixados os cabos que vão suspendê-la, dispostos quase verticalmente. Dessa forma o peso fica no meio desses cabos e as cargas são distribuídas uniformemente, resultando em um objeto estruturalmente estável e resistente a fenômenos naturais como: tempestades; granizo; vento e neve. Sua casca de vedação distribui todo o esforço de possíveis impactos em sua área de superfície, transmitindo-o até os cabos de sustentação e estabilização. Além disso, sua casca de fibra de vidro é resistente à punção e fissuração assegurando a segurança do habitáculo.

O acesso é feito através de escadas e pontes suspensas.

As pontes são presas na parte inferior das barras de segurança da unidade e em duas árvores posteriores, para haver estabilidade em seu percurso. As escadas são helicoidais, acompanhando o tronco das árvores, conectando o transeunte a outras pontes ou ao nível do chão.

A companhia produz 3 tipologias mobiliadas diferentemente com peso de, aproximadamente, 500 kg cada. A espessura das paredes variam de 3 mm a 18 mm, dependendo do material, e fornecem isolamento térmico, podendo ser habitadas a temperaturas de até – 20º C. Contam com um sistema de energia elétrica com saídas de 120 e 240 volts a ser conectado à rede publica de energia. No seu programa interno é previsto área pra sentar, deitar e apoiar, apenas uma tipologia possui uma bancada de cozinha com provimento de água. f27 e f28. Spherical tree house instalada, permitindo observar os sistemas de acesso como pontes e escada.

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F29. Unidade sendo transportada em um automóvel utilitário de pequeno porte.

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CAPíTUlo Segundo

a concepção do projeto

“O Projeto de uma de construção desmontável, com função de habitáculo temporário, área mínima, caráter projetual flexível, podendo ser reproduzido industrialmente, adaptável em diferentes realidades ambientais e, transportável para locais de acesso restrito.”

f30–Vist a interna de modelo 1:20 .

As Problemáticas Arquitetônicas Premissas Arquitetônicas > O projeto deve prever o uso temporário do habitáculo e o desenvolvimento de seu desenho encontrar o máximo de eficiência em uma área mínima, suficiente para contemplar as atividades de trabalho, higiene e descanso, para no máximo três pessoas.

O habitáculo deve apresentar condições de uso extraordinárias em situações ambientais extremas. O intuito não é repetir os padrões usuais de uma habitação tradicional, mas sim prover um abrigo pleno com um período de manutenção pré-definido. É previsto que a unidade instalada possa permanecer no local, permanentemente, ou possa ser deslocada.

> O projeto deve prever um sistema construtivo desmontável e ergonomicamente transportável para regiões de difícil acesso.

O transportabilidade ergonométrica é o maior desafio para a definição de um programa arquitetônico. Suas problemáticas relacionadas ao peso e armazenamento direcionaram a busca de um sistema construtivo desmontável e a pesquisa de materiais leves e resistentes.

A questão da instalação em locais onde o acesso é restrito direcionou a adoção de sistemas construtivos em que a montagem não dependesse do uso de energia elétrica ou equipamentos especiais (12).

> O projeto deve prever as mais diversas situações de montagem do sistema construtivo: apoiado, flutuando ou estaiado. Portanto, contemplar um sistema estrutural capaz de possibilitar mais de uma forma de montagem.

A questão da sua adaptação em diferentes realidades ambientais impõe que sua estrutura seja dinâmica o suficiente para resistir aos esforços de diferentes condições de contorno(13).

f31– Caverna Teminina, Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira 42

> O projeto deve prever o uso de materiais construtivos capazes de oferecerem segurança e conforto térmico em áreas de Clima Tropical Úmido.

As condições de isolamento em áreas ambientais selvagens exigem a proteção contra as intempéries e invasão de animais. Os materiais construtivos ideais devem ser resistentes à corrosão e suportar condições climáticas adversas, além, de proporcionarem conforto e proteção.

> O projeto envolve a utilização do habitáculo como unidade avançada de pesquisa cientifica, um observatório do meio.

O uso como um observatório do meio, determina que as vedações de sua superfície possuam certo nível de transparência, possibilitando assim, a visibilidade do entorno, além de assegurarem que o usuário dispense o uso constante de equipamentos de segurança.

> O projeto dever ainda prever a possibilidade da produção industrial do modelo e sua comercialização em kits.

O conjunto projetado deve estar dentro de uma lógica industrial- buscando a racionalização dos elementos por meio da modulação projetual. A comercialização em kits propõe maior flexibilidade para a aquisição de adicionais, no entanto, prevê que haja um manual de instrução que permita a autonomia do usuário no processo de montagem.

12. equipamentos que dependam de energia , como bombas de ar e guindastes.

13. são as condições dos esforços que o objeto está submetido.

f32 .Chachoeira do “Ai meu Deus” Eldorado -Sp, região do Vale do Ribeira.

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O Partido Arquitetônico A pesquisa teórica e a análise das problemáticas das premissas arquitetônicas, possibilitou o desenvolvimento do projeto arquitetonico, a partir da escolha ideal dos materiais, soluções estruturais, e volumétricas.

O partido arquitetônico adotado foi determinado a partir da escolha do sistema estrutural no formato de uma treliça espacial metálica, formada por hastes e conectores - ideal para resistir a diferentes condições de contorno, além de apresentar qualidades nas logísticas de produção, transporte, peso, armazenamento, montagem e desmontagem.

Haverá sempre um volume comum, que poderá ser inteiramente fechado, e seguindo a premissa da transportabilidade, optou-se por usar para a vedação uma associação de materiais com característica tênsil.

Toda a superfície desse volume será constituída por uma malha de aço inox fixada e tensionada junto às hastes da estrutura buscando obter a rigidez estrutural necessária para todo o conjunto.

Para a proteção contra as intempéries, optou-se pelo uso de lona plástica tensionada com cabo de aço. O mobiliário será associado ao conjunto da estrutura e vedações, baseado no conceito de pendurar: redes, ganchos, sacos, bancada, entre outros. As partes adicionais necessárias para a instalação das diferentes formas de assentamento da unidade serão associadas ao sistema estrutural.

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f33 .Testando as possibilidades de flutuabilidade do modelo construĂ­do .

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O Processo Criativo Um dos instrumentos utilizados para auxilio do processo criativo foi o desenvolvimento de um artefato lúdico em escala 1:20, constituído por arestas e conectores. O comprimento das arestas foi previamente definido de acordo com as condições de transporte ergonométricas.

Para facilitar a visualização dos volumes construídos adotou-se o seguinte sistema cromático: Arestas Roxas :1,50 m Arestas Rosas : 2,00 m Arestas Azuis : 2,50 m Além, de possibilitar a experimentação de diversas composições volumétricas, esse artefato foi suporte para a compreensão dos aspectos sobre estabilidade estrutural dos sistemas criados - quando a combinação das partes mostra-se rígida foi considerado que as forças do conjunto apresentavam-se em equilíbrio.

O processo de desenvolvimento do projeto foi marcado por ensaios a partir da criação de modelos, em seguida da sua representação bidimensional para averiguação das medidas reais do pé direito, área útil e área de planificação. Esses ensaios permitiram a escolha do partido volumétrico mais adequado para as condições de uso e expansão do habitáculo.

A dificuldade da representação gráfica de estruturas tridimensionais é o fato da não visualização das dimensões reais de suas partes. Para o descobrimento da localização exata de cada ponto foi necessário adotar os instrumentos da geometria descritiva(14). A prédefinição do comprimento das arestas facilitou a etapa de representação.

f35. Esquema mostra épura, mecanismo da geometria descritiva. f34. imagens de alguns modelos feitos com o artefato lúdico desenvolvido para apoio do desenvolvimento criativo.

14. A geometria descritiva é utilizada para a localização exata dos pontos de um volume 3d em um desenho representativo 2d.

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ensaios

primeiro

ensaio

No primeiro ensaio optou-se pela utilização de arestas de apenas 1 comprimento. O partido formal estrutural, parte dois planos horizontaiss conectados por hastes laterais.

Tanto a base, quanto a cobertura possuem o formato ½ de um hexágono, sendo que o plano superior apresenta um giro de 180º em relação ao inferior. Essa opção aumentaria a área do piso do habitáculo, no entanto, quanto maior for da distância entre os conectores na sua base, menor é a altura do pé direito interno. O que torna essa opção menos interessante.

f. 35- Primeiro ensaio. f 36. Segundo ensaio.

segundo

ensaio

No segundo ensaio foi considerado a utilização de arestas com 2 comprimentos diferentes. Buscando aumentar o pé direito interno. A base mostra-se em um plano horizontal e as hastes laterais conectam a estrutura da cobertura, em planos levemente inclinados . A variação dos comprimentos permitiu o aumento do pé direito.

No entanto o aproveitamento da área interna apresentase insatisfatório. Para prover maior área útil interna, foi agrupado dois volumes junto a fachada frontal da estrutura anterior. Essa opção resolveria a questão do espaço de trabalho, mas não a da higiene pessoal.

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f37. Layout interno do projeto.

A Escolha

do

Partido Volumétrico

f38. Partido volumetrico escolhido.

O Volume Central O ensaio escolhido como partido formal volumétrico foi o volume gerado a partir de dois planos horizontais, no formato polígono com arestas de 2,00 m, conectadas por hastes laterais de 2,50m de comprimento. Observa-se que o plano superior está a um giro 180º do em relação à orientação do plano inferior. Esse giro fortalece estrutura além de gerar volumes que contribuem para o melhor aproveitamento da área interna.

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O jogo de hastes, com dimensões diferentes, da maneira como foi colocado, resultou no aumento do pé direito interno, e também, se adequou com mais eficiência às possibilidades de expansão estrutural, nas diferentes condições de assentamento.

a opção estaiada A unidade, quando estaiada, mostra-se em sua volumetria mínima. Para a instalação é necessário que haja uma superestrutura capaz de suportá-la, como árvores de grande porte caracterizadas por tronco esguio. Para a preservação da árvore, a fixação no tronco é feita com o uso de duas cintas, uma superior e outra inferior, que suportaram o peso do habitáculo, distribuído pelos esteios que penduram e estabilizam a estrutura a partir de seus nós. Comos uma planta epífita (tal qual uma orquídea) a habitar a árvore, essa opção possibilita a vivência do usuário no nível da copa das árvores. f39. Opção Estaiada.

a opção apoiada O assentamento, quando apoiado, prevê que um jogo de hastes de 2,50m e, outro de 1,50m sejam adicionadas a parte inferior do habitáculo formando uma série de nove triângulos de Pitágoras, que distribuem o peso do conjunto em três pontos equidistantes. Dessa forma, como em palafitas, o piso habitável apresenta-se em uma cota de 1,50 m acima do solo, enquanto os esforços são distribuídos com o mínimo contato do solo, permitindo a colocação em superfícies irregulares, ou mesmo passíveis à submersão, proporcionando a segurança do usuário e mantendo a possibilidade do tráfego de animais silvestres em seu habitat.

f40. Opção Apoiada.

a opção Flutuante Para a opção flutuante é necessário que um jogo de hastes de 2,50 m seja adicionado na parte inferior do piso formando três tetraedros, que permitirão o encaixe de uma bóia inflável. Para a consequente estabilidade do conjunto esses tetraedros serão vedados com uma lona de PVC e utilizados como lastros.

Essa unidade foi desenvolvida para uso em águas calmas podendo ser fixada por ancora, ou as margens do local.

Sua locomoção pode ser feita por reboque ou associação de um motor de popa ao conjunto.

f41. Opção Flutuante.

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f42. Maquete 1:20 da unidade flutuante.

Os Modelos O Primeiro Modelo Com a finalidade de testar a eficácia do sistema estrutural projetado partimos para a etapa da construção de um primeiro modelo, com o objetivo primordial de testar o funcionamento e o manejo do sistema de conexões.

Para isso os conectores foram mantidos em escala 1:1, enquanto as hastes mantiveram a proporção entre si com dimensões reduzidas pela metade.

Todas as peças foram produzidas no período de dez dias úteis no LAME – Laboratório de Modelos Experimentais - da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo - USP com a supervisão e o apoio do técnico Celso F. Padro , responsável pela área de mecânica do laboratório.

Devido às condições precárias deste laboratório, optamos por desenvolver uma metodologia de trabalho improvisada e artesanal, o que requer muito atenção no processo de produção, já que a eficácia do sistema estrutural projetado requer um certo nível de precisão.

As hastes foram construídas a partir de conduletes – tubos de aço galvanizado não estruturais, com espessura de parede de ½ mm, que foi escolhido para simular o uso de um material leve e resistente. Já os conectores foram desenvolvidos partir de chapas de aço 12 (15) espessura de 19 mm.

(15) a identificação numerica para a espessura da chapa de aço comercializada.

f43. Testando primeiro modelo.

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Os Testes Empíricos Finalizadas as peças, o conjunto foi montado e submetido a diferentes formas de assentamento apoiado, estaiado e flutuando. Testes foram feitos a fim de verificar empiricamente como ocorreria a distribuição dos esforços na estrutura.

Estes testes mostraram que apesar das hastes serem compostas por um material não estrutural, o conjunto se apresentou rígido. No entanto foi possível identificar que a solução adotada para as extremidades das hastes estava equivocada. A dobradura, da maneira que foi executada, enfraqueceu as características físicas do tubo, resultando na deformação de algumas peças submetidas a maiores esforços. Já os conectores mostraram-se indeformáveis.

O Segundo Modelo Buscando solucionar as questões e limitações apontadas pelas experimentações com o primeiro modelo, partimos para o desenvolvimento de um segundo. Neste caso, o processo ocorreu em parceria com a Oficina Central de Mecânica da Faculdade de Física da Universidade de São Paulo-USP, com a supervisão e o apoio do Engenheiro Marcos Souza, responsável pela oficina.

Algumas modificações nos componentes do sistema foram necessárias: aumentamos a espessura da parede dos tubos para 2mm e inserimos uma alma (16) de aço de chapa 10 nas extremidades, antes de deformamos as suas extremidades. Foi utilizada espessura de chapa 10 na construção do jogo de conexões. O aumento da espessura dos materiais resultou na necessidade de adequação do desenho do projeto das conexões.

A Oficina Central de Mecânica da Faculdade de Física da USP, dispõem de equipamentos e condições mais adequadas para a elaboração das peças, aproximando a metodologia do procedimento a uma produção industrial, o que garante a maior precisão de suas partes, portanto, melhorando a performance do sistema estrutural.

(16) Entende-se como alma uma chapa de aço que ao ser inserida no interior do perfil da extremidade que será deformada, aumenta rá a espessura do conjunto, e consequentemente a sua resistência a esforços.

f44. Testando segundo modelo.

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f45. TĂŠcnico Celso durante um esclareciemnto sobre a lida com o material.

A

malha de aço inox

Características

físicas da malha

de aço inox da linha

Alphamesh

> Resistência física ao clima.

Apesar de o projeto tratar de um sistema transportável, isso não impede que se dê ao habitáculo uso mais intensivo. No caso, do mesmo ser utilizado como observatório do meio, é estratégico que sua permanência se mantenha por mais tempo. Levando-se em consideração que o objeto foi projetado, principalmente, para ser utilizado em áreas marcadas pelo clima tropical úmido, ou equatorial e, que nessas regiões, os materiais, em geral sofrem alto nível de deterioração devido à umidade do ar e as altas temperaturas, se fez necessário optar por um material resistente, o suficiente, para suportar tais condições climáticas.

> Transparência entre ambiente externo e interno.

Como um observatório do meio é interessante que o objeto ofereça visibilidade com o ambiente externo em todos os seus sentidos.

> Abrigo e Segurança.

Levando-se em consideração as condições ambientais extremas das áreas naturais foi necessário estabelecer que o objeto apresentasse condições de fechamento total, além de resistência a perfurações e ataques, evitando a vulnerabilidade a invasões e aumentando o grau de segurança dos usuários, principalmente no caso dos exemplares estaiados, é essencial a qualidade da resistência dos materiais de vedação. A proteção contra tempestades e faíscas elétricas é garantida, pois, quando se constrói uma caixa metálica, o que resulta é uma gaiola de Faraday(17).

o

Patrocínio

Durante o processo de desenvolvimento do Trabalho entrei em contato com a empresa alemã Promesh , produtora exclusiva da malha de aço inox da linha Alphamesh. Ao mostrar o projeto, ocorreu o interesse do fornecimento gratuito de uma cota de malha de 13,16 m² - o suficiente para vedar um modelo em escala 1:2 , além da disponibilidade de patrocínio do frete aéreo.

O custo para o recebimento , como pessoa fisica dessa cota de malha inox se mostrou inviável , devido as altas taxas de importação. Foi necessário recorrer ao apoio da FAUUSP para a abertura de um processo de importação isento de impostos , no caso específico de doação de material para uma instituição de ensino com uso para fins de pesquisa.

O processo via USP foi iniciado, no entanto os longos períodos necessários para os trâmites entre as entidades burocráticas impediram o recebimento da malha no período previsto.

A mercadoria permanece no local de origem até que ocorra a conclusão do processo aduaneiro.

> Logística de armazenamento e transporte.

Foi necessário escolher materiais que ocupassem pouco espaço para armazenamento, leves e resistentes. Os materiais têxteis são os ideais para este tipo de situação. No caso da malha Alphamesh há a maleabilidade de um tecido em conjunto com a resistência do aço inox.

> Possível utilização da vedação como suporte para outros elementos.

O espaço interno torna-se mais dinâmico em relação à combinação de elementos, quando a própria vedação pode ser utilizada como suporte para a fixação de mobiliários e acessórios.

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(17)Blingadem eletroestática ocorrente quando há descarga elétrica em uma gaiola metálica, nesse caso o condutor elétrico é distribuído uniformemente por toda superfície do volume.

Os efeitos de campo elétrico criados no seu interior acabam se anulando, obtendo assim um campo elétrico nulo

Ana

****************** proforma invoice ******************

Brasilien

20111102

date

conditions:

SWS airfreight CPT Sao Paulo Guarulhos Airport

Pos.

Desciption

10 20

alphamesh 7.0 stainless steel - width: 2.200 mm / height: 3.800 mm

samples for "Student Research and Development" alphamesh 12.0 stainless steel - width: 2.400 mm / height: 2.000 mm

11.02.2011

Quantity U-price

2 2

27,50 € 25,00 €

price

55,00 € 50,00 € 105,00 €

samples of no commercial value this invoice is only for customs purpose 1 pallet - 60,0x80,0x56,0 cm gross weight: 99,0 kg Country of origin: European Community Steuerfreie Ausfuhrlieferung gem. § 4 Nr. 1a i. V. m. §6 UStG proMesh GmbH

i.V. Christian Urbas project manager

f46. Modelo da proform a invoice recebida.

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f47. Malha Alphamesh.

Bibliografia

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créditos figuras

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Figura 19- Fonte - Arquitetura efémera textil, alejandro Bahamon, ed felisa minguet 2004 Figura 20 –Revista detail 12/2004. Diskussion, Microarktectur - Chance für die Zukunft der Stadt/Artigo “Die Lexten Baumhausenmenschen auf Neueguinea” Figura 21 - Revista detail 12/2004. Diskussion, Microarktectur - Chance für die Zukunft der Stadt/Dokumentation “Forschungstation Peak_Lab Figura 22- http://www.o2sustainability.com/ Figuras 23;24;25 e 26 Fonte - Revista detail 12/2004. Diskussion, Microarktectur - Chance für die Zukunft der Stadt/Dokumentation “Flexible Forschungsstation Ikos” Figuras 27,28 e 29 - http://www.freespiritspheres.com Figuras 1;2;3; 30; 31;32;33;34;35;36;37;38;39;40;41;42;44;45;46 e 47 – Ana Beatriz NCA

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groJ udE eãm ailímaf a iap satniuQ so adagirbO EMAL od acisiF ad sogima atociram oiléh safar oet sibag cram ual 5

FIM

Os tfg’s do segundo semestre de 2011 tiveram seus términos interrompidos pela invasão da polícia militar na USP com 400 homens. Tal fato culminou, entre outros abusos, na prisão de 73 estudantes em novembro. No final de dezembro, 6 estudantes foram expulsos por terem se manifestado politicamente em anos anteriores.

Em defesa da universidade da livre produção de conhecimento, espaço de livre pensamento e crítica, os estudantes da USP estão em greve até 2012. Nesse contexto, não apresentamos nossos tfg’s em período de normalidade. Como estudantes lutamos contra o cerceamento das liberdades no campus, para como futuros arquitetos lutarmos contra a fragmentação, loteamentos, proibições de uso e repressão. Que cidade construiremos se permitirmos que a repressão política domine essa universidade?

Por isso, declaramos que estamos em greve. Apresentamos nossos tfg’s na calourada de 2012 com a mensagem: calouros, entrem na luta!

Fora PM da USP! Pelas liberdades democráticas! Abaixo o reitor João Grandino Rodas.