Ondu-ar by Giorgia Isoton Alapont

Pavilhão Expositivo

Exercício de projeto paramétrico e prototipagem por fabricação digital

Pavilhão

ONDU-AR

Representação Gráfica III | Faculdade de Arquitetura e Urbanismo UFRGS 2023/1 | Turma C | Grupo 2 | Prof. Barbara Lorenzoni

Giorgia Isoton Alapont, Nicole Demarco e Ágnis Nicolacópolus

Introdução

O projeto aqui apresentado faz parte de um conjunto de estudos desenvolvidos na disciplina de Representação Gráfica III, ministrada durante o 4º semestre do curso de graduação da Faculdade de Arquitetura da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Apesar de seu caráter essencialmente ferramental, a disciplina consiste no ensino de um novo método de projeto que difere do convencional, denominado design computacional.

O objetivo de RGIII é a introdução ao design digital, abrangendo desde o ensino de novos meios de formulação de problemas arquitetônicos até o aparelhamento dos alunos para uso de ferramentas específicas (softwares de projeto paramétrico e ferramentas de fabricação digital) Visto sua complexidade conceitual e prática, as aulas são divididas em três blocos, que fazem uso de diferentes técnicas

O bloco inicial da disciplina consiste na introdução ao design digital, que é feita por aulas teóricas sobre conceitos fundamentais de projeto paramétrico, fabricação digital e geometrias São feitos exercícios de análise de edificações (correlacionando aspectos formais e construtivos) e de formulação de algoritmos analógicos que representam raciocínios lógicos abstratos e aplicados a problemas formais.

No segundo bloco é apresentado o software de projeto paramétrico e são desenvolvidos exercícios no formato de tutorial para uso guiado deste e compreensão de sua organização e funcionamento. No terceiro e último bloco os alunos desenvolvem um projeto em grupo, utilizando-se do software paramétrico para concepção e representação e ferramentas de fabricação digital para prototipagem. Os alunos são aparelhados com aulas sobre conjuntos de ferramentas do software, comandos de uso comum e técnicas de manipulação de dados do projeto, sendo as aulas ordenadas de acordo com as demandas que surgem e em crescente complexidade Além disso, os alunos aprendem a gerar arquivos para importação nas ferramentas de fabricação digital e tem aulas práticas de uso dessas para construção de seus protótipos. Durante todo o semestre são feitos assessoramentos gerais de dúvidas e dificuldades comuns e individuais para ajustes específicos dos algoritmos

O PROJETO

O exercício final da disciplina propõe a criação de um pavilhão cultural expositivo a ser instalado em um parque na cidade de Porto Alegre (RS) Esse pavilhão deve ser inspirado na obra do artista Athos Bulcão, cujos painéis de azulejo com motivos geométricos foram expostos no centro cultural Farol Santander, onde os alunos tiveram a oportunidade de conhecer a obra

Inicialmente foi feita a identificação e graficação analógica das regras de geração e distribuição dos padrões de azulejos, para ao final serem utilizadas as linhas dos desenhos para criação da geometria ou distribuição dos módulos do pavilhão. Buscando a exploração de uma variedade de soluções e aprendizado coletivo, foi determinado que cada grupo situasse seu projeto em uma localização diferente dentro do Parque Farroupilha (Porto Alegre, RS) e adotasse um tipo de geometria para exploração no projeto (geometria poliédrica, regrada, de translação ou revolução) Além disso, os alunos puderam fazer uso de ferramentas de inteligência artificial para geração de imagens de inspiração para criação de seus pavilhões. Para tal, foram utilizados softwares/aplicativos online de geração de imagens por inteligência artificial, nos quais foram inseridas imagens (dos padrões de azulejo e fotos do local) e textos descritivos sobre os aspectos desejados para o pavilhão.

Além disso, o exercício é dividido em 4 partes: formulação do programa do projeto, contexto de inserção e materialidade (etapa conceito); concepção formal do módulo (etapa forma); detalhamento construtivo (etapa estrutura); distribuição, replicação e combinação da forma (etapa implantação). Assim, é exercitado o projeto na escala do objeto, construção e inserção urbanística.

O desenvolvimento do projeto paramétrico foi feito nos laboratórios da Faculdade de Arquitetura da UFRGS com o uso do Grasshopper como ferramenta de programação visual, que opera dentro do Rhino 7 (software CAD). As maquetes de fabricação digital foram concebidas na maquetaria e no Laboratório LIDA da Faculdade de Arquitetura da UFRGS e no Laboratório de Inovação e Fabricação Digital da Escola de Engenharia da UFRGS (LifeeLab) utilizando-se equipamentos de impressão 3D e de corte a laser.

A disciplina de RG III é um projeto em andamento, sendo aprimorada a cada semestre. Futuramente será incluído o ensino de ferramentas de otimização e análise da performance do projeto, buscando explorar ao máximo o potencial do design computacional.

Relação padrão azulejo com o pavilhão:

O grupo fez uma visita ao Farol Santander de Porto Alegre, onde estavam expostos diversos azulejos do artista brasileiro Athos Bulcão. Assim, após elegerem uma das obras, começou-se o estudo de padrões presentes no azulejo (fig.1)

No decorrer das aulas foram feitos diversos estudos sobre geometrias e design paramétrico para então, começar a relação entre o pavilhão a ser criado e as características e padrões do azulejo escolhido O grupo realizou diversos desenhos esquemáticos e croquis a mão de possíveis ideias para unir a arte de Athos com o projeto paramétrico (fig. 2).

GEOMETRIA SELECIONADA

Os métodos utilizados para a realização do projeto algorítmico foram a operação booleanadiferença/subtração de um cubo com uma esfera e posteriormente o fatiamento vertical

+ =

CONCEITO

Fig 2, 3, 4, 5 e 6 - Estudos e croquis de possíveis ideias Fig 1 - Azulejo de Athos Bulcão Fig. 7 - Criação do modulo base

Local de implantação:

O projeto localiza-se na cidade de Porto Alegre, capital do Rio Grande do Sul Está situado no Parque Farroupilha (Redenção) entre as avenidas Osvaldo Aranha e João Pessoa. Dentro do parque está localizado próximo à margem superior do lago.

Materialidade

O projeto foi pensado em materiais de rápida montagem que também reforcem a conexão do projeto com o local de implantação, portanto, foi trabalhada a ideia da fabricação do pavilhão utilizando materiais mais sustentáveis, como a madeira.

Fig. 8 - Localização Fig 9 - Vista da localização Fig 10 - Madeira Fig 11 - Referência de pavilhão com madeira

GEOMETRIA INICIAL:

O grupo usou como base a ideia de um pavilhão que pudesse ser montado de diferentes maneiras, através de um módulo único que fosse possível diversificar as posições e composições Tendo isso em vista, passamos para a etapa de brainstorm, colocando os e relações que queríamos fazer com a obra do Athos escolhida ria básica da obra adicionando volumetria a ela, sendo assim, o 90º, tornando-se 1/4 de esfera inscrita em um cubo. Posteriorme do para que se criasse uma espécie de passagem dentro do cubo.

Pensando na usabilidade do pavilhão, teve-se a ideia de fatiar o elemento para que houvesse uma transparência entre o meio interno e externo, permitindo que se tenha uma visual do local escolhido para a implantação em meio aos cheios e vazios, criando também um jogo de sombras interessante. Tal estrutura, se construída, teria 2,5x2,5x2,5m e poderia ser usada repetidamente para formar um pavilhão com as mais variadas disposições.

FORMA

05 x

Fig. 12 - Azulejos de inspiração Fig. 13 - Azulejo Fig. 14 - Esboços iniciais eixo da revolução

GEração do volume básico:

Partindo para o Grasshopper, esse módulo base foi desenhado a partir de um cubo com origem no ponto (0,0,0) e uma esfera cujo centro se localizava nesse mesmo ponto. Com as duas geometrias sobrepostas, foi excluída a circunferência e toda área que ela ocupava dentro do cubo, originando assim, a forma final.

Depois disso, a fim de criar o fatiamento pensado anteriormente, ligamos a geometria obtida ao comando ”contour”, depois “bonundary surface” e, por fim, “extrude”

Com esse código, cada integrante passou a estudar diposições funcionais para um pavilhão cujo obejtivo seria a exposição de obras e arte

Fig 15 - Código base no Grasshopper Fig 16 e 17 - Volume no Grasshopper Fig 19- Volume no Grasshopper

ESTRUTURA

Materialidade e dimensionamento:

O pavilhão seria construído em placas de madeira, tendo 2,5 metros em todas as direções Para sustentação, a primeira peça da estrutura seria completamente fixada ao chão e serviria de anteparo para o restante dela As peças seguintes teriam um apoio nessa primeira através de uma espécie de viga, que passaria por entre todas as partes, unindo-as.

MAQUETE FÍSICA

Para testar o projeto de forma mais concreta, foi proposta a realização de uma maquete física. Para isso, optou-se por realizar o corte a laser das peças e e o agrupamento das mesmas através de pequenos anteparos. Posteriormente, por causa de dificuldades obtidas na sustentação do projeto, esses anteparos foram substituidos por uma espécie de pente para fixação das peças, a fim de proporcionar maior segurança e firmeza para o protótipo.

A maquete foi confeccionada em MDF 3mm e o arquivo para corte foi gerado a partir do arquivo Grasshopper já feito. Além do MDF, o grupo tambem usou papel holler para confecção de uma maquete menor e teste do pente de estruturação.

Fig. 23, 24 e 25 - Referências da materialidade Fig. 26 a 31 - Processo de criação da maquete

Fig 41- Planificação para corte Fig 42 - Código para planificação Fig 38, 39 e 40 - Maquete em papel holler Fig 32 à 37 - Confecção da maquete

IMPLANTAÇÃO

As variações do pavilhão foram pensadas para serem percursos de compressão e descompressão do espaço. Sendo assim, nas 3 variedades foram dispostos 8 módulos, de forma que criassem um passeio em meio a natureza, convidado o indivíduo a se conectar com as formas, as curvas, os cheios e vazios e os jogos de luz e sombra que os painéis de madeira espaçados revelam.

Na disposição 1 e 2, os módulos foram conectados para que formassem um corredor de passagem, com um caminho minimamente pré-definido, enquanto que na disposição 2 os módulos foram dispostos de maneira que se conseguisse um ambiente de permanência e contemplação.