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A PROTOTIPAGEM RPIDA NO PROCESSO DE
PRODUO DE MAQUETES DE ARQUITETURA
Gabriela CelaniUNICAMP - Universidade Estadual de Campinas,
Faculdade de Engenharia Civil e
Arquitetura e Urbanismo Profa. do Departamento de Arquitetura e
[email protected]
Beatriz Carra BerthoUNICAMP - Universidade Estadual de Campinas,
Faculdade de Engenharia Civil e
Arquitetura e Urbanismo - Aluna do curso de graduao em
Arquitetura eUrbanismo
[email protected]
RESUMO
Esta pesquisa em andamento se constitui em um estudo sobre a
produo de
maquetes arquitetnicas com a utilizao de tcnicas de fabricao
digital, com
uma impressora 3d e uma cortadora a laser, procurando entender
como a
Prototipagem Rpida pode ajudar no processo de projeto de
arquitetura. Busca-se
desenvolver uma metodologia de utilizao dessas duas mquinas
atravs da
produo de maquetes de um mesmo edifcio em diferentes escalas,
mostrando
desde sua insero urbana at seu detalhamento.Palavras-chave:
projeto de arquitetura, maquete, CAAD, prototipagem rpida.
ABSTRACT
The present undergoing research is a study about the production
of architectural
models with digital fabrication techniques, including 3d
printing and laser cutting.
The aim of the research is to understand how rapid prototyping
can contribute to
the design process in architecture, and to develop a methodology
for the use of
these machines through the production of models of the same
building in differentscales, showing from the urban insertion to
construction details.
Palavras-chave: projeto de arquitetura, maquete, CAAD,
prototipagem rpida.
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1 Introduo
O processo de projeto arquitetnico composto por etapas que
possuem mtodos e
ferramentas especficos. Quanto maior a eficincia nessas etapas
maiores as contribuies
para a melhoria dos projetos e, conseqentemente, maior a
qualidade nas construes.
De acordo com Thomsom, Austin, Root, Thorpe e Hammond se
abordarmos o processo de
projeto como um conjunto de resolues de problemas, evidencia-se
que a identificao e a
resoluo destes problemas ainda em fase de concepo de extrema
importncia, ao
considerarmos o seu custo e o seu potencial de implementao. Ao
priorizarmos decises de
projeto, principalmente especificaes do cliente, nas fases de
programa e conceito
arquitetnicos, tornamos o restante do projeto mais simples e de
custo menor. Como observa-
se no grfico da figura 1:
Figura 1: Value Management Problem Solving Scope (Whole Project)
(THOMSOM,
AUSTIN, ROOT, THORPE, HAMMOND, 2006).
Segundo Knoll e Hechinger, a maquete arquitetnica um nvel de
projeto, pois realiza a
visualizao plstico-espacial da idia, alm de ser uma tarefa de
criao em que seus
elementos so colocados em inter-relao. Os modelos tanto servem
para apresentao final
do projeto como proporcionam vrias anlises, entre elas: a
localizao da edificao noterreno, sua volumetria interagindo com o
entorno e sua orientao solar, nas maquetes de
implantao; e a estabilidade da estrutura atravs de testes em
tneis de vento; aberturas,
cobertura e iluminao, em maquetes detalhadas da edificao;
detalhes construtivos, com
modelos at em escalas reais que comprovem sua eficincia e que
podem ir para o canteiro de
obras, facilitando a execuo; o mobilirio, com maquetes de
interiores. Todos esses estudos
com maquetes arquitetnicas servem para constatar a viabilidade
da execuo do projeto antes
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que ela se inicie.
O desenvolvimento de projeto vem sendo beneficiado com a
utilizao de novas
tecnologias, principalmente de CAAD, Computer Aided
Architectural Design (projeto de
arquitetura auxiliado por computador), a qual pode influenciar
as formas e o mtodo de
construo, pois possibilita conceber idias que a mente no
visualiza com facilidade, ou seja,
formas com grande complexidade; a facilidade de manipulao do
objeto; e a simulao darealidade do projeto.
importante desenvolver estratgias de aplicao dessas novas
tecnologias para buscar
avanos na arquitetura brasileira contempornea. Uma metodologia
para desenvolver tcnicas
projetuais com rapidez e preciso, como a Prototipagem Rpida
proporciona, se faz muito
vlida pela reduo de limitaes na concepo e assimilao de formas
complexas e
facilidade da escolha da tcnica para execut-las. Desenvolver
essa metodologia a inteno
do presente estudo, mostrando como as mquinas respondem para
cada tipo de maquete que
se deseja.
2 Desenvolvimento do Trabalho
A Prototipagem Rpida uma tecnologia que permite fabricar objetos
fsicos tridimensionais a
partir de arquivos digitais criados em sistema CAD, Computer
Aided Design, (projeto auxiliado
por computador). Os mesmos dados do desenho do arquivo digital
servem para a execuo do
prottipo, como observa-se na figura 2.
Figura 2: Arquivo digital (SASS, 2004).
Figura 3:
Figura 4:
Figura 5:
Figura 6:
Figura 7:
Figura 8:
Figura 9: Prottipo (SASS,2004)
Figura 10:
Dentre as vantagens que a Prototipagem Rpida oferece esto:
alta preciso, inclusive em detalhamentos de pequena escala;
produo ilimitada de peas iguais em formato e tamanho, como na
figura 3;
produo de curvas planas, at mesmo as feitas a mo livre, como na
figura 4;
diminuio do trabalho com acabamento;
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Em arquitetura a Prototipagem utilizada na produo de modelos de
edifcios em escala e
prottipos de peas construtivas, essas tambm em tamanho real,
para estudo e apresentao.
Dois exemplos de escritrios que utilizam a prototipagem rpida
durante o processo de projeto
so os escritrios dos arquitetos Frank Gehry, nos Estados Unidos,
e Norman Foster, na
Inglaterra. Se no fizessem uso desse benefcio, talvez suas obras
tivessem maior dificuldadede concepo e execuo ou mesmo nem
chegassem a ser possveis.
No Brasil, a utilizao da Prototipagem Rpida ainda inicial e est
mais concentrada em
produo de modelos para a engenharia mecnica, desenho industrial
e paleontologia, alm de
contra-moldes para fundio de prteses utilizadas em cirurgias de
reconstruo
bucomaxilofacial e cranial. Em muitos escritrios de arquitetura
americanos e europeus a
prototipagem rpida aparece desde o incio do processo de projeto.
J em escritrios
brasileiros raramente est presente e surge s na apresentao final
do projeto. Uma das
razes a falta de conhecimento da tcnica. Logo, para que haja
maior aplicao dessas
tcnicas, que colaboram com o processo de projeto de arquitetura,
resultando em construes
melhores, muito importante estudar suas aplicaes e desenvolver
metodologias.
2.1 Objetivos
O objetivo da pesquisa produzir maquetes de diferentes tipos e
escalas
com as duas mquinas disponveis no laboratrio de Prototipagem
Rpida da
Faculdade de Engenharia Civil e Arquitetura e Urbanismo da
Unicamp (FEC),
cortadora a laser e impressora 3d, para analisar capacidades,
limitaes e as
vantagens de cada produo em relao a: tempo, dificuldade da
produo, uso dos
materiais, custo, nvel de preciso e a qualidade do modelo para o
estudo que se
deseja. Alm disso, pretende-se pesquisar as diferenas existentes
em termos de
detalhamento do arquivo digital, ou seja, como este dever ser
preparado para a
confeco de maquetes com cada uma das mquina, e desenvolver uma
metodologia
de confeco de maquetes arquitetnicas em diferentes escalas com
tcnicas de
Prototipagem Rpida.
2.2 Materiais
Para execuo dos arquivos digitais ser feita uma pesquisa sobre
a
obra escolhida para o estudo de caso e sero utilizados os
softwares:AutoCAD, 3dStudio Viz e Rhinocerus, disponveis na FEC.
Para a
produo das maquetes fsicas sero utilizados os equipamentos
do
Laboratrio de Prototipagem Rpida, a cortadora Universal
Laser
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Cutter e a impressora Zcorp 3d Printer. Os outros materiais so
p
e lquido aglutinante especficos, no caso da impressora; e
madeira,
acrlico, vrios tipos de papel e poliestireno, no caso da
cortadora,
alm de materiais para montagem, colagem e acabamentos das
maquetes.
2.4 Mtodos
A pesquisa ser desenvolvida por meio de um estudo de caso, o
projeto
Museum for African Art, de Bernard Tschumi (Figura 6), composto
por
formas complexas, uma tendncia da arquitetura contempornea,
com
dificuldade de produo de maquetes com mtodos manuais. Sero
produzidas maquetes de vrios tipos com as duas mquinas do
laboratrio (implantao, terreno, edificao, detalhe interior,
estrutura, cobertura, iluminao e detalhe construtivo).
Figura 12: Figura 3: Museum for African Art (TSCHUMI, 2005)
2.5 Forma de anlise dos resultados
A metodologia de confeco dessas maquetes ser o resultado do
registro dos experimentos
desenvolvidos, demonstrando as estratgias que deram certo e que
se mostraram mais
adequadas. Ser possvel comprovar a qualidade dos resultados com
a utilizao, pelos futuros
usurios dos equipamentos de Prototipagem Rpida, do manual a ser
produzido com essa
pesquisa. Este ter explicaes de como fazer maquetes de
diferentes tipos e escalas com as
mquinas disponveis, trazendo referncias de mtodos, materiais a
serem utilizados,
caractersticas do arquivo digital e dicas de como o modelo pode
dar a resposta que se deseja.
3 Concluses ou Consideraes Finais
A tcnica de Prototipagem Rpida fornece grande preciso e rapidez
na execuo de
maquetes, facilitando estudos enquanto o projeto ainda est sendo
concebido. As maquetes
assim produzidas podem tambm colaborar com a execuo da obra,
devido sua capacidade
de representao fiel de detalhes pequenos.Alm disso, essa
tecnologia permite experimentar
formas, pois elimina restries geomtricas e encurta o ciclo de
produo.
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Agradecimentos
As autoras agradecem FAPESP (Fundao de Amparo Pesquisa do Estado
de So Paulo)
pelos auxlios concedidos para esta pesquisa e para a criao do
laboratrio de prototipagem
da FEC.
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