Integração entre modelagem paramétrica e BIM para automatização da concepção arquitetônica
DOI:
https://doi.org/10.46421/enebim.v3i00.308Palabras clave:
Experiência didática, Especialização, Arquitetura, Projeto, Archicad, Grasshopper, ModelagemResumen
Este trabalho apresenta uma experiência didática que visa a estimular e desenvolver a aplicação de técnicas e ferramentas de modelagem da informação no contexto de processos contemporâneos de projeto. A experiência ocorreu dividida em duas disciplinas do curso de especialização Projeto Arquitetônico Contemporâneo: Teoria e Prática (Universidade Federal do Ceará). As disciplinas foram: Introdução à modelagem da informação - BIM (16h/a); e Introdução à modelagem paramétrica associada ao modelo da informação da construção (32h/a). A sequência de disciplinas visou a capacitar os arquitetos a utilizarem a modelagem paramétrica integrada ao modelo de informação a fim de apoiar o processo de concepção arquitetônica baseada em desempenho. Há ainda a previsão de uma terceira disciplina que dá continuidade a esta sequência: Modelagem da informação para desempenho ambiental (32h/a). Esta última tem foco na integração entre modelagem paramétrica e modelo de informação da edificação, com o objetivo de atender a requisitos de desempenho e conforto ambiental. Porém, como sua aplicação ainda não foi realizada, o presente trabalho terá como recorte apenas as duas disciplinas mencionadas inicialmente. A sequência de disciplinas aplicadas até então buscou lidar com os argumentos apresentados por Lawson (1998), nos quais ele questiona o papel do computador no processo de projeto arquitetônico.
Na primeira disciplina, foram apresentados em aulas expositivas os fundamentos teóricos de BIM e, em seguida, realizado um exercício prático a fim de capacitar os alunos quanto ao uso de ferramentas de modelagem da informação. Os fundamentos teóricos incluíram conceitos, funcionalidades e estágio de implementação de BIM, tendo como principal referencial o framework teórico de Succar (2009). No exercício prático, foi dado aos alunos um programa de necessidades, um custo máximo e parâmetros de custo associados a tipos de zonas da edificação. O programa foi uma residência de veraneio em um terreno de praia, composta por sala, cozinha, quarto, banheiro e varanda. A área construída deveria ser entre 40m2 e 50 m2 e o custo máximo de cinquenta mil reais. Para cada tipo de ambiente, foi estabelecido uma porcentagem do custo unitário básico (CUB). Deste modo, os alunos elaboraram tabelas associadas a zonas, de modo que à medida que alteravam as áreas dos ambientes, automaticamente recalculavam a estimativa de custo. Os alunos tiveram que modelar a edificação de modo a otimizar a relação área/custo meta da edificação, atendendo às condicionantes funcionais e financeiras ainda na etapa de concepção. Desse modo, puderam perceber o potencial da aplicação do modelo de informação para avaliação de situações de se/então para fundamentar a tomada de decisão em projeto, mesmo com baixos níveis de precisão, ainda na concepção arquitetônica. A partir do estudo de massas (zonas da edificação), as aulas expositivas tiveram continuidade com a introdução das principais ferramentas de modelagem e documentação, em paralelo ao desenvolvimento do exercício em que os estudantes tiveram de aprofundar sua proposta até um nível de estudo preliminar. Para isso, foi utilizado o software Archicad como ferramenta BIM de modelagem. Ao final, as equipes entregaram o modelo BIM do edifício virtual proposto e sua documentação em pranchas com desenhos técnicos e quadro de estimativa de custo.
Na segunda disciplina, os fundamentos teóricos basearam-se na aplicação da modelagem paramétrica para a automatização da concepção e desenvolvimento do projeto e no conceito de sintaxe espacial. Esses fundamentos e conceitos foram aplicados em três exercícios práticos em crescente grau de elaboração. Aplicando a sintaxe espacial, parte-se da descrição lógica das espacialidades e suas relações até chegar em um modelo BIM por meio da interoperabilidade. O dispositivo diagramático que comporta as informações do programa arquitetônico são os grafos, capazes de enumerar por meio de pontos e segmentos de reta quais os espaços, suas relações e as interfaces estabelecidas entre os ambientes, além da natureza dessas relações como características que definem essa interface. Partiu-se de exercício para introduzir a modelagem paramétrica em linguagem de programação visual utilizando a ferramenta Grasshopper no ambiente do software Rhinoceros. Em seguida associou-se a modelagem paramétrica à sintaxe espacial por meio do add-on Termite Nest. Com isso, os alunos construíram grafos e outros diagramas que representavam a sintaxe espacial; e variaram parâmetros a fim de obter a melhor distribuição espacial dos ambientes da edificação. Por fim, associou-se o modelo paramétrico ao modelo de informação por meio do Grasshopper-Archicad Live Connection. Assim, obteve-se o modelo de edificação automatizado. Nele, foi possível estabelecer relações espaciais no Termite Nest e obter o resultado da edificação diretamente no modelo BIM, tendo-o como um sistema heurístico no qual se pode perceber proposições de soluções de organização funcional advindas do diálogo utente / sistema BIM.
Uma das principais dificuldades encontradas no decorrer da aplicação destas disciplinas refere-se ao perfil heterogêneo da turma. A turma era composta por 20 arquitetos com variado tempo de atuação profissional. Alguns deles mais familiarizados com o uso de software de modelagem e/ou de representação, outros sem nenhuma experiência prévia. Outra dificuldade foi a necessidade de adaptar a segunda disciplina para o formato remoto, o que não havia sido previsto quando do seu planejamento. Mesmo com essas dificuldades apontadas, os resultados apresentados pelos alunos apontam que foi possível desenvolver a capacidade de aplicação de um pensamento computacional para a concepção arquitetônica, bem como a aplicação de técnicas computacionais para a automatização da concepção espacial. Como contribuição para o ensino de BIM, a experiência relatada propõe e aplica estratégias didáticas para a introdução do BIM a turmas de arquitetos e urbanistas já em atuação no mercado profissional e demonstra o potencial de associação da modelagem paramétrica à modelagem da informação da construção para a resolução de problemas de projeto e apoio à tomada de decisão, ainda em etapas iniciais do processo de projeto.
Apresentação no YouTube: https://youtu.be/66gQuPhG8co
Descargas
Citas
LAWSON, B. Towards a computer-aided architectural design process: A journey of several mirages. Computers in Industry, v. 35, n. 1, p. 47–57, 1998.
SUCCAR, B. Building information modelling framework: A research and delivery foundation for industry stakeholders. Automation in Construction, v. 18, n. 3, p. 357–375, 2009.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 ENCONTRO NACIONAL SOBRE O ENSINO DE BIM
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Adota-se Atribuição 4.0 Internacional (CC BY 4.0). Ver detalhamento em https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pt_BR