DATASCAPES E O ALGORITMO GENÉTICO

A manipulação de informações é uma das etapas essenciais no desenvolvimento projetual do MVRDV, como fora mencionado, nesta fase os arquitetos coletam dados referentes às legislações de uso e ocupação, restrições técnicas e construtivas, características bioclimáticas da área de estudo, condições determinadas pelos investidores, dentre outros parâmetros que influenciam as etapas do projeto. Esta investigação de coleta de dados, é determinada pelo MVRDV com o termo datascapes, sendo assim, o datascapes é o processo de recolhimento de informações que extrapolam os dados referentes às características físicas do local envolvendo outras áreas de pesquisa, tornando o processo multidisciplinar e possibilitando o arquiteto compreender e traduzir espacialmente as complexidades que constituem os projetos (MORAIS, 2014). A visualização dos elementos abstratos obtidos pelo datascapes são representadas a partir de diagramas, nos quais são elaborados softwares paramétricos próprios do escritório para tal visualização e análise da situação, a fim de otimizar o processo de concepção nas diferentes escalas (MORAIS, 2014; GARCIA, 2016).

No caso do The Valley, o datascapes desse projeto foi realizado a partir da colaboração do MVRDV com o escritório ARUP que utilizou os softwares Grasshopper3d e Rhinoceros 3D para desenvolver análises e simulações baseados em metodologias paramétricas. Dessa forma, o Arup desenvolveu simulações e análises relacionadas às condições climáticas do apartamento, revisões da forma do edifício, otimização das estruturas, verificação se o projeto estava em conformidade com o código de obra e normas técnicas holandesas.

Figura 20(a):

Visualização no software das áreas por apartamento.

(b) Visualização no software das áreas das varandas. Arup (2022).

Figura 21(a):

Visualização no software da análise solar em horário específico do dia.

(b) Visualização no software da quantidade de horas incidente nos ambientes. Arup (2022).

Figura 22: Visualização no software da

quantidade de carga solar no solstício de verão e seus valores diários (kWh/m²). Arup (2022).

Figura 23: Visualização no software da

quantidade de carga solar no solstício de inverno e seus valores diários (kWh/m²). Arup (2022).

4.5.1 ÁREAS DOS APARTAMENTOS E DAS VARANDAS

Dentre as análises mencionadas, a checagem da área útil do apartamento é relativamente simples, visto que, este dado foi extraído a partir do comando Área do Grasshopper que quantifica a metragem quadrada da geometria automaticamente, e esse comando foi utilizado após subdivisão do piso total pelos apartamentos.

Semelhante a esse processo, a obtenção da geometria das varandas ocorreu a partir da diferença entre a área da varanda e a área dos apartamentos, ocorrendo uma verificação das áreas de ambos os ambientes almejando uma equivalência entre elas, sendo utilizado o comando Region Difference para realizar essa operação de subtração da geometria (CHRISTODOULOU, 2018).

4.5.2 CONDIÇÕES CLIMÁTICAS

Uma série de objetivos relacionados às condições climáticas foram determinados no desenvolvimento do edifício, e estas análises foram calculadas a partir de um plugin do Grasshopper denominado Ladybug, que é o principal componente de simulação climática do software. O primeiro parâmetro investigado foi a quantidade de horas de sol que incide nas áreas da sala e nos quartos, visando a maximização nas áreas coletivas do apartamento. Como resultado foi possível visualizar, além da quantidade de horas solares de cada ambiente, os apartamentos que têm a incidência solar relativamente baixa, nessas situações ocorreu uma alteração da disposição dos ambientes dentro do apartamento ou a mudança da geometria das unidades.

No estudo solar também foi considerado a quantidade de carga solar incidente no solstício de verão e inverno, possibilitando a visualização dos quartos mais expostos e menos expostos em cada época do ano. Essa abordagem possibilitou ao escritório estabelecer estratégias para mitigar a incidência solar nos apartamentos no solstício de verão, e buscar uma maior incidência no solstício de inverno para beneficiar o aquecimento dos apartamentos minimizando a demanda de equipamentos de climatização. Nesse sentido, nota-se que a posição da fachada espelhada fica voltada para a face norte, onde recebe maior incidência solar, e naturalmente os apartamentos e aberturas são posicionados estrategicamente para receber a quantidade de carga solar confortável para o morador.

62 63

Figura 24(a):

Visualização no software da quantidade de luz nos apartamentos.

(b) Visualização no software da qualificação das salas de estar em relação a quantidade de luz da Figura 13(a). Arup (2022).

Figura 25(a):

Visualização no software do cálculo das aberturas de acordo com a

legislação holandesa.

(b) Visualização no software do resultado dos cálculos presente nas aberturas.

Christodoulos (2018).

4.5.3 LUZ NATURAL

A posição e dimensão das aberturas foi um parâmetro fundamental avaliado para a concepção das três torres por estar diretamente ligadas a privacidade das unidades, a visibilidade dos ocupantes e a quantidade de luz que adentra os ambientes, esse terceiro item é o mais significativo, dado que, as normas técnicas holandesas são bem rígidas neste quesito por estar relacionado a salubridade dos espaços. Sendo assim, o escritório fez uma verificação da quantidade de luz natural que está presente nos apartamentos, e a partir dessa informação foi possível classificar qualitativamente esse dado, permitindo a visualização de quais apartamentos estão com uma iluminação insatisfatória.

Concomitantemente aos estudos expostos anteriormente, o Arup analisou as dimensões das aberturas considerando a norma holandesa NEN2057 que determinam relações entre distâncias e ângulos para os projetos seguirem (CHRISTODOULOU, 2018). Dada a condicionante, o escritório deparou-se com um problema, posto que, o edifício possui unidades com geometrias complexas que não são uniformes, nesse caso seria necessário calcular cada apartamento por vez. Diante disso, o escritório produziu um algoritmo que faz o cálculo das medidas e ângulos determinados pela NEN2057 de forma automática e propôs uma visualização com os resultados dos cálculos. Essa visualização possibilitou uma melhor comunicação entre os profissionais de diversas disciplinas discutirem as soluções de projeto de cada situação, reduzindo drasticamente o tempo que seria utilizado para esta readequação do projeto de acordo com a legislação, e além disso, a visualização dos dados a partir de ferramentas paramétricas facilitou a verificação se todas as unidades estavam de acordo com a norma.

Figura 26(a):

Visualização no software dos ângulos das paredes. (b) Visualização no

software da verificação de quais apartamentos estão atendendo ou não o ângulo mínimo determinado pela equipe. Christodoulos (2018).

Figura 27: Visualização no software dos

contornos dos pisos indicando os ângulos antes da adequação para o intervalo de 10 graus.Christodoulos (2018).

Figura 28: Gráfico de barras demonstrando a quantidade de ângulos repetidos antes e após a aplicação da adequação, as barras azuis

representam o modelo inicial e as laranjas representam os dados após a alteração.

Christodoulos (2018).

4.5.4 PRIVACIDADE E OTIMIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO

Outro parâmetro que fora mencionado anteriormente e foi fundamental para a concepção formal das torres é a privacidade, para isto foi determinado o ângulo mínimo para dois segmentos das fachadas de 120° entre duas paredes, e novamente a equipe de projeto manipulou os dados resultantes de maneira visual, expondo quais varandas não estão seguindo os parâmetros determinados.

Após as análises apresentadas anteriormente, a equipe de projeto fez uma verificação final relativa aos ângulos da geometria que estava sendo gerada com base nos resultados dos estudos anteriores. Dessa forma, foi determinado que os ângulos de encontro das fachadas estariam dentro de um intervalo de 10 graus, com o propósito de otimizar a construção, dado que, esse intervalo minimiza a quantidade de fôrmas e de revestimentos que serão necessárias na etapa de construção (CHRISTODOULOU, 2018).

A escolha do intervalo levou em consideração o comprometimento da forma do edifício e a quantidade de ângulos, e como resultado, ocorreu o refinamento da forma do edifício, reduzindo os ângulos exclusivos de 166 para 35, este valor representa 79% de redução dos ângulos na construção.

4.5.5 DESEMPENHO E VISUALIZAÇÃO

Sintetizando os dados obtidos com base nas etapas anteriores, a equipe de projeto realizou uma análise de desempenho, comparando o design final concebido com uma torre de formato regular, evidenciando um melhor desempenho do design final em razão da incidência solar nos apartamentos, dos acessos para as varandas e dimensão das varandas.

Conjuntamente com a análise de desempenho, o Arup criou uma ferramenta que permitiu a visualização e análise multidisciplinar e automática dos parâmetros que foram abordados anteriormente. Esta ferramenta foi programada a partir de um plugin do Grasshopper3D denominado HumanUI, este plugin permite o usuário construir uma interface que facilita a visualização e interação dos parâmetros empregados no algoritmo, facilitando discussões e tomadas de decisão com outras equipes que não estão familiarizadas com programação visual. Com base nos encaminhamentos da etapa anterior, o fluxo de trabalho estabeleceu uma conexão nos softwares que estava desenvolvendo os estudos de desempenho e forma do edifício (Grasshopper3d e Rhinoceros 3d), com software BIM que realizará a etapa de documentação do projeto para a sua construção, no caso será utilizado o software Revit.

66 67

Figura 29: Visualização no software da

comparação realizada entre a torre regular com o projeto final, evidenciando a

porcentagem de horas de sol que incidem nos apartamentos, ampliando em mais de 100% a incidência solar nos apartamentos.

Christodoulos (2018).

Figura 30: Visualização da interface do

plugin HumanUI Christodoulos (2018).

4.5.6 CONCLUSÃO

A eficácia das análises realizadas foi possível em razão da utilização de softwares paramétricos que possibilitou a otimização das etapas de projeto, reduzindo o tempo empregado para obter-se o resultado desejado, produzindo uma série de opções de design baseados nos critérios estabelecidos e viabilizando a visualização em tempo real desses designs produzidos pelo algoritmo. Portanto, foi demonstrando que a aplicabilidade de metodologias baseadas em sistemas generativos possibilitou na exploração formal do edifício a partir do partido adotado pelos arquitetos, na redução e otimização das etapas de projeto, propiciando um fluxo de trabalho multidisciplinar e uma redução do custo final da obra, resultando em um projeto mais eficiente e responsivo às condições que foram estabelecidas na sua proposta inicial.