Figura 6 – Potenciais ganhos em parcerias da academia com o mercado.
Fonte: Elaborado pelo autor (2022)
de projeto. Mesmo que não haja qualquer alteração no mecanismo supracitado, de feedback e análise de projetos, é importante entender alguns pequenos rebatimentos da metodologia BIM dentro desse processo, que pode trazer fatores positivos no processo de desenvolvimento e criação de projeto como também impasses e entraves, sobretudo quando analisado sob o viés da educação para a vida profissional futura, para o campo ampliado da arquitetura e da construção.
Dentro dessa lógica de análise dos processos cognitivos atrelados à criação e produção de projetos, é importante compreender que, apesar de não haver mudanças estruturais do pensamento criativo, o BIM pode trazer um contributo original no desenvolvimento de ideias de projeto, dada à agilidade de visualização de soluções e a possibilidade de testes mais rápidos, se comparado à processos tradicionais. É mais rápido testar diversas soluções volumétricas de uma edificação tridimensionalmente e suas relações com custos e performance bioclimática através de ferramentas computacionais do que através de maquetes físicas, que demandam tempo em sua formulação. Dentro desse contexto, um estudo denominado Appropriate teaching and learning strategies for the architectural design process in pedagogic design studios, realizado em 2017 por Ashraf M. Soliman (p. 205), reforça que
A disposição tradicional das principais fases de projeto são as seguintes: fases de pré-projeto, projeto esquemático, desenvolvimento de projeto e construção de documentos. No entanto, cada disciplina de projeto pode passar por um arranjo particular de fases e processos de design, dependendo de seus objetivos e prioridades.
Mesmo com o reconhecimento do autor, de que existem particularidades relacionadas à complexidade de cada ateliê de projeto e da idealização de cada professor para a disciplina,
[…] esforços especiais devem ser feitos para tornar as aulas estruturadas interessantes, como a inclusão de multimídia, modelos físicos e software; um curso de análise estrutural terá um papel dominante no desenvolvimento de bons projetos em estúdios de design (Fahmi et al., 2012). (Soliman, 2017, p. 206).
A ideia central do autor, nesse contexto, é de que trazer ferramentas computacionais, tais como BIM, como plataforma de transmissão e obtenção de conhecimento pode significar um contributo original para campo das disciplinas relacionadas à construção civil e ao desenvolvimento de projetos, através da análise de modelos computacionais. A cargo disso, o autor utiliza o argumento de que um grupo de pesquisa criado no ano de 1996 no MIT Media
Laboratory denominado Aesthetics and Computation Group desenvolveu, do fim dos anos 90 em diante, diversos estudos relacionados à integração de tecnologias digitais aos processos de projeto no ensino. Foi observado, na universidade, ganhos notáveis que se refletiram em premiações dos alunos de graduação, em reconhecimento direto da academia e do campo ampliado da arquitetura aos ganhos que a computação gráfica e as novas tecnologias digitais podem trazer para o desenvolvimento de projeto e para as discussões contemporâneas e futuras da arquitetura. É importante ressaltar que nesse momento, em 1996 e até o fim da primeira década dos anos 2000, o BIM não tinha se consolidado no campo da construção.
Apenas a partir da segunda década dos anos 2000 é que a metodologia, de fato, ganhou o mercado, mas o laboratório estudado e apresentado por Soliman (2017) em seu artigo permitiu a exploração de diversas tecnologias digitais, inclusive paramétricas como BIM.
Tecnologias essas que auxiliaram no avanço do pensamento e aprendizado de alunos, trazendo ideias inovadoras e soluções projetuais que causaram ampliação de possibilidades para a produção de arquitetura contemporânea.
Uma outra compreensão importante observada na literatura é que a utilização do BIM como ferramenta de trabalho (metodologia e processo de produção de projeto), conforme apontado acima, nada interfere no mecanismo de idas e vindas do pensamento projetual, passando pela testagem de hipóteses e solucionamento paulatino através do feedback de análise dos testes. Portanto, o desenvolvimento de croquis e outros instrumentos mais simplificados e iniciais de testagem de ideias não devem ser descartados do ensino e aprendizado de projetos e continuam sendo fundamentais para a experimentação de ideias pelos alunos. Soliman (2017, p. 206) reforça que
A modelagem física, como método de comunicação do projeto, era utilizada anteriormente apenas na fase final de apresentação. No entanto, um experimento verificou que os modelos físicos também são eficazes durante a fase de criação da forma do projeto conceitual (Abdelhameed, 2011).
Essa afirmação confirma que a modelagem física pode se configurar como uma grande ferramenta participante dos processos de desenvolvimento de projetos. Esse tipo de ferramenta pode ser facilmente transposta para a lógica da metodologia BIM, onde a maquete computacional serve, como antes fazia a maquete física, para a análise de possibilidades de solucionamento de projetos de maneira mais acelerada que a primeira. Para uma melhor compreensão das práticas que mais impactam no entendimento dos alunos sobre o processo
de desenvolvimento de projeto, o estudo criou um questionário que foi administrado para acadêmicos de arquitetura, para identificar as melhores práticas realizadas nos studios de design.
O estudo de Soliman (2017) encontrou dois caminhos diferentes de transposição , onde em cada um deles existe um nível de maturidade atrelado à sua compreensão e absorção.
O primeiro método é relacionado diretamente ao ensino explanatório, ou seja os professores explicam o processo cognitivo e técnicas para a produção e criação de projetos. Nesse método foi observado que ele permite certa padronização da compreensão da escala do projeto, do tema trazido pelo professor para desenvolvimento do projeto, dos principais desafios relacionados ao tipo de construção atrelada ao briefing do projeto e, garante também, uma forma de nivelar os conhecimentos da turma e as informações necessárias para que os alunos conduzam o desenvolvimento dos seus projetos. Para alunos iniciantes, não é adequado entregá-los a pesquisa profunda sobre um tema de desenvolvimento de projeto sem antes terem compreendido os parâmetros iniciais e as questões fundamentais do projeto. Portanto, foi percebido através do estudo que é essencialmente importante que os professores introduzam, primeiro, o assunto e as principais características do projeto para que os alunos tenham um norte de pesquisa e desenvolvimento a partir dos problemas trazidos pelos professores. O segundo método traz a possibilidade do aprendizado em projeto através da apresentação de soluções formais, ou seja, os aprendizes trazem os produtos de sua criatividade e de sua fase pré-design para discussão com seus pares e, dessa forma, as soluções para aquele caso podem ser discutidas. Num primeiro momento, o professor explana de forma a traduzir as principais ideias para o desenvolvimento do projeto e, num segundo nível de maturidade, o professor pode se ausentar desse papel, desde que os alunos possuam maturidade suficiente para compreender que um determinado problema de projeto pode ser equacionado a partir do seu repertório pessoal e pesquisas profundas acerca de obras análogas, e assim apresentarem pré-soluções de design como forma de construção de programa, escopo e de primeiras soluções formais para o desenvolvimento do projeto.
Apesar de nada disso se relacionar com a metodologia BIM, a mesma pode ser usada como ferramenta para esse tipo de articulação, tanto no primeiro método em que as condicionantes e parâmetros para desenvolvimento são apresentados pelo professor quanto no segundo método em que o aluno já utiliza a metodologia BIM como ferramenta de testagem
de soluções e hipóteses para a criação de seus próprios parâmetros, além de trazer visualizações das principais ideias e condicionantes do projeto (Soliman, 2017, p. 210).
Tanto a pesquisa quanto o estudo de caso são considerados as tarefas mais significativas para a fase de pré-projeto, que é um ponto de vista comum porque ambos os métodos são aplicados aos estúdios de projeto das escolas de arquitetura.
Como o foco dessa seção se volta totalmente para as questões relacionadas ao studio de design e a produção inicial/criação das ideias de projeto, é importante compreender que etapas mais avançadas de negociação e construção não estão relacionadas à essa discussão.
Esse tipo de solução deverá ser aprofundada em outras disciplinas, inclusive relacionadas ao gerenciamento da construção. Mas, dentro da lógica do processo de design, existem algumas etapas que fazem parte de todo o processo da maioria dos cursos de arquitetura, na transmissão do conhecimento do processo de produção de projetos.
Pré-projeto, projeto esquemático e desenvolvimento de projeto são as três fases do processo de projeto implementado nos estúdios de projeto educacional dos cursos de projeto arquitetônico. A fase de construção de documentos é implementada através de trabalho e cursos de desenho. As fases de negociação e construção não são implementadas em estúdios educacionais. (Soliman, 2017, p. 214).
Se faz importante, então, notar que o BIM entraria nesses studios de projeto dentro das fases de pré-design, design esquemático e desenvolvimento das ideias. Em outras disciplinas poderia ser adotado como instrumento de produção de desenhos, de documentação para projeto e para o gerenciamento da construção, tendo em vista que as ferramentas atreladas à essa metodologia permitem o desenvolvimento do projeto desde a fase de pré-concepção até as fases de gerenciamento de todo o ciclo de vida da edificação.
Modelos propostos para estratégias de ensino e aprendizado
Fases Pré-requisitos (cursos e
habilidades)
Métodos de ensino e aprendizagem/Tarefas/
Técnicas de apresentação
Pré-projeto
Métodos de ensino e aprendizagem
- Apresentação do instrutor
Habilidades de pesquisa e
apresentação Apresentação do instrutor e do aprendiz
Habilidades e pesquisas
avançadas Apresentação do aprendiz
Tarefas
Habilidades e pesquisas
avançadas Pesquisa
Habilidades de pesquisa e
pensamento Estudo de caso
Habilidades de pensamento Briefing de projeto Capacidade de liderança Conhecer o dono/usuário
Projeto esquemático
Métodos de ensino e aprendizagem
Habilidades de pensamento Brainstorming Comprometimento Feedback do instrutor Habilidades de pensamento e
fala Discussão instrutor/
aprendiz
Atributos de liderança Discussão em grupo
Valores éticos Compartilhamento de ideias Auto-confiança Opinião dos pares
Tarefas
Habilidades de pensamento
crítico Análise do sítio
Teoria de projeto e habilidades
de pensamento Diagramação de funções Princípios de projeto Zoneamento
Teoria, história, pensamento, habilidades de desenho à mão livre
Conceito de projeto
Desenhos e rascunhos Plantas Desenhos e rascunhos Elevações Desenhos e rascunhos Cortes
Técnicas de apresentação
Criatividade, criação de
modelos Modelo físico
Habilidades de desenho à mão
livre Esboços à mão livre
Desenhos e rascunhos Desenhos 2D
Desenhos e rascunhos Desenhos modelo 3D Fases
Tabela 1 – “Proposta de modelos de estratégias para ensino e aprendizado".
Fonte: Traduzido pelo autor (2022), retirado do artigo Appropriate teaching and learning strategies for the architectural design process in pedagogic design studios (SOLIMAN, Ashraf M., 2017).
Conforme apresentado na tabela acima, as três fases de desenvolvimento do projeto - pré-design, design esquemático e desenvolvimento do projeto - demandam diversos conhecimentos, aprendizados e discussões que fazem parte do aprendizado do estudante de arquitetura, tanto do ponto de vista humano quanto técnico. Nada na tabela se relaciona ao uso de ferramentas específicas ou instrumentos de desenvolvimento e apresentação das ideias, entretanto, é possível perceber que todas as técnicas atreladas à metodologia CAD já conhecidas e amplamente utilizadas nas universidades atualmente podem ser transpostas para a metodologia BIM. Isso faz com que o mesmo mecanismo de funcionamento do ensino
Desenvolvimento de projeto
Métodos de ensino e aprendizagem
Atributos de comprometimento Feedback do instrutor Habilidades de pensamento e
fala Discussão instrutor/
aprendiz Habilidades de pensamento
crítico Brainstorming
Habilidades de observação Apresentação de projetos bem-sucedidos
Atributos de liderança Discussão em grupo Auto-confiança Opinião dos pares
Aspectos de estudo
Desenhos e rascunhos Arquitetônico Projeto de paisagismo Paisaigístico Análise estrutural Estrutural Sistemas técnicos e de
construção Mecânico
Sistemas técnicos e de
construção Hidro-sanitários
Sistemas técnicos e de
construção Elétrico
Técnicas de apresentação
Desenhos e rascunhos Desenhos de detalhes Pesquisa, criatividade,
habilidades de criação de modelos
Quadros de materiais
Criatividade, renderização e
design gráfico Catálogos
Pré-requisitos (cursos e habilidades)
Métodos de ensino e aprendizagem/Tarefas/
Técnicas de apresentação Fases
cognitivo de projetos continue ocorrendo da mesma forma utilizando o BIM como base para desenvolvimento do aprendizado. Como foi apontado no início desta seção, essa utilização de BIM dentro do sistema de desenvolvimento das estratégias de ensino no studios de design pode ocasionar ganhos maiores do que os percebidos com a adoção do CAD, mas também alguns impasses que fazem com que ocorram fenômenos de aprendizado diferentes. Ou seja, é possível que os alunos ganhem facilidade na absorção de alguns conhecimentos através do uso das novas ferramentas digitais atreladas ao BIM e também a possibilidade de que alguns conhecimentos se tornem um pouco mais difíceis de se alcançar. Esse tipo de conhecimento poderá inclusive, com base na experiência docente, ser pensado do ponto de vista de que o BIM representa a adição/inclusão de um recurso - mas não anulação de outros já existentes e utilizados. Dessa forma, o BIM é utilizado em seu potencial máximo para o que pode agregar no ensino e aprendizado de projeto e as técnicas tradicionais se mantém nas fases em que se mostram mais eficazes e positivas para o aprendizado dos processos cognitivos relacionados à produção projetual.
Além do reconhecimento de que as ferramentas BIM podem se atrelar à outras ferramentas tradicionais do processo de desenvolvimento de projetos, visando uma utilização com potencialidade máxima de cada uma delas, também é reconhecido que ferramentas computacionais de parametrização avançada permitem a possibilidade de desenvolver projetos não cartesianos, com formas inovadoras. Essas formas só são possíveis de serem calculadas, desenvolvidas e solucionadas, do ponto de vista estrutural, através de softwares computacionais avançados tanto na metodologia BIM como em outros processos de parametrização correlatos. Dentro desse contexto, um estudo de 2015, apesar de parecer obsoleto no tempo, trata de ferramentas digitais que estão em permanente mudança e evolução e traz pontos de vista conceituais importantes para a compreensão dos rebatimentos das tecnologias digitais no processo de projeto. Portanto, alguns conceitos e visões introduzidos pelos autores ainda são pertinentes atualmente. O propósito do estudo é
“encontrar soluções ideais para automação de projetos conceituais, que podem ser integradas a o s u p o r t e B u i l d i n g I n f o r m a t i o n M o d e l i n g ( B I M ) p a r a a u t o m a ç ã o d e construção.” (Abrishami, Goulding, Rahimian e Ganah, 2015, p. 24). O intuito deste artigo, portanto, é explorar as melhores formas de desenvolvimento de soluções para o design de
edificações, cujo fundamento formal encontra-se na aplicação de dados em ferramentas computacionais de parametrização avançada.
Diante disso, postula-se que a aplicação do design generativo pode melhorar a experiência do design auxiliando os designers na geração interativa de alternativas e processos de parametrização (gestão de mudanças). Além disso, como os aplicativos BIM estão fornecendo cada vez mais suporte abrangente para modelagem e gerenciamento, sinergias adicionais podem ser examinadas para exploração adicional. (Abrishami, Goulding, Rahimian e Ganah, 2015, p. 24).
O estudo, portanto, confirma que o atrelamento dessas novas ferramentas computacionais de design generativo acontece com a metodologia BIM como forma de continuidade do processo de desenvolvimento do projeto após a etapa de criação nas outras ferramentas computacionais paramétricas não-BIM. Um problema levantado pelo estudo é que a fragmentação já reconhecida na indústria da construção ocasiona consequências como, por exemplo, problemas de documentação nos projetos com erros e duplicações desnecessárias, causados por falta de comunicação e informação vinculada de maneira incorreta aos processos de projeto.
Dentro do setor de AEC, a tecnologia da informação e comunicação revolucionou a produção e o design (Cera et al., 2002), o que levou a mudanças dramáticas em termos de mão de obra e habilidades (Fruchter, 1998). (Abrishami, Goulding, Rahimian e Ganah, 2015, p. 24).
Para as discussões trazidas a seguir, retiradas da conclusão da pesquisa acima citada, os autores desenvolveram uma pesquisa bibliográfica focada em 5 temas principais atrelados à aplicação das tecnologias digitais avançadas nos processos de projeto. Os temas foram:
1) Pesquisa sobre o processo de design: conceituação e pensamento atrelado à criação e ao design;
2) Oportunidades que o processo moderno de design traz, incluindo o design generativo;
3) Design paramétrico;
4) Inter-relações, ganhos e perdas relacionados à processos de design em BIM e em CAD; e
5) Design colaborativo, visando a compreensão do desenvolvimento das ferramentas colaborativas e do compartilhamento de conhecimento através de ferramentas digitais.
Tendo como base a robusta revisão bibliográfica acerca destes 5 aspectos, os autores conseguem apresentar algumas questões pertinentes para o pensamento do futuro do ensino e
aprendizado de projeto frente às novas tecnologias digitais de design paramétrico avançado, design generativo e o atrelamento dessas ferramentas à metodologia BIM como base e interface para o ensino e aprendizado de projetos.
Um dos apontamentos trazidos à tona pela revisão bibliográfica da pesquisa de Abrishami, Goulding, Rahimian e Ganah (2015, p. 32) são 2 definições bastantes pertinentes para a compreensão da contribuição das ferramentas digitais nos processo de projeto e como esses processos, utilizando essas ferramentas, podem se tornar únicos, específicos da utilização das mesmas. A primeira definição é sobre quais são os rebatimentos da metodologia CAD nos processos de criação e produção de projetos.
Uma das principais conquistas no projeto AEC foi a introdução do CAD. Essas ferramentas foram reconhecidas abertamente como capazes de aprimorar as capacidades dos designers – especialmente na elaboração e modelagem. Além disso, essas ferramentas possibilitaram trabalhar com formas complexas e tarefas de design complicadas, auxiliando os designers no desenho e edição de objetos e propriedades, recursos de edição de curvas e superfícies de forma livre, objetos compostos, iluminação, edição de materiais e recursos de renderização. No próximo passo, códigos e scripts algorítmicos foram integrados a ferramentas CAD para aprimorar o processo de design.
A segunda definição importante trazida pelos autores é a de design generativo, onde é possível compreender qual o ganho do design generativo na produção de soluções projetuais, dentro da fase de design e criação, que se diferenciam das rotinas e práticas tradicionais de projeto, trazendo então uma nova ampliação das possibilidades dentro do processo de design.
A integração de ferramentas generativas com modelagem de informações combinada com sistemas avançados 3D ricos em conhecimento estão criando novos caminhos para projetar e coordenar várias partes interessadas em AEC (Kocaturk e Medjdoub, 2011). De uma perspectiva de definição, o uso do design generativo pode ser definido como a exploração de parâmetros criados nas fases iniciais do design.
Diante disso, as soluções geradas para o problema de projeto (população de alternativas de projeto) são resultados de um algoritmo (consistindo restrições de projeto, rotinas e arquivos de dados), e alterando as entradas [do algoritmo], o projeto final pode ser alterado de acordo – como criar um modelo básico baseado em
“rotinas” e gerar diferentes alternativas de projeto ajustando parâmetros de projeto muito básicos (Figura 1). Além disso, materiais, restrições de fabricação e lógicas de montagem também podem ser parametrizados em resposta ao ambiente. (Abrishami, Goulding, Rahimian e Ganah, 2015, p. 33).
Pode-se concluir, portanto, com base no estudo Virtual generative BIM workspace for maximising AEC conceptual design innovation: a paradigm of future opportunities que tanto as tecnologias CAD como as tecnologias atreladas ao design generativo representaram contribuições para a ampliação de possibilidades de solucionamento de projeto, mesmo não
interferindo nos processos cognitivos da criação, conforme já afirmado anteriormente. Um estudo de 2014, denominado Pedagogical foundations: deploying digital techniques in design /research practice (Walliss, Hong, Rahmann e Sieweke, 2014, p. 75), também evidencia a importância da interrelação das técnicas tradicionais de desenvolvimento de projeto com as técnicas avançadas permitidas pelas novas tecnologias digitais num atrelamento de ambos os processos como forma de introdução do desenvolvimento do projeto nos studios de design.
Para preencher essa lacuna na compreensão, as disciplinas do primeiro semestre incorporam técnicas de modelagem física e digital, permitindo que os alunos desenvolvam alfabetização espacial ao operar perfeitamente entre os modos de representação bi e tridimensional. Os exercícios em ambas as disciplinas são coordenados para que os alunos possam interagir simultaneamente com o espaço virtual e físico a qualquer momento.
A incorporação das duas técnicas ao mesmo tempo permite aos alunos a compreensão espacial da modelagem física e da modelagem digital como interfaces de aprendizado de projeto. A exploração de maquetes digitais permite uma aceleração do processo de testagem de soluções de projeto. O atrelamento à maquete física permite que ideias mais amadurecidas ou iniciais sejam testadas e depois exploradas, em suas variações, nas ferramentas digitais, que aceleram o processo de remodelamento e testagem de hipóteses de pequenas alterações no corpo principal do objeto modelado fisicamente. Entretanto, esse tipo de utilização das maquetes digitais, como instrumento de ampla testagem de soluções, possui alguns reveses.
Em 2018, Arne Riekstins publicou o estudo Teaching Parametricism as a standard skill for Architecture (p. 35), onde o autor diz
O professor William Mitchell, da Universidade de Harvard, comenta que os professores que ensinam arquitetura nas principais escolas de arquitetura estão defendendo o ponto de vista de que essa simplicidade de experimentação às vezes resulta em menos tempo gasto para conceituação preliminar ou preparativos para muitos projetos originais, porque os alunos já sabem que pequenas modificações nos modelos digitais podem, de repente, criar um projeto inesperadamente perfeito.
De acordo com a ideia acima apresentada, os alunos, assim, atrasam o máximo possível a finalização da sua criação, tendo em vista essa possibilidade de aceleração da geração de formas. Entretanto, isso pode se configurar como uma cilada, dado que diversas experimentações no processo de projetos demandam tempo e pesquisa de referências e outras informações que permitem um melhor aprimoramento da forma, fazendo com que os alunos se acomodem com as primeiras soluções encontradas no software ou com soluções
encontradas de última hora para finalização de prazos de entrega e etapas no processo de projeto.
Outro apontamento importante desse estudo, que também será discutido no capítulo relacionado às entrevistas com professores de projeto, é que
Há também várias observações sendo feitas de um problema de “armadilha da criatividade” enfrentado por designers mais inexperientes – uma situação em que o software BIM está limitando o nível artístico e o controle do design com suas ferramentas pré-definidas e bibliotecas de objetos.. (Riekstins, 2018, p. 36).
Esse ponto de vista é pertinente, dado que se rebate também nas observações levantadas a partir das entrevistas que serão discutidas no capítulo VI. Porém, a abordagem de soluções pré-configuradas em software, principalmente nas bibliotecas de objetos que permitem a introdução de elementos prontos, tais como escadas ou outros objetos da construção, fazem com que os alunos não compreendam todo o raciocínio por trás da construção daquele objeto ou ainda limita a criatividade dos alunos no sentido de que, ao adotarem uma solução pré-estabelecida pelo software, eles dão a solução por concluída sem explorar outras possíveis variações. Dessa forma, as possibilidades de criação são limitadas pelas bibliotecas de objetos prontos. Como será melhor explorado no capítulo das entrevistas, um exemplo claro disso são as bibliotecas de escadas presentes nos softwares BIM. Algumas escadas padrão são estabelecidas e os alunos, ao resolverem o problema de transposição de níveis a partir de uma escada do software, não estudam outras formas e potenciais estéticos atreladas ao objeto para fazer com que o resultado seja diferenciado do ponto de vista conceitual/estético, simplesmente cumprem seu papel funcional. Isso, inclusive, gera um potencial rebatimento no ambiente construído de repetição de padrões, conforme o processo em CAD permitiu também em menor escala.
A defesa desse tipo de argumento é contraditória, dado que em diversos estudos outros autores defendem o argumento de que "Essa alfabetização em design digital prepara os alunos para integrar fluxos de trabalho avançados nos estúdios de design, dando mais liberdade para suas habilidades criativas.” (Riekstins, 2018, p. 39). O próprio estudo de Riekstins conclui que
Muita documentação e análise dos resultados obtidos precisam ser feitas para entender completamente qual o nível de impacto profundo que o parametrismo trará para os futuros arquitetos na prática. (Riekstins, 2018, p. 39).