A CONTRIBUIÇÃO DA GEOMETRIA DESCRITIVA NO PROJETO
ARQUITETÔNICO DA CONSTRUÇÃO CIVIL
Maria da Conceição Amaral Alves
UEFS - Universidade Estadual de Feira de Santana, Departamento de Letras e Artes FTC – Faculdade de Tecnologia e Ciências, Graduanda em Engenharia Civil
amaral@uefs.br
Chazy Lays Menezes Fontes
FTC – Faculdade de Tecnologia e Ciências, Graduanda em Engenharia Civil Chazy.lays@hotmail.com
Ivoneide de França Costa
UEFS - Universidade Estadual de Feira de Santana, Departamento de Letras e Artes neidefc@uefs.br
Resumo
De que forma o desenvolvimento da habilidade da visualização espacial trabalhado na Geometria Descritiva poderá contribuir na concepção e elaboração do projeto arquitetônico? A Geometria Descritiva baseada nos fundamentos da Geometria Plana e Espacial proporciona ao discente os conhecimentos necessários para que ele possa desenvolver sua capacidade de visualização e orientação espacial, executando mentalmente construções geométricas tridimensionais, tendo como base um ambiente bidimensional, possibilitando ao projetista idealizar o seu projeto. Neste sentido, este trabalho busca analisar a contribuição da Geometria Descritiva no projeto arquitetônico da construção civil, considerando a relação entre as vistas ortográficas e os tipos de plantas existentes, bem como as etapas realizadas na concepção do projeto, recorrendo à pesquisa bibliográfica, descritiva e exploratória. A estruturação apresentada ao referido trabalho visa estabelecer um encadeamento que possa responder às questões relativas ao objeto de estudo proposto, enfatizando o desenvolvimento de habilidades perceptivas e operativas.
Palavras-chave: Geometria Descritiva, visão espacial, construção
civil, projeto arquitetônico.
Abstract
How the development of spatial visualization ability worked in Descriptive Geometry may help in the design and development of architectural design? The Descriptive Geometry based on the
260
foundations of Plana and spatial geometry gives the students the necessary knowledge so that they can develop their visualization skills and spatial orientation, mentally running three-dimensional geometric constructions, based a two-dimensional environment, enabling the designer to devise design. Thus, this paper analyzes the contribution of Descriptive Geometry in architectural design of the building, considering the relationship between the orthographic views and the types of plants as well as the steps taken in the project design, using bibliographic, descriptive and exploratory. The structure presented to said work aims to establish a chain that can respond to the issues related to the proposed subject of study, emphasizing the development of perceptive and operative skills.
Keywords: Descriptive Geometry, space vision, construction, architectural design.
1 Introdução
O papel do engenheiro civil é de fundamental importância na sociedade, considerando que há uma preocupação no que concerne ao funcional, ao social e ao estético, bem como em encontrar soluções de cunho político, econômico e ecológico. O engenheiro é o profissional habilitado para lidar com projetos e construções de edifícios, estradas, pontes, entre outros. Projetar é uma atividade intelectual que exige uma gama de conhecimentos nas áreas da Geometria Descritiva, Matemática, Física, Química, Tecnologias de Produção, como também conhecimento e experiência no campo de atuação profissional. A capacidade imaginativa aliada à de interpretação é que determinará a qualidade final do projeto, resultante da observação direta dos objetos que estão ao seu redor na sua essência, exercitando o seu modo de olhar, bem como algumas técnicas de representação.
A Geometria Descritiva se apresenta aliada a construção do projeto, ela estuda os métodos de representação gráfica das figuras espaciais sobre um plano, serve para resolver problemas como: construção de vistas, obtenção das verdadeiras grandezas de cada face do objeto através de métodos descritivos e é utilizada na construção de protótipos do objeto a ser representado (GANI apud ALVES, 2008). Príncipe Junior (1983) a define como “[...] a ciência que tem por fim representar num plano as figuras do espaço de maneira tal que, nesse plano, se possam resolver todos os problemas relativos a essas figuras” (PRÍNCIPE JUNIOR, 1983, p.1).
Nesse âmbito, a construção civil estuda as disposições e métodos que devem ser seguidos na efetivação de uma obra, a qual abarca a construção, reforma ou transformação do meio ambiente natural (AZEREDO, 1977). Porém, para a sua concretização, faz-se necessário a aplicabilidade dos conhecimentos obtidos na
261
Geometria Descritiva para a elaboração e fundamentação do projeto arquitetônico com base na representação das vistas ortográficas.
2 O Desenho
Desde os primórdios da humanidade, o desenho se situou como um dos recursos mais utilizados pelo homem, quando sobreveio a necessidade de se comunicar com o meio exterior, deixando indícios de suas faculdades imaginativas (concepções) através de desenhos nas cavernas (representações), sendo que alguns destes se estabeleceram como os precursores da escrita (ALVES et al, 2011).
No princípio, a escrita do desenho combinava duas características que permanecem até os dias atuais como o marco da história do desenho: a expressão e a ordem. Gomes destaca esses elementos como instrumentos de comunicação, a saber: O desenho é uma das formas de expressão humana que melhor permite a representação das coisas concretas e abstratas que compõem o mundo natural ou artificial em que vivemos. O exercício sistemático desse tipo de expressão nos dá condições de discernir e expandir o conhecimento e a consciência crítica sobre a qualidade, a funcionalidade e a estética dos ambientes que nos abrigam, dos artefatos que nos servem e das mensagens com que nos comunicamos (GOMES, 1996, p.13).
Desse modo, o desenhador1 exerce as funções de receptor, codificador e decodificador, ao deixar marcas nas superfícies por meio do desenho, seja riscando, pintando, entalhando ou moldando. Utilizando os elementos do desenho o engenheiro civil, o arquiteto e o projetista terão subsídios para a concepção, a representação e efetivação do projeto na construção civil, conforme afirma Ferreira:
É preciso separar concepção de representação. Enquanto concepção ele nasce antes de qualquer materialização física, isto é, nasce necessariamente da imaginação de qualquer pessoa. É possível afirmar que a materialização deste desenho pode se dar a partir de qualquer suporte físico que projete visualmente a idéia imaginada ocorrendo, a partir deste ponto, a transformação em representação. Esta maneira de visualizá-lo poderá identificar os avanços técnicos da produção e influenciar na dimensão estilística que marcou cada fase, neste caso, o suporte usado para produzi-lo poderá atuar como meio determinante do modo de expressão (FERREIRA, 2007, p. 8).
.
1
O termo desenhador refere-se àquele ser que, além de conceber idéias para produtos industriais, sabe planejar o desenvolvimento do projeto, assim como expressar, compreender e comunicar o seu produto graficamente (GOMES, 2001, p.6).
262
Esse suporte usado como meio determinante para se expressar no âmbito profissional, se dá através da prancheta, por meio dos instrumentos tradicionais de desenho (esquadros, compasso, entre outros), ou através de programas computacionais que ocorre com maior rapidez, proporcionando mudanças na maneira de criar, ensinar e aprender desenho (ALVES, 2008).
Através do desenho, o ser humano potencializa o aprendizado, estimula a criatividade, aumenta o raciocínio espacial, desenvolve a autocrítica e a auto-estima necessária ao seu crescimento. Além disso, consegue manifestar e perpetuar de geração a geração suas idéias e concepções (KOPKE, 2001).
Na prática profissional o Desenho se divide em Expressional e Industrial. O Expressional se refere a um campo de estudo e aprendizagem ligado aos aspectos básicos da expressão gráfica humana, às suas raízes. O Industrial se encontra no campo profissional pertinente ao pensar e ao fazer humano na produção de produtos e artefatos (GOMES, 1996). O pensar compreende a formação de idéias lógicas, bem como a imaginação das coisas impossíveis em visíveis e reais. O fazer inclui a capacidade de perceber, compreender, relacionar, analisar, sintetizar e, principalmente, de se expressar.
O Desenho Industrial se subdivide em dois campos: desenho-operacional, que compreende o desenho de imitação, desenho de definição e desenho de convenção, o qual inclui o Desenho Geométrico, a Geometria Descritiva e o Desenho Técnico, cuja função é representar o produto por meio de vistas, seções e perspectivas, utilizando convenções gráficas com base nas normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Atividades que contribui no desenvolvimento das habilidades manuais, considerando o trabalho manual do desenhista, destreza e a capacidade de transpor para a linguagem do desenho, elementos e definições matemáticas (GOMES, 1996). O outro campo é o desenho-projetual que visa a concepção, a projetação das características formais, informacionais e funcionais de um produto. Essa habilidade se concentra no desenho de ambiente, de artefato e de comunicação, desenvolvendo atividades que possibilitam a criação de produtos para a melhoria da cultura material, concernente à moradia, utensílios e equipamentos proporcionando conforto, bem estar e elementos visuais que facilitam o processo de comunicação. O desenho-projetual abrange as habilidades mentais, capazes de identificar possíveis situações de desajustes e aptidão para prever soluções aos problemas ligados à cultura material, conforme pensamento de Gomes:
263
O desenhador deve saber que há duas habilidades importantes na prática profissional, que podem identificá-lo como sujeito criativo: as habilidades mentais que permitem detalhar formal e funcionalmente os seus produtos; e as habilidades manuais que permitem representar e modelar idéias e a compreensão visual de seus projetos (GOMES, 2001, p.10).
Pesquisas recentes apontam que o ser humano apresenta certo grau de habilidades criativas de cunho manual e/ou mental, as quais podem ser desenvolvidas e aperfeiçoadas por meio de treinamento e prática (REGO, 2000).
3 A Geometria Descritiva
A Geometria Descritiva idealizada pelo matemático francês Gaspard Monge2, em meados do século XVIII, se constitui por meio do Método Mongeano no qual o objeto tridimensional é determinado a partir das duas projeções nos planos de projeção, um vertical e outro horizontal, utilizando o sistema cilíndrico ortogonal. Neste sistema as projetantes são paralelas entre si e partem de um ponto fixo ou centro de projeção situado a uma distância infinita do objeto. Os raios projetantes interceptam os pontos do objeto a ser projetado no plano, onde se define a projeção do objeto no plano, formando o ângulo de 90º com o plano de projeção (FONSECA et al, 2001).
Tal sistema de projeção permite a representação de objetos (sólidos, planos, retas e pontos) pertencentes a um espaço tridimensional (3D), traduzido para um espaço bidimensional (2D) através da projeção ortogonal, também chamada de vista ortográfica na qual se obtém uma descrição da forma e da dimensão do objeto representado, possibilitando o aprendizado de uma nova linguagem criada por Monge. O estudo de conceitos abstratos (pontos, retas, planos e sólidos), forma o alicerce para o entendimento da Geometria Descritiva e outras áreas do conhecimento como a Geometria Analítica, Cálculo II, Desenho Técnico e ao aprendizado de
software de desenho como o Auto CAD, o Inventor, entre outros (ALVES, 2008).
2
Gaspard Monge, idealizador da Geometria Descritiva, nasceu na cidade de Beaume, na França, em maio de 1746. Embora plebeu, estudou em uma instituição de elite (Collège d’Oratoriens) por determinação de seu pai, Jacques Monge, diante da sua inteligência e curiosidade. Aos catorze anos, elaborou um extintor de incêndio, cujos feitos foram admirados por todos. Aos dezesseis anos, tornou-se professor de física no Colégio de Lyon. Posteriormente ingressou na Escola Militar de Mézières, obtendo o diploma de engenheiro militar (GANI, 2004 apud ALVES, 2008, p. 15).
264
A Geometria Descritiva faz parte do elenco de disciplinas dos cursos de Engenharia Civil, Arquitetura, Matemática, porém tem sido pouco valorizada devido à falta de embasamento teórico em relação à Geometria e ao Desenho. Pesquisas bibliográficas realizadas nesta área relatam que a maioria dos discentes ingressos nos cursos de Matemática e Engenharia não apresenta um desenvolvimento satisfatório de suas habilidades de visualização espacial (ALVES, 2008). De acordo com Kopke (2001), a visão espacial é uma habilidade mental, cujos mecanismos são localizados do lado direito do cérebro e seu aprendizado se dá por diversos caminhos. A metodologia utilizada de forma lúdica facilitaria a apreensão e assimilação do conteúdo.
Desde 1994, profissionais da área da expressão gráfica buscam através do GHAPHICA, evento sediado a cada dois anos a nível internacional, aprofundar o conhecimento nessa área, utilizando mecanismos que permitem ao discente desenvolver mentalmente formas espaciais, facilitar o aprendizado a partir de novas metodologias, aplicando materiais didáticos e proporcionando atualização e valorização do ensino na referida área.
A tentativa de superar a dificuldade de visualização por parte do discente, seja pela variabilidade no processo de aprendizagem e/ou pela desmotivação na maneira como vem sendo trabalhada em relação ao ensino tradicional, constitui um motivo pelo qual o ensino informatizado, individualizado e de qualidade tornou-se a razão de muitas pesquisas e projetos (VALENTE apud ALVES et al, 2011, p. 4).
Seabra e Santos (apud ALVES, 2008) apontam que a tecnologia computacional adiciona uma nova dimensão no estudo da visualização espacial, através dos pacotes de modelagem de sólidos, da realidade virtual e testes on-line, que se caracterizam instrumentos essenciais a serem aplicados na prática profissional, considerando que pode aumentar a motivação do discente em meio às tecnologias atualizadas. Lidar com programas no espaço 3D em determinadas situações, ajudam a compreender mais rápido os problemas e relações espaciais que nos métodos tradicionais.
No método de Monge3, a localização do objeto ocorre a partir das suas coordenadas4 em cada plano por sua projeção. Na figura 01, o objeto é projetado
3
Este método recebe esse nome por ter sido sistematizado por Gaspard Monge.
4
As coordenadas são necessárias para que o sistema cilindrico possua precisão. Desse modo, cada ponto será afixado no espaço por coordenadas cartesianas, a saber: abscissa (Ao) é a distância de um ponto ao Plano de origem das abscissas; afastamento (AoA1) é a distância de
265
perpendicularmente sobre os dois planos de projeção e após o rebatimento, as duas projeções do objeto ficam representadas num único plano: a épura descritiva.
Figura 01: Sistema Mongeano e Épura Descritiva Fonte: FERREIRA, 2008.
A representação do sólido geométrico é determinada pelo contorno, desenhando a forma do objeto, obtendo a vista frontal e a vista superior. Contudo, para objetos mais complexos ou para se obter maiores detalhes relacionados à representação das demais faces do sólido, pode-se aumentar o número de vistas ortográficas para seis (cada face projetada do objeto), envolvendo o objeto num paralelepípedo de referência, a saber: vista de frente, superior, lateral esquerda, lateral direita, inferior e superior, representadas na figura 02. Recomenda-se manter a mesma distância entre a vista principal e as vistas secundárias (PEREIRA, 1976).
Figura 02: Vistas Ortográficas Fonte: FERREIRA, 2008.
um ponto ao Plano Vertical de Projeção e Cota (AoA2) é a distância de um ponto ao Plano horizontal de Projeção (FONSÊCA et al, 2001).
266
Uma das aplicabilidades da Geometria Descritiva se encontra no desenho arquitetônico que se caracteriza através da representação segmentada de uma edificação por meio das vistas ortográficas, a exemplo de plantas, cortes e fachadas. Essa representação apresenta as dimensões e topologia dos elementos que constituem o objeto, contudo impede a percepção bem como a compreensão da volumetria do referido objeto.
5 O Processo Projetual
A linguagem gráfica é bastante utilizada nas ciências aplicadas, como na engenharia, por ser a linguagem básica dos projetos elaborados para subsequente fabricação. Nas fases do processo projetual, utiliza-se a representação gráfica (instrumento mediador) com as habilidades cognitivas e criativas para que o projetista possa registrar a sua idéia, comunicá-la e para que haja uma interação com as partes envolvidas nesse processo. Esta representação se expressa a partir de técnicas estruturadas e representações esquemáticas que servem como auxílio à memória num curto prazo (REGO, 2000). Dentre as técnicas existentes, destacam-se: o esboço, a perspectiva e as vistas ortográficas.
O desenho de esboço é o primeiro passo para iniciar um projeto, transforma uma imagem mental em imagem gráfica, utilizando apenas lápis e papel, dando a forma esquemática e auxilia na elaboração do registro das percepções, a qual ajuda a lançar, visualizar, perceber e manipular as idéias graficamente. O traçado segue as convenções de representações técnicas da perspectiva exata e das projeções cilíndricas, segundo Rego:
Quanto maior a habilidade de expressar graficamente os modelos que surgem na mente do projetista, maior será a utilidade dos esboços. Essa habilidade reúne pensamento visual e pensamento gráfico, ambos desenvolvidos através da experiência e treinamento (REGO, 2000, p. 51).
O esboço funciona como um instrumento para reter as idéias, auxiliando a memória. De posse destes registros gráficos criados, são estabelecidos elementos de análise e simulação para a definição do projeto. Já a perspectiva surgiu no período renascentista como técnica de representação sistematizada, utilizada na atividade projetual também como instrumento mediador. Assim, o desenho-imagem obteve cidadania, conquistando uma nova caracterização, acentuando a capacidade de
267
representar o que é visto, próximo ao que se percebe no mundo real (ALVES et al, 2011).
O anteprojeto é o desenho feito à mão livre (esboço) ou por meio de instrumento, apresentado ao cliente para a devida apreciação com perspectivas internas e externas e outros recursos disponíveis. O projeto, atividade realizada após o anteprojeto, o resultado da imaginação criadora ao escolher os fatores que prevalecerão na elaboração deste a partir da concepção do cliente. Segundo Oberg (1979) o projeto referente a qualquer obra de construção civil, reconstrução e modificação de edifício, consta de uma série de desenhos: plantas cotadas dos pavimentos e do telhado, onde serão indicados as suas dimensões; desenho isolado da elevação das fachadas voltadas para as vias públicas; planta de situação, indicando a posição do edifício, em relação às linhas limítrofes do lote, orientação em relação ao Norte e indicação da largura do logradouro e do passeio ou da posição do meio-fio, entre outros; perfis longitudinal e transversal das linhas médias do terreno; cortes longitudinal e transversal do edifício projetado.
O projeto definitivo é desenhado com instrumentos na prancheta ou feito no computador, fundamentado nas normas técnicas da ABNT e submetido à aprovação de entidades públicas, bem como servirá de orientação para orçamentos e para a construção (MONTENEGRO, 1978).
O desenho de plantas e representações convencionais consiste na representação geométrica das diferentes projeções vistas ou seções de um edifício, com base na utilização de convenções que possibilitem a uniformização e venha facilitar a leitura do desenho através das vistas ortográficas, bem como a execução da obra, acompanhado de detalhes construtivos (portas, janelas e outros) e especificações de materiais de acabamento (pisos, paredes, coberta, peças sanitárias, entre outras). Além do desenho de planta, verifica-se o orçamento, o cronograma de obras, os projetos de instalações (elétrica e hidro-sanitária) e o projeto estrutural (MONTENEGRO, 1978).
As projeções ortogonais usadas no desenho arquitetônico, muda apenas nos termos técnicos. O edifício é projetado sobre cada uma das faces do paralelepípedo de referência e, em seguida o paralelepípedo é planificado, obtendo-se as suas vistas, consideradas no projeto arquitetônico como: planta baixa (vista superior), fachada principal (vista frontal), fachadas laterais (vista lateral esquerda e direita), fachada posterior (vista posterior) e vista inferior que é raramente usada (MONTENEGRO, 1978).
268
A representação gráfica é usada para o registro do pensamento e como um meio de comunicação da proposta projetual, permanecendo como documentação do objeto projetado, como afirma Rego:
Os instrumentos de trabalho utilizados, quando associados ao desenho técnico arquitetônico, acrescentam à habilidade de raciocínio espacial exigidas pelo sistema de representação (passagem do tridimensional para o bidimensional) a necessidade de uma habilidade manual especifica, para que a comunicação do projeto se dê em moldes satisfatórios (REGO, 2000, p. 58).
No entanto, essa habilidade de visualização espacial é trabalhada de maneira contundente na Geometria Descritiva através de exercícios práticos, os quais utilizam figuras representadas em perspectiva seguidas de objetos rotacionados e a partir do embasamento adquirido, possibilita ao profissional à concepção e representação do projeto arquitetônico na construção civil.
O Desenho Projetivo traz informações importantes que contribui no planejamento e desenvolvimento do projeto desde a sua idéia inicial. O desenhador adquire domínio técnico e segurança na elaboração do projeto com a prática, a qual envolve a capacidade de observar a realidade, a utilização correta de materiais e o conhecimento das técnicas do desenho (ALVES e SANTOS, 2009).
Enfim, a Geometria Descritiva está presente em diversas áreas da Engenharia Civil como na Topografia que estuda os processos clássicos de medida de distância, ângulos e diferença de nível, quer seja no plano horizontal ou no plano vertical, objetivando definir o posicionamento relativo dos pontos topográficos, através da planimetria e altimetria, em Mecânica dos Solos através do croqui feito antes e após o processo de sondagem de amostras no solo, na representação de sapatas no projeto de fundações, entre outras.
6 Considerações Finais
A representação de um objeto num plano se dá através de artifícios técnicos, utilizando-se elementos básicos da projeção como o plano de projeção, o objeto, as projetantes e o centro de projeção. O sistema cilíndrico ortogonal constitui a base do método de Monge para a representação de figuras no espaço e também desenvolver a visualização espacial. Dominar esse sistema, bem como os símbolos convencionais, tornam-se essenciais para os profissionais que atuam em arquitetura e engenharia civil, no que concerne a representação gráfica de projetos na construção civil.
269
Logo, a Geometria Descritiva é uma matéria indispensável na formação de profissionais que lidam com a relação espaço-forma, pois o seu método aprimora a percepção espacial do indivíduo, tornando-o mais perspicaz na interpretação da volumetria de um objeto. Este resultado é importante para o profissional que trabalha com modelos tridimensionais, seja na sua criação, construção, intervenção ou análise. Ressaltando também, que a atividade projetual efetivada por meio das representações ortográficas requer conhecimento e domínio da simbologia adotada e atenção a detalhes fundamentais para a definição do projeto
7 Referências
ALVES, Mª da Conceição Amaral. Geometria Descritiva: um comparativo
entre o uso de instrumentos tradicionais de desenho e o computador.
2008. 148f. Dissertação (Mestrado em Desenho). Programa de Pós-Graduação
em Desenho Cultura e Interatividade. Universidade Estadual de Feira de
Santana. Feira de Santana.
ALVES, Mª da Conceição Amaral. SANTOS, Robérico Celso Gomes dos.
Desenho: Comunicação e Expressão Gráfica. In: VIII Congresso Internacional
de Engenharia Gráfica nas Artes e no Desenho e XIV Simpósio Nacional de
Geometria Descritiva e Desenho Técnico. Anais..., Bauru, SP, 2009.
ALVES, Mª da Conceição Amaral; COSTA, Ivoneide de F. SILVA, Marcelo J.
A.da, Desenho: Processo de Criação. In: IX Congresso Internacional de
Engenharia Gráfica nas Artes e no Desenho e XX Simpósio Nacional de
Geometria Descritiva e Desenho Técnico. Anais..., Rio de Janeiro, RJ, 2011.
12 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10520:
informação e documentação – citações em documentos. Rio de Janeiro, 2002.
7p.
______. NBR 6023: informação e documentação – Referências – Elaboração.
Rio de Janeiro, 2002. 24p.
AZEREDO, Hélio Alves de. O edifício até sua cobertura. São Paulo, Edgard
Bluch, 1977. 182 p.
270
