Arquitetura e tecnologia: impressão 3D

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Como a impressão 3D está transformando a indústria da construção civil

 

A impressão 3D, em suas diversas modalidades, é uma tecnologia voltada à prototipagem e à construção de objetos e edifícios de forma rápida e precisa. As impressoras 3D disponíveis no mercado hoje comumente utilizam metal em pó ou materiais plásticos para imprimir objetos e estruturas personalizadas, sobrepondo camada sobre camada de acordo com as informações fornecidas por um modelo digital.

A aplicação de tecnologias de impressão 3D na arquitetura é hoje uma das principais tendências na industria da construção civil. De forma muito similar as pequenas impressoras de mesa atualmente disponíveis no mercado—largamente utilizadas para a produção e prototipagem de pequenos objetos—, os sistemas de impressão 3D comumente utilizados na arquitetura estão compostas por um cabeçote de impressão, que derrete e/ou deposita o material em camadas sobrepostas para a construção de estruturas complexas. Desta forma, uma casa ou um conjunto de casas (mesmo que cada estrutura tenha uma forma diferente), pode ser construída automaticamente através do emprego de um sistema automatizado conectado a um programa de execução.

 

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Uma das principais vantagens da impressão 3D aplicada à arquitetura é a rapidez e a eficiência nos processos de construção. Com as tecnologias atualmente disponíveis, é possível erguer a estrutura de uma casa de cerca de 50 metros quadrados em apenas um dia.  A impressão 3D de edifícios também reduz consideravelmente o desperdício na construção.

Em média, ao longo do processo de construção de uma casa de pequeno porte são geradas até 4 toneladas de lixo. Para a construção da estrutura do contra-piso, por exemplo, o concreto é aplicado de maneira não uniforme, resultando em um desperdício de praticamente metade de todo volume de concreto, independentemente do uso de estruturas complementares de suporte. Este é um dado particularmente alarmante, porque a industria do cimento, o principal componente do concreto, é responsável por cerca de 7% das emissões globais de dióxido de carbono. Em contraste, uma impressora 3D pode ser calibrada de forma a executar estruturas com espessuras regulares e precisas, utilizando somente a quantidade exata de concreto e apenas onde for realmente necessário. Isso é o que chamamos de otimização de topologia.

Outra vantagem da impressão 3D aplicada à arquitetura é que o sistema faz a leitura de um arquivo digital, eliminando a necessidade de converter todo o projeto em desenhos bidimensionais, minimizando erros de leitura e compatibilidade e problemas desnecessários, resultado em uma maior economia de tempo e recursos. E ainda há um benefício extra em um processo de construção digitalizado e automatizado. É possível desenvolver infinitas variações de um mesmo tema assim como desenvolver projetos customizados ou semi-customizados a um custo relativamente baixo, principalmente porque os processos de impressão 3D independem do uso de mão de obra qualificada.

 

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Por outro lado, sistemas automatizados de impressão em concreto ainda estão muito defasados em relação às tecnologias de impressão 3D mais simples. Em primeiro lugar, está a dificuldade de controlar a pega do concreto para que ele possa fluir livremente e de forma uniforme ao longo de todo o processo de impressão. Somado a isso, uma vez projetado pelo cabeçote da impressora, o concreto deve adquirir resistência muito rapidamente e suficiente para suportar as camadas subsequentes. E finalmente, entre atrasar e acelerar a pega do concreto fresco, é preciso garantir a aderência entre as camadas para que a estrutura funcione de forma coesa e integrada.

Além do mais, as tecnologias de impressão 3D em concreto também precisam evoluir em uma série de outras frentes para poder superar os muitos desafios encontrados em um canteiro de obras a céu aberto, como a presença de poeira e água da chuva assim como as variações de temperatura e umidade no ambiente—variáveis que afetam e muito o desempenho do concreto.

 

Cabana de leitura impressa em 3D / Professor XU Weiguo’s Team

Projetada pelo Professor Xu Weiguo da Escola de Arquitetura da Universidade de Tsinghua e construída com impressoras e materiais desenvolvidos pela equipe, a cabana de leitura impressa em 3D foi inaugurada recentemente no Parque de Ciência e Tecnologia Baoshan Wisdom Bay de Shanghai e conta com espaços para a exposição de livros e para a realização de eventos como debates e palestras.

O projeto da Book Cabin partiu do esboço do conceito, depois utilizou o software MAYA de acordo com as necessidades da modelagem da construção, que por sua vez modelou a forma do espaço e a da estrutura de forma racionalizada para determinar o modelo de implementação. Em seguida, se estabeleceu o planejamento das etapas e a codificação da impressão para completar o arquivo digital e, em seguida, tais arquivos conduziram o equipamento robótico de impressão 3D para a impressão em concreto do material camada por camada, construindo assim a forma curva do projeto. A Book Cabin tem uma área total de cerca de 30 metros quadrados e pode acomodar 15 pessoas para diversas atividades.

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Robot-Printed ‘Cloud Village’ / Philip Feng Yuan’s Team

Criado por Philip Feng Yuan e sua equipe, o pavilhão “Cloud Village” foi impresso em 3D em 2018 no Arsenale de Veneza para a Bienal de Arquitetura daquele ano. Através de suas formas orgânicas, o pavilhão chinês Cloud Village foi pensado para criar e abrigar uma série de diferentes espaços abertos e semi-abertos.

O projeto do pavilhão, através de sua semiótica e materialidade, foi inspirado em elementos da arquitetura tradicional chinesa. Utilizando material plástico reciclado, o pavilhão Cloud Village procura estabelecer uma crítica sobre a atual crise ambiental que assola o país, convidando-nos a refletir sobre novas formas alternativas de se construir no futuro.

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Por: Archdaily

Imagens: Cortesia XWG Archi Studio at Tsinghua University, cortesia of Philip Feng Yuan e cortesia Professor XU Weiguo’s Team.

 

 

Mostra ‘Futuro Agora – Revisitando a Arquitetura em Terra’

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Na Praça Mauá, no Rio de Janeiro, o pavilhão expositivo aliado à programação do UIA2021RIO explora técnicas de construção naturais e desafios da arquitetura contemporânea

 

 

Até 17 de outubro, a Praça Mauá, no Rio de Janeiro, que já abriga o Museu do Amanhã e o Museu de Arte do Rio (MAR), apresenta mais uma experiência arquitetônica através do Future Now Pavilion, pavilhão de exposições ao ar livre ‘Future Now – Revisiting Earthen Architecture’ (‘Futuro Agora – Revisitando a Arquitetura em Terra’). O projeto é uma das poucas exposições físicas integradas à 27ª edição do Congresso Mundial de Arquitetos (UIA2021RIO), e trata de inovações nas tecnologias de construção em terra, como forma de refletir sobre os desafios da arquitetura contemporânea, com questões ambientais urgentes. Em dois formatos, exposição e webinars gratuitos, a mostra apresenta inovação tecnológica, fabricação digital, cultura e história do pisé (técnica de construção em argila, por nome taipa, no Brasil), e suas aplicações mais contemporâneas.

Construído em madeira de reflorestamento e cultivada localmente, o pavilhão de exposições reúne 24 painéis fotográficos e tipográficos e foi projetado pelos arquitetos chilenos Diego Baloian, Sebastián Silva, Matías Baeza e Juan Pablo Peró, em colaboração com a ITA Construtora, empresa brasileira de construção especializada em madeira sustentável e principal patrocinadora da iniciativa. O trabalho conjunto garantiu estrutura completamente reutilizável e reciclável, e pegada de carbono 100% compensada por projetos de economia de carbono da MyClimate.

 

A geometria circular do pavilhão, que propõe um sistema de construção modular e pré-fabricado baseado em peças de madeira, interage com o público por meio de uma rampa de acesso livre e um espaço interior capaz de se adaptar a múltiplas formas de apropriação pelo cidadão”-  arquiteto Diego Baloian.

 

FutureNowPavilion RiodeJaneiroBrazil InsightArchitecture PhotoPabloCasalsAguirre

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Um dos destaques é o projeto mais recente de Roger Boltshauser, a Kiln Tower, que revela a experiência dos alunos com a construção em terra. Outra obra exibida na mostra é a Robotic Clay Rotunda, da Gramazio Kohler Research, que funde a aplicação de argila com fabricação digital, construindo através da robótica e sem desperdício. “O processo de manufatura aditiva agrega cilindros de argila – os chamados ‘tijolos macios por prensagem’ -, que possibilita a produção de estruturas geometricamente complexas”, descreve. Concluído em março de 2021, na Suíça, o Robotic Clay Rotunda faz parte da estrutura externa aparente do laboratório de música Hi-Fi.

 

Devemos reconhecer que nada é para a eternidade e que o ambiente de construção precisa de manutenção e transformação constantes. Esta descoberta simples torna imperativo construir com desperdício zero e materiais neutros em carbono para procurar uma expressão arquitetônica radicalmente contemporânea, é necessário escrever um novo capítulo sobre a rica história das construções de argila, que é radicalmente projetada no futuro. E o futuro é agora” – Fabio Gramazio, da ETH Zurich.

 

FutureNowPavilion RiodeJaneiroBrazil InsightArchitecture PhotoPabloCasalsAguirre

 

Programação de Webinars – Futuro Agora

Integrante à mostra e paralelo ao congresso UIA2021RIO, a Insight Architecture também produz, em colaboração com a Swissnex Brasil, quatro webinares acerca de desenvolvimentos tecnológicos e  impacto na arquitetura contemporânea. AQUI. 

10/9, às 14h – Revisando a arquitetura da terra

29/9, às 14h – Earth, Clay and Context

6/10, às 14h – Sobre fabricação digital na arquitetura

14/10, às 14h – Uso da madeira na construção

 

 

 

Futuro Agora – Revisitando a Arquitetura em Terra
Local
 Praça Mauá, s/n – Centro do Rio de Janeiro
Período expositivo até 17 de outubro de 2021
Horário 10h às 18h
Acesso Entrada Franca
Site

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fonte: Archdaily e UIA2021RIO
Imagens: Pablo Casals Aguirre e Divulgação

Gigante PRATEADO

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Vidro, aço e madeira são os elementos construtivos que atribuem características de destaque a esse projeto corporativo

 

Projeto do escritório Alemão Wurm + Wurm, a sede da AUMA em Müllheim / Baden estende-se por uma área construtiva de 11.500 m2. No exterior, o edifício apresenta uma estrutura alongada e facetada, ligeiramente acima do piso térreo de vidro, que permitem uma visão profunda do edifício e dos elementos de aço expandido em aço inoxidável, atribuindo ao edifício leveza e transparência. A fachada prateada em losangos e painéis trapezoidais de alumínio liga os corpos separados dos pisos superiores e confere ao edifício um carácter técnico e contemporâneo.

 

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A cabeceira do edifício, com quatro pisos, está ligada do lado da rua à parte posterior, que tem dois pisos, através de um corredor ao nível do solo.

Do lado oposto à rua, o edifício abre-se neste ponto e no rés-do-chão abre-se o pátio interior e a esplanada incisa do restaurante para 120 pessoas com móveis projetados individualmente. Do restaurante, há uma entrada no pátio interno coberto de madeira, a mobília externa é feita do mesmo material que o deck de madeira e oferece espaço aberto e coberto para trabalho e intervalos. A escada que desce do teto em caixotões leva ao andar superior da parte posterior do edifício.

A entrada principal da nova administração fica sob uma longa saliência no topo do prédio.
Aqui, após o vestíbulo, chega-se ao foyer, delimitado lateralmente por salas de reuniões envidraçadas e núcleos de escadas revestidos com ripas de madeira. A sala de entrada continua para cima no meio por meio de um pátio interno e cria uma conexão com os 3 andares superiores por meio de uma escada elaborada.

 

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Iluminados pelos pátios interiores verdes circundantes e pela generosa clarabóia, existem copas e zonas de comunicação abertas para funcionários nesta zona central que, separada por paredes de vidro, dispõe salas de reuniões e escritórios. Aqui, conjuntos de caixas feitas de elementos curvos de madeira proporcionam espaço para trabalhos concentrados e acomodam infraestruturas de escritório como impressoras e áreas de armazenamento.

 

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A parte posterior do foyer é formada por uma ampla área verde interna com vista para o pátio interno no térreo entre as seções do edifício. Salas de treinamento e seminários para aproximadamente 140 pessoas estão distribuídas ao redor do núcleo sanitário interno, que podem ser conectadas individualmente através de divisórias móveis e também permitem grandes eventos para até 220 pessoas.

 

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Fonte: Wurm + Wurm
Imagens: Divulgação Wurm + Wurm