UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO PROGRAMA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA – 2014/2015 RELATÓRIO FINAL DE PESQUISA

GIULIANA BERNARDI BENATTO

INICIAÇÃO CIENTÍFICA – PIBIC VOLUNTÁRIA

PLANO DE TRABALHO:

Vida e obra do arquiteto Frei Otto

Relatório final apresentado à Coordenadoria de Iniciação Científica e Integração Acadêmica da UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ – UFPR por ocasião do desenvolvimento das atividades voluntárias de Iniciação Científica no período de junho a julho de 2015.

NOME DO ORIENTADOR:

Prof. Dr. Antonio Manoel Nunes Castelnou, neto

Departamento de Arquitetura e Urbanismo

TÍTULO DO PROJETO:

Green Architecture: Estratégias de sustentabilidade aplicadas à arquitetura e design

BANPESQ/THALES: 2014015429

CURITIBA PR

2015

1

1 TÍTULO

Vida e obra do arquiteto Frei Otto

2 RESUMO

Conhecido mundialmente devido ao seu pioneirismo na criação de edifícios com

membranas tensionadas e sua atitude revolucionária na arte de criar estruturas leves, o arquiteto

alemão Frei Otto (1925-2015) tornou-se o grande vencedor do Prêmio Pritzker em 2015. Ex-piloto

e soldado de guerra, Otto estudou arquitetura na Universidade Tecnológica de Berlim (Alemanha),

além de sociologia e desenvolvimento urbano na Universidade de Virgínia (EUA), quando entrou

em contanto com o trabalho dos grandes mestres norte-americanos. Após se doutorar em 1954 na

área de Estruturas Tensionadas pela mesma universidade em que cursou arquitetura, fundou o

Institute for Lightweight Structures na Universidade de Stuttgart; importante instituição alemã

focada no desenvolvimento de estruturas inovadoras, onde permaneceu como professor até 1991.

Otto faleceu no dia 09 de março de 2015 aos 89 anos, um dia antes de ser anunciado o vencedor

do Pritzker.

Tendo como objetivo principal estudar a vida e a obra de Frei Otto, esta pesquisa em

iniciação científica, de caráter teórico-conceitual e cunho exploratório, buscou, de modo

específico, caracterizar seu trabalho e pensamento, por meio da análise técnica, funcional e

estética de três obras de sua autoria, sendo elas: o pavilhão alemão na Exposição Universal de

Montreal (1967), a cobertura do centro multifuncional Mannheim Multihalle (1975) e o pavilhão

japonês na Exposição Universal de Hannover (2000) em parceria com Shigeru Ban (1957-),

vencedor do Pritzker de 2014. Como metodologia adotou-se a revisão web e bibliográfica, além do

estudo descritivo e analítico de três casos ilustrativos. Como resultado constatou-se que o alemão

defendia uma arquitetura leve, inspirada e aberta à natureza, de baixo custo e democrática, cujo

caráter temporário e experimental acabou aproximando-a dos princípios da arquitetura

sustentável. A conclusão da pesquisa possibilitou estabelecer um quadro-resumo sobre o trabalho

de Frei Otto, o qual contribuiu enormemente com o panorama da arquitetura leve, versátil e

econômica, além de fomentar a discussão das relações entre natureza e construção.

Palavras-chave: Arquitetura. Sistemas Estruturais, Frei Otto.

3 OBJETIVOS

Esta pesquisa em iniciação científica, de modo geral, teve como objetivo estudar a vida e

obra do arquiteto alemão Frei Otto, buscando qualificar seu trabalho e pensamento arquitetônico,

por meio da análise de projetos de sua autoria, além de relacioná-lo com a chamada “arquitetura

verde”, abordando suas estratégias de sustentabilidade aplicadas às construções. De modo

específico, fez-se a seleção, descrição e análise de 03 (três) obras que exemplificassem e

ilustrassem sua forma de pensar a arquitetura, avaliando seus principais elementos voltados à

2

prática mais sustentável, além de suas qualidades. Além disso, a pesquisa procurou destacar a

relevância do arquiteto na prática profissional em que prioriza a Green Architecture.

4 INTRODUÇÃO

O arquiteto alemão Frei Otto (1925-2015) tornou-se o quadragésimo vencedor do Prêmio

Pritzker1 da Arquitetura no ano de 2015, especialmente devido aos seus trabalhos e

experimentações com estruturas leves, no intuito de encontrar uma arquitetura mais sensível.

Nascido em 1925 em Siegmar – bairro da cidade de Chemnitz, na Saxônia (Alemanha) –, Frei

Paul Otto (Figura 01), cujo pai e avô eram escultores, cresceu em Berlim, tendo como hobby a

confecção de aeromodelos. Em 1943, Otto iniciou os estudos no curso de Arquitetura da

Universidade Tecnológica de Berlim, os quais foram interrompidos pela convocação para prestar o

serviço militar como piloto nas Forças Aéreas alemãs, durante a Segunda Guerra Mundial

(1939/45). Após sua captura em 1945, tornou-se prisioneiro de guerra e atuou nos campos de

concentração construindo abrigos em forma de tendas, com o mínimo de material possível. Com o

término do conflito mundial, passou a se dedicar à investigação do potencial das tendas em escala

industrial. (ROLAND, 1973)

Em 1948, Otto continuou o curso de arquitetura, já

se destacando por apresentar uma arquitetura diferente

daquela referente às construções dos regimes totalitários

prevalecentes na época. Em uma viagem aos EUA no ano

de 1950, para estudar na Universidade de Virgínia, Frei Otto

entrou em contato com o trabalho de grandes mestres que

atuaram naquele país, como Frank Lloyd Wright (1867-

1959), Ludwig Mies van der Rohe (1886-1969) , Eero

Saarinen (1910-61) e Richard Neutra (1992-70), começando

a atuar profissionalmente em 1952, já de volta à Alemanha,

quando abriu um escritório em Zehlendorf, Berlim. (SHARP,

1993)

Após se doutorar em Estruturas Tensionadas no ano de 1954 pela engenharia civil da

mesma universidade em que cursou arquitetura, Frei Otto fundou o Institute for Development of

Lightweight Construction (Instituto de Desenvolvimento de Construções Leves) em 1957, na

cidade de Berlim, transferindo suas atividades para o Institute for Lightweight Structures (Instituto

para Desenvolvimento de Estruturas Leves) em 1964, vinculado à Universidade de Stuttgart

1 Criado em 1979 pela Fundação Hyatt, sediada em Chicago IL (EUA) e gerida pela família Pritzker – uma das mais ricas dos EUA, responsável por uma rede de mais de 200 hotéis pelo mundo –, este prêmio é considerado o "Nobel" da arquitetura, sendo atribuído anualmente ao arquiteto, ainda em vida, que melhor tenha cumprido os princípios anunciados por Vitrúvio (Século I a.C.), ou seja: o equilíbrio entre funcionalidade (utilitas), solidez (firmitas) e beleza (venustas). (N. A.)

FIGURA 01

3

(Alemanha); importantes instituições focadas no desenvolvimento de processos de criação e

estruturas inovadoras, as quais priorizam a eficiência energética e a leveza. Em Stuttgart,

permaneceu como professor até 1991, vindo a falecer em 09 de março de 2015, aos 89 anos, um

dia antes de ser anunciado como o vencedor do Pritzker (Figura 02). Felizmente, o alemão foi

visitado pelo júri e recebeu a notícia em primeira mão dias antes do anúncio e de sua morte.

Frei Otto recebeu, durante sua carreira, muitos

prêmios dos quais se destacam: a Thomas Jefferson

Medal in Architecture (1974, Filadélfia, EUA), a Medalha

de Ouro do Royal Institute of British Architects (RIBA,

2005), o Praemium Imperiale (2006, Japão) e o Prêmio

Pritzker (2015). Segundo o júri do prêmio Pritzker, o

arquiteto apresentava uma “obra leve, aberta à natureza,

luminosa, democrática, de baixo custo e energeticamente

eficiente”. Por esses e outros motivos, a arquitetura de

Frei Otto aproxima-se do debate da sustentabilidade

aplicada às construções. (GALANI, 2015)

Entre suas principais obras, pode-se citar: o Pavilhão de dança da Federal Garden

Exhibition (Colônia, 1957); o Pavilhão alemão na Exposição Universal de Montreal (1967); a

Cobertura para o Parque Olímpico de Munique (1972); o Auditório e complexo hoteleiro em Meca

(Arábia Saudita,1974); a Cobertura do Mannheim Multihalle (Mannheim, 1975); o Aviário do

Zoológico de Munique (1980); o Tuwaiq Palace (Ryiadh, 1985); e o Pavilhão japonês na

Exposição Universal de Hannover (2000). (OTTO; RASCH et SCHANZ, 2006)

O arquiteto também se tornou conhecido pela sua metodologia de projeto, elaborando

maquetes e testes das estruturas em laboratório. Ele realizava miniaturas para estudar as

possibilidades estruturais e estéticas, destacando a importância da experimentação na arquitetura

e realizando experiências com bolhas de sabão – um dos materiais que usava para criar modelos

em escala reduzida das estruturas (SONGEL, 2008). O Institute for Development of Lightweight

Construction, fundado por Otto no final da década de 1950, desenvolve até hoje pesquisas que

procuram estabelecer analogias entre possibilidades construtivas e elementos da natureza, como

teias de aranha, esqueletos, galhos de árvores, asas de libélulas, etc. (Figuras 03 e 04)

FIGURA 02

FIGURA 03 FIGURA 04

4

5 REVISÃO DA LITERATURA

Em termos históricos, pode-se dizer que a consciência ecológica é uma novidade na área

da arquitetura, pois data de meados do século passado a preocupação generalizada sobre a

escala dos impactos humanos sobre o planeta, sua abrangência e reversibilidade. Embora desde

os primórdios da humanidade, o homem vem intervindo sobre a natureza – o que consiste a priori

a essência da arquitetura como forma de apropriação e transformação do mundo natural –, foi a

partir da industrialização entre os séculos XVIII e XIX e, mais recentemente, dos processos de

aumento da urbanização mundial e registros de graves problemas ambientais desde a década de

1950, que se passou a discutir não somente a proteção do ser humano e do planeta, mas da vida

como um todo.

Esse processo lento, mas contínuo e cada vez mais abrangente, do chamado Despertar

Ecológico acabou atingindo as esferas da arquitetura e construção civil, sensibilizando vários

profissionais em repensar a forma de conceber, construir e utilizar os espaços feitos pelo homem.

Disto decorreu o aparecimento de diversas vertentes, as quais receberam diferentes designações

conforme suas prioridades em projeto, tais como: arquitetura ecológica, bioclimática, sustentável,

etc. Na passagem, do século XX para o XXI tornou-se comum designar de Green Architecture a

prática arquitetônica que visa a diminuição do impacto ambiental e a redução do desperdício

energético – seja através do uso de materiais reciclados, reaproveitamento de estruturas

preexistentes e/ou utilização de fontes alternativas de energia –, a qual esteja submetida a

sistemas de certificação ambiental, ou seja, que recebem um selo de garantia quanto à sua efetiva

sustentabilidade, variando de país para país. (WINES, 2000; CASTELNOU, 2010)

Há uma grande correlação entre os processos construtivos e os sistemas ecológicos, cuja

percepção inspirou arquitetos e outros artistas durante toda a história da civilização humana, da

antiguidade até a contemporaneidade. Essa interrelação passou a mover profissionais envolvidos

com a questão ambiental e Frei Otto pode ser situado dentro dessa vertente, dedicando toda a

sua engenhosidade a isto. De acordo com Songel (2008), o conhecimento do processo de criação

das formas no campo da natureza, tecnologia e arte é de grande importância pois vem se

tornando a nova grande missão do arquiteto. É com a ajuda de outras áreas do conhecimento –

como engenharia, física, biologia e ecologia – que a essência do profissional de arquitetura é

formada. Os novos problemas ecológicos e biológicos do planeta requerem um novo modo de

pensar e projetar, especialmente se tratando de trabalhos de grandes e significativas dimensões e

tecnologias. Assim, a qualidade de uma construção está relacionada à interdisciplinaridade e ao

desenvolvimento de pesquisas, experimentos e invenções.

Dentro da história de seu trabalho, Frei Otto pode ser considerado diferente da maioria

dos construtores e arquitetos, pois, de acordo com Nerdinger (2005), ele não se interessava em

criar uma peça para um cliente individual ou em uma apresentação pessoal, mas, ao contrário,

5

queria que seus edifícios contribuíssem para aprimorar as condições de vida de todos. Ele não

estava interessado em construir obras particulares, mas em conduzir um processo que fosse

direcionado para uma visão mais ampla: a criação de uma arquitetura voltada para uma sociedade

em paz e em harmonia com a natureza. Para Frei Otto, segundo o autor, a principal função do

arquiteto seria trabalhar um ambiente sustentável, o qual incluísse todas as esferas do homem e

da natureza.

Por ter vivenciado uma época de guerra, Otto presenciou a arquitetura dos grandes

regimes totalitários, o que fez com que se tornasse um dos poucos a adotar uma abordagem em

seu trabalho diferente daquela que ele considerava uma “arquitetura de assassinato” 2. Ele

rejeitava qualquer tipo de forma pesada, sólida e presa à terra, a qual era associada, não somente

por ele, ao patriotismo alemão e ao culto nazista. Como reação a isso, grandes arquitetos da

época passaram a construir tendas por todo o mundo, estas abertas e luminosas, mas foi Otto o

único que desenvolveu uma ideia de arquitetura compreensiva, relativa à sociedade e que se

baseasse em seu lema "leveza contra brutalidade". (NERDINGER, 2005; OTTO; RASCH et

SCHANZ, 2006)

Os temas recorrentes da desmaterialização e da construção leve estavam em discussão

desde o nascimento da industrialização e o progressivo aumento do uso do ferro e vidro nas

construções, os quais eram tidos como indicadores de modernização e de uma arquitetura

baseada em cálculos estáticos e planejamento econômico. Contudo, ainda segundo Nerdinger

(2005), foram poucos aqueles que desenvolveram como Frei Otto uma filosofia de arquitetura leve

de associações sociais. Um deles foi o arquiteto norte-americano Richard Buckminster Fuller

(1893-1983), que definiu o peso das construções como uma medida do padrão de

desenvolvimento não só da industrialização, mas também da humanidade. Ele foi o grande

inventor das estruturas geodésicas e aplicou em vários inventos e espaços sistemas treliçados

que provavam sua melhor eficiência e quase ilimitada aplicabilidade em relação aos métodos

tradicionais de construção. (BENEVOLO, 1998)

Como consultor do projeto do estádio e

das coberturas poliesportivas das Olimpíadas de

Munique (Alemanha), criados pelo alemão Günter

Behnisch (1922-2010) em 1972, Otto introduziu

uma escala inteiramente nova desse tipo de

estrutura e apresentou um método matemático

puro para determinar mediante computadores sua

forma e comportamento (Figura 05). Além disso,

segundo Sharp (1993), também foi o idealizador

2 Frei Otto. Die Zeit der vielen Architekturen. Allgemeine Bauzeitung (1972).

FIGURA 05

6

de um novo tipo de cobertura dobrável de geometria variável. A partir de 1971, concentrou-se na

análise compreensão das estruturas biológicas, ao mesmo tempo em que investigava as cascas

nervuradas ou dobradas, entre outras.

Frei Otto trabalhou como nenhum outro arquiteto do século XX na investigação das

origens das formas na natureza, tecnologia e arquitetura, além de desenvolvimento de pesquisas

de novas formas para construções luminosas e, ao mesmo tempo, naturais, adaptáveis e

mutáveis. Os institutos de pesquisa que ele fundou e dirigiu, tanto em Berlim como em Stuttgart,

eram lugares únicos baseados na pesquisa interdisciplinar, cujos resultados foram expostos e

espalhados por todo o mundo (NERDINGER, 2005). Ele conseguiu desenvolver com suas

estruturas leves uma síntese entre a transmissão de cargas e a forma arquitetônica, gerando uma

nova tipologia estrutural. Ao criar espaços arquitetônicos amplos e luminosos, baseou-se em

conceitos universais como leveza, sensibilidade tecnológica e manifestação estética da estrutura.

(BIAGETTI et al., 2010)

Segundo Becerra, Lomonaco et Tessore (2011), Frei Otto tinha a otimização como um de

seus objetivos principais, uma vez que buscava a superfície mínima de modo a utilizar a menor

quantidade de material e de recursos econômicos possível; fato pelo qual ele é considerado um

dos primeiros arquitetos a pensar em construções sustentáveis. Suas estruturas tensionadas e

leves estão bastante relacionadas às questões ambientais discutidas no panorama atual da

arquitetura internacional, especialmente no que se refere aos riscos ecológicos no planeta. Ele

acreditava no uso eficiente e responsável dos materiais – os sistemas estruturais em membrana

ou superfície-ativa, assim como os cabos ou forma-ativa, que eram amplamente utilizados por ele,

são mais econômicos e resistentes quando comparados a outros sistemas mais convencionais

(ENGEL, 1980; REBELLO, 2000) –, além de defender que a arquitetura deveria exercer o mínimo

impacto possível no ambiente; fatos que o tornaram uma referência no que se refere à arquitetura

sustentável. De caráter temporário, suas coberturas em forma de tendas ou treliçados espaciais

em madeira continuam atuais, entre outras soluções que propôs e até hoje podem ser montadas,

desmontadas e remontadas, mesmo anos após sua concepção.

Um dos princípios em que está embasada a arquitetura sustentável certificada – também

conhecida como Green Architecture – diz respeito ao modo de construir com um consumo mínimo

de recursos, sejam estes materiais, energéticos e/ou econômicos. Nestes termos, a arquitetura

proposta por Otto antecipou e contribuiu para o desenvolvimento de diversas soluções que

tenham entre seus objetivos as ideias de rapidez de montagem, amplidão espacial, leveza

estrutural e eficiência energética.

6 MATERIAIS E MÉTODOS

Esta pesquisa em iniciação científica, de caráter exploratório e teórico-conceitual,

baseou-se na revisão web e bibliográfica e no estudo descritivo e analítico de casos, através da

7

coleta e seleção de dados, como artigos, livros e fontes on line, a fim de caracterizar o trabalho e

princípios do arquiteto Frei Otto e sua relação com a sustentabilidade, por meio da análise técnica,

funcional e estética de 03 (três) obras de sua autoria. Como metodologia, a pesquisa foi composta

pelas seguintes etapas:

Revisão web e bibliográfica e coleta de dados: Esta etapa se baseou na pesquisa sobre a vida

do arquiteto alemão Frei Otto e sua nomeação ao Prêmio Pritzker da Arquitetura em 2015. Além

disso, foi estudado nessa etapa o desenvolvimento das obras de Otto e sua engenhosidade

quantos aos sistemas estruturais leves utilizados. Para isso, foi feito uma pesquisa web e

bibliográfica e subsequente coleta, seleção e síntese das informações, de modo a organizá-las

para utilização nas próximas fases.

Seleção das obras para estudo de caso: Nessa fase, foi estudado o grande repertório de obras

do arquiteto, a fim de identificar e descrever 03 (três) que caracterizassem o seu trabalho para

uma posterior análise mais profunda dos casos. Nessa etapa foram observados os dados básicos

das obras e coletadas as informações dos projetos arquitetônicos, como imagens, plantas, cortes

e elevações.

Análise dos casos: Essa etapa foi constituída pela análise técnica, funcional e estética das obras

selecionadas na fase anterior. Para isso, foi feito um estudo descritivo e analítico dos casos, onde

as especificações foram coletadas, separadas e organizadas para que fosse possível elaborar

uma comparação. As obras foram analisadas de modo a destacar seus aspectos ambientais, além

dos elementos característicos do trabalho do arquiteto Frei Otto.

Conclusão: Tratou-se da elaboração de um quadro-resumo sobre o trabalho de Frei Otto,

caracterizando seu trabalho e justificando sua proximidade com a arquitetura sustentável. Além

disso, o fechamento da pesquisa deu-se com a elaboração desse Relatório Final de Pesquisa,

além da apresentação expositiva para o 23º Evento de Iniciação Científica (EVINCI), na 7ª

Semana Integrada de Ensino, Pesquisa e Extensão (SIEPE), prevista para outubro de 2015.

7 RESULTADOS E DISCUSSÃO

A partir do estudo do repertório de obras do arquiteto, paralelamente à pesquisa dos

princípios e características de seu trabalho, foi possível selecionar 03 (três) exemplares para a

análise e descrição. Os critérios de seleção adotados foram: obras com diferentes tipos de

materiais aplicados à construção que trabalhassem de maneiras distintas a questão ambiental nas

edificações; obras com diferentes sistemas estruturais que refletissem a engenhosidade do

arquiteto e que, mesmo distintas, se assemelham no fato de serem leves e terem uma

preocupação com a sustentabilidade; e, por fim, a relevância que as obras tiveram para as

discussões e produções arquitetônicas atuais, além da acessibilidade do material gráfico.

Dessa maneira, as obras selecionadas foram:

CASO I – O Pavilhão alemão na Exposição Universal de Montreal (1967); uma construção

temporária composta por pilares e cabos de aço tensionados e placas de acetado, compondo uma

tenda orgânica;

CASO II – A cobertura do centro multifuncional Mannheim Multihalle (1975), cuja estrutura é

formada por encaixes de ripas de madeira compondo uma malha ondulada muito característica da

obra; e

CASO III – O Pavilhão japonês na Exposição Universal de Hannover (2000); projeto em parceria

com o arquiteto Shigeru Ban (1957-), ganhador do Prêmio Pritzker da Arquitetura em 2014; e cuja

estrutura é composta por tubos de papel, defendo a reciclabilidade dos materiais.

8

ESTUDO DE CASO I Pavilhão Alemão na Exposição Universal de Montreal

Montreal, Canadá

1967

A Exposição Universal de 1967 ocorreu em

Montreal (Canadá) e foi uma das mais marcantes, cujo

tema principal girou em torno das novas tecnologias e

do desenvolvimento do pós-modernismo, que então

despontava. Em colaboração com o arquiteto Rolf

Gutbrod (1910-99), Frei Otto foi o responsável pelo

pavilhão da República Federativa da Alemanha

(Figuras 06 e 07), que se constituiu de uma estrutura

tensionada que trouxe para o cenário internacional,

pela primeira vez, os seus experimentos com

estruturas leves. (ARCHITECT MAGAZINE, 2015)

O pavilhão foi desenhado com base em uma

enorme membrana suspensa sobre 08 (oito) mastros

de aço, colocados em intervalos irregulares e

apoiados por cabos ancorados fora da estrutura,

coberta por um tecido transparente de poliéster

(Figura 08). Preocupado com os impactos das ações

humanas no planeta, Otto sempre defendeu a

necessidade de estruturas temporárias que fossem

fáceis de serem erguidas, mas também fáceis de

serem desmontadas e então recicladas. Com poucos

componentes, tais estruturas poderiam ser adaptadas

a qualquer lugar e condições de terreno e seus

sistemas de cabos e cobertura seriam uma radical

simplificação dos métodos construtivos que priorizam

rigidez e estabilidade, como ocorreu nesse caso.

(LANGDON, 2015)

Uma vez que suas peças já tinham sido

desenhadas e pré-fabricadas, o pavilhão alemão em

Montreal (Figura 09) foi estabelecido no local em 06

(seis) semanas, para ser desmontado logo após a

exposição. Os elementos utilizados no pavilhão foram,

após desmontados, reutilizados para a construção do

aviário do Zoológico de Munique (Alemanha), cujos

mastros correspondiam aos pilares do pavilhão.

(TENSINET, 2015)

FIGURA 06

FIGURA 07

FIGURA 08

FIGURA 09

9

ESTUDO DE CASO II Cobertura do centro multifuncional Mannheim Multihalle

Mannheim, Alemanha

1975

O centro multifuncional de Mannheim

Multihalle (Figuras 10 e 11) foi originalmente construído

como uma estrutura temporária para uma exposição

hortícola em Mannheim (Alemanha). Em colaboração

com Carlfried Mutschler (1926-99) e Joachim Langner,

Frei Otto desenhou uma cobertura em madeira,

formada por uma malha em concha (gridshell), que

gerou a forma incomum da construção. Para estudar a

estabilidade e o sistema estrutural da obra, o arquiteto

realizou duas maquetes em escalas diferentes, de

modo a prever algum problema na estrutura,

determinando o uso de cabos em suporte a estrutura

principal de madeira. As passarelas presentes na

construção, com o uso de hastes delgadas simples e

nós de ligação, produzem um padrão atraente e

expandem distâncias de até 30 metros. (ARCHITECT

MAGAZINE, 2015)

Para unir a malha aos cabos, os arquitetos

decidiram utilizar um tabuleiro de madeira laminada que

transmitisse os esforços proporcionando uma maior

estabilidade contra a flambagem, mas garantindo que as

suas extremidades não aumentassem de espessura

(Figura 12). A forma curva ajuda a suportar a diferença

entre a distribuição dos esforços da malha e dos cabos.

Nos pilares de apoio, os cabos se aproximam para

evitar problemas pela inclinação de suas bases e

proporcionar para a cobertura uma resistência aos

esforços cortantes externos ao plano. (PRINCETON

UNIVERSITY, 2015)

A cobertura recebeu uma película protetora

rígida de PVC (Figura 13), refletindo calor, mas, ao

mesmo tempo, permitindo a entrada da luz. Essa obra

mostra como uma simples solução estrutural, fácil de

montar, pode criar um espaço flexível. (TECTONICA

BLOG, 2010)

FIGURA 10

FIGURA 11

FIGURA 12

FIGURA 13

10

ESTUDO DE CASO III Pavilhão Japonês na Exposição Universal de Hannover

Hannover, Alemanha

2000

A Exposição Universal do ano de 2000

ocorreu em Hannover (Alemanha) e teve como tema

principal “Homem, Natureza e Tecnologia”. Para o

evento, em parceria com Shigeru Ban (1957-) – um

importante arquiteto japonês na área de

sustentabilidade conhecido por suas estruturas

temporárias de rolos de papel e que se tornaria o

ganhador do Prêmio Pritzker de 2014 –, Frei Otto criou

o pavilhão do Japão (Figura 14), cuja ideia principal era

a de criar uma estrutura de materiais que pudessem

der reciclados após ser desmontada, além de terem

baixo consumo de energia e alto grau de

sustentabilidade. (ARCHITECT MAGAZINE , 2015)

Para tanto, os arquitetos propuseram um

túnel curvo (Figura 15) que, assim como o Mannheim

Multihalle, era suportado por uma gridshell de tubos de

papel recicláveis e coberto por uma membrana

especialmente desenhada para o pavilhão e também

feita de papel, resistente ao fogo e à chuva e que

permitia a entrada da luz. Além disso, para que a

construção fosse o mais low-tech possível, as juntas

dos tubos foram unidas por fitas e cordões (Figura 16).

(DESIGN BOOM, 2015)

Os tubos de papel foram encurvados na

forma do pavilhão durante 03 (três) semanas para

apenas serem instalados na posição no local (Figuras

17 e 18). Por sua vez, as fundações foram feitas de

caixas de madeira com areia. (SHIGERU BAN

ARCHITECTS, 2015)

FIGURA 18

FIGURA 17

FIGURA 14

FIGURA 15

FIGURA 16

11

A partir da análise dos casos anteriormente ilustrados e com base na bibliografia

consultada, foi possível montar um quadro de comparação entre essas obras selecionadas, a

seguir disposto:

CASO I CASO II CASO III

FUNÇÃO DO

EDIFÍCIO Pavilhão expositivo Estrutura para exibição Pavilhão expositivo

ANO DE

CONCLUSÃO 1967 1975 2000

LOCAL Montreal (Canadá) Mannheim (Alemanha) Hannover (Alemanha)

CLIMA DO LOCAL Temperado Oceânico Oceânico

MOBILIDADE Fixa Fixa Fixa

DURABILIDADE E

SITUAÇÃO

Temporária, atualmente

desmontada

Temporária, atualmente

montada

Temporária, atualmente

desmontada

SISTEMA

ESTRUTURAL Tenda tensionada

Malha em concha

(gridshell)

Túnel em malha

ondulada (gridshell)

DIMENSÕES

8.000 m² de superfície

coberta e 130 m de

comprimento

9.500 m² de cobertura e

60 m de comprimento

72 m de comprimento,

35 m de largura e

15,5 m de altura, em

3.015 m² construídos

MATERIAIS

Cabos, poliéster e

revestimento de PVC

translúcido

Madeira e cobertura de

PVC translúcida

Tubos, membrana de

papel e madeira

TEMPO DE

CONSTRUÇÃO 6 semanas 11 meses 3 semanas

CUSTO DA OBRA

Cerca de 4, 5 milhões de

Marcos (moeda alemã da

época), hoje equivalente

a aproximadamente

3 milhões de dólares

Cerca de 6 milhões de

Marcos (moeda alemã da

época), hoje equivalente

a aproximadamente

4 milhões de dólares

Dado não encontrado

8 CONSIDERAÇÕES FINAIS

As construções de Frei Otto estão em harmonia com a natureza e procuram sempre fazer

mais com menos. Assim, com a pesquisa foi possível observar que o arquiteto alemão

apresentava uma arquitetura leve e de baixo custo, a qual era inspirada na natureza (analogia

sistêmica) e de caráter temporário, aproximando-se dos princípios da arquitetura sustentável.

Constatou-se que seu trabalho contribuiu significativamente com o panorama da arquitetura mais

leve, versátil e econômica, além de fomentar a discussão das relações entre natureza e

construção.

12

A partir da análise das obras selecionadas como estudos de caso, foi possível

estabelecer um quadro-resumo dos princípios do trabalho de Otto, destacando-se principalmente

as características voltadas à sustentabilidade aplicada na sua arquitetura, sendo possível

identificar um estilo/padrão em suas edificações, no que se refere ao uso de estruturas

tensionadas, leves e membranas. O quadro está apresentado na sequência:

QUADRO-RESUMO ARQUITETURA DE FREI OTTO

CONCEPÇÃO /

PARTIDO ARQUITETÔNICO

- Arquitetura leve: Não está relacionada somente à perda de massa,

materiais e energia da edificação, mas também da sua adaptabilidade,

volatilidade e efemeridade

- Respeito à natureza: Arquitetura inspirada e aberta aos elementos

naturais, a qual possibilitaria, caso fosse produzida sistematicamente,

não impactaria por demasiado o planeta

- Sensibilidade tecnológica: Métodos técnicos relacionads à

expressividade estética

- Arquitetura de baixo custo e democrática

- Capacidade e adaptação ao local

MATERIAIS DE

CONSTRUÇÃO

- Madeira, papel, plástico e aço: Materiais utilizados pelo arquiteto

apresentavam reciclabilidade, principalmente pelo fato de se buscar

construções temporárias, onde aqueles pudessem ser reutilizados

SISTEMA ESTRUTURAL

- Tendas, treliçados e coberturas orgânicas: A maioria dos sistemas

estruturais que utilizava e desenvolvia em parceria com uma equipe de

engenheiros era composto por peças pré-fabricadas, as quais

pudessem ser montadas e desmontadas com facilidade, permitindo

flexibilidade dos espaços.

- Sistemas construtivos leves e dinâmicos

IDEOLOGIA PROJETUAL

- Interdisciplinaridade: Arquitetura baseada na engenharia, biologia e

ecologia; ao mesmo tempo em que o arquiteto estudava as formas

orgânicas, contava com a ajuda de uma equipe de profissionais de

outras áreas ao conceber suas obras

- Associações sociais: Defesa de uma arquitetura democrática e voltada

para todos, independente de classe social e econômica

- Experimentação e empirismo: Testes e estudos em laboratórios de

modo a estudar possibilidades estruturais e estéticas, a partir de

maquetes e modelos

- Ênfase plástica: Manifestação estética da estrutura

Com esta pesquisa também foi possível concluir que o trabalho de Frei Otto apresentava

um característico rigor científico, estando baseado principalmente em métodos empíricos. Ficou

evidente o interesse prático do alemão na arquitetura, especialmente devido à influência da

natureza em suas obras, tanto na concepção do projeto como na sua execução. Uma postura

próxima à atitude sustentável também foi observada através do uso consciente de recursos e da

flexibilidade de suas obras em relação ao meio em que estão inseridas.

13

Concluindo o relatório, pode-se dizer que Frei Otto representa um exemplo e inspiração

para arquitetos e engenheiros que buscam aprimorar os métodos convencionais quanto a

aspectos econômicos, ambientais e técnicos. Além disso, o Instituto para Desenvolvimento de

Estruturas Leves (Institute for Development of Lightweight Construction), e seus estudos no ramo,

tornaram-no uma referência obrigatória e mundialmente reconhecida no que se refere à

tensoestruturas e construções leves.

10 REFERÊNCIAS

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11 FONTES DE ILUSTRAÇÕES

Figura Disponível em: Acesso em:

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02 http://www.pritzkerprize.com/sites/default/files/gallery_images/Frei-Otto-02.jpg 04/07/2015

03 http://images.adsttc.com/media/images/5501/96fb/e58e/cee4/f100/01bf/medium_jpg/frei-otto_film-de-savon.jpg?1426167541

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04 http://atitudesustentavel.com.br/blog/2013/05/24/5-materiais-reciclados-para-usar-na-construcao-de-casas-sustentaveis/

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05 http://s2.glbimg.com/zeASIknRcauY0wgEd_97xDi0yObA5Bjxw3XYw96y1TJIoz-HdGixxa_8qOZvMp3w/e.glbimg.com/og/ed/f/original/2012/08/02/top10_estadios_olimpicos_01.jpg

10/07/2015

06 http://images.adsttc.com/media/images/54ff/61ce/e58e/ce06/4200/0131/large_jpg/3-Frei-Otto-The-1967-International-and-Universal-Exposition.jpg?1426022857

06/07/2015

07 http://img4.adsttc.com/media/images/5507/4415/e58e/ce2f/d200/0071/large_jpg/Frei-Otto-The-1967-International-and-Universal-Exposition-03.jpg?1426539517

06/07/2015

08 http://www.tensinet.com/project_files/3758/EXPO67_MONTRE_OTTO___GERMAN_DP02.jpg 06/07/2015

09 http://www.tensinet.com/project_files/3758/EXPO67_MONTRE_OTTO___GERMAN_DP01.jpg 06/07/2015

10 http://images.adsttc.com/media/images/54ff/61c3/e58e/ce06/4200/0130/large_jpg/2-Frei-Otto-Roof-for-the-Mannheim-Multihalle.jpg?1426022846

10/07/2015

11 http://www.smdarq.net/wp-content/uploads/2009/10/OttoMultihalle-ext_view.jpg 10/07/2015

12 - 13 http://shells.princeton.edu/images/Fig2Dimensions.jpg 10/07/2015

14 http://www.detail-online.com/inspiration/sites/inspiration_detail_de/uploads/images/projects/20130704092436dc5fc3e17e5d91efc26a554b41ddfc9de5cf9593.jpg?560

10/07/2015

15 http://images.adsttc.com/media/images/54ff/61ee/e58e/ce06/4200/0133/large_jpg/Frei-Otto-Shigeru-Ban-Japan-Pavilion-Expo-2000-Hannover.jpg?1426022889

10/07/2015

16 http://www.designboom.com/history/ban/e2.jpg 10/07/2015

17 https://culturaesarqweek.files.wordpress.com/2014/03/gallery_ban3.jpg?w=459 10/07/2015

18 http://www.designboom.com/history/ban/e5.gif 10/07/2015

12 APRECIAÇÃO DO ORIENTADOR

Este trabalho de iniciação científica cumpriu o cronograma inicial, permitindo atingir os objetivos

iniciais, não ocorrendo atrasos e imprevistos. Seu desenvolvimento junto ao professor-orientador

permitiu a complementação e publicação de material didático do curso de arquitetura e urbanismo da

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ – UFPR. A aluna bolsista apresentou interesse e dedicação

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satisfatórias na elaboração das tarefas indicadas pelo professor-orientador, permitindo o

desenvolvimento adequado da pesquisa. Tratando-se de um trabalho introdutório sobre o tema e da

vastidão de questões possíveis de serem abordadas em investigações nesse campo de trabalho,

considera-se que os resultados atingidos são suficientes aos meios utilizados e também aos fins

pretendidos.

DATA E ASSINATURAS

Curitiba, julho de 2015.

Giuliana Bernardi Benatto

Antonio Manoel Nunes Castelnou, neto