USO DE REGRAS DE GRAMÁTICA DA FORMA PARA …

IV EREECJoão Pessoa - PB

19 a 21 de setembro de 2017

USO DE REGRAS DE GRAMÁTICA DA FORMA PARA AUTOMATIZAR REFORMAS DE APARTAMENTOS NO AUTODESKREVIT

Alan Araújo ([email protected])Cristiana Griz ([email protected])Evila Araruna ([email protected])

Resumo: Visto a crescente demanda por reformas de apartamentos originalmente oferecidos pelo mercado imobiliário, este artigo discute sobre como o design generativo pode colaborar na padronização de soluções arquitetônicas, por meio da análise e elaboração de sistemas generativos que seguem a regras específi cas na reforma de apartamentos previamente analisados e delimitadas as opções. Estas regras foram previamente elaboradas pela autora Cristiana Griz. Serão transcritas regras de aglutinação, divisão, alteração escalar ou de rótulo. E a partir da sistematização destas regras, organizadas por grupos de regras formais no software Autodesk Revit, objetivando a automatização do processo de criação de soluções customizadas em massa. Neste artigo, são consideradas 6 tipologias de reformas executadas no Villa 4.Palavras-chave: Design generativo. Revit. Gramatica da forma.

INTRODUÇÃO

Segundo Griz (2016), os projetos de apartamentos originalmente oferecidos pelo mercado imobiliário (os projetos originais - POs) geralmente são customizados (resultando no projeto reformado - PR), para se ade-quarem aos modos de morar particulares dos moradores. A falta de compatibilidade entre o projeto original e os desejos do morador acarreta em maiores custos com compatibilização de projetos e na obra.

A customização em massa está relacionada à capacidade de oferecer produtos personalizados, em gran-des quantidades, a custos similares aos produtos padronizados e disponibilizados por meio da produção em massa. (GRIZ, 2016). Para realização desta mudança na forma de se pensar e oferecer o projeto são necessá-rias metodologias diferenciadas, que levem em consideração a pluralidade de contextos a quem o produto ar-quitetônico deve ser adaptável.

Considerando este contexto vem sendo desenvolvida uma pesquisa intitulada Projetos de morar do sécu-lo XXI (Griz, 2014), que tem como objetivo fazer um diagnóstico sobre os projetos de apartamentos produzi-dos pelo mercado imobiliário na cidade de Recife, e paralelo propor estratégias que guiem a concepção destes projetos. Este trabalho é um subproduto desta pesquisa e trata sobre aplicação de resultados já obtidos por Griz – aplicação de regras, no programa Autodesk Revit.

INTRODUÇÃO

Testar o nível de automação obtido a partir da reprodução de regras de Gramática da Forma de aparta-mentono software Autodesk Revit.

Design GenerativoSegundo Shea, (2005) sistemas de design generativo são f ocados em criar novos processos de design

que produzem projetos espaciais inovadores e ao mesmo tempo construíveis através da exploração das capa-

Revista FENEC - 1(2): 537-552, setembro, 2017 537


Alan A.; Cristiana G.; Evila A. Uso de regras de gramática da forma para automatizar reformas de apartamentos no Autodeskrevit.

cidades atuais de computação e de fabricação. No processo tradicional de projeto, o arquiteto, engenheiro ou designer determinam seu produto final baseado em regras, situações e utiliza-se de seu repertório visual e cria-tividade para defini-lo.

O Designgenerativo (DG) é uma metodologia de projeto que se distingue no método tradicional por di-recionar a criação por intermédio de um sistema generativo antes de ele visualizar o produto final. Tendo em vista que neste caso, o projetista entende o universo do problema e determina as regras, baseado em normas ou regras situacionais, para solucioná-lo criando um sistema generativo que irá lhe entregar diversas possibilida-des baseado nestas predefinições.

O Design Generativo representa o interesse em construir produtos bem como nos processos de criação dos mesmos. Trata-se de um método de construção em que o designer foca seus esforços na criação de siste-mas. Estes sistemas, por sua vez, baseado em regras e delimitações rigorosos criam produtos variáveis dentro das possibilidades previstas na base do designer.

Segundo Fischer (2002), DG não se restringe apenas a ferramentas, apesar que o uso de computadores facilita o processo de criação e o torna mais apropriado devido ao fato da disciplina implicar em abordagens industriais no sentido de requerer umagrande quantidade de soluções. Fischer complementa que, ao mesmo tempo que esta produção mecânica e monótona fica à mercê dos computadores enquanto que implica numa não monotonia de resultados e produtos, uma vez que eles são criados das maneiras mais variadas possíveis. Para tanto é necessário utilizar matemática, programação e computadores.

Neste sentido a utilização do software Revit, apresenta-se como uma tentativa de parametrizar e automa-tizar a aplicação das regras desenvolvidas no trabalho em andamento de Griz, que chegou a uma versão analó-gica, mas objetiva maior eficiência.

A Gramática da FormaA gramática da forma é um dos sistemas generativos de projeto. SegundoCelani (2006), o formalismo

conhecido como gramática da forma (do inglês shapegrammar) foi desenvolvido no início da década de 70 por George Stiny e James Gips (1972). Ele consiste em um sistema de geração de formas baseado em regras e tem sua origem no sistema de produção do matemático Emil Post (1943) e na gramática generativa do linguis-ta Noam Chomsky (1957).

Para Celani (2006), a gramática da forma se insere numa área de conhecimento designada computacio-nal design e que a palavra em inglês computation refere-se a qualquer tipo de processamento de informações, incluindo desde a realização de operações elementares até o estudo do raciocínio humano.Todavia as regras da gramática da forma podem ser aplicadas de maneira totalmente analógica, sem a necessidade de ferramentas computacionais, como foi o caso da tese de Cristiana Griz, base deste artigo.

O objetivo inicial da gramática da forma era servir de sistema de geração de formas para a pintura e a escultura. Ao invés de projetar diretamente sua pintura ou escultura, o artista projetaria suas regras de compo-sição, sendo então capaz de combiná-las de diferentes maneiras e, assim, criar uma variedade de obras de arte.

O método da gramática da forma é uma das abordagens que vem sendo utilizada para a geração sistemá-tica de arranjos espaciais, tendo como resultado maior variabilidade e riqueza espacial (Duarte, 2007; Mussi, 2014; Andrade et al, 2012; Mendes e Celani, 2013).

A Gramática da ReformaNeste tópico e no subsequente trataremos dos métodos e conceitos já trabalhados por GRIZ et al (2016),

em sua pesquisa. Tomando como base os conceitos do método gramática da forma, a gramatica da reforma tem como pro-

posta a customização em massa projetos existentes, neste caso projetos de apartamento de alto e médio padrão. Segundo Duarte (2005), as gramáticas da forma podem ser analíticas ou originais. Sendo elas analíticas

quando usadas como ferramenta de análise de um grupo de projetos. E originais quando concebida para gerar novos projetos, utilizando os requisitos e necessidades estabelecidos.

A gramática da reforma apresenta uma versão analítica e uma versão original. Neste trabalho a versão analítica analisa e identifica todas as alterações feitas nos POs, expressas nos PRs. Ou seja, o formalismo é usado como método analítico e tem por objetivo explicar, em forma de regras preliminares da gramática, os padrões de reforma, que por sua vez é a principal etapa do processo de customização.



1. O TRABALHO PILOTO

O estudo piloto (Griz et al, 2016) foi percebido que as customizações dos projetos são feitas usando mu-danças espaciais semelhantes, em espaços com funções, forma e dimensão diferentes. Essas alterações espa-ciais foram classificadas em três grupos de regras formais:

Regras formais de aglutinação (RF A): quando dois espaços convexos adjacentes são aglutinados in-teiramente e se transformam em um só;

Regras formais de divisão (RF D): quando um espaço convexo é dividido em outros dois espaços;

Regras formais de alteração escalar (RF E): quando dois espaços convexos adjacentes alteram suas dimensões - um ficando maior que o outro.

Além dos três grupos formais, existe ainda um tipo de mudança frequente nos PRs:

Regras formais de alteração de rótulo (RF ar): quando um polígono convexo permanece com a mes-ma forma e dimensão, alterando apenas sua função.

Estas quatro regras acima citadas constituem os grupos de regras de Gramática da Reforma. Esses quatro grupos de regras são referentes a espaços com forma, função e dimensão distintos. Assim, para distin-guir as funções do cômodo é atribuído um marcador ao polígono convexo, fazendo com que a regra passe a se chamar Regra formal de adição 1 (RF A1), ou Regra formal de divisão 2 (RF D2).

2. MATERIAIS E MÉTODOS

Autodesk RevitA metodologia BIM se baseia na modelação paramétrica e na interoperabilidade suportada por ficheiros

de padrão aberto e é graças às relações paramétricas criadas que toda a informação inserida se interliga levan-do a uma atualização em tempo real de todas as alterações feitas, evitando assim a propagação de erros e a du-plicação de informação (RODAS, 2015).

O Revit é um programa desenvolvido pela empresa Autodesk que promove a aplicação BIM e apresen-ta-se assim como um novo avanço ao já conhecido CAD, Computer Aided Design. Desenvolvido tendo como base os conceitos paramétricos, este programa cria um modelo partilhado onde através da constante sincroni-zação do mesmo possibilita que qualquer alteração feita ao projeto por um utilizador seja verificada por outros. (RODAS, 2015). O intuito da utilização do Revit neste artigo é testar a aplicação do software, objetivando for-mas parametrizadas e automatizadas de aplicação de regras.

O objeto de estudo em questão é uma unidade do Villa 4, localizado na cidade de Recife, produzidos na primeira década do século XXI. No trabalho analógico de Griz, as regras de reforma incluem o plano bidimen-sional, as linhas representam as paredes e o marcador denota a função do ambiente que o polígono representa. Neste estudo utilizaremos o mesmo padrão, estabelecido pela autora Griz, no entanto sendo possível a visuali-zação da regra no plano tridimensional.

y Foram selecionados os apartamentos reformados no Villa 4: 801, 901, 1101, 1701, 1901,2001. y Para cada um dos apartamentos, foram importados os arquivos em dwg anteriormente desenvolvi-

dos por Griz; y O arquivo dwg foi importado para o Autodesk Revit e em seguida as paredes foram modeladas den-

tro do programa. (Figura 1);



Figura 1. Apartamento utilizado

Figura 2. Modelo 3D do apartamento original

y As paredes criadas foram agrupadas e renomeadas. Cada grupo representa uma regra anteriormente desenvolvida por Griz (Figuras 3 e 4).



Figura 3. Gramática da Reforma dos aptos 801, 901, 1101, 1701, 1901 e 2001, respectivamente transcritas no Revit

y Para editar esses grupos e transformar uma regra em outra é necessário clicar no grupo e mudar a ins-tância (tipo de grupo que representa a regra);

Figura 4. Regras Gramática da Forma aplicadas no apto 1701



y A visualização da mudança é feita em tempo real.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A customização é um processo frequente, que embora comum, gera custos elevados para seus compra-dores e para os empreendedores. A customização em massa, utilizando do método da gramática da reforma apresenta-se como uma maneira menos custosa e mais eficiente de se alcançar os padrões desejados.

Com a utilização do Revit foi possível agilizar o processo de mudança de regras e de verificação, uma vez que a regra é aplicada e visualizada em tempo real. A principal vantagem em comparação com ao método analógico trabalhado por Griz, é facilidade de utilização e o tempo investido neste processo. Todavia é de in-teresse tornar o processo ainda mais eficiente utilizando ferramentas de programação visual que automatizem em um grau ainda maior o processo de mudança de regra.

Existe no mercado softwares como o Dynamo que pode ser utilizado como aplicação para o Revit ou de forma independente. O software apresenta uma interface de programação visual e parametrização que permite personalizar o fluxo de trabalho de modelação BIM de forma a facilitar a análise de soluções conceituais, além de trabalhar com a organização de dados por meio de algoritmos gráficos. Como próxima etapa para este tra-balho, pretende-se testar a eficácia de softwares desta natureza.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] CELANI, G. Algorithmic Sustainable Design. Vitruvius, v. 116. Disponível em: http: http://www.vitruvius.com.br/revistas/read/resenhasonline/10.116/3995. Acesso: 01 jun 2017

[2] CELANI, G. A gramática da forma como metodologia de análise e síntese em arquitetura. 2006. Diponivel em: http://www.ucs.br/etc/revistas/index.php/conexao/article/view/222/213 Acesso: 02 jun 2017

[3] DUARTE, J. P. (2005). Towards the mass customization o housing: the grammar of Siza’s houses at Mala-gueira. Environment and Planning B: Planning and Design.

[4] FISCHER, T.; HERR, C. M. Teaching Generative Design. Design Technology Research Centre, School of Design. The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong. Teaching Generative Design, in: CelestinoSo-ddu (ed.): Proceedings of the 4th Conference and Exhibition on Generative Art 2001, Politechnico di Milano University, Milano, Italy. 2002

[5] GRIZ, C. Projetos de apartamentos do Recife: Relação entre morfologia e modos de morar contemporâ-neos (Projeto de pesquisa) Universidade Federal de Pernambuco, Recife. 2014

[6] GRIZ, C.; MENDES, L.; AMORIM, L.; HOLANDA, M. A.; CARVALHO. O meu modo de morar: uma gramática para reformar apartamentos. SIGraDI, Buenos Aires, Argentina. 2016

[7] HANSON, J. Morphology and Design. Reconciling intellect, intuition, and ethics in the reflective practice of architecture. University College London, UK

[8] MUSSI, A. G. Os Padrões de Ampliação Espontânea de Interesse Social em Porto Alegre, RS, e Região Metropolitana: Uma proposta de Aplicação da Gramática da Forma e Sintaxe Espacial. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre. 2014

[9] RODAS, I. Aplicação da metodologia BIM na Gestão de Edifícios. Faculdade de Engenharia da Universi-dade do Porto, Porto. 2015

[10] SHEA, K.; AISH, R.; GOURTOVAIA, M. Towardsintegrated performance-drivengenerative design to-ols. Automation in Construction, mar. 2005.



ANEXOS

Derivação Villa 4 - Apto 801RFA1 AGLUTINAÇÃO CP + BSE = CPRFA2 AGLUTINAÇÃO Q + SM = SMRFA3 AGLUTINAÇÃO CL + CL = CLRFD1 DIVISÃO C = C + CPRFD2 DIVISÃO SU = SU + CLRFD3 DIVISÃO BS = BS + CLRFE1 ALTERAÇÃO ESCALAR AS + QS = AS + QSRFE2 ALTERAÇÃO ESCALAR CL + BSM = CL + BSMRFE3 ALTERAÇÃO ESCALAR CL + SM = CL + SMRFE4 ALTERAÇÃO ESCALAR BSM + SM = BSM + SMRAR1 ALTERAÇÃO DE RÓTULO QSE = BSERAR2 ALTERAÇÃO DE RÓTULO E = HTRAR3 ALTERAÇÃO DE RÓTULO Q = HO



Derivação Villa 4 - Apto 901RFA2 AGLUTINAÇÃO Q + SM = SMRFD4 DIVISÃO SM = SM + CLRFE5 ALTERAÇÃO ESCALAR C + QS = C + QSRFE6 ALTERAÇÃO ESCALAR BSM + CL = BSM + CLRFE7 ALTERAÇÃO ESCALAR SU + BS = S + BSRFE8 ALTERAÇÃO ESCALAR J + BS = J + BSRFE12 ALTERAÇÃO ESCALAR SU + CL = S + CLRAR2 ALTERAÇÃO DE RÓTULO E = HTRAR3 ALTERAÇÃO DE RÓTULO Q = HORAR4 ALTERAÇÃO DE RÓTULO CL = RPRAR7 ALTERAÇÃO DE RÓTULO QSE = DPRAR10 ALTERAÇÃO DE RÓTULO BSO = LV



Derivação Villa 4 - Apto 1101RFA2 AGLUTINAÇÃO Q + SM = SMRFA4 AGLUTINAÇÃO SM + CL = SMRFA5 AGLUTINAÇÃO Q + CL = QRFA6 AGLUTINAÇÃO BSO + BSU = BSRFA8 AGLUTINAÇÃO SM + S = SMRFD2 DIVISÃO SU = SU + CLRFD3 DIVISÃO BS = BS + CLRFD4 DIVISÃO SM = SM + CLRFE1 ALTERAÇÃO ESCALAR AS + QS = AS + QSRFE9 ALTERAÇÃO ESCALAR SM + CL = SM + CLRFE10 ALTERAÇÃO ESCALAR BSU + BSO = BSU + BSORAR5 ALTERAÇÃO DE RÓTULO E = JRAR6 ALTERAÇÃO DE RÓTULO J = ERAR7 ALTERAÇÃO DE RÓTULO QSE = DPRAR8 ALTERAÇÃO DE RÓTULO SU = BSU



Derivação Villa 4 - Apto 1701RFA2 AGLUTINAÇÃO Q + SM = SMRFD2 DIVISÃO SU = SU + CLRFE6 ALTERAÇÃO ESCALAR BSM + CL = BSM + CLRFE8 ALTERAÇÃO ESCALAR J + BS = J + BSRAR3 ALTERAÇÃO DE RÓTULO Q = HORAR4 ALTERAÇÃO DE RÓTULO CL = RP



Derivação Villa 4 - Apto 1901RFD6 DIVISÃO C = C + DEPRFE5 ALTERAÇÃO ESCALAR C + QS = C + QSRFE6 ALTERAÇÃO ESCALAR BSM + CL = BSM + CLRAR2 ALTERAÇÃO DE RÓTULO E = HTRAR3 ALTERAÇÃO DE RÓTULO Q = HO



Derivação Villa 4 - Apto 2001RFA2 AGLUTINAÇÃO Q + SM = SMRFA4 AGLUTINAÇÃO SM + CL = SMRFA31 AGLUTINAÇÃO E + BSE = ERFD4 DIVISÃO SM = SM + CLRFE1 ALTERAÇÃO ESCALAR AS + QS = AS + QSRFE5 ALTERAÇÃO ESCALAR C + QS = C + QSRFE11 ALTERAÇÃO ESCALAR C + BSE = C + BSERAR1 ALTERAÇÃO DE RÓTULO QSE = BSERAR9 ALTERAÇÃO DE RÓTULO Q = HT

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