Desenvolvimento de estrutura arquitetónica têxtil inteligente e ativa em flexão

Abstract

As inovações na tecnologia contribuem gradativamente para as transformações e adaptação do Homem perante a sociedade, como pode ser visto através da comunicação instantânea. No âmbito arquitetónico não há diferença. Tradicionalmente estática, atualmente a arquitectura traz, através dos avanços tecnológicos e do design, conceitos como dinâmica, transformação e adaptabilidade para a realidade das construções. O termo cinética aplicado neste cenário representa as buscas atuais pelo movimento nas obras arquitetónicas, visto que uma das vantagens deste é cruzar informações e resolver muitos dos problemas ambientais e ao nível de sustentabilidade. Neste contexto, vê-se um grande potencial na integração de princípios estruturais adaptativos, tais como estruturas ativas em flexão – também conhecidas como bending-active structures – e membrana arquitetónica, que apresentam sua relação entre formas complexas e resistência baseadas no próprio comportamento do material, ou seja, tiram proveito da composição leve e flexível para que os elementos, em virtude das deformações inerentes ao seu comportamento, sejam capazes de alcançar formas e geometrias complexas e assegurar as ações regulares. Este trabalho, portanto, visa o desenvolvimento conceitual de uma solução estrutural que engloba o conceito da cinética integrada aos princípios de estruturas adaptativas correspondentes as estruturas ativas em flexão e a membrana arquitetónica. A concepção dessa estrutura justifica-se pela possibilidade de apresentar uma solução – correspondente a um módulo – que possa ser incorporado em novas construções ou em edifícios existentes, de modo a poder ser aplicado em fachadas ou coberturas, onde os materiais leves e flexíveis, que correspondem aos princípios estruturais estudados, integrados ao movimento gerado através da aplicação do conceito da cinética, resulte em uma solução que apresente uma resposta independente, de modo a se adaptar as necessidades ambientais e dos usuários, melhorando o desempenho funcional dos edifícios. De modo a aplicar o módulo desenvolvido como solução de uma problemática real, este trabalho propõe a concepção de uma cobertura para o pátio central do edifício Paço dos Duques de Bragança, na cidade de Guimarães, Portugal – edifício este de grande importância histórica, arquitetónica e cultural - aumentando a demanda deste espaço para os usos existentes e também capacitá-lo para novos usos.

Innovations in technology gradually contribute to the transformation and adaptation of the man to society, as seen through the instant communication. Within architecture is no different. Traditionally static, architecture now brings through technological advances and design concepts such as dynamics, transformation, and adaptability to the reality of the buildings. The term kinetic applied in this scenario is the current search for movement in architectural works, since one of the advantages of cross information is to solve many environmental problems and the level of sustainability. In this context, it is possible to observe a great potential in the integration of adaptive structural principles such as bending-active structures and architectural membrane, presenting their relationship between complex shapes and resistance based on their own behavior material, that is, they take advantage of lightweight and flexible composition for that the elements, by virtue of the deformations inherent in their behavior, are capable of achieving complex shapes and geometries, providing the regular actions. This dissertation, therefore, aims the conceptual development of a structural solution that encompasses the concept of integrated kinetic principles of adaptive structures corresponding bending-active structures and architectural membrane. The design of this structure is justified by the possibility of submitting a solution – corresponding to a module – which can be incorporated in new or existing buildings, as to be applied to facades or roofs, where the light and flexible material, corresponding to the structural principles studied, integrated into the movement generated by applying the concept of kinetic, resulting in a solution that provides an independent response in order to adapt to the environmental and the users needs, improving the functional performance of buildings. In order to apply the module developed as a solution to a real problem, this dissertation proposes to design a shelter for the courtyard of the Paço dos Duques de Bragança building in the city of Guimarães, Portugal – great historical, architectural and cultural building – increasing demand in this space for existing use and also enable new uses.