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  • Arquitectura Cintica

    Desenvolvimento do prottipo de uma estrutura responsiva

    Lus Filipe Quelhas da Silva Marques

    Dissertao para obteno do Grau de Mestre em

    Arquitectura

    Jri

    Presidente: Prof. Pedro Brando

    Orientador: Prof. Jos Pinto Duarte

    Co-orientador: Prof. Joaquim Jorge

    Vogal: Prof. Manuel Correia Guedes

    Outubro 2010

  • i

    Agradecimentos

    Ao meu Orientador e Co-Orientador, Professor Jos Pinto Duarte e Professor Joaquim Jorge, pelo interesse, entusiasmo e disponibilidade demonstrada e pelo apoio concedido durante o desenvolvimento do trabalho.

    Aos meus amigos e em particular Mariana, pelo incessvel apoio, pacincia e incentivo.

    minha famlia, especialmente minha Me e ao meu irmo por toda a ajuda, motivao e disponibilidade incondicional.

    E por fim um eterno agradecimento ao meu pai, a quem dedico esta dissertao.

  • ii

    Resumo

    Esta dissertao tem como objectivo geral efectuar um estudo sobre a arquitectura cintica que possa servir de plataforma para futuros desenvolvimentos, explorando os conceitos de adaptabilidade, transformao e movimento, de modo a possibilitar uma relao mtua e uma total interactividade entre o Ser Humano, o espao construdo e o seu meio envolvente.

    Pretende examinar a arquitectura cintica contempornea, focando-se no desenvolvimento tecnolgico como base de uma sociedade em constante mudana e, principalmente, na evoluo arquitectnica no sentido de maior flexibilidade, mobilidade e adaptao em resposta ao processo evolutivo do Ser Humano e ao constante dinamismo da nossa sociedade actual.

    O objectivo especfico visa o desenvolvimento de uma pequena estrutura cintica flexvel e adaptvel, fundamentada nos conceitos previamente analisados, de modo a permitir uma resposta eficiente variao das necessidades do utilizador em termos espaciais e funcionais, pretendendo simultaneamente explorar as potencialidades dos sistemas cinticos com vista ao desenvolvimento de novas solues arquitectnicas.

    Essa estrutura ser materializada num pavilho multi-usos composto por um espao interior de dimenses ajustveis em tempo real ou assincronamente, de modo a acomodar diversos eventos ou actividades em funo das necessidades dos utilizadores.

    Palavras-chave:

    Arquitectura cintica Estrutura responsiva Adaptabilidade Interactividade

  • iii

    Abstract

    The main goal of the thesis is to enquire into the concepts of movement, adaptability, transformation, and interactivity of the built space with its users and the surrounding environment in order to permit adequate responses to the variation of spatial and functional needs.

    It is intended to examine contemporary kinetic architecture, focusing on the technological development as the foundation of a constantly changing society, and mainly, the architectural evolution in terms of flexibility, mobility and adaptability in response to the evolutionary process of the human being and his continuous dynamism.

    The research encompasses the development of a flexible kinetic structure for a small multifunctional exhibition pavilion, based on the previously studied concepts, whose spatial configuration and dimensions can be adjusted asynchronously or in real time to accommodate diverse events and activities.

    Keywords:

    Kinetic architecture Responsive structure Adaptability Interactivity

  • iv

    ndice Geral

    Agradecimentos ....................................................................................................................................... i

    Resumo ................................................................................................................................................... ii

    Abstract .................................................................................................................................................. iii

    ndice Geral ............................................................................................................................................ iv

    ndice de Figuras ..................................................................................................................................... v

    1 Introduo ....................................................................................................................................... 1

    1.1 Objectivos ............................................................................................................................... 1

    1.2 Enquadramento temtico ....................................................................................................... 3

    2 O conceito da arquitectura cintica e a sua evoluo .................................................................... 4

    3 Sistemas cinticos na Natureza ...................................................................................................... 6

    4 Sistemas cinticos na Arquitectura ................................................................................................. 9

    4.1 Tipologias cinticas ............................................................................................................... 10

    4.2 Tipos de controlo cintico ..................................................................................................... 12

    5 Desenvolvimento de uma estrutura cintica ................................................................................ 16

    5.1 Conceito Inicial ...................................................................................................................... 16

    5.2 Solues estruturais .............................................................................................................. 17

    5.2.1 Soluo 1 - Acessibilidade ............................................................................................. 19

    5.2.2 Soluo 2 - Redimensionamento .................................................................................. 22

    5.2.3 Tipos de cobertura ........................................................................................................ 25

    5.3 Desenvolvimento de prottipos ........................................................................................... 32

    5.3.1 Prottipo Soluo 1 .................................................................................................... 34

    5.3.2 Prottipo Soluo 2 .................................................................................................... 40

    6 Concluso ...................................................................................................................................... 48

    7 Referncias bibliogrficas ............................................................................................................. 51

    8 Anexos ........................................................................................................................................... 53

    Anexo I Simbologia grfica para a representao de diagramas de fluxo ..................................... 53

    Anexo II Programao desenvolvida em linguagem NXT-G ........................................................... 54

  • v

    ndice de Figuras

    Todas as figuras listadas abaixo so do autor desta tese, excepo das figuras cuja fonte expressamente indicada.

    Fig. 2.1 Tenda Beduna proveniente do Norte de Afric a (Kronenburg 2007). ..................................... 4Fig. 2.2 Tenda Yurta proveniente da sia Centra l (Kronenburg 2007). ............................................ 4Fig. 2.3 Trans-Ports Proactive Building concept, 2001: Kas Oosterhuis (Oosterhuis e Biloria 2008). . 5 Fig. 2.4 The Muscle Body, TU Delft, Holanda: Hyperbody Research Group (Oosterhuis e Biloria 2008). ...................................................................................................................................................... 5 Fig. 3.1 Aco muscular dos membros superiores do corpo humano (Smith 1993). .......................... 7 Fig. 3.2 Estrutura ssea articulada da mo humana (Smith 1993). ..................................................... 8 Fig. 4.1 Markies, Holanda, 1985-95: Eduard Bhtlingk (Kronenburg 2007). ....................................... 9 Fig. 4.2 Sliding House, Suffolk, Reino Unido, 2009: dRMM Architects (dRMM Architects s.d.). ......... 9 Fig. 4.3 Estruturas Cinticas Transportveis (M. A. Fox 2003). .......................................................... 10 Fig. 4.4 Estruturas Cinticas Independentes (M. A. Fox 2003). ......................................................... 10 Fig. 4.5 Estruturas Cinticas Integradas (M. A. Fox 2003). ................................................................ 10 Fig. 4.6 Hoberman Arch, Salt Lake City, E.U.A, 2002: Chuck Hoberman (Kronenburg 2007). ........... 12 Fig. 4.7 Pavilho do Kuwait, Sevilha, Espanha, 1992: Santiago Calatrava (Group Hoiol s.d.). ........... 12 Fig. 4.8 Controlo Interno. ................................................................................................................... 13Fig. 4.9 Controlo Directo. ................................................................................................................... 13Fig. 4.10 Controlo Indirecto. .............................................................................................................. 14Fig. 4.11 Controlo indirecto Responsivo ............................................................................................ 14Fig. 4.12 Controlo Indirecto Responsivo Ubquo. .............................................................................. 14Fig. 4.13 Controlo Indirec