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Podem as cidades virtuais melhorar nossas cidades reais?

Podem as cidades virtuais melhorar nossas cidades reais?
Podem as cidades virtuais melhorar nossas cidades reais?, Maquete da cidade de Seattle. Imagem cortesia de Autodesk
Maquete da cidade de Seattle. Imagem cortesia de Autodesk

Este artigo, por Klaus Philipsen, mebro do Instituto Americano de Arquitetura, foi originalmente publicado em seu blog Community Architect

À medida que o BIM (Building Information Modeling) lentamente encontra sua aceitação na arquitetura e nas engenharias de edifícios individuais, talvez é hora de considerar a próxima escala: a cidade. Assim como maquetes virtuais nos auxiliam a projetar e entender edifícios e suas demais informações incorporadas, simulações de cidades virtuais poderiam ter uma aplicação no planejamento urbano real, nos permitindo ir além do plano X e Y do GIS para modelamento de informações em três dimensões que incluem o terreno, infraestrutura, edifícios e espaços públicos. Poderiam as cidades virtuais ser a resposta para as "cidades inteligentes"? Descubra na continuação.

The Proposed Alaskan Way Tunnel. Image © Parsons Brinkerhoff
The Proposed Alaskan Way Tunnel. Image © Parsons Brinkerhoff

O Exemplo de Seattle

Seattle claramente disse que sim. Ou talvez foi apenas Autodesk que quer vender seu software. Fato é, Seattle construiu um modelo 3D inteligente de grande parte do seu centro, que não apenas representa uma Seattle real num nível impressionante de realismo, mas também incorpora na maquete 3D informações sobre estruturas de todos os tipos. Esse modelo funciona bastante parecido com o que o sistema BIM faz no nível de edifícios individuais, mas está numa escala da vizinhança e da cidade. Inacreditavelmente, a maquete de Seattle possui até o que não está visível aos olhos: a infraestrutura subterrânea. O The Atlantic Cities publicou um artigo com um vídeo que mostrou a maquete 3D do Alaskan Way Viaduct num terremoto e como que, após algumas oscilações violentas, ruiu e caiu. Juntamente com esse exemplo, o vídeo demonstra alguns edifícios e torres de transmissão de energia tremendo e ruindo parcialmente, assim como chamas emergiam de rupturas em dutos de gás. Tudo isso não foi feito para um filme de ficção de horror, como King Kong escalando o Empire State Building, mas foram feitos com base na engenharia efetiva destas estruturas no caso de um terremoto real. Naturalmente, o vídeo evidenciava porque Seattle deveria se comprometer com o segundo maior túnel rodoviário urbano dos Estados Unidos, (depois de Boston) conhecido como "big dig", onde a rodovia Alaskan Way freeway irá circular num enorme túnel subterrâneo.

Aqueles que já estiveram em Seattle sabem que, assim como Boston, o debate está centrado numa rodovia elevada que separa o centro da cidade da orla e do mar. Enquanto a I-95 de Boston está terminada e a vida voltou à superfície, a rodovia Alaskan Way de Seattle ainda está ativa, mas seu grande túnel já começou a ser construído.

Vancouver model. Image © Dan Campbell
Vancouver model. Image © Dan Campbell

Maquetes visuais versus modelagem de informações

Voltando para "cidades inteligentes" e modelagem 3D: O que poderia ser mais intrigante que incorporar toda essa informação que está atualmente flutuando em milhares de canais diversos em apenas um lugar, um modelo virtual 3D da cidade? Construído através de BIM, tal modelo poderia acomodar todo tipo de informação útil como as áreas de cada edifício, seu uso, lotes vagos, espaços de lazer, leitos de hotel e a disponibilidade destes quartos, a idade dos edifícios, se são tombados pelo patrimônio e muito muito mais, até as condições de infraestrutura ou a nível de engarrafamento nas ruas e avenidas da cidade.

Em muitos aspectos, seria como um mapa Georeferenciado GIS onde qualquer número propriedades informacionais podem ser incorporados em arquivos incluindo propriedades que pertencem à terceira dimensão, como as alturas, por exemplo. Na verdade, muitos arquivos do tipo GIS incluem a altura são muitas vezes transferidos manualmente de antigos bancos de dados, ou mesmo obtidos através do LiDAR, informações de laser que permite leituras de alturas de edifícios, quase como um sonar mapeando o fundo do mar e a profundidade do oceano.

Os passos lógicos para cidades que possuem bons mapas de GIS pode ser a simples "extrusão" de seus edifícios, a partir de sua demarcação no lote no arquivo base da prefeitura, combinados com sua altura. Isso permite o que o especialista em modelagem 3D de Vancouver Dan campbell chama 2.5-D, o que significa três dimensões, mas com um informações de base 2D. Tais modelos não são "inteligentes" como se fossem um modelo real do edifício. Ao invés disto, são como uma antigas camadas de argila na maquete convencional, eles tem volume ( o que os arquitetos costumam chamar de plano de massas) mas não possuem pavimentos, fachadas, janelas e nem informações como as áreas de cada pavimento, o consumo de energia e portanto não apresentam mais informações do que área vezes altura igual ao volume.

Imagem dos volumes do Google Earth de Baltimore
Imagem dos volumes do Google Earth de Baltimore

Porque toda essa confusão se já temos o Google Earth? Não é possível ver as cidades estadunidenses em 3D apenas clicando nos mapas do Google e selecionar as vistas em 3D?

Esses modelos digitais do Google são uma abordagem interessante porque são o resultado de crowd-sourcing, contribuições aleatórias assim como são as do Wikipedia. As pessoas interessadas em suas cidades ou em edifícios em particular podem construir coisas no Sketch-up (o programa que pertencia ao Google que revolucionou o modelamento 3D oferecendo um modelo básico grátis para todos e tornando o processo mais simples do que o 3D de plataformas CAD nunca tinha sido antes). Este é um processo de construção de edifício a edifício, e demanda tempo e muitos colaboradores. Os modelos podem ser combinados com muitas fotografias aéreas oblíquas até que o modelo se pareça à uma foto real, com a adição do benefício de poder mudar as vistas livremente através do espaço, além dos ângulos das fotos originais. Para que os modelos fossem confiáveis e não apenas uma brincadeira, o Google revisa os modelos das contribuições de crowd-sourcing antes de serem incorporados aos modelos originais que aparecem quando clicamos no mapa. A desvantagem óbvia deste processo é que cidades mais interessantes com público contribuidor mais entusiasmado possuem modelos muito maiores do que aquelas em que quase ninguém se preocupa em construir maquetes digitais no Sketch-Up. Modelos 3D de projetos não existentes não podem ser enviados, e necessitam serem adicionados à uma cópia local do modelo do Google. E é aqui que as coisas complicam, sobretudo graças ao terreno, já que o mundo não é inteiramente plano. Principalmente porque, como nos modelos 2.5-D, as maquetes do Google são apenas uma representação visual e não um modelo que pode receber muitas camadas adicionais de informação.

Autodesk, com sua infraestrutura de software adiciona essas complexidades que faltavam. Não apenas fornece uma topografia muito mais refinada de onde posicionar os edifícios mas também as já mencionadas habilidades em retratar o que está acontecendo em baixo da superfície da cidade.

Porque os arquitetos ou planejadores urbanos deveriam se importar?

O Comitê de Desenho Urbano de Baltimore, parceiro do Instituto Americano de Arquitetos (AIA), começou a discutir sobre a visualização 3D no contexto do novo código de zoneamento da cidade. Não seria genial poder visualizar o que o código permitiria visualizar em termos das alturas e densidades em relação ao existente? Na verdade, essa visualização não deveria preceder a definição das alturas e densidades, especialmente com toda a discussão sobre a base desse novo código que supostamente melhora em relação ao código de base tradicional utilizado? Especialmente aquelas zonas de desenvolvimento orientadas para a mobilidade, como aquelas em torno de estações de trem existentes e projetadas, provaram ser bastante complicadas quando tentou-se aplicá-las em qualquer vizinhança existente. Alguns de nós começaram a construir modelos 3D no Sketch-up das volumetrias naquelas áreas para verificar como a densificação iria ou poderia se manifestar. Nós percebemos que a Baltimore Development Corporation tinha um lindo modelo físico de gesso e cartão do centro da cidade em seu lobby, mas todas as tentativas do Departamento de Planejamento que remonta a década de noventa para criar um modelo semelhante em CAD tinham fracassado e não havia nenhum modelo destes disponível agora.

Nós descobrimos que Vancouver BC tinha utilizado simulações 3D  para seu código de vistas em corredores. Vancouver é famosa entre projetistas urbanos pelas suas densidades residenciais espalhadas por todo o centro urbano. Isso foi alcançado através de delgados arranha-céus, que foram colocados artisticamente sobre patamares de 3-5 andares de tal maneira que eles não bloqueiam as vistas de cada um nem perspectivas importantes das montanhas ou da água.

O modelo 3D da cidade de Vancouver foi utilizado para informar os códigos das alturas dos edifícios. Imagem Cortesia da Prefeitura de Vancouver
O modelo 3D da cidade de Vancouver foi utilizado para informar os códigos das alturas dos edifícios. Imagem Cortesia da Prefeitura de Vancouver

Aplicando modelamento 3D em Baltimore

Explorando a questão da modelagem da cidade percebemos que, agora em 2013, um modelo só-para-se-ver de uma cidade realmente está longe de ser vanguarda. Assim como a modelagem de informações se tornou a norma para a concepção de novos edifícios nos escritórios de arquitetura, agora ela passou para a escala das cidades, especialmente como o 'movimento de cidades inteligentes', que tenta melhorar o desempenho das cidades em todos os níveis . Conhecimento em tempo real, já bastante comum em agências e companhias de monitoramento de transportes poderia ser expandida para sinais de trânsito, encanamentos de água e semelhantes. E um modelo baseado em informação inteligente poderia manter tudo isso em um recipiente fácil de entender que ficaria muito parecido com a cidade real.

Nosso entusiasmo começou a baixar quando confrontamos os problemas pela frente. Muitos interesses comerciais estão tomando a frente com modelos de informação sob medida para seus próprios interesses e esses modelos não são de código aberto. Um exemplo é VisitBaltimore que vai oferecer um tour virtual ao centro da cidade como um aplicativo para I-Pad. O modelo foi financiado pela indústria hoteleira e está focado em fornecer informações dos membros participantes, como hotéis. Claro, Autodesk também não é de código aberto. Nem todo mundo é facilmente convencido da necessidade do modelo 3D ser ilustrativo ou informativo. Uma reunião com o departamento de planejamento local rendeu interesses amigáveis, não necessariamente excitação. Uma tentativa de conseguir 20.000 dólares para que os softwares pudessem ser comprados e alguns funcionários pudessem começar a construir o modelo 3D foi por água a baixo. Tudo isso me faz lembrar das discussões entre arquitetos sobre se o CAD era algo no qual deveriam investir. Apenas alguns poucos empolgados adotaram essa plataforma no princípio, mas a grande maioria ainda tinha receios. Hoje o uso do CAD não é mais uma dúvida e a modelagem de informação de edifícios com uma plataforma compartilhada entre engenheiros, construtoras e arquitetos está rapidamente se tornando o novo normal

Talvez seja um desafio real fazer nossas cidades mais resistentes às mudanças climáticas, juntamente com subsídios disponíveis para tal tarefa, a de demonstrar a utilidade de modelagem de informações. O que nos leva de volta para Seattle e seu instável Alaskan Viaduct.

Klaus Philipsen é Presidente da ArchPlan Inc, Presidente do Conselho de Administração do D Center Baltimore, Vice-Presidente do Conselho de Administração da NeighborSpace Baltimore County, Presidente da Comunidade Westerlee Inc e do Conselho de Administração da Thousand Friends of Maryland. Ele também foi nomeado para o National Regional and Urban Design Knowledge Advisory Group do Instituto Americano de Arquitetos.

Cita: Philipsen, Klaus. "Podem as cidades virtuais melhorar nossas cidades reais?" [Could Virtual Cities Make Our Real Cities Smarter?] 30 Out 2013. ArchDaily Brasil. (Trad. Santiago Pedrotti, Gabriel) Acessado . <https://www.archdaily.com.br/149478/podem-as-cidades-virtuais-melhorar-nossas-cidades-reais> ISSN 0719-8906