7 Questões que estão moldando as cidades do futuro

7 Questões que estão moldando as cidades do futuro
Hong Kong . Image Courtesy of Soledad Sambiasi
Hong Kong . Image Courtesy of Soledad Sambiasi

Até 2050, a população mundial deverá ultrapassar os 10 bilhões de habitantes, fazendo a superlotação das cidades uma das questões mais prementes da atualidade. A análise de dados, os algoritmos de aprendizado de máquinas, o desenvolvimento de novos sistemas de transporte e a rápida evolução das novas tecnologias estão causando um impacto cada vez maior na maneira com que as pessoas se relacionam com o espaço urbano, algo que influenciará decisivamente o futuro das nossas cidades, e em maior medida, a vida de todos nós.

Este é o contexto no qual a 2ª Edição da Conferência Architecture of the Future foi realizada. Com curadoria do arquiteto ucraniano Dmytro Aranchii, o evento foi celebrado entre os dias 9 e 11 de outubro de 2019, em Kiev, Ucrânia. Com o tema “The Inevitable: Disruptive Technologies Shaping the Future of the AEC Industry”, a 2ª Edição da Architecture of the Future foi a maior conferência já realizada na Europa sobre novas tecnologias, promovendo discussões sobre como as mais recentes inovações na industria da arquitetura e construção estão moldando o futuro da nossa disciplina e prática profissional - desde pequenos projetos residenciais, passando pelo futuro das nossas cidades até projetos interplanetários. Entre os principais convidados estavam alguns representantes dos mais conceituados escritórios de arquitetura do século XXI, incluindo Foster + Partners, Zaha Hadid Architects, GENSLER, Woods Bagot, Arup, Rat[Lab], AI SpaceFactory e HASSELL.

Amaravati Captial City, India. Image © Foster + Partners
Amaravati Captial City, India. Image © Foster + Partners

O principal desafio que emerge da idealização de novas tipologias de espaços construídos ou até mesmo da modernização de nossas estruturas urbanas existentes, é como lidar com a rápida e constante transformação das necessidades do homem e como acompanhar o desenvolvimento de novas tecnologias e de que maneira estas duas coisas se interrelacionam no tempo presente. Atualmente, o design centrado no usuário assim como as metodologias experimentais quantitativas representam dois dos principais caminhos explorados por designers e arquitetos quando se aborda o tema das cidades do futuro. A combinação de ambas estratégias permite a criação de uma perspectiva holística e interdisciplinar que tanto é capaz de identificar as nossas mais urgentes necessidades assim como nos permite combiná-las com as novas tecnologias e dados disponíveis para conceber um futuro mais responsável e sustentável, tanto no domínio do espaço construído e real quanto no âmbito virtual.

Após três longos dias de debates, entrevistas, workshops e discussões sobre a arquitetura do futuro (ou o futuro da arquitetura), pudemos identificar sete tópicos principais relacionadas ao destino da nossa disciplina à médio-longo prazo e como cada um deles está moldando a nossa relação com o espaço e de que maneira eles são importantes para o futuro da arquitetura.

1. Mudanças climáticas

MCC Carbon Clock. ImageCO2 budget
MCC Carbon Clock. ImageCO2 budget

A mudança climática é uma das questões mais prementes a se ter em conta quando se fala sobre o futuro da arquitetura e de nossas cidades. A construção e manutenção de edifícios é hoje responsável por 38% das emissões de CO2 relacionadas ao consumo de energia no planeta. Isso tudo nos leva à simples conclusão de que o mais sustentável dos edifícios é aquele que nunca saiu do papel. O reuso adaptativo e a ressignificação de estruturas existentes são algumas das principais tendências a se considerar, uma vez que estas práticas não apenas resultam em uma economia de recursos mas também de tempo, minimizando o impacto da industria da construção civil em termos de emissões de carbono, reduzindo a necessidade de novas construções, como se isso por si só já não fosse um importante argumento.

Edifícios mais eficientes energeticamente também são importantes aliados dos arquitetos em busca da redução das emissões de CO2 relativas à construção e manutenção de edifícios. A indústria da construção civil está passando por uma profunda transformação, catalisada principalmente pela já não tão recente incorporação de tecnologias BIM, as quais nos permitem ter uma melhor compreensão de todo o ciclo de vida de um edifício ou espaço construído e, mais recentemente, pelo surgimento da chamada Internet of Things ou “IoT”. Resumindo, a utilização de sistemas inteligentes de gerenciamento de dados nos fornecem insights sobre o desempenho e o consumo de nossos edifícios em tempo real, nos ajudando a prever possíveis falhas e fornecendo dados para tomarmos decisões rápidas e precisas. Controle de temperatura, monitoramento de consumo de energia e água e desempenho energético em tempo real são registrados e processados simultaneamente, e quando comparados com o comportamento dos usuários, nos fornecem bases para tomar melhores decisões para projetarmos edifícios mais eficientes e sustentáveis.

Uma perspectiva muito esclarecedora sobre esta questão foi dada por Mario Bodem, que colocou a indústria do cimento no centro das atenções. A produção de cimento cresceu 300% desde 1990, em grande parte devido ao processo de desenvolvimento e expansão urbana na China. Além dos danos ambientais (causados pelas 40 bilhões de toneladas de areia e cascalho que são retiradas das praias e dos leitos dos rios todos os anos, que é o dobro da quantidade de sedimentos transportados pelos rios - em outras palavras, estamos consumindo mais areia do que a própria natureza é capaz de produzir), a indústria do cimento sozinha, é responsável por 8% das emissões de CO2 no planeta.

Robbie M. Andrew, Global CO2 Emissions from Cement Production. ImageJO  - Earth System Science Data Discussions
Robbie M. Andrew, Global CO2 Emissions from Cement Production. ImageJO - Earth System Science Data Discussions

O aumento da temperatura média global precisa ser mantido abaixo de 1,5 graus Celsius, o que significa que as emissões de CO2 precisam ser reduzidas em 45% em relação aos seus níveis de 2010 até 2030. Embora os cientistas estejam trabalhando em várias frentes para encontrar soluções para este problema (como reduzir o consumo de matérias-primas, desenvolver sistemas de produção mais eficientes, encontrar alternativas para o cimento e a areia – como o plástico), nenhuma delas é boa o suficiente. Precisamos mudar completamente a forma como estamos abordando a nossa forma de construir para ao menos tentarmos nos aproximar do conceito de construção neutra em emissões de carbono. De forma simplificada, para manter o aquecimento global abaixo do limite de 1,5°C - que ainda assim causará consequências devastadoras ao nosso meio ambiente - existe um limite da quantidade de carbono que o mundo pode emitir, como um orçamento fixo de CO2 para o mundo. Se mantivermos nossas emissões de carbono nos níveis atuais, faltariam apenas 26 anos para que esse “estoque” de CO2 se esgote. Você pode acompanhar o contra-relógio oficial aqui.

2. Tecnologias de ruptura

Hong Kong Skyscrapper. Image Courtesy of rat[LAB]
Hong Kong Skyscrapper. Image Courtesy of rat[LAB]

A Quarta Revolução Industrial está se desenvolvendo rapidamente à medida que as interações humanas estão sendo digitalizadas a um ritmo exponencial, fazendo com que as pessoas incorporem as novas tecnologias a um ritmo cada vez mais assustador. A digitalização da indústria da construção é hoje uma das maiores oportunidades para os empreendedores, atraindo a atenção dos principais estudiosos, inovadores e profissionais do ramo da industria da construção civil e da disciplina da arquitetura: o planejamento urbano, a arquitetura e o design são hoje algumas das mais proeminentes áreas de atuação, as quais sem dúvida terão um impacto profundo no futuro da humanidade.

A Internet das Coisas – ou Internet of Things (IoT) –, o reuso adaptativo, a parametrização do processo criativo, a inteligência artificial, a robótica, a impressão 3D e a realidade virtual são apenas algumas das novas ferramentas com as quais os arquitetos estão lidando atualmente, provocando uma mudança de paradigma em nossa disciplina, impactando profundamente na maneira de conceber, projetar e construir as cidades do futuro. Isso significa que o papel do arquiteto terá que ser transformado, aceitando sua vocação multidisciplinar e adotando estas tecnologias para enfrentar essa nova função ou interface profissional. Para saber mais sobre como a tecnologia e a arquitetura estão moldando o futuro da nossa disciplina, acompanhe a nossa entrevista exclusiva com Sushant Verma do Rat[Lab].

Eu realmente acredito que a maioria dessas novas tecnologias se tornarão redundantes e obsoletas em um período de tempo muito curto. Então, como se preparar para o futuro? Como podemos aprender a conviver com novas técnicas e metodologias, sem nos tornarmos reféns dos softwares e tecnologias disponíveis atualmente? Precisamos entender como estamos lidando com os problemas que estamos enfrentando hoje, os desafios que enfrentamos no passado e principalmente aqueles que virão no futuro. Preparar-nos significa adquirir conhecimento a partir da solução de problemas. Na minha opinião, essa é uma habilidade que todos nós precisamos desenvolver.
Sushant Verma, Rat[Lab]

Tecnologias de ruptura podem ser aplicadas a uma série de questões e escalas, desde aquelas mais complexas como o planejamento urbano paramétrico até produtos centrados no usuário, como sistemas de iluminação responsivos, concebidos para reagir aos estímulos e a presença humana, simulando condições reais de iluminação e regulando o ritmo de vida das pessoas para dar forma à espaços que façam as pessoas mais saudáveis e felizes.

A Diretora Geral da Citythinking, Anja Ehrenfried, apresentou o 'Parametric Smart Planning (PSP)', um software baseado em algoritmos desenvolvido para criar layouts flexíveis e eficientes, otimizados para diferentes cenários e tipologias urbanas, o qual poderá vir a ser um importante aliado dos arquitetos no futuro próximo. Ao permitir inserimos nosso próprio catálogo de componentes para o desenvolvimento de projetos urbanos inovadores, os quais são completamente parametrizados em um conjuntos de regras e dados específicos, a ferramenta nos permite criar layouts que otimizam a caminhabilidade, a interação social, a integração de diferentes usos além de uma série de outros fatores.

3. Novos materiais construtivos

© AI SpaceFactory
© AI SpaceFactory

Todas as considerações anteriormente mencionadas abrem caminho para a criação de um contexto onde a inovação, os novos materiais de construção e as novas tecnologias passam a desempenhar um papel ainda mais fundamental para a industria da arquitetura e construção. A maneira mais inteligente de abordarmos esta questão é de forma sistemática: ao invés de continuar a derrubar as nossas florestas, devastar nossas paisagens e o leito dos nossos rios, deveríamos priorizar estratégias que contemplem a reutilização de nossos próprios resíduos – até hoje um dos principais problemas não resolvidos da industria da construção civil. Algumas das alternativas incluem materiais e compostos reciclados de base sintética, materiais capazes de fixar CO2 (como a madeira), matérias primas de fontes renováveis e finalmente, a biomecânica.

3D printing process. Image © AI SpaceFactory
3D printing process. Image © AI SpaceFactory

A tecnologia de impressão 3D é outra alternativa que nos abre novas perspectivas ao permitir a fabricação de novos materiais e compostos de alto desempenho (por exemplo, o material à base de polímeros criado pela AI SpaceFactory em sua proposta para a Marsha) ao otimizar a quantidade de matéria prima utilizada nos processos de construção. Estruturas de concreto impressas em 3D, por exemplo, utilizam até 40% menos matéria prima para alcançar o mesmo desempenho que estruturas convencionais. Esse consumo abusivo acontece porque atualmente não há nenhum tipo de penalização por excessos e pouco controle sobre a eficiência dos sistemas construtivos empregados, forçando os engenheiros a super-dimensionar suas estruturas.

4. Desenho urbano

Shanghai Tower, China. Image Courtesy of GENSLER
Shanghai Tower, China. Image Courtesy of GENSLER

Construir estruturas mais altas, mais baixas ou mais densas foram algumas das opções analisadas e discutidas durante a conferência em Kiev. Os participantes defenderam teorias muito diferentes sobre a direção que deveríamos tomar em relação ao futuro das nossas cidades.

Por um lado, Helen Taylor (Woods Bagot) e Rachel Cooper (Arup) convergiram em defesa de uma outra abordagem, incentivando a construção de estruturas subterrâneas como uma alternativa para as cidade do futuro. Para ambas, estruturas subterrâneas e edifícios em altura são a única solução para construirmos cidades mais densas e capazes de acolher uma população urbana em constante crescimento. Através de seu mais recente projeto, o The Londoner, elas mostram como a escavação de um buraco de 35 metros de profundidade em pleno centro de Londres permitiria acomodar uma série de programas como um cinema, um centro de eventos e vários restaurantes, os quais apenas se beneficiam das condições térmicas e acústicas favoráveis e porque tais usos prescindem de iluminação e ventilação natural. Saiba mais sobre este controverso projeto e os principais desafios encontrados pelas arquitetas na entrevista a seguir.

Por outro lado, Lukasz Platkowski, sócio e diretor de projetos da GENSLER, responsável pelo projeto de um dos edifícios mais altos do mundo (a Shanghai Tower), falou sobre a atual abordagem adotada pela sua empresa. A GENSLER defende a construção em massa de edifícios de médio e grande porte, estruturas que traduzem as nuances dos pequenos edifícios residenciais incorporando-as em suas estruturas verticais de uso-misto. Como resultado disso, Platkowski afirma que a GENSLER está desenvolvendo uma nova linguagem híbrida, onde estes edifícios em altura são decompostos horizontalmente, criando novas relações espaciais que incentivam as interações pessoais e permitem que elas se conectem dando forma a uma nova maneira de habitar a cidade, onde o espaço de trabalho e de vida coexistem em perfeita harmonia.

5. Big data e comportamento humano

Courtesy of Woods Bagot
Courtesy of Woods Bagot

Se a mobilidade era a força vital da ‘cidade do movimento’ durante o século XX, os dados serão o coração pulsante da “cidade das transações’ no século XXI. Nosso maior desafio será garantir uma infra-estrutura urbana suficientemente flexível, adaptável e integrada, a qual nos permita criar uma cidade voltada ao bem estar das pessoas. Este já é o nosso maior desafio, porque o futuro é agora.
Laura Narvaez Zertuche, Foster + Partners

As cidades do futuro são cidades inteligentes, estruturas que operam como um grande ecossistema de dados. Todo tipo de interação humana está sendo monitorada em algum lugar e em algum momento. Não são poucas as empresas que já utilizam estes dados para desenvolver projetos mais inteligentes e que melhor respondem as necessidades humanas. Ainda assim, alguns dados relativos ao uso do espaço urbano merecem maior atenção como a caminhabilidade, a acessibilidade, as flutuações de uso ao longo do dia e a conectividade e integração da malha urbana como um todo – os quais sem dúvida poderiam colaborar e muito para com o futuro do desenho de um espaço urbano mais eficiente, equitativo e sustentável.

6. Co-working e Co-living

Courtesy of GENSLER
Courtesy of GENSLER

Saúde humana e bem-estar psicológico também são áreas que podem ser aperfeiçoadas e otimizadas através do uso de novas tecnologias e processamento de dados. À medida que a população humana se multiplica, torna-se imperativa a otimização da qualidade dos espaços públicos, permitindo que as diferentes comunidades coexistam e interajam de forma saudável em espaços urbanos mais acessíveis e diversificados. As condições de conforto do ambiente de trabalho e moradia podem ser controladas por sensores que analisam dados em tempo real sobre o bem-estar dos usuários, como iluminação natural, circulação de ar e interação humana, só para citar alguns. Por exemplo, no futuro, a maioria dos edifícios deverão ser capazes de detectar instantaneamente a necessidade de renovação de ar em um determinado espaço interior, ativando automaticamente os sistemas de ventilação como resposta. Edifícios inteligentes também poderiam estar conectados a aplicativos de calendários, informando em que época do ano determinados espaços estão sendo sub-utilizados, fornecendo dados que nos permitam tomar melhores decisões para responder aos desafios do futuro.

O design de interiores também tem impacto determinante no conforto e no bem estar físico e mental dos usuários, algo que está ganhando cada vez mais relevância à medida que os nossos espaços estão se tornando mais compactos e sobrecarregados. Desta forma, investimentos na área da psicologia ambiental (ou espacial) – a qual nos permite ter um entendimento mais profundo de como a cor, os materiais, a espacialidade, as condições de iluminação e até mesmo a decoração afetam o comportamento humano – se fazem cada vez mais urgentes e necessários.

7. Arquitetura extraterrestre

© AI SpaceFactory
© AI SpaceFactory

O desenvolvimento de projetos habitacionais fora do planeta Terra é o que estamos chamando de a nova corrida espacial do século XXI. Visto por alguns como uma solução à superpopulação do planeta, a nova corrida espacial é vista por muitos de nossos colegas como uma espécie de aberração, uma vez que deveríamos primeiramente focar em resolver os muitos problemas que nós mesmos criamos em nosso próprio planeta. Empresas como a Foster + Partners, a HASSELL e a AI SpaceFactory não apenas estão desenvolvendo projetos de assentamentos humanos em outros planetas, mas principalmente pesquisando e desenvolvendo novos materiais e sistemas construtivos que nos ajudarão a construir de forma mais eficiente e sustentável também aqui na Terra.

Tyson Hosmer apresentou o seu Living Architecture Lab, desenvolvido na Bartlett School do University College de Londres, experimento no qual explora o uso de sistemas biológicos para a construção de edifícios sensíveis capazes de se adaptar ao seu contexto natural específico utilizando algoritmos de aprendizagem, desafiando assim a tradicional compreensão do ciclo de vida linear dos edifícios (que começa com a extração das matérias-primas; a fabricação e construção; a operação; e finalmente a demolição ou reciclagem).

Um dos principais personagens da nova corrida espacial é a AI SpaceFactory, um escritório de arquitetura focado em desenvolver tecnologias avançadas de construção para exploração espacial inter-planetária. Seu projeto mais emblemático é o MARSHA, uma estrutura habitável vertical minuciosamente projetada para ser construída em Marte. Enquanto as estruturas na Terra são projetadas principalmente resistir a forças gravitacionais e a ação dos ventos, as condições climáticas na superfície do planeta vermelho demandam um projeto estrutural otimizado para lidar também com a diferença de pressão atmosférica interior-exterior e uma amplitude térmica desumana.

O projeto mantém uma pegada mínima, minimizando as tensões físicas na base e no topo da estrutura através da redução do diâmetro da circunferência da planta. A envoltória alta e estreita permite aos usuários um ponto de vista privilegiado para observar a paisagem, e a configuração do espaço interior procura responder diretamente às exigências tanto físicas quanto mentais pelas quais estarão submetidos os astronautas no caso de uma expedição como esta. O projeto da MASHA, que faz parte do desafio do centenário da NASA, nasce de um sistema construtivo autônomo e que utiliza materia-prima local, ou seja, materiais encontrados na própria superfície do planeta vermelho. Um dos grandes resultados alcançados até agora com o projeto de pesquisa desenvolvido pela Al Space Factory, é a descoberta de um novo material, o qual foi criado a partir da mistura de materiais orgânicos com fibra de basalto, material amplamente disponível na superfície de Marte segundo a NASA. O novo material desenvolvido em parceria pela Al Space Factory e pela Agência Espacial Americana é, na verdade, mais resistente e sustentável que o concreto, além de ser reciclável e biodegradável.

© AI SpaceFactory
© AI SpaceFactory

Acredito que a principal contribuição que um arquiteto pode oferecer em um projeto como este é a sua sensibilidade em relação ao design centrado no usuário, um projeto que priorize o bem estar físico e mental dos seres humanos em um contexto extremamente opressivo. A robótica e os sistemas construtivos autônomos, como a impressão 3D, entram nesta equação para traduzir as nossas ideias em estruturas habitáveis capazes de responder a todos os desafios que uma empreitada como esta supõe.
Michael Bentley, AI SpaceFactory

© AI SpaceFactory
© AI SpaceFactory

As necessidades humanas estão mudando a um ritmo cada dia mais acelerado. Paralelamente, as novas tecnologias – que surgem como respostas às estas demandas– estão se transformando ainda mais rapidamente. Assim, é tempo de repensarmos como estamos nos aproximando do desafio de projetar o ambiente construído e virtual hoje, neste exato momento em que essas transformações estão acontecendo. Nosso primeiro passo deveria ser identificar tudo aquilo que de alguma forma influencia este processo de transformação – mudanças climáticas, tecnologias de ruptura, novos materiais, densificação do espaço urbano, big data e comportamento humano, co-working e co-living e arquitetura extraterrestre. A combinação de um projeto centrado no ser humano, metodologias experimentais baseadas em dados e interdisciplinaridade são outros fatores fundamentais para identificar as necessidades humanas mais urgentes, enquanto a combinação destas com as novas tecnologias e os dados que elas disponibilizam nos ajudará a projetar um futuro mais eficiente e sustentável para as nossas cidades.

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Sobre este autor
Cita: Sambiasi, Soledad. "7 Questões que estão moldando as cidades do futuro" [7 Architectural Considerations that are Shaping Future Cities] 18 Abr 2020. ArchDaily Brasil. (Trad. Libardoni, Vinicius) Acessado . <https://www.archdaily.com.br/br/937220/7-questoes-que-estao-moldando-as-cidades-do-futuro> ISSN 0719-8906

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