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INTRODUÇÃO: A questão do habitar tem estado em particular evidência nas últimas décadas em Portugal e no mundo. O crescente interesse da investigação histórica pelo tema da habitação mostra a pertinência do assunto. As alterações sociais, económicas e tecnológicas desafiam os arquitetos a investigar a arquitetura da habitação. Numa sociedade contemporânea onde os agregados familiares estão constantemente em mutação, as soluções espaciais oferecidas no campo da habitação social não respondem às exigências de flexibilidade, personalização e diversidade dos habitantes. A formulação de soluções habitacionais modulares adaptativas e evolutivas apresenta-se eficaz na resposta às necessidades e futuras aspirações dos seus utilizadores, através da optimização de processos contínuos de construção. A questão não sendo nova, assume um novo papel com o surgimento de técnicas e métodos computacionais paramétricos generativos e de fabricação digital,  possibilitando uma produção personalizada mais rápida, qualificada e de fácil controlo, quer para as autarquias quer para os habitantes.

Atento à realidade económica, social e tecnológica, o objetivo primordial da investigação proposta é desenvolver um processo otimizado de produção de habitação social que responda às exigências de diversidade, flexibilidade e personalização dos habitantes e das autarquias, através do uso de ferramentas generativas paramétricas e de fabricação digital, tendo como base a análise de um conjunto alargado de modelos de desenho habitacional flexível e interativo.

Procura-se desta forma contribuir para a investigação aplicada à arquitectura, através da utilização das mais avançadas tecnologias digitais de geração espacial e formal, de simulação e fabricação digital.

Para o objetivo proposto será necessário quatro outros propósitos:

(1)    Compreensão das dinâmicas sociais contemporâneas: agregados familiares e das suas aspirações; aferição de padrões de apropriação de espaço e modos de habitar;

(2)   Definição de uma série de lógicas habitacionais variáveis em dimensão, função e composição espacial evolutiva e adaptativa, tendo como base uma estrutura mínima, também ela flexível, sobre a qual a habitação irá evoluir;

(3)   Definição de um sistema computacional paramétrico acessível à população que explore de forma integrada as lógicas CAD (desenho assistido por computador) /CAM (manufatura assistida por computador). O sistema permitirá a otimização de processos contínuos de construção.

(4)   Teste e validação de solução(ões) com a construção insitu com o apoio de uma autarquia e/ou empresa de construção civil.

PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS:

1. Estudo aprofundado da bibliografia de referência relevante para a fundamentação da investigação:

- Dinâmicas de apropriação de espaço pelas famílias com base nas suas aspirações, através do estudo de projetos paradigmáticos que exploram não só o presente, mas também o futuro, compreendendo, entre outros, os trabalhos de Jeremy Till e Tatjana Schneider;

- Modelos habitacionais adaptativos e flexíveis, compreendendo, entre outros, os trabalhos de António Baptista Coelho e de John Habraken;

- Sustentabilidade, diversidade habitacional e em especial da pré-fabricação e coordenação modular em madeira e betão leve, compreendendo, entre outros, os trabalhos de Paulo Fonseca de Campos com a tecnologia do microbetão de alto desempenho e os sistemas modulares e de encaixes de madeira e derivados aplicados por Alastair Parvin na Wikihouse.

- Sistemas generativos de fabricação digital modular aplicados à arquitetura, compreendendo, entre outros, o trabalho de Lawrence Sass, José Pinto Duarte e Leandro Madrazo.

2. Geração de um sistema computacional paramétrico e de simulação de soluções: análise desenvolvimento e validação. O uso de algoritmos para solucionar problemas de projecto implica uma pré-racionalização do conhecimento e a sua tradução para uma linguagem artificial que o computador consiga processar.

2.1 Para aferir as potencialidades espaciais, evolutivas e adaptativas, nesta etapa, serão analisadas algumas obras de referência nacional: (1) projetos SAAL; (2) Bairro da Malagueira – Arq.º Siza Vieira; (3) Habitação Evolutiva e Adaptativa – LNEC; (4) habitação adaptativa e evolutiva informal (ex: Bairro da Serafina, Lisboa). O estudo destes modelos habitacionais irá permitir obter a sintetização dos modelos, através de uma análise formal, construtiva, tipológica, funcional e dos modos de habitar. Como resultante desta sintetização são aferidos o suporte e os tipos de apropriação evolutiva e adaptativa e um conjunto de parâmetros.

2.2 Serão determinadas regras e lógicas para a definição de estruturas mínimas, sobre as quais é trabalhado o leque de possíveis evoluções tendo como base: (1) o suporte e tipos de apropriação evolutiva e adaptativa, para desta forma obtermos uma base para o sistema modular; (2) o sistema construtivo, que seja compatível com estas lógicas e que permita a utilização de sistemas como o da Wikihouse ou tecnologias como a do Microbetão de alto desempenho, como forma de otimizar os processos e que permita oferecer uma habitação de qualidade a nível estrutural e material aos utilizadores; (3) os elementos mínimos e custos associados aos elementos mínimos. É fulcral entender como é efetuado o controlo da evolução das habitações ao longo do tempo. Assim, a determinação de elementos mínimos e os custos que lhes estão associados irá possibilitar por um lado a gestão, por parte dos utilizadores, dos seus recursos financeiros, e por outro o controlo e limitação, por parte das autarquias, dos materiais usados pelos utilizadores e das evoluções.

2.3 Como forma de testar os resultados, obtidos na etapa anterior, será efetuado um workshop com utilizadores (não especialistas), para aferir inputs relativamente às sua aspirações e necessidades, no que diz respeito às habitações e respetivas evoluções. Esta informação servirá, em conjunto com os restantes parâmetros aferidos da análise das obras habitacionais, para a descrição das regras e lógicas paramétricas.

2.4 Nesta etapa serão definidas as soluções habitacionais paramétricas generativas. As regras e lógicas aferidas anteriormente serão então codificadas por meio de um algoritmo utilizando softwares paramétricos (ex: Grasshoppper, Rhiniceros). Desta forma será gerado um modelo computacional paramétrico interativo. No final deste processo é efetuada uma avaliação do algoritmo de forma a perceber qual os outputs em termos do desenho gerado das habitações.

2.5 Neste passo será fundamental efetuar um workshop com moradores (ex: autarquia), para validação do processo. Esta etapa permitirá ter vários utilizadores a interagir com o algoritmo definido. Desta forma, é possível a reunião de uma amostra de soluções e a recetividade por parte dos utilizadores. Os resultados irão permitir proceder a adaptações e alterações para se poder dar continuidade ao processo.

2.6 Seleção de uma solução como resultado do workshop para elaboração de um plano que contenha uma explanação das possíveis evoluções, com os respetivos materiais associados e os custos.

3. Modelos físicos e construção insitu

Nesta etapa procede-se à construção de modelos físicos a diferentes escalas através da fabricação digital.

3.1 Testar a integridade da solução habitacional e respetivo sistema construtivo. Nesta fase, será efetuada uma avaliação dos modelos fabricados digitalmente para aferir possíveis adaptações e alterações, afinar sistema construtivo, materiais e encaixes. Será utilizado o laboratório de fabricação digital do ISCTE-IUL – Vitruvius Fablab-IUL.

3.2. Sugere-se que a validação final da solução habitacional seja realizada com a construção de um modelo insitu com o apoio de uma autarquia e ou empresa. Para tal, é necessário: (1) Reconhecimento do local para a construção; (2) Reunião de apoios para a construção; (3) fabricação do protótipo habitacional à escala real, utilizando a fabricação digital; (4) construção do protótipo habitacional insitu; (5) Avaliação final do protótipo habitacional para posteriores trabalhos e conclusões.

RESULTADOS:

Pretende-se com este trabalho  a construção de um modelo insitu através da fabricação digital de um protótipo habitacional à escala real, reunindo o apoio de uma autarquia e ou empresa(s).

Espera-se, através da utilização de soluções como estas, ser possível reduzir custos, quantidade de material e tempo na construção neste tipo intervenção social.

DISCUSSÃO:

As soluções generativas modulares permitem uma resposta rápida e qualificada às solicitações de habitação social. Espera-se solução(ões) de resposta habitacional capaz(es) de evoluir com os seus utilizadores, em contraponto às soluções convencionais apresentadas na contemporaneidade em Portugal, que se apresentam espacialmente e temporalmente rígidas.

Habitação adaptativa e evolutiva, desenho generativo e paramétrico, fabricação digital