Rytmer og vibrasjoner

As representações ambíguas são importantes nos estágios iniciais da projetação.

Neste sentido, GOEL (1995) argumenta que são:

“Sistemas de símbolos não notacionais, cujos limites de cada um são muito próximos uns dos outros e não são indesejáveis. Pelo contrário, eles desempenham funções cognitivas importantes, pois ... a ordenação densa de símbolos no sistema de esboços fornece aos mesmos um grau de continuidade... a redução da distância entre símbolos ajuda a garantir que possibilidades não sejam excluídas e ajuda a transformar um símbolo em outro, quando necessário. A ambiguidade do sistema de símbolos de esboços garante que o conteúdo dos mesmos durante as fases iniciais de projeto seja indeterminado. Ambiguidade é importante porque não é desejável que se cristalize as ideias muito cedo e se congele o desenvolvimento do projeto ... a reivindicação geral é que transformações entre símbolos contíguos precisam ocorrer durante a fase preliminar de resolução de problemas e que a densidade e ambiguidade do sistema de esboços facilitam essas operações cognitivas. Um sistema de símbolos notacionais, como o desenho técnico bidimensional, que difere dos esboços por ser não denso e não ambíguo, prejudicará as transformações laterais... além do mais, a ambiguidade facilitará as transformações laterais porque permite múltiplas interpretações e impede a cristalização das ideias muito cedo” (GOEL, 1995, p. 193-194).

A concepção de projetos requer a capacidade de abstração (acerca de uma demanda ou dados de programa de necessidades) e de antecipação (apresentação e representação de soluções plausíveis). Portanto, os processos de avaliação de possíveis respostas aos problemas de projeto precisam se valer de representação ambígua dos artefatos propostos, permitindo que diversas alternativas de especificação se mantenham em aberto e sejam avaliadas antes que se tomem decisões definitivas a favor de uma delas. A ambiguidade dos artefatos significa, em termos computacionais, que cada classe de equivalência dos componentes físicos denota o mesmo símbolo de representação. A diferenciação semântica pode ser vista como uma restrição, em sistemas BIM – Revit®_{, devido a limitação do sistema computacional representar o}

mesmo componente do mundo físico com diferentes representações de detalhamento geométrico e semântico, do ponto de vista da informação embutida no modelo.

O conceito de LOD abrange significados distintos, porém relacionados, sendo descrito como nível de detalhe (“level of detail”) pelo “American Institute of Architects” e Penn State University, “Building and Construction Authority” como também nível de desenvolvimento (“level of development”) em “BIM Protocol Exhibit” (MCPHEE, 2013, p.1). Nesta pesquisa o conceito adotado representa a divisão dos níveis e LOD em dois tipos: LOD Semântico (Desenvolvimento) e LOD Geométrico (Detalhamento). As Figuras 14 e 15, no âmbito do conceito de LOD, ilustram o detalhamento de uma cadeira de escritório.

Figura 14 - Diferentes Níveis de Desenvolvimento. Fonte: Adaptado de MCPHEE, 2013, p.1.

A Figura 14 acima ilustra o acréscimo de informação (em vermelho) em um modelo de uma cadeira de escritório. Semelhantemente, o conceito de LOD acompanha as fases de desenvolvimento do processo de projeto, desde o estudo conceitual, projeto básico, documentação e projeto, etapas construtivas até a gestão e manutenção da edificação.

Frequentemente o conceito de LOD encontra-se associado às informações geométricas, o que pode levar a entender os sistemas BIM apenas como sinônimo de representação tridimensional. Um elemento do modelo, por sua vez, é qualquer parte de um modelo BIM que represente componente, ou sistema de construção (AIA, G202- 2013, p. 2-5). Este último documento define cinco LOD’s (100, 200, 300, 400 e 500), que são frequentemente associados às fases de projetos de construção.

A Figura 15 abaixo demonstra graficamente o ganho em complexidade na representação de uma cadeira de escritório. Aliada à variação geométrica do LOD, está a representação semântica, que influencia na quantidade e qualidade das informações associadas ao modelo, em razão crescente de complexidade, desde o LOD100 até o LOD 500.

Figura 15- Diferentes Níveis de Detalhamento. Fonte: Adaptado de MCPHEE, 2013, p.1.

LOD na definição proposta pela AIA, estabelece três diferentes níveis de desenvolvimento para o processo de projeto:

LOD-100 estabelece que o elemento pode ser representado graficamente no modelo por um símbolo ou outra representação genérica, mas não satisfaz os requisitos do LOD 200 (Figura 14 e 15) (MCPHEE, 2013, p.1). LOD-200 estabelece que o elemento é graficamente representado no modelo como um sistema genérico, objeto ou montagem com quantidades aproximadas, tamanho, forma, localização e orientação. Informações não gráficas também podem ser ligadas ao elemento de modelo (Figura 11 e 12) (MCPHEE, 2013, p.1). LOD-300 estabelece que o elemento é graficamente representado no modelo como um sistema específico, objeto ou montagem em termos de quantidade, tamanho, forma, localização e orientação. Informações não gráficas também podem ser ligadas ao elemento de modelo (Figuras 14 e 15) (MCPHEE, 2013, p.1).

Os LOD-400 e 500 pertencem aos processos de fabricação e de construção, razão pela qual não foram detalhados nesta pesquisa. Exemplo dos mesmos é a formação de vãos em conjunto com as esquadrias, sendo impossível para sistemas BIM como o Revit® _{representar apenas as aberturas. Esta limitação torna impossível abstrair}

a solução de fechamento de esquadrias e trabalhar apenas com os vãos desejados naquele momento do processo de projeto. A conceituação semântica de componentes aeroportuários (LOD Semântico), segundo cada fase de projeto, bem como das informações geométricas de componentes paramétricos (LOD Geométrico), pode servir para documentar aquilo que se encontra não definido e trazer benefícios para o processo de projeto de aeroportos no Brasil, mais especificamente na constituição de bases de conhecimento que definam com maior clareza os aspectos objetivos dos componentes BIM aeroportuários (LOD Geométrico) e dos aspectos subjetivos de sua natureza (LOD Semântico) (Figura 14 e 15) (MCPHEE, 2013, p.1).

A utilização do LOD-300 traz nível menor de abstração, uma vez que agora torna- se necessária a especificação de materiais e o detalhamento dos sistemas construtivos, para que se possa determinar se o custo de manutenção e de operação são adequados a projetos de natureza pública, no caso da INFRAERO. Da mesma forma, o LOD-400 detalha ainda mais os componentes construtivos, para que seja possível manipular a informação em nível de complexidade suficiente para os Projetos Executivos. O LOD- 500 pertence a esfera de “as-built”, devendo ser atualizado a partir do LOD-400 com informações pós-construção da edificação, de forma a atualizar a base de dados de projeto para operação e manutenção, ao longo do ciclo de vida. Apesar de ser uma vantagem em relação ao CAD tradicional, a presença de todos os elementos geométricos em um mesmo local não garante a estruturação e a possibilidade de manipulação de abstração das informações de projeto (Figura 14 e 15).

O alto grau semântico e de detalhe dos sistemas BIM dificulta seu emprego nos estágios iniciais de projeto, quando necessitamos de variável nível de abstração e de detalhamento. Embora ainda sejam poucos os estudos quantificando as vantagens obtidas pelo uso dos sistemas BIM, as pesquisas na área de tecnologia de informação concordam em relação à sua influência positiva sobre o desempenho do processo de projeto e a respeito da irreversibilidade da transição do CAD geométrico para os sistemas BIM. A síntese para a utilização dos sistemas BIM na INFRAERO representa um ambiente semântico que oferece suporte à transferência coerente e interoperável de dados entre pessoas e sistemas inteligentes de informação. Estes trabalhariam em conjunto com um ambiente SIG que permitisse representar os modelos BIM em diferentes níveis de abstração, para diferentes contextos, conforme afirmado anteriormente. Na prática, o tipo de análises que se faz em um modelo SIG é diferente daquelas nos sistemas BIM. Nestes últimos pode-se produzir estimativas de custos, verificação de interferências nas diversas fases da obra em diferentes níveis semânticos, como descrito a seguir.

As limitações dos sistemas BIM para responder a variação de informação e detalhes (LOD Semântico e LOD Geométrico), oscilando entre múltiplas definições entre a forma e a função, ou em outras palavras, entre a imaginação e a solução, os torna inadequados para as fases iniciais de projeto. A seguir detalhamos a utilização dos SIG associados aos sistemas BIM e os impactos desta metodologia nos processos de projeto, tomada de decisão e análise, associados ao nível de detalhe (Figura 16) (LÖWNER, et al, 2013, p. 4).

Figura 16 - Múltiplos níveis - detalhamento Geométrico SIG. Fonte: LÖWNER, et al, 2013, p. 4.

Se entendermos ontologias como uma forma de sistematização de informações do mundo real e as conexões semânticas como os significados, ou descrições da realidade, dentro do contexto cultural em que o projeto se encontra inserido podemos enxergar as atividades de projeto mais precisamente - formulação, síntese e análise - como transposições entre os requisitos e condicionantes do mundo real e as alternativas e possíveis soluções, do mundo ideal (LÖWNER, et al, 2013, p. 4).

Os LOD’s são baseados nos componentes do modelo e não nos modelos como um todo, ou seja, não existem modelos BIM com determinados LOD’s, que representem as fases do desenvolvimento de um projeto de construção, mas modelos BIM que possuem componentes com determinados LOD’s consoante às especificidades e objetivos do projeto de construção; (AIA, G202-2013, p. 2-5). Esta observação define não só a escala em um processo de projeto (mas também a escala de análise e de condensação de informação dos modelos BIM, de forma geral.

A adoção das tecnologias BIM e SIG nos diferentes estágios de um processo de projeto contempla diferentes níveis de detalhe para cada um dos componentes construtivos. O detalhamento das informações referentes aos componentes construtivos ao longo das fases de um projeto envolve não apenas sua conceituação geométrica, mas ainda a necessária coordenação entre os processos que o perfazem.

Por esta razão adotamos nesta pesquisa a definição do nível de detalhe (LOD) proposta em “New Concepts for Structuring 3D City Models” – na “Extended Level of Detail Concept for CityGML Buildings” (LÖWNER, et al, 2013, p. 466-480).

Os autores diferenciam nível de detalhe geométrico (GLOD) e nível de detalhe semântico (SLOD). Estes dois conceitos de LOD são apresentados separadamente para as características do interior de um edifício e em relação à estrutura externa da edificação, respectivamente.

O “CityGML – Geography Markup Language” é um aplicativo independente e de código aberto (“open source”), que serve como modelo de informação para a representação, o armazenamento e a transferência de dados em ambientes tridimensionais. Abrange as representações geométricas de objetos tridimensionais, bem como sua semântica e a sua inter-relação com outros objetos.

No passado, modelos tridimensionais de áreas urbanas eram puramente visuais. No entanto atualmente são enriquecidos com componentes de diversas plataformas que possuem modelo de informação comum e aberto para permitir a representação de objetos urbanos tridimensionais.

Um deles é conhecido como “CityGML”, aprovado pelo “Open Geospatial Consortium” (OGC) como padrão oficial desde 2008, disponível em: http://www.opengeospatial.org/standards/citygml. Este modelo define em detalhe as duas classes que irão participar de um modelo urbano e suas propriedades geométricas e topológicas, além de aspectos semânticos e geométricos. Além disso, caracteriza-se por níveis de detalhe que permitem recriar modelos de um ambiente básico bidimensional em um ambiente tridimensional, de grande complexidade.

Nos estágios iniciais de projeto, em termos gerais, utilizamos o chamado LOD- 100, que representa informação conceitual, croquis, etc.

O LOD-200 corresponderia ao Estudo Preliminar em um processo de projeto, em termos gerais, acrescentando a terceira dimensão na análise de projeto No entanto, cabe ressaltar a importância não apenas da descrição semântica dos objetos, mas das interfaces ontológicas e da contextualização do modelo.

A Lei 8.666 prevê, como objetivo principal do Estudo Preliminar, a comprovação da viabilidade do empreendimento. Ao estabelecermos o LOD-200 como nível de abstração de trabalho, reduzimos a complexidade do detalhamento e as especificações de materiais de forma a ressaltar as soluções de projeto empregadas e sua viabilidade econômica, assim como o desempenho projetual em face dos requisitos e condicionantes do empreendimento.

Os sistemas BIM podem representar diferentes níveis de detalhes dos componentes construtivos, em sua representação geométrica, mas ainda assim exigem classificação e detalhamento prévios e o preenchimento de campos de informação referentes aos parâmetros que definem o modelo BIM.

O “CityGML” diferencia cinco níveis de detalhes consecutivos (LOD), onde os objetos se tornam paulatinamente mais detalhados. No “CityGML” o mesmo objeto pode ser representado em vários LOD’s, permitindo a análise e a visualização do mesmo objeto em relação aos diferentes graus de resolução (abstração).

O nível mais simples é o LOD-0, em essência, um modelo digital do terreno. O LOD-1 é um modelo de blocos simples, sem quaisquer estruturas de telhado. Um edifício em LOD-2 caracteriza-se pelas estruturas de telhado, varandas e escadas.

LOD-3 indica modelos arquitetônicos com as estruturas de parede, telhado, portas e janelas. O LOD-4 complementa um LOD-3 adicionando ao modelo detalhes dos interiores como escadas e móveis, como pode ser visto na página seguinte. (Figura 17).

Um contexto urbano necessita ter diferentes níveis de detalhe (por exemplo em arquivos “CityGML”, LOD-1, LOD-2, etc.) para representar quantidade maior ou menor de informação, como pode ser observado na figura abaixo. Uma alteração de escala equivale a uma mudança na forma de pensar determinado objeto (um prédio, bairro, cidade ou região). O problema de ter objetos em diferentes níveis de detalhe é a dificuldade de integrar todos eles em um único modelo (GRÖGER et al, 2006, p. 11) (Figura 17).

Figura 17 - Os cinco níveis de detalhe definidos (LOD) pelo “CiyGML”. Fonte:GRÖGER, G; KOLBE, T; E CZERWINSKI, A. 2006, p. 11.

Ao nos depararmos com um problema arquitetônico, procuramos estabelecer ligação entre um repertório de projeto (que inclui componentes construtivos, processos, métodos e soluções arquitetônicas) com os condicionantes de projeto, suas metas, funções, contextos e restrições, além de normas e requisitos. Esta aproximação entre o repertório de soluções de projeto e a complexidade do problema arquitetônico, ocasiona variação de combinações e tentativas, nas quais normalmente criatividade, intuição e raciocínio procuram se manifestar. Por esta razão, a representação de componentes construtivos e a conexão entre conjuntos de soluções e seus respectivos contextos semânticos é essencial na elaboração de componentes nos sistemas BIM, se desejamos utilizá-los em todas as fases de um projeto. Semelhantemente, o raciocínio projetual procura se valer de “diálogo” entre a semântica das coisas e sua aplicação contextual, seja física ou funcional. Os sistemas computacionais que servem de ambiente de projeto devem fornecer níveis de abstração de informação e diferenças de representação gráfica dos componentes construtivos. Visando avaliar a contribuição que a integração dos sistemas BIM e SIG pode trazer ao processo de projeto de aeroportos no Brasil, realizamos projeto-piloto de expansão para uma torre de controle,

na seção 4.4- Simulação de expansão do terminal existente por meio de três alternativas de expansão do terminal existente - projeto (TWR), com o propósito de