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LEITURA E DESENHO DE PROJETOS PREDIAIS AULA 1 Prof. Norimar Ferraro 2 CONVERSA INICIAL Um edifício ou edificação é um conjunto de espaços arquitetônicos, constituídos por vários sistemas que possibilitam seu funcionamento. Muitas pessoas comparam a edificação a um corpo vivo, em que os espaços seriam nossos órgãos e que estariam sendo “alimentados” por um conjunto de sistemas circulatórios, como no corpo humano. No caso das edificações, são sistemas interdependentes e que garantem a habitabilidade das construções. Nesta disciplina, compreenderemos a representação gráfica desses sistemas e noções básicas do conhecimento técnico necessário para sua leitura. Sendo ela dirigida ao técnico em condomínio, o profissional poderá não ter toda a formação para sua compreensão total, mas dará condições de, com base no conhecimento aqui exposto, formar uma base mínima de leitura dos projetos. Valendo-se dessa base de conhecimento, o técnico poderá compreender o significado do desenho, sua simbologia e o caminhamento das instalações, além de poder, eventualmente, questionar alterações, melhorias ou origem de problemas. Os conteúdos serão divididos por tipologia de projeto, a se iniciar nesta aula pela fundamentação do desenho técnico, para que se possa entender sua origem e princípios de representação. Nos demais conteúdos, iremos percorrer os diversos projetos e sistemas que fazem parte das edificações. TOP – A EVOLUÇÃO DO DESENHO TÉCNICO Desde os primórdios, a construção sempre foi uma atividade coletiva. Para que ela ocorresse, haveria a necessidade de uma troca de informações e comunicação. Mesmo em um monumento da Antiguidade, era preciso se dizer as dimensões das pedras que o compunham, para os trabalhadores que iriam esculpi-la. A informação é, assim, a base de qualquer projeto, e é com base nela que uma edificação é construída. Se ela for de alguma forma registrada em um meio ou mídia, passa a se denominar projeto. 3 Figura 1 – Na Antiguidade, não existiam projetos arquitetônicos, mas a informação era necessária para a construção, que consistia basicamente nas dimensões dos elementos construtivos Fonte: TERD486/Shutterstock. Os registros mais antigos de desenhos de plantas baixas datam dos anos 880/890 d.C., referentes ao monastério de St. Gallen, na Suíça. Era, na verdade, um esquema, com linhas simples e sem espessura de paredes, que apenas se preservou por estar desenhado no verso de um manuscrito. Somente a partir do Renascimento, por volta de 1400, com Filippo Brunelleschi, temos o desenvolvimento da perspectiva e desenho em escala, ocorrendo então uma ruptura entre o mestre de obras e o novo arquiteto, separando-se o trabalho manual do trabalho intelectual da construção (Tamashiro citado por Andrade, 2003). Rafael (1519), em uma carta a León X, faz a descrição das projeções ortogonais básicas de representação de projeto: planta, alçado (la parete di fuora) e secção (la parete di dentro) (Tamashiro, 2003). 4 Figura 2 – O registro mais antigo de uma planta esquemática, do monastério de St. Gallen na Suíça (880/890 d.C.) Fonte: CC/PD. Somente em 1798, com o desenvolvimento da geometria descritiva por Gaspard Monge, é que se organiza e codifica o desenho técnico com seu sistema de representação gráfica, por meio das projeções ortogonais, perspectivas e axonometrias. 5 Figura 3 – Somente com Gaspard Monge, no ano de 1798, o desenho técnico é organizado com base no desenvolvimento da geometria descritiva Fonte: Adolf Leonard Van Gendt/PD. Com as sucessivas revoluções industriais, a metodologia de trabalho dos arquitetos se altera e assim se consolida o projeto de arquitetura como atividade separada do canteiro de obras. Na terceira revolução industrial, com o início do uso dos computadores pessoais e programas de desenho por computador (CAD), a tarefa do desenho à mão passa a ser digital, permanecendo, porém, o sistema de representação gráfica por vistas e projeções ortogonais. Na virada do milênio, quando as tecnologias de informação e comunicação (TICs) estão se desenvolvendo, surge uma nova tecnologia para elaboração de projetos e construção, chamada BIM (building information modelling). Nesse ponto, a representação digital é automatizada com base em um modelo tridimensional, por meio de vistas geradas automaticamente pelos softwares. Iremos abordar a questão do desenho digital ainda nesta aula. ROLÊ 1 – A GEOMETRIA DESCRITIVA E AS VISTAS DE DESENHO Para que possamos fazer a leitura de projetos prediais, é preciso compreender a teoria que embasa a representação gráfica das edificações. Um edifício é um objeto tridimensional no espaço, possuindo uma determinada 6 geometria de elementos, geralmente retilíneos, como planos, volumes, pontos, retas e superfícies. Os desenhos de projetos são bidimensionais e, assim, a dificuldade está em como se representar um edifício tridimensional num plano bidimensional de uma prancha de desenho. A solução está na matemática, mais precisamente na geometria descritiva, criada por Gaspard Monge. O Sistema Mongeano utiliza dois planos ou superfícies bidimensionais e ortogonais (sistema de projeções diédricas) entre si para projetar as linhas e os planos de um sólido nestas. A seguir, acompanhe a representação gráfica de um sólido no sistema. Figura 4 – Na geometria descritiva, no Sistema Mongeano, utiliza-se 2 planos ortogonais entre si para representar os sólidos (sistema de projeções diédricas); as linhas, superfícies e pontos dos sólidos (como o cone no primeiro diedro) são projetadas nos planos, como se olhássemos o cone de cima e de lado; após a projeção, rebatem-se os planos antes ortogonais para um mesmo plano, dando origem à representação em “épura” Fonte: Marcon; 2017. 7 Com esse sistema, temos as vistas dos objetos representadas nos planos da épura. Para a representação arquitetônica no desenho técnico e para uma compreensão da obra a ser construída, as vistas não são suficientes, visto que uma edificação possui espaços internos. É preciso que os planos do sistema da geometria descritiva interseccionem o sólido. Assim, os pontos e linhas representados na épura correspondem a uma seção ou corte no sólido. Se a seção for horizontal, teremos as vistas de “plantas baixas”; se forem verticais, corresponderão aos chamados cortes. Figura 5 – Se o plano horizontal interseccionar a edificação daremos origem a uma “planta baixa” (a altura do plano em relação ao piso é normalmente entre 1,20 e 1,50m) Figura 6 – Se o plano vertical interseccionar a edificação, daremos origem a um “corte” 8 Se os planos estiverem fora da edificação, suas projeções originarão que chamamos de vistas do edifício, também chamadas nesse caso de fachadas ou elevações. Nas seções, podemos olhar tanto para um lado como para outro do plano, originando cortes diferentes. No caso do plano horizontal, se projetarmos os elementos acima do plano, teremos uma planta de forro. Imaginar os planos nos ajuda a saber a localização destes no interior da edificação, e assim perceber quais elementos estão sendo seccionados. Elementos arquitetônicos, como paredes, por exemplo, que sejam perpendiculares aos planos de seção, serão representados apenas por linhas. Pode-se perceber, nas figuras 5 e 6, que as paredes seccionadas são representadas por duas linhas paralelas entre si, geralmente em uma espessura mais grossa que as linhas de elementos construtivos que se encontram fora do plano. A vantagem da representação gráfica por meio de plantas, cortes e vistas é que elas podem ser desenhadas em uma determinada escala em relação à dimensão real da edificação e assim possam ser dimensionadas e trabalhadas. As vistas e seções da edificação são representaçõesque existem apenas matematicamente, pois nunca as veríamos na realidade, pois nossos olhos percebem o mundo tridimensionalmente. Entretanto, para a correta compreensão da edificação ou dos sistemas que as compõem, as vistas e seções não são suficientes. Como forma de representação gráfica tridimensional, existem as denominadas perspectivas. A representação em perspectiva possui dois modos: as chamadas cilíndricas, nas quais linhas paralelas da realidade permanecem representadas de modo paralelo na perspectiva; e as ditas cônicas, nas quais linhas paralelas da realidade concorrem para um ponto no horizonte visual, chamado ponto de fuga. Essa última é a forma como nossa visão enxerga o mundo tridimensional. As projeções cilíndricas possuem algumas particularidades e nomes específicos, conforme a representação das linhas paralelas, sendo conhecidas como axonometrias, isometrias, perspectivas militar ou cavaleira. As projeções cônicas podem ter variações em relação ao número de pontos de fuga da representação, sendo 1, 2 ou 3 pontos de fuga. A seguir, para facilitar a compreensão, acompanhe a ilustração dos tipos de perspectivas. 9 Figura 7 – À esquerda, perspectivas cônicas, pela ordem de cima para baixo, com 1, 2 e 3 pontos de fuga; à direita, uma representação de perspectiva cilíndrica, com eixos paralelos, na chamada axonometria; as cônicas são utilizadas para representar o espaço arquitetônico, já as cilíndricas são amplamente utilizadas para representação dos sistemas prediais e engenharia mecânica; a vantagem dos eixos paralelos nas axonometrias é que as medidas ao longo dos eixos estão em uma determinada escala e pode-se medir o desenho Fonte: Ching, 1999. ROLÊ 2 – AS NORMAS DE DESENHO TÉCNICO Todo desenho de projeto é uma forma de comunicação. Um projeto é feito para que outros profissionais possam compreender as informações ali desenhadas e escritas, e o que efetivamente elas representam. Para isso, foram convencionadas formas de representação por meio de simbologia, de desenho de normas de desenho técnico. Dessa forma, todos podem reconhecer e interpretar as informações adequadamente, sem a necessidade de comunicação com o autor do projeto. É como uma língua falada, que, por meio de sons e fonemas, servem de comunicação e compreensão entre as pessoas. Se cada profissional tivesse sua própria convenção, seria difícil a interpretação de seus projetos. Existem centenas de normas técnicas atualmente, não apenas para representação gráfica de projetos, mas para normatização de projeto e 10 construção como um todo. No Brasil, elas são elaboradas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), que têm por base, em boa parte, normas internacionais. No caso da representação gráfica de projetos, existem normas internacionais chamadas DIN, as quais deram origem às normas brasileiras. Assim, o desenho técnico pode ser compreendido em inúmeros países que adotam essas mesmas normas. As normas técnicas são revistas de tempos em tempos, pois parte de seu conteúdo pode se tornar obsoleto, em função de novas tecnologias de desenho. Por exemplo, normas mais antigas de desenho técnico orientavam qual deveria ser a cor de canetas técnicas para desenhar em nanquim. Como hoje o desenho é predominantemente digital, essas orientações não fazem mais sentido. Figura 8 – As normas técnicas da ABNT têm a mesma padronização gráfica como na figura, diferenciando-se pelo número e conteúdo; sua numeração segue sempre o código NBR (número), indicando a finalidade da norma; no exemplo abaixo, a NBR 6492, que normatiza a representação de projetos de arquitetura Fonte: ABNT. Nos conteúdos subsequentes, iremos indicar as normas específicas para cada tipo de projeto predial, que orientam características de projeto e desenho para cada atividade. Cabe aqui, entretanto, comentar uma norma técnica a respeito da escala do desenho, a NBR 8196, porque faz parte da leitura dos projetos em geral e daí sua importância. Uma escala de desenho nos indica o 11 grau de ampliação ou redução de um objeto, sistema ou edificação, em relação ao seu tamanho natural. Nos desenhos à mão, isso é de fundamental importância porque o desenho já é iniciado em uma determinada escala que não pode ser alterada depois de iniciado. Nos desenhos auxiliados por computador, os elementos são desenhados com a inserção de medidas em escala natural, e a escala de impressão dos desenhos pode ser decidida a posteriori. A convenção para a indicação das escalas do desenho é a seguinte: • 1:1 – escala natural, que indica que o desenho tem as mesmas medidas que o objeto projetado. • X:1 – para escalas ampliadas, sendo X um número maior que 1. Se for 2, por exemplo (2:1), indica que o desenho tem medidas ampliadas 2 vezes em relação ao natural. • 1:X – para escalas reduzidas, em que X é maior que 1, normalmente utilizadas em projetos prediais. Se X for igual a 50 (1:50), por exemplo, indica que a medida no desenho é 50 vezes menor que o tamanho natural. Figura 9 – A indicação da escala do desenho é de suma importância, pois é a forma de sabermos qual a ampliação ou redução do desenho. O uso do escalímetro, em projetos impressos, é necessário para identificarmos algumas medidas dos elementos desenhados 12 TRILHA 1 – A REPRESENTAÇÃO DOS ELEMENTOS CONSTRUTIVOS A representação dos elementos gráficos desenhados nos projetos prediais, obedece, como visto no rolê anterior, a normas específicas. A escala gráfica comentada nos indica a ampliação ou redução de um elemento construtivo. Vimos também que, para uma determinada representação de plantas baixas, cortes e vistas, o plano para o qual os elementos são projetados ou interseccionados varia de posição. Essa representação gráfica é feita por meio de linhas com diferentes tipologias que variam na espessura, cor e continuidade ou intermitência. A variação na espessura é importante para identificarmos o plano de seção ou desenho. Geralmente, quando elementos construtivos são cortados pelo plano para a representação, suas linhas são mais grossas. Elementos ditos “em vista”, ou seja, afastados do plano de corte são desenhados com espessuras mais finas, quanto mais afastados do plano. Elementos que estão “para trás” do plano de corte são geralmente desenhados com linhas intermitentes, como linhas tracejadas. Itens de anotação, como um eixo que indica o centro de uma parede, por exemplo, e que não existiria materialmente na edificação, é representado por uma linha traço-ponto. A seguir, uma tabela genérica de tipos de linhas, extraídas da norma ABNT NBR 6492, para representação de projetos de arquitetura. Figura 10 – Representação de linhas em projetos de arquitetura, indicando linhas grossas e finas, tracejadas, de projeção, entre outras Fonte: ABNT. 13 Para a representação de projetos, também se faz necessário indicar a medida dos elementos arquitetônicos representados. O uso do escalímetro pode não fornecer a medida exata dos elementos construtivos. Assim, se faz necessário dimensionar o desenho, ou como comumente se diz, “cotar”. Cotas são elementos de anotação auxiliares do desenho, com a finalidade de fornecer a medida precisa de um elemento do desenho. Figura 11 – Cota, em projeto de arquitetura e desenho técnico, são linhas de anotação, geralmente finas, contendo linhas de chamada que vão até próximo do elemento cotado e com símbolos como pontos, tiques ou flechas na intersecção da linha de chamada e de cota Fonte: Tamashiro, 2010. O dimensionamento do projeto e sua representação depende do tipo de projeto específico (arquitetônico, estrutural, elétrico etc.) e normalmente obedece a alguns critérios de quais elementos devam ser dimensionados e de que forma. Iremos, eventualmente, abordar algumas regras nos conteúdos subsequentes,quando falarmos especificamente de cada projeto. TRILHA 2 – O CAD E O FUTURO DO PROJETO (BIM) O CAD (computer aided design) facilitou o desenho técnico. O desenho técnico à mão era muito laborioso e dependia dos instrumentos técnicos disponíveis, da habilidade do desenhista e produzia um único original. Erros e correções eram comumente penalizados com imperfeições no desenho ou até mesmo que se iniciasse novamente o desenho. O CAD resolveu muitas dessas questões com o uso do desenho digital e com a possibilidade de se imprimir o desenho final somente ao final do processo, o que permitia sua correção mais facilmente. 14 A metodologia de desenho foi alterada, porém o desenho era elaborado da mesma forma. Cada planta baixa, corte e elevação precisava ser construído (desenhado) individualmente. Caso fosse necessário um corte em outro local do projeto, um novo desenho haveria de ser construído. Isso porque o desenho gráfico e técnico é uma mera representação do edifício, feita com base na geometria descritiva. A volumetria do edifício só está materializada na mente do projetista ou profissional que trabalha com os projetos. Figura 11 – Processo de desenho nos sistemas CAD: o projeto é desenhado da mesma forma que manualmente, porém de forma digital; cada desenho é construído individualmente; as correções precisam ser corrigidas individualmente e, ao final do processo, o projeto é impresso Como explicado no início desta aula, após a virada do milênio, a tecnologia BIM (building information modelling) se desenvolveu e deu início a uma nova metodologia de projeto e construção. Nos sistemas BIM, o projeto é elaborado construindo-se um modelo tridimensional da obra ou edificação, como um protótipo. Esse protótipo, chamado de modelo compartilhado, pode ser elaborado por vários profissionais ao mesmo tempo, no que se chama trabalho colaborativo. Esse protótipo já agrega inúmeras informações, não apenas geométricas, como nos sistemas CAD. Pode-se incluir parâmetros como propriedades físico-mecânicas, custos, fornecedores, materiais, cores etc. 15 Uma das grandes vantagens dos sistemas BIM, é que a produção de desenhos de plantas, cortes e vistas é automática. Isto é, o projetista não precisar desenhar um corte, por exemplo. O próprio software se encarrega de fazê-lo, na posição que o projetista deseje, e o faz em questão de segundos. Outra vantagem é que qualquer alteração feita no modelo compartilhado pelos projetistas reflete automaticamente nos desenhos e pranchas já realizados, não havendo necessidade de atualização ou correção. Atualmente, os escritórios encontram-se num processo de migração para os sistemas BIM e no futuro será a regra. Dessa forma, para aqueles que irão trabalhar com condomínios, esse modelo compartilhado poderá ser disponibilizado e servirá para o controle da edificação em uso. Figura 12 – Os sistemas BIM serão o padrão no futuro; por meio deles, poderemos ter controle maior sobre a edificação, inclusive na fase de uso destes; o modelo BIM pode fornecer informações sobre especificações dos equipamentos, fornecedores, garantias e obviamente sua localização na edificação ELO Nesta aula, pudemos compreender um pouco das origens e metodologias dos desenhos de projetos, bem como algumas normas relevantes. Nos próximos conteúdos, iremos aprofundar esses conceitos, aplicando-os para os diferentes tipos de projetos prediais. 16 REFERÊNCIAS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6492: representação gráfica de projetos de arquitetura – projeto e execução. Rio de Janeiro, 1999. CAVALIN, G.; CERVELIN, S. Instalações elétricas prediais. 7. ed. São Paulo: Érica, 2002. CHING, F. D. K. Representação gráfica em arquitetura. 3a. ed. Tradução de Luiz A. Meirelles Salgado. Porto Alegre: Bookman, 1999. FILHO, D. L. L. Projetos de instalações elétricas prediais. 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Entendimento técnico construtivo e desenho arquitetônico: uma possibilidade de inovação didática. 1. ed. São Carlos: EESC, 2010.