Greg Lynn - Cálculo na arquitetura

Eu pensei em falar hoje sobre uma mudança no modo de pensar a natureza do ponto de vista da arquitetura. Uma coisa interessante a respeito dos arquitetos é que nós sempre tentamos justificar a beleza olhando para a natureza, e podemos dizer que a bela arquitetura sempre olhou para um modelo de natureza.

Então, por cerca de 300 anos, a grande questão na arquitetura era se seria o número cinco ou o número sete a melhor proporção para se pensar a arquitetura, porque o nariz era um 1/5 da cabeça, ou porque a cabeça era 1/7 do corpo. E a razão por que esse era o modelo de beleza e de natureza era que o decimal ainda não havia sido inventado (foi inventado no século XVI) e as construções tinham que ser dimensionadas em termos de frações, de modo que uma sala seria dimensionada como 1/4 da fachada; e sua base estrutural poderia ser dimensionada como 10 unidades, e se chegaria até os elementos menores por subdivisão fracionária, cada vez menor e menor.

No séc. XV, a casa decimal foi inventada; os arquitetos pararam de usar frações, e tinham um novo modelo de natureza. Então o que ocorre hoje é que há um modelo de forma natural que é baseado no cálculo e que utiliza ferramentas digitais, e isso tem várias implicações no modo como pensamos em beleza e forma, e também no modo como pensamos a natureza. O melhor exemplo disso provavelmente seria o Gótico, e o Gótico foi inventado após a invenção do cálculo, embora os arquitetos góticos na verdade não utilizassem cálculo para definir suas formas. Mas o mais importante é que foi no período da arquitetura gótica que pela primeira vez se pensou em força e movimento em termos de forma.

Assim, em exemplos como a !!! pode-se ver que as forças estruturais da abóboda são articuladas como linhas, de forma que realmente se vê a expressão da forma e da força estrutural. Muito mais tarde, as pontes de Robert Maillart, que otimizam a forma estrutural com uma curvatura calculada quase como um parábola. As correntes pendentes moldadas de Antonio Gaudi, o arquiteto catalão. O final do século 19, início do século 20, e como o modelo de catenária é traduzido em arcos e abóbodas. Em todos esses exemplos, a estrutura é a força determinante. Frei Otto estava começando a utilizar diagramas de bolhas de espuma e modelos de bolhas de espuma para gerar o seu Mannhein Concert Hall. Curiosamente, nos últimos dez anos Norman Foster utilizou um modelo de transferência de calor semelhante para gerar a cobertura da National Gallery, com o projetista de estruturas Chris Williams.

Em todos esses exemplos, existe uma forma ideal, porque são pensados em termos de estrutura. E como arquiteto, eu sempre achei esses tipos de sistemas muito limitantes, porque eu não estou interessado em formas ideais e não estou interessado em buscar um momento perfeito.

Então, pensei em chamar atenção para um outro componente que precisa ser pensado, sempre que você pensa em natureza, que é basicamente a invenção da forma genérica na evolução genética. Meu herói na verdade não é Darwin; é um cara chamado William Bateson, pai de Greg Bateson, que esteve bastante tempo aqui em Monterey. E ele era o que se chamaria de teratologista: ele analisava todas as anomalias e mutações para encontrar regras e leis, em vez de olhar para a norma padrão. Assim, em vez de tentar achar o modelo ideal, ou a média ideal, ele sempre olhava para a exceção. Portanto, neste exemplo, que é um exemplo da chamada Regra de Bateson, ele vê dois tipos de mutação de um polegar humano. A primeira vez que vi essa imagem, há dez anos, eu na verdade a achei muito estranha e bonita ao mesmo tempo. Bonita, porque tem simetria. O que ele descobriu é que em todos os casos de mutação no polegar, em vez de um polegar, ou você teria mais um dedo opositor, ou você teria quatro dedos. As mutações restituíam a simetria. E Bateson inventou o conceito de quebra de simetria, que é o seguinte: sempre que você perde infomação em um sistema, você retrocede à simetria. Portanto, a simetria não era indício de ordem e organização (como eu sempre havia entendido, como arquiteto) simetria era a ausência de informação. Então, sempre que se perdesse informação, se voltaria à simetria; sempre que se adicionasse informação a um sistema, se quebraria a simetria. Assim, toda essa idéia de forma natural migrou nesse momento da busca por formas ideais para a busca por uma combinação de informação e formas genéricas.

Bastou ver esta imagem, e descobrir em que Bateson estava trabalhando, para começarmos a utilizar estas regras de quebra de simetria ao pensarmos em forma arquitetônica. Para falar rapidamente sobre os meios digitais utilizados atualmente e como eles completam o cálculo: o fato de se basearem em cálculo significa que não temos que pensar em dimensão em termos de unidades ideais ou elementos discretos.

Na arquitetura lidamos com grandes conjuntos de componentes, então podemos ter até, digamos, 50.000 unidades de material nesta sala em que vocês estão sentados agora, que precisam ser todas organizadas. Agora, normalmente vocês pensariam que seria tudo igual: as cadeiras em que estão sentados seriam do mesmo tamanho. Sabe, eu não verifiquei isso, mas é norma toda cadeira seria de uma dimensão ligeiramente diferente da outra, porque você procura desencontrá-las para liberar o campo de visão de toda a platéia. Os elementos que compõem a estrutura metálica do teto e a iluminação estão todos perdendo sua qualidade modular, e passando cada vez mais para estas dimensões infinitesimais. Isso porque todos estamos utilizando ferramentas de cálculo na indústria e no design.

O cálculo também é a matemática das curvas. Mesmo uma linha reta, definida pelo cálculo, é uma curva. Só que é uma curva sem inflexão. Portanto, um novo vocabulário de formas está penetrando em todos os campos do design: seja em automóveis, arquitetura, produtos, etc, tudo está sendo afetado por esse meio digital de curvatura. As complicações de escala que decorrem disso, como no exemplo do nariz em relação ao rosto, existe uma relação fracionária entre parte e todo. Com o cálculo, toda a ideia de subdivisão é mais complexa, porque as partes e o todo são uma série contínua. Está muito cedo para uma aula de cálculo, então eu trouxe umas imagens para ilustrar como isso funciona.

Esta é uma igreja coreana que fizemos no Queens. E nesse exemplo, vocês podem ver que os elementos desta escada se repetem, mas eles se repetem sem modulação. Cada elemento desta estrutura tem uma distância e uma dimensão diferentes, e todas as conexões têm ângulos diferentes. Agora, o único jeito de projetar e de conseguir construir isso, é usando cálculo para definição da forma. Também é muito mais dinâmico, e você vê que a mesma forma se abre e se fecha de uma forma muito dinâmica quando se anda de um lado para o outro, porque ela tem essa qualidade de vetor em movimento em sua concepção. Então o mesmo espaço que parece ser um volume fechado, quando visto do outro lado oferece uma visão aberta. E também se tem uma sensação de movimento visual no espaço, porque cada um dos elementos está mudando segundo um padrão, e esse padrão direciona o seu olhar para o altar. Acho que essa é uma das maiores mudanças, também, na arquitetura: não estamos mais buscando uma forma ideal, como uma igreja em forma de cruz, e sim todas as particularidades de uma igreja: a luz que vem do fundo, de uma fonte invisível, os elementos que direcionam o foco para o altar. Assim, não é um bicho de sete cabeças projetar um espaço sagrado. Você só precisa incorporar certas particularidades de uma forma meio que genética. Então, essas são diferentes perspectivas do seu interior, que tem um conjunto bastante complexo de orientações, todas numa forma simples.

Falando agora de construção em larga escala, este é um conjunto quilométrico de casas, construído nos anos 70 em Amsterdã. E aqui dividimos os 500 apartamentos em bairros menores, e diferenciamos esses bairros. Eu não vou descrever detalhadamente esses projetos, mas vocês podem ver que as escadas rolantes e os elevadores em que as pessoas circulam pela fachada do edificio são sustentados por 122 treliças estruturais. Por causa das escadas rolantes que transportam as pessoas, todas essas treliças estão recebendo cargas diagonais. Então cada uma delas tem uma forma um pouco diferente ao longo da extensão do edifício. Então, trabalhando com a Bentley e a MicroStation, desenvolvemos um software customizado, que interliga todos os componentes nesses blocos de informação, então, se eu altero algum elemento ao longo da extensão do edificio, além de distribuir essa alteração por todas as treliças, cada treliça então distribui essa informação por toda a extensão da fachada do edifício, então temos um cálculo único para cada elemento do edifício que adicionamos. Então, são dezenas de milhões de cálculos só para projetar uma conexão entre um peça de aço e outra peça de aço. Mas isso nos dá uma relação harmônica e conexa de todos esses componentes entre si.

Essa ideia me levou a projetar alguns produtos porque as empresas de design que têm relação com arquitetos, por exemplo, estou trabalhando com a Vitra, uma loja de móveis, e com a Alessi, uma loja de coisas para casa. Eles viram que isso resolveria um problema: essa habilidade de diferenciar elementos mas mantê-los conectados. Então, sem querer criticar a BMW, nem exaltá-la, vamos tomar a BMW como exemplo. Eles tiveram, em 2005, que ter uma identidade distinta para todos os seus modelos de carro. Então, a série 300, ou o que for o carro mais novo, a série 100 que está saindo, tem que parecer a série 700, no outro extremo da sua linha, então eles precisam de uma identidade distinta e coerente, que é a BMW. Ao mesmo tempo, tem uma pessoa pagando 30.000 dólares por um carro da série 300, e uma pessoa pagando 70.000 dólares por um da série 700, e a pessoa que paga mais que o dobro não quer que seu carro pareça muito com o carro mais barato. Então eles também têm que diferenciar esses produtos. Então, quando a indústria começa a permitir mais opções de design, cresce esse problema entre o todo e as partes.

Agora, como arquiteto, as relações entre parte e todo são as que mais me preocupam, mas no campo do design de produtos, está se tornando uma questão cada vez mais presente nas empresas. Então, o primeiro teste de produto que fizemos foi com a Alessi, que foi para um jogo de chá e café. É um jogo de chá e café caríssimo, sabíamos disso desde o começo. Então eu encontrei algumas pessoas que eu conhecia lá no sul, em San Diego, e nós usamos um método de fabricação com titânio explodido que é usado na indústria espacial. Basicamente o que podemos fazer é apenas cortar um molde de grafite, colocá-lo num forno, aquecê-lo a 1.000 graus, cuidadosamente inflar o titânio, que é flexível, e aí explodi-lo no último minuto dando-lhe sua forma. Mas o interessante sobre isso é que os moldes só custam poucas centenas de dólares. O titânio custa milhares de dólares, mas os moldes são muito baratos. Então, nós criamos um sistema aqui de oito curvas que podiam ser trocadas, muito parecido com o projeto residencial que eu mostrei, e essas curvas podiam ser recombinadas, de forma a sempre ter formas ergonômicas que tinham sempre o mesmo volume e sempre poderiam ser produzidas da mesma forma. Assim, cada ferramenta dessas custava poucas centenas de dólares, e conseguia uma variedade incrível nos elementos. E este é um desses exemplos dos jogos. Então, para mim, o mais importante é que esse jogo de café que é só um bule de café, um bule de chá, e esses são os bules sobre uma bandeja, que eles teriam uma coerência, então eles seriam os bules Greg Lynn Alessi, mas que todo mundo que comprasse um teria um objeto que seria único de alguma forma.

Voltando à arquitetura, o que é fundamental no campo da arquitetura, diferente do design de produtos, é toda essa questão do holismo e da monumentalidade que são o nosso domínio. Nós temos que projetar coisas que são coerentes como um objeto único, mas que também são subdivididas em ambientes pequenos e têm uma identidade tanto na escala maior quanto na escala menor. Os arquitetos tendem a trabalhar com assinatura, então um arquiteto precisa de uma marca e essa marca tem que estar presente desde a escala das casas até, digamos, dos arranha-céus, e nós somos muito bons em manter as assinaturas e lidar com elas; e a complexidade, que é a relação entre, digamos, a forma de um edifício, sua estrutura, suas janelas, sua cor, seus padrões. Esses são os verdadeiros problemas da arquitetura.

Então, meus heróis nesse assunto na natureza são esses sapos tropicais. Eu fiquei interessado neles porque eles são o exemplo mais extremo de uma superfície em que a textura e a... vamos chamar de decoração (o sapo não vê como decoração, mas funciona assim), são completamente ligadas uma à outra. Então uma alteração na forma indica uma alteração na "estampa". Então, a "estampa" e a forma não são a mesma coisa, mas elas funcionam juntas e se fundem de alguma forma. Então, ao criar um centro para os parques nacionais da Costa Rica, nós tentamos usar a ideia de uma gradação de cor e uma alteração de textura à medida que a estrutura vai de um lado ao outro da superfície do edifício. Nós usamos também uma continuidade na passagem da sala principal de exposições para o museu de história natural, então é uma transição contínua do todo mas dentro disso há diferentes tipos de espaços e formas.

Num projeto residencial em Valencia, na Espanha, que estamos fazendo, as diferentes torres residenciais se fundem em curvas comuns, gerando uma massa única, mais ou menos como um monolito, mas que se divide em elementos individuais. E vocês podem ver que essa alteração no todo também dá aos 48 apartamentos uma forma e um tamanho únicos, mas sempre dentro de um limite meio controlado, um pacote de alterações.

Eu trabalho com um grupo de arquitetos. Nós temos uma empresa chamada Arquitetos Associados. Nós fomos finalistas para o projeto no terreno do World Trade Center. E acho que isso mostra que nós estamos nos aproximando da construção de grandes edifícios. Nós queríamos fazer uma catedral meio gótica perto do terreno do World Trade Center. E para isso, nós tentamos conectar as cinco torres num sistema único. E vimos que, a partir dos anos 50, havia muitos exemplos de outros arquitetos tentando fazer a mesma coisa. Nós chegamos a discutir a tipologia do edifício, onde podíamos construir essas cinco torres separadas, mas elas se juntariam no sexagésimo andar formando um volume único. Com os Arquitetos Associados, também, nós fizemos uma proposta para a sede do Banco Central Europeu, que usava o mesmo sistema, mas dessa vez era um volume mais monolítico, como uma esfera. Mas novamente vocês podem ver essa fusão orgânica de múltiplos elementos do edifício formando um todo, mas dividido em partes menores, mas de uma forma incrivelmente orgânica.

Finalmente, eu só queria mostrar alguns resultados do uso da construção digital. Há cerca de 6 anos, eu comprei uma dessas fresadoras da CNC, só para substituir os jovens cortando seus dedos o tempo todo construindo maquetes. E eu comprei também uma serra a laser e comecei a fazer dentro da minha própria oficina maquetes e elementos construtivos em grandes escalas, e a gente podia passar direto para a modelagem. O que eu descobri foi que a modelagem, se você intervisse no software, na verdade criava efeitos decorativos. Então, para esses interiores, como essa loja em Estocolmo, na Suécia, ou essa parede de uma instalação na Holanda no Instituto dos Arquitetos da Holanda, nós podíamos usar a textura dada pela modelagem para produzir vários efeitos espaciais, e podíamos integrar a textura da parede com sua forma, com seu material. Então, no plástico moldado a vácuo, na fibra de vidro, e mesmo ao nível do aço estrutural, que você sempre vê como algo linear e modular. A indústria do aço está tão à frente do design que se tirarmos proveito dele podemos até começar a pensar em vigas e pilares integrados num único sistema que é muito eficiente, mas que também cria efeitos decorativos e efeitos formais que são muito bonitos e orgânicos. Muito obrigado.