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O DESENHO COMO PROCESSO DE APLICAO DABIOMIMTICA NA ARQUITETURA E NO DESIGN

Claudemilson dos SANTOS

Resumo: Desenvolvimento de mtodo de estudos dos sistemas naturaispelo desenho, visando compreender as solues da natureza para situaesanlogas s encontradas no desenvolvimento de projetos de arquitetura ereas afins. Biomimtica o nome que se d para este processo de imitaoda natureza. Apresenta-se o conceito da Biomimtica atravs de exemplosque se utilizam desse princpio e seus diversos mtodos de trabalho. Foiproposto o desenho de observao apoiado por uma matriz morfolgicacomo instrumento de estudo de rvores para o estabelecimento de analogiascom estruturas. Na discusso final, buscou-se determinar as implicaesprticas desta pesquisa, no que diz respeito ao ensino e prtica daatividade projetiva criativa.Palavras-chave: desenho de observao, arquitetura, Biomimtica,sistemas naturais.

THE DRAWING AS PROCESS OF BIOMIMETICSAPPLICATION IN ARCHITECTURE AND DESIGN

Abstract: development of studies method for the design of natural systemsin order to understand the nature of solutions for situations similar to thosefound in the development of architectural projects and related areas.Biomimetics is the name given to this process of imitation of nature. Itpresents the concept of Biomimetics through examples that use this principleand its various working methods. It was proposed to design an observation

Endereo eletrnico: claudemilson@fct.unesp.br - Professor do Departamento dPlanejamento, Urbanismo e Ambiente da Universidade Estadual Paulista - Campus dePresidente Prudente.

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supported by morphological matrix as a tool for the study of trees to establishanalogies with structures. In the final discussion, attempted to determine thepractical implications of this research, with regard to teaching and practice ofprojective creative activityKeywords: drawing observation, architecture, Biomimetics, naturalsystems.

1. Introduo

Este trabalho uma reviso terica sobre a abrangncia e aslimitaes da Biomimtica aplicada Arquitetura. Buscou-se, por meio depesquisa bibliogrfica, determinar os possveis mtodos de explorao dassolues da natureza, aplicveis aos projetos arquitetnicos, atravs demodelos, teorias e exemplos.

A Biomimtica, que no Brasil tambm chamada de Binica, vemdemonstrando ser um caminho vivel para solucionar problemas emdiversas reas, que vo da engenharia at a medicina, passando pelacincia dos materiais, frmacos, compostos qumicos, cincia dacomputao, economia, entre outros. Na arquitetura, um campo frtil paraa pesquisa de estruturas, formas, materiais e uso da energia, entre outros. Otermo Biomimtica foi criado por Otto Herbert Schmitt, engenheiro biomdicoda Universidade de Minnesota, em 1957, a quem tambm se atribui suaformulao como teoria. (VINCENT, 2006). Entretanto, desde longa data, anatureza vem servindo de referncia para a construo dos mais diversosartefatos humanos.

Vincent (2006) relaciona dezenas de produtos considerados comocones, no que diz respeito inspirao na natureza, algumas datando demais de trs mil anos, quando os chineses propuseram uma pele artificial,depois passando pelos projetos de Leonardo Da Vinci para artefatosvoadores, chegando at os exemplos contemporneos. Talvez o exemplomais clssico citado seja o Velcro, cuja criao foi claramente inspirada emsementes que se agarram aos animais para se dispersar na natureza.

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1.1. Objetivos

O objetivo primeiro validar o conceito de biomimtica aplicado arquitetura, atravs do estudo de rvores. Buscou-se idealizar umaexperincia pela anlise de algumas espcies brasileiras de rvoresdisponveis no campus da Universidade Estadual Paulista em PresidentePrudente, pretendendo-se, ainda, realizar uma reviso bibliogrfica ediscusso terica.

Ao adotar a Biomimtica como mtodo na busca por modelos para odesenvolvimento de solues arquitetnicas, pretende-se realizar umaexperincia que possa ser utilizada como exerccio projetual nos cursos dearquitetura e design, e estimular a criatividade advinda da observao danatureza, o senso de valor esttico das formas naturais, aliados capacidade de raciocnio projetual apoiado pela representao grfica.

2. Reviso bibliogrfica

2.1. Conceito de biomimtica

O termo biomimtica vem do grego bios: vida; e mimesis: imitao.Pode-se afirmar que toda tecnologia desenvolvida pelo ser humano possuisimilar na natureza, desde as mquinas mais simples como a roda e aalavanca, at as mquinas mais sofisticadas, como computadores eaeronaves. Benyus (1997) descreve as abordagens dessa cincia daseguinte maneira:

a. A natureza como modelo. A biomimtica uma novacincia que estuda os modelos da natureza e depoisimita-os ou inspira-se neles ou em seus processos pararesolver os problemas humanos [...].b. A natureza como medida. A biomimtica usa umpadro ecolgico para ajuizar a "correo" das nossasinovaes. Aps 3,8 bilhes de anos de evoluo, a

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natureza aprendeu: O que funciona. O que apropriado.O que dura.c. A natureza como mentora. A biomimtica uma novaforma de ver e valorizar a natureza. Ela inaugura umaera cujas bases se assentam no naquilo que podemosextrair da natureza, mas no que podemos aprender comela (BENYUS, 2003).

Alguns estudiosos observam resistncia em alguns setores comrelao Biomimtica e filosofia que a acompanha a do designambiental. Ao escolher essa prtica, o pesquisador necessita sair doconforto da sua rea e adotar uma viso multidisciplinar, o que no aceitopor setores mais conservadores e puristas. Esse quadro vem mudando nosltimos anos, mas muitos setores industriais preferem o modo tradicional deprojeto e produo dos bens de consumo ao modo natural, baseado nosprincpios da natureza, mais equilibrado e menos oneroso para o ambiente, aexemplo do modelo da pesquisa biomimtica.

This sensitivity in the industrial community has spawnedthe field of design-for-the-environment, sometimes calledgreen design, where the environmental consequences ofdesign decisions is the primary concern. Unfortunatelyother members of the community hesitate to embracethis design philosophy. Instead they express concernsabout the financial burden of implementingenvironmentally-sensitive philosophies and the potentiallynegative response of shareholders to lower profits; orthey simply resist the suggested changes because theyare considered to be a concept of limited long-term value,unworthy of attention. (THOMPSON, 1999)

Para que os princpios do design ambiental se cumpram, necessrio que todo o ciclo do produto seja avaliado, da extrao da matriaprima at o descarte, passando pelo consumo de energia durante o uso e aoperao. A biomimtica no deve ser encarada como a soluo para todosos problemas da humanidade e as principais crticas que sofre se devem aque nem sempre as solues da humanidade foram inspiradas na natureza eque o desenvolvimento das solues passam por uma complicadaelaborao de engenharia.

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Por exemplo, no foi exclusivamente imitando a natureza que ohomem conseguiu inventar o avio. Nesse caso, inicialmente a natureza foiapenas inspirao e o estmulo ao desejo da humanidade de alar voo. Asprimeiras tentativas fracassadas e totalmente equivocadas de produzir umobjeto voador interpretavam a natureza ao p da letra, tentando criar umequipamento que voasse pelo bater das asas, o que se mostrou ineficaz aotransportar tal conceito para a escala humana e para os materiaisdisponveis. O aproveitamento da energia do combustvel fssil, odesenvolvimento de ligas metlicas, e demais mecanismos de controle nopossuem inspirao direta na natureza, mas foram decisivos para o sucessoda inveno das aeronaves. O exemplo dos pssaros, em especial os querealizam voos de planeio, trazem noes importantes apenas para certosaspectos da dinmica e equilbrio do voo, rigidez e leveza estrutural.

O fato de que quase todos os mecanismos humanos possuremsimilares na natureza no significa que tenha havido influncia direta dela;pode ter ocorrido simplesmente um desenvolvimento paralelo, e chegado smesmas concluses, graas similaridade entre o mtodo de projeto e aevoluo da natureza. Um exemplo seria o mistrio que cerca a inveno daroda, pois no h similar no reino animal e vegetal para uso de talmecanismo. Apenas recentemente descobriu-se que alguns tipos debactrias possuem flagelos com dispositivos rotativos semelhantes a rotoreseltricos, mas tal conhecimento no estava disponvel aos nossosancestrais. O homem pode ter percebido a utilidade da roda de formaindependente, observando pedras rolando morro abaixo e notando que asrochas mais rolias deslizavam com mais rapidez. Mas isso apenas meraconjectura. Enfim, no podemos afirmar que todas as invenes humanasforam inspiradas na natureza, mas que o Homem adotou um processo deprojeto muito semelhante ao processo de evoluo da das espcies.

2.2. Metodologias

Um dos fatores que alimentam os argumentos dos opositores quea Biomimtica ainda permanece como uma cincia emprica, carente demetodologia consolidada. No fcil a traduo dos sistemas naturais parao tecnolgico e o desenvolvimento das solues vai muito alm de umasimples inspirao. Algumas iniciativas esto sendo desenvolvidas nosentido de estabelecer um programa slido que ajude a realizar esta tarefa etornar a Biomimtica uma prtica mais difundida e aceita.

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No general approach has been developed forbiomimetics, although a number of people are currentlydeveloping methods for searching biological literature forfunctional analogies to implement. We think that this isonly part of the required framework. Although it is wellknown that design and engineering are rendered mucheasier with use of theory, in biomimetics, every time weneed to design a new technical system we have to startafresh, trying and testing various biological systems aspotential prototypes and striving to make some adaptedengineered version of the biomimetic device which weare trying to create. Additionally, the transfer of a conceptor mechanism from living to nonliving systems is nottrivial. A simple and direct replica of the biologicalprototype is rarely successful, even if it is possible withcurrent technology. Some form or procedure ofinterpretation or translation from biology to technology isrequired. (VINCENT, 2006).

Ainda segundo Vincent (2006), o mtodo que melhor se adequa abordagem Biomimtica e que vem sendo utilizada com frequncia cada vezmaior, o TRIZ (Teorija Reshenija Izobretatel'skih Zadach) que, emPortugus, significa Teoria para Resoluo de Problemas Inventivos,embora no tenha sido desenvolvido especialmente para essa finalidade. Talmtodo consiste em uma matriz heurstica que facilita a transferncia desolues de uma rea especfica para outra situao similar.

Outras metodologias tm sido propostas para sistematizar oprocesso de imitao da natureza. O Biomimicry Institute prope ummtodo especfico para tratar os assuntos inspirados na forma geomtrica daespiral logartmica, que se desenvolve por ciclos contnuos e repetidos,aumentando em complexidade conforme as etapas avanam. O processopode ser visualizado na figura 1.

A prpria espiral uma referncia a uma forma recorrente nanatureza, como conchas de moluscos, ptalas de algumas flores, at mesmoa forma de galxias. Esta forma representa um movimento cclico eordenado que parte da unidade mais simples em direo a umamultiplicidade complexa.

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Figura 1: Espiral de desenvolvimento. Fonte:http://www.biomimicryinstitute.org/about-us/biomimicry-a-tool-for-innovation.html

Quanto abordagem, a pesquisa em Biomimtica pode serclassificada de duas maneiras:

[...], projetos em binica podem ser desenvolvidos deduas formas: top down, onde o problema define apesquisa, e botton up, onde a observao de umadeterminada forma, mtodo ou processo existente nanatureza transformado em um banco de dados quepode ser usado para gerar um produto potencial (FOLZapud BARBOSA 2008).

Na arquitetura e no design, a pesquisa tende a ser top down, ouseja, relacionam--se os problemas que devem ser enfrentados ebuscam-se solues similares na natureza. Segundo Bahamn (2006):

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[...] la observacin de la naturaleza y la experimentacinhan sido mtodos de enorme utilidad para el diseo deformas arquitectnicas. Desde construccionesvernculas hasta las obras de importantes arquitectos,sempre han existidos reinterpretaciones de formasnaturales aplicadas al mundo de la arquitectura(BAHAMN, 2006).

Embora o meio cientfico requeira um processo em que haja relaode causa e efeito, em algumas situaes uma simples analogia resulta embons resultados. O processo criativo, assim denominado, pode serconduzido no apenas para se imitar processos naturais similares, mastambm para revelar equivalncias de relaes, materiais, funes e forma.

Jones (1976) estabelece um processo denominado MatrizMorfolgica, para estudos de funes desejadas em relao forma deatend-las durante o processo de desenvolvimento de produtos. Outrosautores como Gui Bonsiepe e Gustavo Amarante Bomfim tambm seutilizam esta denominao para descrever essa ferramenta no campo dodesign de produtos. Essa matriz foi adaptada para analisar espciesarbreas, de modo a favorecer o reconhecimento dos mecanismos naturaisque podem ser incorporados pelos produtos artificiais, mtodo maisadequado, quando se buscam analogias.

O desenho de observao como um instrumento de anlise, permiteao interessado que desenvolva maior ateno aos detalhes e, portanto,maior compreenso deles, os quais, normalmente, passam despercebidospela maioria das pessoas. Com o uso da Matriz Morfolgica, a leitura que sefaz do objeto pormenorizada e imediatamente memorizada, tornando-seum importante instrumento de estudo.

2.3 O mtodo da Natureza

A Natureza possui sua prpria metodologia de projeto.Observando-se como a Natureza opera na criao de espcies vegetais eanimais, podemos transpor este mtodo para a criao dos nossos prpriosobjetos. Segundo Benyus (1997), os critrios presentes na natureza,observados nos seres vivos mais adaptados, podem servir de base para odesenvolvimento de produtos sustentveis:

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Funciona com energia solar?Usa apenas a energia que precisa?Adapta a forma funo?Recicla tudo?Recompensa a cooperao?Apia-se na diversidade?Funciona com base em especializao autctone?Impede excessos de dentro para fora?Explora o poder dos prprios limites? bonito? (BENYUS, 1997)

Estes critrios esto presentes em quase todos os seres que seencontram em equilbrio com o seu meio, mas, como a natureza chegou aesses resultados? Em 1859, Charles Darwin demonstrou como osorganismos vivos evoluem pela fora da adaptao ao seu meio. A teoria daevoluo pela seleo natural pode ser comparada metodologia dedesenvolvimento de produtos. Segundo Bahamn (2006), [...] no existemejor laboratrio experimental que uma evolucin de siglos, ni mejor garantede eficacia que la adaptabilidad de ciertas formas naturales a su entorno. Anatureza levou cerca de 3,8 bilhes de anos para moldar toda forma de vidaexistente, do menor ao maior ser vivo, cuja maior prova do sucessoadaptativo ao meio simplesmente o fato de existir. Assim, o mtodo paracriar objetos tambm pode ser inspirado no mtodo da natureza.

A tecnologia evolui atravs de um processo muito semelhante aonatural, "A prpria cultura evolui. Os idiomas evoluem, os avies evoluem, amsica evolui, a matemtica evolui, [...] e o modo que as criaes humanasmudam com o tempo espelha a evoluo biolgica [...]" (ZIMMER, 2004, p.485).

Baudrillard (2000), ao tentar obter um modo de definir os objetos,afirma que

A civilizao urbana v sucederem-se, em ritmoacelerado, geraes de produtos [...] frente aos quais ohomem parece uma espcie particularmente estvel. Tal

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abundncia, caso se reflita a respeito, no maisestranha do que a das numerveis espcies naturais"(BAUDRILLARD, 2000, p. 9).

Assim, os objetos podem ser definidos como espcies em contnuatransformao, em que at mesmo seu prprio conceito evolui.

A sntese moderna da teoria da evoluo vem ganhando espaocomo base interpretativa em diversos campos do conhecimento, como apsicologia, medicina e outras cincias. Segundo Wright (1996), "a novasntese darwiniana , como a fsica quntica ou a biologia molecular, umcorpus de teoria cientfica e fatos observveis; mas, ao contrrio dosanteriores, tambm uma maneira de ver a vida cotidiana." No somentecomo uma maneira de ver, mas de conhecer aspectos relacionados maneira como criamos nossos objetos e nos relacionamos com eles, nopassado e, por que no, no futuro. No campo da Cincia da computao,surgiram os algoritmos genticos, claramente inspirados na teoria daevoluo, em que programas sofrem mutaes aleatrias e passam por umprocesso de seleo, idntico aos seres vivos.

Algoritmos Genticos (GAs-Genetic Algorithms)constituem uma tcnica de busca e otimizao,altamente paralela, inspirada no princpio Darwiniano deseleo natural e reproduo gentica. Os princpios danatureza nos quais os GAs se inspiram so simples. Deacordo com a teoria de C. Darwin, o princpio de seleoprivilegia os indivduos mais aptos com maiorlongevidade e, portanto, com maior probabilidade dereproduo. indivduos com mais descendentes tmmais chance de perpetuarem seus cdigos genticosnas prximas geraes. Tais cdigos genticosconstituem a identidade de cada indivduo e estorepresentados nos cromossomas. Estes princpios soimitados na construo de algoritmos computacionaisque buscam uma melhor soluo para um determinadoproblema, atravs da evoluo de populaes desolues codificadas atravs de cromossomas artificiais.(PACHECO, 1999).

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Mesmo correndo o risco de ser impreciso, por resumirexcessivamente um processo complexo, preciso apresentar,primeiramente, os princpios da evoluo por seleo natural, muitoconhecida nas cincias biolgicas, pois ainda existem muitas ideiasequivocadas a seu respeito. Em poucas palavras, as espcies evoluemporque sofrem mutaes e adaptaes a cada gerao, estas mutaes sotransmitidas prole e as caractersticas vantajosas so selecionadas pelascondies ambientais. Ou seja, no necessariamente os mais fortessobrevivem at obter o sucesso reprodutivo, mas sim, os organismos maisadaptveis s condies do meio ambiente.

2.3.1. Teoria da evoluo aplicada aos objetos

A evoluo dos objetos utilizados pelo homem tambm sedesenvolve por um processo semelhante ao natural. De uma gerao paraoutra, so realizadas alteraes diversas e os objetos, ou suascaractersticas de maior sucesso, tendem a permanecer em uso corrente.(figura 2). A variabilidade de materiais e tcnicas de fabricao interfere naforma final dos objetos. Esses fatores tambm sofrem alteraes de acordocom o avano da cincia e da tecnologia. Ou seja, a tecnologia evolui medida que a cincia se transforma, o que resulta em "mutaes" nosobjetos.

Assim, os objetos podem ser considerados uma extenso daevoluo biolgica, pois surgiram para compensar limitaes fsicas daespcie humana, e esto sujeitos s mesmas regras da evoluo natural.Porm, observa-se que a velocidade das transformaes cresce num ritmoexponencial, pois possui um ciclo que no depende de sucessivas geraespara acumular mutaes, e a transmisso de caractersticas segue regrasbem mais flexveis. A evoluo cultural e tecnolgica acontece por umprocesso mais parecido com o lamarckiano, ou seja, as caractersticasaprendidas durante a vida podem ser transmitidas aos demais, semnecessitar do longo processo de mutao aleatria e transmissohereditria, acontecendo, portanto, num ritmo muito mais acelerado.

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Seleo Natural

Reproduo - mutao

Diversificao - especializao

Foras externas - ambiente

Adaptao

Vantagens evolutivas:- Alimentao

- Abrigo

- Sucesso reprodutivo

Figura 2: Esquema da teoria da evoluo. Autoria prpria.

2.3.2 Gerando diversidade

Os organismos variam e essas variaes so herdadas pelosdescendentes. Esse fato observado em todo ser vivo, pois no existe umser que seja a cpia idntica de outro. Pequenas variaes podem se tornarpredominantes ao longo do tempo, ou simplesmente desaparecer. Umarvore pode gerar a cada ano milhares de sementes, uma pequena parcelaencontrar condies de germinar e uma parcela menor ainda conseguirchegar idade reprodutiva. Ou seja, os organismos produzem maisdescendentes do que aqueles que podem sobreviver. Forosamente,sobrevivero aqueles que forem mais adaptados ao meio onde estiverem(GOULD, 1999).

Na produo dos objetos artesanais ou manufaturados, nota-se grande diversidade de formas a cada novo produto produzido. Pequenasdiferenas podem ter originado outras categorias de objetos num processosemelhante ao natural, mas num espao de tempo muito mais curto. Assim,num processo cumulativo algumas dezenas de milhares de anos, umasimples pedra lascada, por exemplo, deu origem enorme diversidade defacas, canivetes, machados, espadas e lanas (figura 3).

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Figura 3: A diversidade um atributo da teoria da evoluo aplicvel aos objetos.

A maioria dos objetos desenvolvida a partir de objetos anteriores,mas tambm frequente o surgimento de novas categorias de objetostotalmente novos, apenas aproveitando-se de mecanismos existentes, ou,para usar o termo cunhado por Baudrillard, os tecnemas existentes.

[...] A tecnologia conta-nos uma histria rigorosa dosobjetos, onde os antagonismos funcionais se resolvemdialeticamente em estruturas mais amplas. Cadatransio de um sistema para outro melhor integrado,cada comutao no interior de um sistema jestruturado, cada sntese das funes faz surgir umsentido, uma pertinncia objetiva independente dosindivduos que a utilizaro: achamo-nos a no nvel deuma lngua; por analogia com os fenmenos daLingstica, poderamos chamar "tecnemas" a esseselementos tcnicos simples - diferente dos objetos reais -

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cujo jogo fundamenta a evoluo tecnolgica(BAUDRILLARD, 2000).

Os tecnemas podem se transmitir de um objeto a outro, assim comoos genes, memes, fonemas e outros elementos bsicos de todo sistemaevolutivo; e, portanto, podem contribuir para a evoluo dos objetos comoum todo. Ao contrrio de Baudrillard, que nega a possibilidade de estudar ostecnemas como elementos isolados, atravs da aplicao da teoriadarwinista estes estudos poderiam ser viabilizados, tal qual o estudo do DNAem organismo biolgicos.

O pensamento criativo tambm segue o mesmo princpio de geraode diversidade. Ao pensarmos num problema, vrias solues so geradasmentalmente, antes que algumas poucas sejam comunicadas. Ou seja, asidias tambm sofrem um tipo de seleo.

2.3.3. Processo de adaptao

As condies ambientais tambm sofrem contnuas variaes. Seforem lentas o suficiente, os organismos podem se adaptar e a diversidadede espcies tende a se estabilizar. Porm, em alguns momentos, astransformaes so rpidas e imprevisveis. As espcies so obrigadas a seadaptar mais rapidamente e o processo de seleo natural acontece maisdrasticamente. Qualquer vantagem tende a ser decisiva para a sobrevivnciae para o sucesso reprodutivo. A diversidade tende a decrescer, pois muitasespcies que no conseguem se adaptar acabam extintas. Os organismosmais adaptveis tm maior tendncia a obter sucesso reprodutivo, portanto,as caractersticas herdadas favorveis tendem a permanecer por vriasgeraes.

Um dos princpios mais propagados pela Ergonomia, cinciaque estuda o fator humano no projeto de objetos, o de que as mquinasdevem se adaptar ao homem e no o contrrio. (IIDA, 1998). De fato, desdeo primeiro instrumento criado pelo homem, observa-se a tentativa de moldara forma do objeto ao tamanho e forma da prpria mo, de modo quemanuse-lo seja mais confortvel, preciso e eficiente.

No perodo paleoltico, um ltico lascado que produzisseferimentos ao ser utilizado, ou que no realizasse os cortes da maneira

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desejada, certamente seria reajustado ou deixaria de ser usado como objeto.Assim, adaptamos constantemente os objetos, de modo a produzirem maioreficincia, conforto e outras qualidades; posteriormente, transmitimos aosnossos descendentes o conhecimento necessrio para no cometerem osmesmo erros, mas reproduzirem os acertos, concretizando o processo deevoluo por seleo natural.

Lbach (2000, p.14) chega a colocar em termos parecido o prprioconceito de design, posicionando o designer como defensor dos interessesdo usurio. Define que o "design o processo de adaptao do ambiente'artificial' s necessidades fsicas e psquicas dos homens na sociedade."Esse processo se repete desde a alvorada da tecnologia at os dias atuais.

Os automveis, por exemplo, so adaptados ao nosso tamanho eproporcionam conforto, mas nem sempre foi assim. Foi necessrio quasemeio sculo para que os projetos se desvinculassem das carroas de traoanimal que os inspiraram no incio.

O processo ainda no terminou, pois ainda no d para afirmar queo automvel seja uma mquina completamente adaptada aos humanos. Suaoperao no intuitiva, exige um processamento cognitivo complexo quedeve ser aprendido e praticado; a escala de velocidade que pode alcanarno tem comparativo com outros meios de transporte ancestrais e oshumanos no aprenderam a lidar com a percepo do risco em altavelocidade, o que demonstrado pelas estatsticas de acidentes de trnsito.

2.3.4. Foras selecionadoras

As foras selecionadoras so muito diversas, podendo ser:disponibilidade de alimento, relao presa versus predador, processo deacasalamento, mudanas ambientais, entre tantas outras. O ser humanopode ser tratado como uma das foras selecionadoras de espcies animais evegetais com que se relacionam, influenciando no surgimento de novasespcies ou causando a extino de outras. As diversas raas de gado,ces, aves ornamentais e outros animais de criao s existem por fora daseleo artificial das caractersticas teis aos seres humanos, em ambienteisolado do natural, aliado hibridizao forada entre espcies similares.Nesse sentido, possvel afirmar que so espcies projetadas pelo homem.

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Assim como na natureza, as foras selecionadoras que agem nosobjetos podem ser de ordem econmica, ambiental ou cultural, pormfatores imprevisveis costumam surgir frequentemente. Em suma, nosobjetos criados pelo homem, as foras selecionadoras so o somatrio deinteresses em torno do objeto. No campo da ergonomia, podem-seconsiderar conforto, segurana, usabilidade e adaptabilidade como tal. Aquesto econmica faz com que se otimizem processos construtivos e seutilize material acessvel. O fator cultural pode valer-se de simbologias,elementos estticos ou da moda para produzir diversidade competitiva econquistar a preferncia do consumidor.

O processo de mutao natural no se antecipa s forasselecionadoras durante a reproduo, um processo aleatrio e regido peloacaso. As formas de vida so expostas s foras selecionadorasposteriormente, ao contrrio dos artefatos humanos, que so submetidos sforas selecionadoras positivamente e ainda durante sua existncia no planomental, podendo sofrer reaes e novas mutaes, ainda durante oprocesso de criao, direcionadas, especialmente, para atender aosinteresses dos fatores selecionadores. Assim, novas espcies de objetossurgem, aps a seleo dos elementos mais vantajosos e promissores, numprocesso contnuo.

Embora a metodologia esteja implcita nos processos descritosacima, ser dada, a seguir, maior nfase a alguns aspectos do mtodo dedesign e do processo criativo humano em relao aos processos naturais.Existem inmeros mtodos de desenvolvimento de produtos, mas todosderivam de uma mesma estruturao lgica. De acordo com Lbach (2000),o trabalho projetual pode ser dividido em quatro fases, adotadas, aqui, comobase comparativa ao processo de evoluo natural.

2.3.5. Fase de preparao

Processo em se toma conhecimento do problema, das necessidadese dos interesses. So analisados todos os aspectos que podem influenciaras decises e contribuir para a configurao resultante do processo. Noambiente natural, equivale ao somatrio dos fatores ambientais existentes oufuturos, muitos deles imprevisveis, que se relacionaro com o organismo.

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2.3.6 Fase da gerao

a etapa de produo de idias em grande diversidade deprincpios, sem preocupao excessiva com as restries, de forma quasealeatria. A maneira com que a mente opera nessa fase variada e nototalmente conhecida, mas alguns processos foram identificados. Consistena livre associao de ideias, a princpio com elevado grau de liberdade e,posteriormente, uma escolha sistemtica. Um confronto hipottico entre acriao e o ambiente real realizado ainda no plano mental, na tentativa deantecipar possveis problemas ou falhas, como rejeio parcial ou total,assim como possveis acertos. H ainda um elevado grau de incerteza.

A evoluo natural tambm possui a fase de produo dediversidade, mas um processo aleatrio, no direcionado resoluo dosproblemas. E no poderia ser diferente, a matria orgnica apenas reage auma situao instantnea e no possui conscincia de futuro; em suma, agepor tentativa e erro. Se desconsiderarmos o tempo, o processo natural semelhante ao humano, que pode ocorrer num pequeno lapso de tempo, oudemorar vrios anos, dependendo da complexidade do objeto. Entretanto, aprincipal diferena reside no fato de que nossa criatividade no totalmentealeatria, ocorrendo com uma direo especfica, permitindo-nos simularmentalmente efeitos futuros antes mesmo de o objeto existir no mundo real.

2.3.7 Avaliao das alternativas

a consequncia natural do processo anterior, porm de formasistemtica. As possveis solues so confrontadas com os requisitos doprojeto e as propostas mais promissoras so selecionadas. Pode-se dizerque tais requisitos equivalem s foras selecionadoras da natureza e,portanto, algumas so imprevisveis ou imensurveis. Enquanto o objetopermanece em desenvolvimento, as foras selecionadoras agem apenas porsuposio; quanto maior for o conhecimento dessas foras, mais adequadoser o objeto. No entanto, as condies reais de uso que provocaro aseleo definitiva das caractersticas desejveis.

Portanto, a fase de avaliao permanece durante as outras fases dociclo do produto, passando por contnuas transformaes e adaptaes, pois

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no se tem total domnio sobre o destino final dos objetos. Deve-se esperarum certo grau de adaptao posterior ao projeto, independente da vontadedo projetista, pois apenas um prottipo utilizado em situao real poderdirimir as incertezas sobre a aceitao e utilizao verdadeira do objeto.

2.3.8. Realizao da soluo do problema

a fase de materializao da idia em produto, em que soestabelecidos os materiais construtivos, os processos de produo, os meiosde distribuio e outras questes prticas. Embora tais elementos j devamter sido considerados em fases anteriores, nesse momento se concretizamem aes, e o objeto confrontado com a situao para o qual foi planejado.

A natureza opera de maneira diferente, j que no existe separaoda atividade de criao e fabricao. As molculas, ao se reproduzirem,esto, na verdade, recriando--se conforme programado pelo organismomatricial e utilizando-se, para tanto, apenas da matria e energia disponveislocalmente.

Assim, a Biomimtica utilizada nesse contexto para basear ametodologia de projeto de produtos no mtodo da natureza, descrito porCharles Darwin, como tambm para se observar os objetos jexperimentados ao longo dos sculos para solucionar os problemastecnolgicos e os desafios adaptativos contemporneos.

2.4. A representao grfica como instrumento de anlise.

O desenho a primeira materializao do objeto, o divisor deguas entre a imaginao e a realidade, sendo, portanto, um potencial deobjeto. Assim, a evoluo dos objetos reflete nossa capacidade derepresent-los. O desenho tem sido parte integrante do processo deconcepo e produo de todo projeto. As transformaes pelas quaispassou o pensamento projetual, iniciadas no sculo XIII, com a transio domeio natural para o tcnico e, posteriormente, para o tecnolgicoinformatizado, refletem o avano da tcnica, sempre amparado pelasdiversas formas de representao grfica.

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Desde a Grcia antiga at os dias atuais, passando pelos perodosdo Renascimento, da Revoluo Industrial e da Bauhaus, o desenho semostra como uma das principais ferramentas de desenvolvimento de todotipo de projeto construtivo. No exagero antecipar que o uso detecnologias computacionais, como a realidade virtual, para projetar osobjetos, ir revolucionar esse processo.

2.4.1 Desenho e tecnologia

Os primeiros desenhos elaborados com o intuito deplanejamento e antecipao de uma construo nasceram com os trabalhosde arquitetura e engenharia. As primeiras evidncias datam de 2450 a.C., naregio da antiga Babilnia e, mais tarde, no antigo Egito e na Grcia, o quepode explicar as grandiosas obras arquitetnicas, dos templos sfortificaes. Devido complexidade desse tipo de obra, fica difcil acreditarque elas tenham sido realizadas sem qualquer estudo prvio, atravs dedesenhos e maquetes, embora no tenham sido encontrados, at hoje,quaisquer vestgios de tais desenhos, com exceo da esttua de Gudea, naBabilnia.

Algumas maquetes de construo egpcias (figuras 04 e 05) estoexpostas no museu do Louvre, em Paris, mas no se sabe ao certo se afinalidade delas era recreao para crianas ou atividade de planejamentode construes. Zocco atribui o fato averso pelas cincias aplicadasdaquele perodo clssico. Plutarco chegou a considerar Arquimedes e seusseguidores culpados por converter a magnfica e imaterial cincia dageometria no mundo corrupto do trabalho mecnico.

Os romanos herdaram as tcnicas construtivas dos gregos, queespalharam por diversas regies do mundo antigo e, embora a cinciatenha se desenvolvido em outros continentes, no se tem muitosregistros de desenvolvimento tecnolgico associado ao desenho naEuropa, durante o perodo da Idade Mdia. Nesse perodo, as obras eartefatos eram produzidos por artesos, pedreiros e carpinteiros, cujoconhecimento era transmitido do mestre para o aprendiz, oralmente, sem

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que se fizesse uso de escolas especializadas, nem de qualquer registroescrito ou desenhado.

Figura 4: Maquetes egpcias de construes, museu do Louvre. Fonte: autor

Figura 5: Maquetes em argila de edificaes egpcias, museu do Louvre. Fonte:autor.

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2.4.2. Renascimento

Ao final da Idade Mdia, alguns artesos passaram a realizarpequenos esboos das suas ideias em pequenos papis, pedaos demadeira, ou em placas de barro, o que foi considerado uma inovao erepresentou um avano para a poca, marcando o incio de uma novacultura tecnolgica. No sculo XI, os pedreiros e carpinteiros mais dotadosconstruram esplndidas catedrais, porm com mtodos arcaicos. Existemregistros dessa poca em tetos arqueados, onde so evidentesespecificaes prvias de detalhes e clculos tcnicos utilizadosposteriormente, em sua construo. Surge, ento, o uso do desenhocaracterizando por antecipao, o objeto representado. Um dos precursoresdesta cultura foi Villard de Honnecourt, por volta de 1245.

A introduo da perspectiva deu-se de forma intuitiva pelo pintorflorentino Giotto di Bondane (1266-1337). Durante o perodo doRenascimento, diversos nomes como Leon Baptista Alberti (1436) FillipoBrunelleschi (1377-1440) e Piero della Francesca (1420-1492), entre outros,foram os responsveis pela formulao da tcnica da perspectiva quedominou a pintura at o sculo XX. J se mostrava, naquela poca, osentido de simular a realidade, antecipando todos os problemas construtivose tcnicos, advindos da sua execuo, bem como a comunicao paraterceiros das ideias e dos planos de construo.

A difuso de ideias, conhecimentos e inovaes tornaram-seconstantes, graas enorme quantidade de publicaes e escolas, o queprovocou uma acelerao contnua no progresso cientfico e tcnico. Pordeixar uma grande quantidade de registros cientficos, Leonardo da Vinci(1452-1519) tornou-se figura de destaque do perodo do Renascimento.Leonardo fazia com que se entendessem suas mais ousadas intenes deforma inequvoca e exata. Tambm possvel notar outro aspecto nosdesenhos de Leonardo a sua utilizao como ferramenta para o raciocnioprojetual e tambm como extenso da memria de curto prazo.

2.4.3 Revoluo Industrial

O incio do sculo XVIII foi marcado por um desenvolvimentoacelerado da cincia e da tecnologia. As primeiras mquinas a vapor tiveram

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influncia do desenho arquitetnico, pois apresentavam elementos quelembram colunas Dricas e Jnicas na tentativa de adorn-las. Nesseperodo, o uso crescente de novos materiais e o desenvolvimento daindstria e da cincia alteraram totalmente as relaes profissionais naelaborao de projetos. O aumento da complexidade dos artefatos, com aincluso da fora motriz do vapor, tornou essencial o uso de um meio maispreciso e de se representar os projetos.

A Escola Politcnica da Frana (1791), pioneira na formao deengenheiros, garantiu a capacitao de profissionais para atuar naquelemercado emergente, mas, principalmente, para servir aos propsitosmilitares de Napoleo Bonaparte. Nessa escola, em 1796, Gaspard Mongesistematizou a Geometria Descritiva e iniciou uma nova maneira decomunicar e apresentar os objetos. A necessidade de manufaturar peasintercambiveis, a introduo do mtodo de reproduo conhecido porblueprinting e a economia proporcionada pelos desenhos, que dispensavama construo de inmeros modelos, foram os fatores que contriburam para asolidificao da prtica de execuo de desenhos durante o projeto.

Assim como a Revoluo Industrial disseminou a diviso do trabalho,a atividade de projeto tambm sofreu uma modificao, surgindo a profissodo desenhista e do engenheiro e a diviso entre projeto e execuo, ou seja,a separao definitiva entre arte e o artesanato. O desenho simulavaperfeitamente o objeto real e proporcionava a antecipao do seufuncionamento. Os artefatos poderiam ser fabricados por qualquer operrioem qualquer local, embora a interpretao dos desenhos em projeesortogonais necessitasse de treino, alm de no ser muito fcil e intuitiva.

Outra aplicao para o desenho tcnico, no menos importante, adocumentao. Por seu carter comercial, os desenhos precisavam serprotegidos nos seus mnimos detalhes contra cpias ilegais. Alis, tambmera a garantia da confeco exata dos equipamentos, minuciosamente, emqualquer lugar com condies tcnicas suficientes.

O desenho tcnico teve papel fundamental na elaborao depadres e normas, para o registro de patentes dos inventos, adocumentao dos projetos, entre outros, tornando possvel a proliferaoda tecnologia por toda a Europa e tambm para a Amrica, incluindo acriao de padres internacionais que garantiram a intercambiabilidade e areprodutibilidade.

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2.4.4. A Bauhaus

Paralelamente ao desenvolvimento da Engenharia e da Arquitetura,uma reforma na formao artstica comeou a surgir em meados do sculoXIX, que ficou conhecida como o movimento Artes e Ofcios. Surgiu daconscincia da necessidade de se promover a educao esttica dosprodutores e, ao mesmo tempo, elevar o artesanato ao status de arte pararecuperar sua posio de mercado, ameaado pelos produtos produzidosmecanicamente. A (re) unio da arte e artesanato e sua incluso noprocesso mecnico de produo foram aspectos negligenciados nastradicionais academias de ensino, ao contrrio da Escola de Artes eIndstria, fundada na Alemanha, em 1868, onde se pregava a primazia doarquiteto como mestre encarregado de influir na elevao da arte industrial.

Nas aulas dessa escola, buscava-se uma interpretao do livreaspecto artstico e da finalidade condicionada na produo de um objeto queatendesse a uma necessidade concreta, ou seja, uma juno do belo aonecessrio. A escola que mais se aproximou dessa sntese foi a Bauhaus,fundada por Walter Gropius, em 1919, a qual, entre diversos aspectospedaggicos, destaca o resgate do artesanato atravs da formao emoficinas. A Bauhaus teve profunda influncia na esttica do objeto industriale na arquitetura, fazendo-se sentir at os dias atuais. Foi responsvel pelacriao e difuso do termo Design para nomear a atividade de configuraodos objetos industriais e dos meios de comunicao.

No decorrer do sculo XX, a atividade de projeto foi definitivamenteatrelada ao desenho e, rapidamente, chegou-se a um patamar dedesenvolvimento semelhante ao atual, principalmente pela padronizaonacional e internacional com o surgimento de normas especficas paradesenho. Portanto, os desenhos de engenharia passaram a conter umelevado grau de abstrao com a incluso de diversos tipos de simbologia,que somente iniciados em desenho tcnico poderiam entender. Dessaforma, os desenhos de projetos que necessitavam transitar por setores nosquais no se conheciam os cdigos especficos, nem mesmo o processo deprojees ortogonais, passaram a ser desenvolvidos com caractersticasrealistas. Houve um retorno aos processos de desenho anteriores Revoluo Industrial, passando a existir como uma nova categoria dedesenhos de projetos os desenhos de apresentao.

A perspectiva realista, ilustraes tcnicas, renderings e outrasformas de apresentao de projetos, passaram a fazer parte do cotidiano

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dos designers, cujos desenhos de apresentao eram elaborados para secomunicar de forma mais fiel e convincente possvel, o conceito do produtoque se estava desenvolvendo. Tcnicas artsticas eram utilizadas paraaumentar a expressividade do desenho e o poder de convencimento.Entretanto, para que no houvesse ambiguidade na interpretao dasformas, foram tambm utilizados os mtodos de projeo ortogonalacrescido de aspectos volumtricos atravs da aplicao de sombras etexturas.

Somente nos anos 70, que uma nova revoluo nas tcnicas dedesenho comeou a se formar, com o advento dos programas decomputador voltados execuo dos desenhos. A princpio, o maior auxliodo computador foi no sentido de automatizar tarefas repetitivas, facilitarmodificaes e organizar projetos. Essa ferramenta tambm torna oprocesso de construo geomtrica das formas muito mais fcil, acelera ociclo de projeto, uma vez que unifica o processo de projeto, aumenta apreciso dos desenhos, facilita a transmisso de informaes entre osdiversos setores envolvidos no projeto, capacita os projetistas a imaginaremobjetos mais complexos, entre outros fatores positivos.

2.5. Metodologia de projeto e o desenho

Aps a separao entre a concepo e a produo dos produtos,ocorrida durante a Revoluo Industrial, passou a existir com maior nfase aprofisso de engenheiro e de desenhista, surgindo, tambm, prticasconsagradas de desenvolvimento de projetos. Porm, somente no decorrerdo sculo XX, a atividade de desenvolvimento de projetos se sofisticou,passando a incorporar conhecimentos cientficos e a utilizar mtodoscientficos na resoluo de problemas de projeto, motivado principalmentepelo avano da tcnica e pelo aumento da complexidade dos produtos. ABauhaus foi a primeira escola que enfrentou, metodologicamente, osproblemas de projeto. Nomes como Josef Alberts, Hannes Meyer e MarcelBreuer, consideravam o resultado de seus trabalhos como produto dosmtodos de trabalho.

Os mtodos de projeto posteriores foram possveis, em grandeparte, devido s tcnicas e ferramentas desenvolvidas com finalidadeslogsticas na II Guerra Mundial, que, aos poucos, foram se adaptando a usoscivis. Tecnologias como informtica, ciberntica, a investigao das

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operaes e a teoria dos sistemas, passaram a fazer parte dos mtodos deprojeto e por volta da dcada de 60, os estudos sobre metodologia deprojeto se consolidaram.

Muitos autores j desenvolveram estudos diversos em Metodologiade Design, gerando uma grande multiplicidade de mtodos, tcnicas eprocedimentos para projetos. Os mtodos existentes podem variar quanto aotipo de projeto, escola de pensamento, contexto histrico, entre outrosfatores. Contudo, todos os mtodos consideram procedimentos baseadosem mtodos cientficos, onde predomina o pensamento racionalista e oprocesso de reduo da complexidade. Assim, o fio condutor da metodologiaclssica o pensamento cartesiano. Prez sintetiza o conceito demetodologia como

[...] um esforo para exteriorizar de maneira grfica ouliterria o processo de projeto, em funo de: umaverificao e controle do processo em cada etapa, umestmulo constante intuio criadora e a ordenao dasnecessidades contemporneas do trabalho em equipe(BAHAMN; PREZ, 2007).

Segundo Lbach (2000), o processo de design tanto um processocriativo como processo de soluo de problemas. So reunidas todas asinformaes sobre o problema, analisadas e relacionadas criativamenteentre si. Criam-se em seguida, alternativas de solues para o problema,que so julgadas segundo critrios estabelecidos. Por ltimo, desenvolve-sea alternativa mais adequada. Todo esse processo pode ser dividido emquatro fases distintas, embora, na prtica, elas ocorram simultaneamente,com constantes avanos e retrocessos. O quadro 1 mostra as etapasdescritas por Lbach, em comparao s formas de representao grfica,que sero detalhadas em seguida.

2.5.1 O desenho no projeto

A maioria dos autores coloca o desenho como atividade secundriano desenvolvimento de projetos, remetendo-o a apenas a algumas dasetapas da metodologia. Todas as metodologias indicam as etapas a cumprir,mas poucos autores especificam como as etapas podem ser efetuadas. O

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desenho pode ser o meio de efetivar todas as etapas da metodologia comeficincia, rapidez, preciso e a um custo baixo. Bonsiepe atribui aodesenho, um papel importante no processo projetual, relacionando todas asetapas de um projeto ao desenho.

Quadro 1. Comparao das etapas de um projeto e os tipos de desenho. Adaptadode LBACH, 2000.

Etapas da metodologia Tipos de desenho- Anlise do problema

Conhecimento doproblema

Coleta de informaesAnlise das informaesDefinio do problema,clarificao do problema,definio de objetivos

Desenho analticoAnlises da necessidade, da relao social(homem-produto), da relao com ambiente(produto-ambiente), da funo (funes

prticas), estrutural (estrutura de construo),da configurao (funes estticas), de

patentes, legislao e normas, de sistemas deproduto.

Descrio das caractersticas do novo produto2- Alternativas do

problemaEscolha dos mtodos desolucionar problemas,

Produo deidias, gerao de

alternativas

Desenho criativoConceitos de design, alternativas de soluo,esboo de idias, construo de modelos

3- Avaliao dasalternativas do problemaExame das alternativasProcesso de avaliao

Desenho como suporte para o raciocnio eextenso da memria

Escolha da melhor soluo, incorporao dascaractersticas ao novo produto

4- Realizao da soluodo problema

Realizao da soluo doproblema

Nova avaliao da soluo

Desenho como ferramenta de comunicaode idias e preciso da fabricao

Projeto mecnico e estrutural, configuraodos detalhes, desenvolvimento de modelos eprottipos, fabricao e documentao, etc.

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O desenho tem estreita ligao com a atividade de desenvolvimentode projetos, em todas as suas etapas. visto como forma de externalizaridias, como meio de persuaso e como um mtodo de comunicao tarefas comuns em todo processo de projeto. E ainda, um importante meiode instruir o usurio final sobre como operar o produto. Sero demonstradas,a seguir, diversas vises a respeito do desenho e seu envolvimento com oprocesso de projeto. Em sua maioria, so reflexes resultantes de vriosanos de atuao profissional em desenvolvimento de produtos e na atividadede docncia de projetos, amparado por pesquisas diversas em refernciasbibliogrficas.

2.5.2 O desenho analtico

Nas etapas iniciais do projeto, quando j se determinaram quais asoportunidades, ou quais as necessidades do consumidor ou usurio,normalmente necessrio conhecer mais a respeito dos produtos esistemas similares existentes. Atravs da anlise desses sistemas, oprojetista pode vir a conhecer muito mais sobre o problema, gerandoinmeras formas de solucion-lo. Entretanto, para que essa quantidadeelevada de informao possa se processar e tornar-se conhecimento, necessrio um estudo aprofundado de tais sistemas. Normalmente, esseestudo baseia-se em imagens do sistema de produto, obtido atravs delevantamento fotogrfico, vdeo, ou em observaes in loco, atravs dedesenhos e levantamento de medidas.

O desenho mostra-se como uma ferramenta eficiente de anlise deproblemas de projeto. O desenho de observao permite conhecer tanto osaspectos gerais dos sistemas como as suas particularidades. Verificaes emedies embasadas em conceitos da geometria descritiva podemproporcionar valor cientfico s concluses que podero fundamentar asdecises futuras.

2.5.3 O desenho criativo

Embora, hoje em dia, o computador seja imprescindvel nodesenvolvimento de projetos, alguns profissionais divergem quanto ao seuuso na fase de execuo de esboos criativos. H indcios de que o

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computador tende a prender o projetista por muito tempo em alguma idiainicial antes que ele possa criar variaes ou, at mesmo, descartar umaidia que no se mostrou promissora. No possvel definir um modo idealde desenhar criativamente, pois esta tarefa extremamente pessoal.Portanto, cada indivduo deve estabelecer, ao longo do aprendizado, quaisso a tcnica e o tipo de desenho que apresentam melhor resultado, deacordo com sua aptido e capacidade pessoal.

Os tipos de desenhos adequados para esta etapa no so apenasdesenhos livres, feitos no papel ou no computador. Tambm possvel serealizar desenhos criativos, por meio de representaes ortogonais,desenhos geomtricos, operaes booleanas com figuras geomtricas,poliedros e objetos afins, ou mesmo, at criar as formas diretamente sobremateriais e meios de expresso tridimensionais.

Portanto, representaes tridimensionais tambm so usadas comotcnica exploratria de formas, mas sempre o que se busca um desenhode uma nova forma. O uso da palavra desenho para expressar formadenota que, mesmo manipulando-se objetos tridimensionais, o processo deraciocnio para obteno da forma muito semelhante execuo dedesenhos, expressos em superfcies planas como papel e tela docomputador, entre outras.

Ao se modelarem objetos tridimensionais, outros sentidos soacionados e combinados de maneira indissolvel, tornando impossvel isolarapenas um aspecto desse processo e analis-lo, separadamente, durantesua criao. No entanto, uma vez finalizada a forma, a viso em seuaspecto bidimensional que realiza a verificao das propores. O ato derealizar exploraes de formas em meios tridimensionais, porm, geralmente precedido por estudos em suporte bidimensional desenho ,por se apresentar como atividade menos trabalhosa e menos onerosa que amodelagem tridimensional.

O tato mais determinante que a viso, entre os sentidos envolvidosna modelagem tridimensional criativa mas, se considerarmos apenas a visoneste processo, temos um mtodo semelhante ao desenho, pois o senso deproporo atribudo viso bidimensional, talvez, no enquanto se cria,mas enquanto se avalia, muito embora, frequentemente, a avaliao ecriao possam ser simultneas.

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2.5.7. O suporte para o raciocnio e extenso da memria

Pode-se dizer que o raciocnio projetual consiste em criar eaprimorar constantemente formas e conceitos de objetos. As criaesacontecem atravs de imagens mentais, em que os primeiros conceitos sogerais e vo ganhando detalhes e tomando forma medida que se reflete ese raciocina sobre o objeto. Mesmo que o projetista seja dotado de umimenso talento e uma memria espetacular, no possvel ter plenaconscincia da totalidade do objeto que se pretende criar apenas comimagens mentais. So todos os seus aspectos funcionais, espaciais, formais,materiais, construtivos, dinmicos, de equilbrio (estticos), de interfaces,que se devem registrar e aprimorar, gradualmente, medida que o conceitosurge em forma de imagens mentais. A memria de curto prazo no suficiente para operar todas estas implicaes e as imagens mentais,geralmente, no conseguem configurar quantidades grandes de detalhesnas criaes.

Raramente uma idia nos dada atravs de uma imagem mentalcompleta e rica de detalhes, mas, quando acontece, o projetista deve terhabilidade suficiente para registrar rapidamente a maior quantidade possvelde detalhes. O pensamento mais rpido do que o registro de idias.Portanto, geralmente se concentram esforos apenas em questesfundamentais do projeto e outros detalhes que no so considerados emprimeira instncia, tendem a ser esquecidos ou menosprezados. Mas,geralmente, um pequeno detalhe tal como um pequeno trao, podedespertar a memria para idia completa, como surgiu na primeira vez.

Portanto, quando se cria algum objeto, deve-se utilizar o desenhocomo suporte para o raciocnio projetual, como forma de registro simultneoda imagem mental criativa. Isso permite aliviar a memria de curto prazopara operaes complexas enquanto os detalhes so registrados paraposterior anlise e reflexo e, ento, retornar a novas imagens mentaiscomplementares. Sem o desenho, esse ciclo de operaes simultneas sequebra e o resultado, em geral, pobre de detalhes e, por vezes, nem oprprio projetista capaz de compreender com exatido e plenitude a idiagerada.

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2.7. Estudo de casos

2.7.1. Modelos de estruturas

A histria da arquitetura est repleta de exemplos de soluesarquitetnicas em que formas foram diretamente copiadas da natureza. Apercepo dos princpios fsicos que regem o comportamento dos sistemasestruturais naturais pode inspirar ou at mesmo ensinar novas possibilidadespara a arquitetura. Segundo Yopanan (2000), o conceito de estrutura amplo e encontra se em todas as reas do conhecimento humano. No casodas edificaes, a estrutura tambm um conjunto de elementos (lajes,vigas, pilares) que se inter-relacionam laje apoiando viga, viga apoiandopilar para desempenhar uma funo, criar um espao.

Um galho de rvore pode mostrar de maneira muito visvel osprincpios fsicos que regem o comportamento de uma viga em balano (vigafixada em apenas um apoio). So inmeros os exemplos naturais queajudam a entender melhor o comportamento de um sistema estrutural. Anatureza um bom exemplo de como os problemas estruturais podem serresolvidos visando esttica, economia e funcionalidade. Ricardo CarlosCarvalho, estudante do curso de Arquitetura e Urbanismo, realizou, em2008, sob minha orientao, uma compilao de casos em que houve umclaro emprego de solues biomimticas em construes e estruturas,apresentadas a seguir.

As nervuras da asa da liblula, quando estudadas, remetem aoconceito de estrutura como caminho de foras. A asa do inseto constitudade vrias nervuras que vo aumentando de espessura conforme seaproximam do seu tronco, onde existe uma malha densa; em contrapartida,nas extremidades a espessura das nervuras menor. O edifcio Hall ofLabor possui estrutura semelhante asa da liblula. Nele, barras estruturaisse cruzam resultando num sistema denominado grelha. Todos os caminhosconvergem para as vigas, que se apoiam sobre os pilares. As vigas so onico caminho para levar as cargas at os pilares; em vista disso, elas sobem mais robustas do que as nervuras. (figura 6).

As conchas marinhas possuem pequena espessura, no entanto, sobastante resistentes. As nervuras contidas nas conchas aumentam a rigidezevitando que elas se deformem, principalmente com esforos decompresso. A estrutura das conchas encontradas no mar podem ser vistas

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em construes, principalmente em coberturas em formas de cpulas. Nessecaso, grandes vos podem ser vencidos, mesmo quando as nervurasapresentarem pequenas espessuras. Um exemplo de analogia existenteentre conchas e estruturas pode ser a estrutura projetada por Flix Candelapara um restaurante. (figura 7).

Figura 6: esquerda, esboo do edifcio Hall of Labor de Nervi. direita, nervuras daasa da liblula. Fonte: Yopanan, 2000.

Figura 7: Projeto de Flix Candela para restaurante no Mxico e concha marinha.Fonte: Yopanan, 2000.

A estrutura observada no cogumelo Amanita possui analogia emalguns tipos de estrutura. A base do cogumelo denomina-se volva, a haste chamada de p e a parte superior de chapu. O chapu possui nervurasradiais, as lamelas. Elas so esbeltas, porm capazes de garantirestabilidade. As nervuras esto em balano em relao ao p; sendo assim,

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o chapu mais fino nas bordas e mais espesso junto ao talo. O mesmo tipode nervura tambm existe em plantas aquticas conhecidas como VitriaRgia. Na arquitetura, o uso de estruturas de lajes tipo cogumelo bastantecomum em coberturas. A espessura da laje deve ser maior junto aos pilarese mais fina nas extremidades. essa variao de espessura que torna osistema estrutural semelhante aos cogumelos. Para grandes vos (acima de30 metros) a laje pode ser nervurada, o que lhe garante maior estabilidade ea aproxima ainda mais das formas do cogumelo. (figura 08).

Figura 8: esquerda: estrutura laje tipo cogumelo. direita: Cogumelo tipo amanita.Fonte: Yopanan, 2000.

A construo do casulo das abelhas feita com cera secretada doinseto que, com as patas, vai depositando o material enquanto gira em tornodo seu corpo. Desse modo, a abelha utiliza seu corpo como gabarito para aconstruo de sua casa. Se as formas do casulo fossem circulares, haveriaum dispndio de material empregado. As nicas trs formas que no deixamespaos perdidos so: o tringulo, o quadrado e o hexgono. Esta a formaque mais se aproxima geometria dos casulos. Para aumentar ainda mais arigidez da forma hexagonal, as abelhas aumentam as espessuras junto aosns, aproximando o hexgono do sistema estrutural conhecido como prtico.No edifcio, a parede estrutural em forma de losango tem a funo detransmitir as cargas dos pavimentos superiores para os pilares do trreo.Isso possvel porque os ns da malha so enrijecidos (figura 9).

O galho das rvores sempre do mesmo material: a madeira. Estapossui a mesma resistncia em todas as sees. Quando, em uma

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construo, a cobertura propriamente dita se apoia num conjunto formadopela repartio de pilares, cada brao do pilar se comporta como o galhode uma rvore.

Figura 9: Edifcio da IBM, Pitsbrug, projeto de Curtis e Davis e Colmia de Abelhas.

A araucria uma rvore de galhos horizontais que no apresentamvariaes nas dimenses das suas sees nem alterao de inrcia. Pararesistir variao de esforos ao longo do seu cumprimento, a naturezacriou um terceiro artifcio; aumentar a resistncia do material nas seesprximas ao tronco. Uma analogia construo realizada pelo homem podeser apreciada, por exemplo, na construo de uma viga em balanoexecutada com concreto armado. Para resolver o problema do aumento doesforo junto ao apoio necessrio aumentar a resistncia do material; porexemplo, atravs do uso de armaduras em combinao com o concreto(concreto armado), conferindo maior resistncia viga, j que o concreto,por si s, um material bastante resistente compresso, mas poucoresistente trao.

J os galhos do choro so muito finos, apresentam concentraode material junto ao centro de gravidade da sua seo. Os galhos nopossuem inrcia e no podem absorver os esforos de flexo nem mesmoos de compresso simples, suportando apenas a trao simples provocadapelo seu peso. Na arquitetura, um exemplo tpico seria os travamentos desistemas estruturais denominados contraventamento.

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O p de chuchu, maracuj e outros tipos de trepadeiras, ao sefixarem na parede ou qualquer outro tipo de escora, apresentam hastesrazoavelmente rgidas em forma de molas. Essas molas permitem que aplanta, quando exposta ao vento, possa sofrer considervel deformao semo risco de se romper. Se fossem todas rgidas, as hastes de fixao daplanta escora absorveriam integralmente todos os esforos causadospela vibrao do vento. Tal fenmeno idntico ao que faz um fio de arameromper- se quando submetido ao dobramento alternado ora de um lado, orade outro. Essa situao provoca nas fibras de arame, alternncia entreesforos de compresso e trao. Os materiais, nessas condies,apresentam um fenmeno denominado fadiga: rompem se facilmentemesmo sem a aplicao de um grande esforo.

A casa do Joo-de-Barro leva fibras vegetais misturadas com o barromido. A forma final do ninho parecida com uma cpula, na qual, como sesabe, predomina o esforo de compresso simples.

A aranha, na construo da sua teia, lana inicialmente fios radiaisfixados em pontos rgidos. Aps lanar os tipos principais, tece os anelaresat completar a malha. Algumas obras executadas pelo homem seguem ageometria das teias, na direo dos esforos principais, tornando o sistemamais resistente e econmico. (figura 10).

2.7.2 Analogias em edificaes

Bahamn; Prez (2007) afirmam que:

em la arquitectura contempornea, el uso de ls formasanimales, ya sea para conferir cierto simbolismoalproyecto, para encontrar soluciones funcionales osimplesmente por cuestiones estticas, se h convertidoem uma prticaconocida, si no recurrente.

Estes autores organizaram uma compilao de casos em que o usoda biomimtica se faz presente em projetos arquitetnicos contemporneopor todo o mundo, seja a inspirao de origem animal, vegetal ou mineral,resumida abaixo.

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Observatrio Vogelnest Freire Arquitetura. O projeto doobservatrio baseou--se na estrutura do ninho de pssaros. A plataforma doobservatrio possui uma altura de 7,5 metros e sustentada por oitosuportes de madeira laminada e chapada com dimenses e inclinaesdistintas. Os suportes se apoiam em bandas paralelas com quatro pontos deao. A plataforma possui um dimetro de 6 metros e sobre ela se levantauma escada de acesso que conecta a base com a parte superior doobservatrio. A altura do ninho-observatrio garante uma boa visibilidade emtoda a extenso do parque. Essa mesma panormica visvel atravs dosanis de apoio na medida em que o visitante sobe pela escada. (figura 11).

Figura 10 Sequncia de construo da teia de aranha. Fonte:http://grandpacliff.com/Animals/Spiders/OrbWebCon.htm

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Figura 11: Vista do observatrio. (Bahamn, 2006)

Apartamentos Izola Ofis Aras. Cada habitao dotada de umavaranda que conecta o interior com o exterior. Suas condies facilitam ailuminao e ventilao naturais. Uma tela transparente que cobre a varandapermite um ambiente mais ntimo ao mesmo passo que seus habitantespodem desfrutar da vista da baa. A mesma tela cria um efeito de sombraque une o interior e o exterior e multiplica a impresso de amplitude dashabitaes. Ao lado de cada apartamento, existem painis perfurados quepermitem a entrada de brisas dentro da edificao. Alm disso, na parteinferior de cada varanda existe um espao para a instalao de unidades dear condicionado. A utilizao de cores quentes e vivas busca criar distintasatmosferas em cada um dos apartamentos (figura 12).

Parasita Palmas Korteknie Stuhlnacher Arquitetura. A edificaoparasita utiliza um edifcio j existente como elemento estrutural de apoio. Asparedes foram construdas com painis de madeira laminada. Cadaelemento foi fabricado, cortado sob medida, embalado e enviado para o localde montagem. O revestimento exterior serve como isolamento trmico. Asparedes possuem painis pintados em verde brilhante. A inovao do projetoapresentou novas possibilidades no uso da madeira na construo civil(figura 13).

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Figuras 12: Fachada e perspectiva apartamentos Izola. fonte: Bahamn; Prez(2007).

Figura 13 esquerda:Vista do edifcio- parasita, direita Vista do edifciobaseado no ninho. Fonte: Bahamn; Prez (2006).

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O ninho Eric Owen Moss. Na planta baixa se abriga a recepo e aentrada principal para as oficinas. Uma vez em seu interior, o visitantedepara-se com uma escadaria que conduz ao primeiro andar, onde seencontra uma sala de conferncias, enquanto que uma segunda caixa deescada em forma triangular conduz para ao redor da clarabia piramidal. Hum amplo terrao para reunies informais que favorece amplas vises dacidade. Dada a orientao do edifcio, a luz provm da clarabia central edas janelas laterais de maneira que a iluminao pode atingir at mesmo aplanta baixa do edifcio. (figura 13).

Ilha Mur Acconci Studi. A ilha artificial repousa sobre umaplataforma construda em ao e vidro. O uso de materiais transparentes,busca gerar entre os visitantes uma sensao de flutuar dentro de uma bolhade ar. A forma em espiral da pea possui uma parte coberta e outradescoberta. A parte descoberta pode servir de anfiteatro a partir de distintasconfiguraes de arquibancadas de modo que a interao entre os visitantesseja condicionada de acordo com a ocasio ou evento. Na parte coberta devidro, h um caf; alm disso, o espao conta com um rea de jogos paracrianas que une o teatro ao caf (figura 14).

Figura 14: Vista da Isla Mur. Fonte: Bahamn; Prez (2007).

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Centro Sharp de artes. Um dos principais desafios do projeto eragarantir que a escola continuasse funcionando normalmente enquanto eraconstrudo um volume por cima dos edifcios j existentes. Devido escassez de espao livre no campus e a proximidade com os edifciosadjacentes, a equipe no contava com a possibilidade de um edifcio toamplo. O projeto deveria permitir uma construo clara e sistemtica. Ascolunas estruturais chegam a pesar at 20 toneladas. Para dotar as colunasprincipais de comprimento necessrio, tiveram que adotar a tecnologiautilizada na indstria petroleira, optando-se pela pr-fabricao fora da obra.

O edifcio abriga novos estdios de arte, auditrios para confernciassalas de exposio e oficinas de diversas espcies. Alm disso, o projetoteve por objetivo resolver a defeituosa organizao dos antigos edifcios ecriar um novo lobby que unifica as circulaes e os acessos aos diversosblocos. Em um entorno de climas extremos, em que os invernos sorigorosos e os veres quentes e midos, foi necessria a criao de umsistema de climatizao eficiente e sustentvel. A dupla fachada que cobreo volume cria uma cmara de ar perimetral que permite refrigerar e aquecernaturalmente o espao interior evitando o dispndio energtico. (figura 15).

Figuras 15: Vistas em perspectiva do edifcio de artes Sharp. Fonte: Bahamn; Prez(2007).

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SEEC Centro de Exposies e Conferncias Esccia. O teatrocomercial requeria um entorno neutro e altamente funcional, dotado de todosos servios e capaz de sofrer transformaes para abrigar uma ampla gamade eventos. A sala de conferncias tecnicamente muito avanada comespaos e instalaes necessrias. O teatro principal oferece um sistema devoto eletrnico para eleies locais. Os visitantes podem optar por entrardiretamente na sala de conferncias com capacidade para 300 pessoas ou acessar primeiramente o trreo que conecta com um auditrio principal euma rede de espaos para exposies. (figura 16).

Figura 16: Vista lateral e frontal do edifcio SEEC. Fonte: Bahamn; Prez (2006).

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A natureza est repleta de sistemas estruturais que podem servir demodelo para as construes humanas. Vasconcelos (2000) enumera edescreve diversos exemplos de estruturas naturais no reino vegetal, animal emineral, para este propsito. Contudo, no existem estudos disponveis paratodo tipo de rvore. A natureza, por sua prpria caracterstica, possuiincontveis espcies e esse tipo de anlise de todas as espcies seriaimpraticvel. Portanto, os estudos devem ser realizados medida quealguma espcie desperta a ateno, seja por questes estticas ouestruturais, seja por necessidades novas. Assim, a seleo de algumasespcies para realizar a anlise biomimtica pode ser selecionada, e oscritrios para isso vo desde princpios estticos, disponibilidade deexemplares, at critrios tcnicos e econmicos.

O campus da Unesp de Presidente Prudente rene diversosexemplares de espcies arbreas nativas em seu paisagismo, assim, possvel selecionar algumas rvores para realizar um estudo do potencialque cada uma delas oferece para otimizar os produtos humanos. Duasespcies foram selecionadas para anlise, a Ficheira (Schizolobiumparahyba.) e a Farinha-seca (Albizia niopoides). So espcies de grandeporte, tpicas da regio e foram analisadas quanto forma da sua estrutura.

A Farinha-seca (figuras 17 e 20) possui altura entre 10 e 20 metros,com tronco de 40 a 60 centmetros de dimetro. No Brasil, ocorre nosestados de So Paulo, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais e Gois. A rvorepode ser empregada na arborizao de praas pblicas, ruas, avenidas egrandes jardins, podendo ser um elemento presente do planejamentopaisagstico. Apresenta disperso irregular e descontnua. Seu florescimento a partir do final de outubro prolongando-se at o incio de janeiro.(LORENZI, 2000). Por ser amplamente utilizada em arborizao urbana,essa rvore foi escolhida para este estudo.

A Ficheira (figura 18) desempenha papel de destaque em programaspara o reflorestamento misto de reas degradadas visando preservaopermanente, devido principalmente ao seu rpido crescimento no campo,podendo atingir dez metros de altura no perodo de dois anos. Tambm amplamente utilizada em arborizao de praas, avenidas e espaospblicos urbanos.

Ambas possuem sistema de ramificao muito caracterstico que asdiferencia visualmente de outras espcies. Sua forma caracterstica responsvel pela sua identificao mesmo distncia, de to peculiares queso.

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Figura 17 e 18: esquerda, Farinha-seca (fonte: Ricardo Carlos Carvalho, 2008). direita, Ficheira (fonte: Lorenzi, 2000).

Para implementar um estudo, seguindo a metodologia dabiomimtica, necessrio definir os problemas que se pretende resolver naprtica e que so bem resolvidos pelos modelos naturais. Atualmente, huma preocupao crescente em oferecer proteo solar, funoexemplarmente cumprida pelas rvores em geral.

Nesse caso, a primeira caracterstica que chama a ateno oamplo espao coberto pela sombra a partir de um nico ponto desustentao. No ambiente urbano, isso pode ser uma caractersticadesejvel, pois a quantidade de espao disponvel para fixao deelementos suspensos limitada e quanto mais pontos de apoios sedeterminam, mais espao necessrio. Ou seja, desejvel que se cubramreas amplas, mas sem tomar espao no nvel do solo.

Outra caracterstica importante a permeabilidade ao vento. Asforas aerodinmicas surgem em funo da presso que o vento exerce

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sobre as superfcies. Quanto maior a rea, maior a fora que a estruturadeve resistir. Ao se permitir que o ar circule atravs da estrutura os esforosso minimizados, ao contrrio das coberturas de faces cheias, quefuncionam como um velame, ampliando a fora sobre a estrutura.

Figura 20: Farinha seca. Fonte: Desenho de Claudemilson dos Santos

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Quadro 2: Matriz morfolgica da Farinha seca.

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A flexibilidade da estrutura outra caracterstica de destaque, poisimpede que ela se rompa sob rajadas de vento. O dimetro dos galhos somenores e, portanto, mais flexveis nas partes mais altas, mais sujeitas aosventos, do que nas partes mais baixas, que devem ser mais resistentestambm compresso. O sombreamento varivel ao longo do ano, poisocorre o desfolhamento em certos meses, justamente no perodo de inverno,quando o calor solar desejvel.

Tais caractersticas so comuns a diversas outras espcies, pormh um diferencial na forma da copa e no arranjo dos galhos que as tornamexpressivas. possvel que certas aplicaes arquitetnicas consideremfortemente os condicionantes estticos de certos tipos de estruturas, e essabusca pela diversidade de formas pode encontrar na observao danatureza um repositrio constante de novas formas.

Assim, uma experincia de anlise morfolgica foi idealizada, emque se observaram espcies de rvores encontradas no campus local, comuma leitura direcionada ao aproveitamento dos princpios por trs da forma,atravs do reconhecimento das funes das partes, favorecendo a revelaode analogias.

Algumas caractersticas que foram observadas com o auxlio damatriz morfolgica permitem formular interessantes conjecturas a respeito desolues estruturais, aproveitamento solar, isolamento luminoso e trmico,esttica e captao de gua entre outras.

4. Concluso

O estudo terico acerca das aplicaes da Biomimtica nodesenvolvimento de projetos arquitetnico reuniu mtodos, conceitos eexemplos de aplicao que podem despertar a criatividade e, ao mesmotempo, o pensamento crtico a respeito do resgate do equilbrio entre a aohumana e a natureza. A inspirao biomimtica pode conscientizar-nos danecessidade de adotarmos os padres e critrios de sobrevivncia adaptadaao meio ambiente.

Os mtodos estudados e desenvolvidos envolvem diversos aspectosque podem ser ensinados nas disciplinas de Desenho de Observao,Introduo ao Projeto, Linguagens Visuais, Modelos e Maquetes, entreoutras do curso de Arquitetura e Urbanismo, assim como de outros cursos,

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como Engenharia e Design que podero contar com o embasamento tericonecessrio para o desenvolvimento, atravs de uma metodologia criativa, deaes de educao visual e percepo ambiental.

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