Pesquisa
Research
Nos atualizarmos constantemente, fomentamos a quebrar os paradigmas que permeiam o nosso atual estado de espírito. Assim, buscamos aprender novas ferramentas, investir em equipamentos e pesquisas. Para que nosso serviço acompanhe as transformações do nosso tempo.
Nas sessões a seguir você pode descobrir um pouco mais de nossos estudos, que em suma são voltados no desenvolvimento de processos de projeto, processos generativos, processos paramétricos, simulações, etc.
Aproveite e compartilhe o conhecimento.
As we constantly update ourselves, we encourage to break the paradigms that permeate our current state of mind. Thus, we seek to learn new tools, invest in equipment and research. For our service to accompany the transformations of our time.
In the following sessions you can follow a little more of our studies, which are focused on the development of design processes, generative processes, parametric processes, simulations, etc.
Enjoy and share knowledge.
Redes neurais artificiais para estimar a iluminação natural em ambientes
residenciais com obstrução do entorno
Autores:
Raphaela Walger da Fonseca
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Fernando Oscar Ruttkay Pereira
Muitos países adotam instrumentos regulatórios para a melhoria do desempenho das edificações e a qualidade luminosa é frequentemente abordada em seus escopos. Métodos simplificados facilitam a aplicação de tais instrumentos e a inteligência artificial tem se mostrado útil para esse fim. Assim, o objetivo deste trabalho é a propor um metamodelo, utilizando-se redes neurais artificiais, para verificar o desempenho luminoso de edificações residenciais, considerando o impacto do entorno construído no contexto da revisão da norma brasileira “ABNT NBR 15.575-1 Edificações habitacionais — Desempenho”. Para isto, adotou-se a base de dados simulados para a proposta de revisão da norma, contendo 36.000 casos que relacionam a influência de obstruções externas à edificação ao seu desempenho quanto à suficiência e uniformidade da luz natural. Assim, metamodelos de redes neurais artificias Perceptron Multicamadas foram treinados com dados das cidades de Curitiba, Brasília e Belém. A arquitetura das redes consistiu em 3 camadas, a de entrada, uma oculta e a de saída
Idea, Method, Language and Technology: the Use of Computational Tools and the Phenomenon of Place
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Gabriela Pinho Mallmann
Carlos Eduardo Verzola Vaz
Advances in computational tools have provided new ways to think, design, and produce architecture. This allows for the development and expansion of the architectural project’s potential, as well as narrowing the connections of a proposal related to sensitive interpretations of the place. Thus, this article investigates the connection between the use of these tools that help formulate ideas, methods, and languages in the design process and visually presents the relationship between
computational tools and the phenomena of the place. This analysis was based on bibliographic reviews that looked at computational tools that might be related to the place phenomenon. Consequently, a visual matrix that can assess the integration and positive correlation between digital technologies and phenomenological theories was devised, in addition to constructing an optimistic counterpoint, demonstrating that the architect can approach the environment or phenomenon through computational tools.
Generation Model Based on Multicriteria
Performance: Applicability in Single-Family
Residences of Social Interest
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Carlos Eduardo Verzola Vaz
This research aims to develop a prototype of a generation model based on the performance of multiple criteria that can autonomously create single-family projects of social interest. The use of this model aims to help choose the best results, balance performance indices, and identify the most appropriate solution to a design problem. This research is driven by the introduction of new computational techniques to the design process and the need for more theoretical research to better understand these new practices. The proposed model was executed in visual programming software in three stages of creation and testing, each with a specific objective. The model makes it possible to generate and analyze housing of social interest through multiple criteria and to produce discussions about the use of the tool. Demonstrating that its use allows helping explain the design decisions by bringing models and data previously not considered or visualized
A Low-cost Sensor for Slope and Risk Areas
Monitoring: Using a Digital Twin for Landslide
Prevention.
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Felipe Bruno Lima da Silva
Yasmin SilvaSônego
Carlos Eduardo Verzola Vaz
Ana Regina Mizrahy Cuperschmid
The objective of this research is to create a prototype of a low-cost remote sensing system for capturing data in slope areas at risk of landslides or movement to monitor and prevent disasters caused by landslides and enable remote monitoring in informal settlements. Therefore, the collected data can be used as a management tool by the government and citizens, also through a prototype of a digital twin. For the development, the following steps were considered: (1) data collection on the digital twins, software, and hardware needed to build the device; (2) sensor development through open-source electronic platforms; and (3) conducting tests to identify sensor improvements and programs. Through the sensor prototype, it became possible to collect landslide data on-site, thus revealing a direct alignment between real-world observations and the data collected by the sensor.
Geração automatizada multicritério: estudo de caso em casas unifamiliares de interesse social
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Carlos E. V. Vaz
A pesquisa visa desenvolver e aplicar um processo de projeto automatizado multicritério na formação de casas de interesse social no Brasil. A criação do algoritmo foi executada em um software de modelagem e programação, utilizando como estratégia processos de programação visual e de script. Para tanto, o algoritmo foi estruturado em quatro etapas: inicialmente, são construídas as dimensões do terreno; na sequência, é organizada uma composição a partir de regras; após, são adicionadas características arquitetônicas (janelas, portas); e por fim, a composição passa por um conjunto de simulações, visualizações e coleta de dados sensíveis, a saber: orçamento — por meio do CUB e CUG — e distribuição da luz do dia e radiação incidente nas fachadas. Ao final, o processo torna-se possível criar de forma autônoma um anteprojeto diferente para cada momento em que a programação é acionada. As características e dados quantitativos do partido são salvos, permitindo assim, a comparação entre os diferentes resultados.
Processo Paramétrico Para O Custo Unitário Geométrico: Uma Estimativa Do Custo De Obra
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Carlos Eduardo Verzola Vaz
Esse artigo faz parte de uma pesquisa que visa interpretar o papel do arquiteto em um futuro em que os processos autônomos sejam colaboradores constantes nas atividades de projeto, e, para isso, pretende-se desenvolver uma ferramenta paramétrica baseada em múltiplos critérios de desempenho. Assim, a investigação pretende construir, testar e validar um processo de projeto capaz de estimar o custo de uma construção na fase inicial de projeto por meio do Custo Unitário Geométrico (CUG). O artigo também visa validar e possibilitar que o método seja utilizado como um instrumento de coleta de dados nas primeiras fases do processo de projeto. Para isso, o corpo teórico foi estudado e aplicado em uma programação visual, de modo a ser possível calcular automaticamente o Custo Unitário Geométrico a partir de uma composição de formas simplificadas. Após, a construção do processo digital passou por uma sequência de testes envolvendo composições geométricas e comparando seus resultados com os de outro método comumente aceito, o Custo Unitário Básico (CUB).
Elementos De Fachada Com Características Fractais: Processo De Projeto Paramétrico E Seu Consequente Comportamento À Luz Do Dia
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Alice Theresinha Cybis Pereira
Gabriela Pinho Mallmann
Esta pesquisa trata do desenvolvimento de um processo paramétrico para a aplicação de padrões geométricos fractais em elementos arquitetônicos de fachada. Tendo como objetivo desenvolver e avaliar um processo de projeto que possibilite gerar componentes de fachada com características da geometria fractal linear, organizá-los conforme a radiação incidente e verificar a complexidade de sua composição por meio da dimensão fractal. Para isso um processo paramétrico e generativo foi construído em uma ferramenta de programação visual e plug-ins, seguindo um modelo de performance adaptado. Como resultado é possível identificar e verificar o comportamento da luz do dia nos ambientes internos, consequente da escolha do padrão fractal linear da composição organizada a partir da radiação e do entorno urbano utilizado. Na sequência, com base nos resultados, foi desenvolvida uma correlação entre as composições e o entornourbano, demonstrando que a utilização dos controladores possibilita que a luz do dia no interior seja
controlada pelo projetista, distribuindo a luz independente da verticalização do entorno urbano.
Assessment of public spaces through autonomous processes: digital mapping and remote sensing of tourist areas.
Autores:
Carlos Eduardo Verzola Vaz
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Ana Beatriz Caetano
Suelen Joaquin
This research aims to explore the use of Unmanned Aerial Vehicles (UAV)
and Computer Vision as tools to collect spatial data (qualitative and quantitative) and
the dynamics of use of public spaces and generate information for public managers.
During the research, drones will be used to capture videos and images of a case study
selected with the help of a team of project partner managers. The collected data will be
translated into information for accurate and efficient decision-making, based on the use
of knowledge extraction and data mining strategies. The extracted knowledge will be
presented to managers as a tool prototype that helps in the design and management of
public spaces present in areas with great tourist influence. The adoption of new
technologies can strengthen the means of application and revitalize the global
partnership for the development of innovative built environments, thus impacting on the
UN’s sustainable development goals.
Home automation: experiment with a water monitoring device.
Autores:
Fernanda Werlich dos Passos
Eduarda Bitencourt
Marcos Marciel Sansão
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Carlos Eduardo Verzola Vaz
This paper presents the results of research that aims to integrate environmental sensors and BIM authoring platforms to monitor and predict water consumption in a residential environment. It also aims to establish strategies to promote sustainable and conscious consumption to the user, in addition to facilitating the operation and maintenance process. Thus, it contributes to an intelligent building, which has this name due to the monitoring of parameters and the collection of data from the internal environment. Therefore, this study presents a prototype for monitoring residential water consumption, being an exploratory and experimental research. The method is based on the association of different digital tools, prototyping boards and sensors to provide the integration of the real building with a digital replica. The prototype was tested in a residential toilet to collect data and evaluate the integration between the tools, indicating through the consumption indication with visual responses based on colors.
Parametric modeling applied to landscape design: simulation as a tool for defining tree stratum
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Marcos Marciel Sansão
Carlos Eduardo Verzola Vaz
This experiment demonstrated how the use of a process aided with computational tools, similar to the multi-criteria performative model, contributes to the learning of architecture and urbanism students in the development of designing urban and landscape projects. The study seeks to bring students closer to multi-criteria analysis in project training activities. The method used is guided by a case study that allows simulated data referring to radiation, visual permeability, and percentage of visible sky. The results were collected through the analyzes and comparisons found in the final project of the discipline, verified through the observation of the design decisions based on the simulations. This allowed us to identify the potentialities of the process in the understanding of the students in using different criteria in the initial launch of the architectural project and also to recognize the points and negatives of the use of the process.
DL Abacus- A Simplified Simulation-Based Tool for Daylighting Performance Assessment in Brazilian Dwellings
Autores:
Natalia Giraldo Vasquez
Pedro O. Pizzetti Mariano
Raphaela Walger da Fonseca
Fernando O. Ruttkay Pereira
The Brazilian National Standard for the assessment of residential buildings’ performance presents limitations regarding metrics and methods recommended for daylight assessments. This paper presents the proposed updates for the standard, along with the development of a simplified simulation-based tool – DL Abacus-. The spatial Daylight Autonomy of 36,000 parametric cases was obtained through CBDM simulations. The abacuses were developed based on the most restrictive cases meeting the proposed targets. We developed a set of 9 abacuses, separated by latitude and visible transmittance. The tool will be useful for the standard application, especially in low-budget projects and remote regions of the countryincrease dimension D.
Autonomous parametric process for daylight simulation
applied to the proposal of a daylighting of buildings
performance tool
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Raphaela Walger da Fonseca
Fernando Oscar Ruttkay Pereira
Alice Theresinha Cybis Pereira
The openings features definition, considering the obstructions influence caused by the urban environment, are extremely relevant for the daylit buildings design. The complexity of the daylight phenomenon and the need to estimate its performance spread the use of parametric simulation and simulation programs. Thus, this article aims to create a parametric process, derived from a digital process, capable of simulating and registering the performance of daytime construction in different urban scenarios in an automated way. This process made it possible to generate a series of data capable of producing tools for understanding the phenomenon of natural daylight.
Parametric process of a box-counting model for evaluation of fractal
compositions
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Gabriela Pinho Mallmann
The theoretical survey and the development of a parametric process in a visual algorithm were carried out for the development of this research. The tests with the tool took place in linear fractal compositions already known and developed in another research. As a result, it was possible to compare the D dimension of different compositions, made with fractal geometric patterns. In the conclusion, it was possible to observe that the process through a parametric tool was successful in making it possible to evaluate compositions and arrangements in an agile way. A direct relationship was identified between the iterations used and the proportional
increase dimension D.
Fenomenologia, Projeto Paramétrico e Prototipagem Digital: relato de um processo de projeto arquitetônico
Phenomenology , Parametric Project and Digital Prototyping: Report of an architecture design process.
Autores:
Leonardo de Oliveira Brito
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Maristela Morais Almeida
Regiane Trevisan Pupo
Alice Therezinha Cybis Pereira
Os avanços tecnológicos têm proporcionado mudanças no modo de pensar, projetar e produzir arquitetura. Portanto, o objetivo deste artigo é apresentar o relato de uma pesquisa que investiga o processo de projeto arquitetônico para auxiliar arquitetos a utilizar tecnologias digitais com abordagem sensível ao lugar. Para isso, o trabalho parte de uma pesquisa de campo caracterizada por visitas exploratórias no Parque da Luz, em Florianópolis – Santa Catarina, a partir da perspectiva fenomenológica de experimentação do local. Como resultado e discussão, desenvolveu-se um relato que apresenta reflexões sobre as etapas percorridas na pesquisa, sobretudo ao perceber que os modelos digital e físico ajudaram a experimentar, de modo visual e tátil, o projeto, reconhecendo características do espaço vivenciado, o que pode contribuir na formação de estudantes, profissionais e pesquisadores.
Experiência Ambiental E Realidade Virtual: Um Ensaio Exploratório
Environmental experience and virtual reality: a test exploratory
Autores:
Leonardo de Oliveira Brito
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Carolina Oliveira da Silva
Maristela Morais Almeida
Regiane Trevisan Pupo
Visando testar a aproximação do arquiteto com tecnologias facilitadoras do projeto via
computação gráfica, são investigadas possibilidades de transpor elementos da experimentação do
lugar para o lançamento da solução projetual. Discutiu-se, aqui, meios de alimentar o processo de
projeto arquitetônico, propondo auxiliar arquitetos a projetar ambientes em realidade virtual. O
trabalho parte de uma pesquisa de campo caracterizada por observações participantes realizadas
no Parque da Luz, em Florianópolis – Santa Catarina, a partir da abordagem fenomenológica. Foram
vivenciadas, registradas e interpretadas determinadas qualidades sensoriais do lugar, transpondo
estratégias em ambiente de realidade virtual com equipamentos de baixo custo. No experimento,
observou-se que a análise sensível do lugar pode auxiliar no processo de projeto em arquitetura, ao
contribuir para a criação de um ambiente virtual que simule a realidade, agregando respostas aos
aspectos sensoriais em condições controladas.
Parametric Otto: Validation of a Visual Programming for the Generation of Minimum Surfaces Conformed by Physical Forces
Autores:
Pedro O. P. Mariano
The current scenario of the development of design processes may consider methods that have the potential to cover complex concepts and forms, which previously had limited reproduction, such as minimal surfaces, but can now be contextualized for professional and teaching practice. Considering these concepts, this article sought to propose and describe a parametric and simulation model that responds to surface attributes, such as those defined by Freii Otto. Initially, a theoretical study was made on the type of surface addressed and the techniques and digital tools to obtain such a model were recognized. Then, a parametric modeling process was structured by visual programming in two stages: the first sought to reproduce Otto’s model from the parametric modeling of an initial flat surface and obtain the conformation of a curved geometry in non-parametric modeling; the second, sought to verify the curvature of the model in a parametric environment. The results of the study indicated that the construction process of the surface from the simulation of the acting physical forces provides a more reliable model of minimum surface, with optimization properties as a function of the null curvature in most points of the surface.
Organização Compositiva E Lumínica De Uma Fachada Fractal: Desenvolvimento E Avaliação
Compositive and Luminic Organization of a Fractal Facade: Development
and Evaluation
Autores:
Pedro O. P. Mariano
Alice Theresinha Cybis Pereira
Este trabalho descreve o desenvolvimento e avaliação compositiva de um processo de projeto paramétrico que permite organizar elementos de fachada, com características da geometria fractal, conforme as necessidades do partido arquitetônico ou por meio do consequente comportamento da luz natural diurna. Para isso, elementos de proteção baseados em fractais lineares foram criados, e por intermédio desses elementos é possível formar e controlar arranjos compositivos conforme a radiação solar incidente sobre fachada. Os resultados desses arranjos são avaliados de modo quantitativo através de simulações dinâmicas da luz natural, e de modo qualitativo por intermédio de modelos renderizados e de uma maquete física, construída com o auxílio de uma cortadora a laser. Para se desenvolver o processo paramétrico, uma sequência de ações foi elaborada dentro de um “software” de programação visual, sendo os principais módulos: a criação de um ambiente urbano; a formação de um elemento de fachada; e componentes de avaliação para o processo. Como conclusão foi possível identifi car que os resultados e meios de avaliação disponibilizados pelo processo paramétrico possibilitam ampliar a tomada de decisão do projetista, podendo hierarquizar suas escolhas.
Ferramenta Simplificada Para A Estimativa Do Desempenho Da Iluminação Natural Em Edificações Residenciais
Simplified Tool for Estimating Natural Lighting Performance in Residential Buildings
Autores:
Fernando O. R. Pereira
Raphaela Fonseca
Natália V. Giraldo
Veridiana A. Scalco
Pedro O. P. Mariano
Nátalia Queiroz
Franciele F. Rosa
O objetivo deste trabalho é apresentar uma ferramenta simplificada para a avaliação do desempenho de ambientes residenciais quanto à suficiência de iluminação natural, por meio de ábacos. O método foi estruturado em três etapas: I. proposta conceitual do ábaco; II. a base de dados gerada por simulação computacional, utilizando o plugin DIVA para Grasshopper; III. análise dos resultados e consolidação do ábaco. Como resultados foram apresentadas as análises do desempenho de iluminação natural de acordo com a base de dados, o ábaco consolidado e um estudo de caso. Conclui-se que o ábaco consiste em uma ferramenta de avaliação expedita aplicável a grande parte dos ambientes residenciais encontrado no estoque construído nacional. Como principal limitação, o ábaco deve ser individualizado para diferentes tipos de vidro e características locais.
Investigações em processo de projeto e tecnologias aplicadas: uma
experiência projetual com abordagem sensível ao contexto do lugar
Investigations in the design process and applied technologies: a project
experience with a context-sensitive approach to the place
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Leonardo de Oliveira Brito
Carolina Oliveira da Silva
Franciele Fontana da Rosa
O presente estudo envolveu o embasamento e a aplicação de métodos de projeto com abordagem sensível ao contexto do lugar, afim de se analisar uma possível abordagem de exercício de projeto que permita criar ambientes que potencializem as características sensíveis através da mistura de técnicas digitais e métodos tradicionais. O trabalho abrangeu estudos teórico-prático e dialogados,
atividades expositivas, estudos em campo, criação, modelagem paramétrica e materialização. Durante o processo, refletiu-se sobre o projeto arquitetônico, analisando soluções que correspondessem entre as necessidades sensíveis do ambiente, o programa do projeto, a materialização e a virtualização de um projeto final com metodologia intermediada pelas tecnologias
propostas por este estudo. Por fim, as diferentes etapas do processo de projeto foram analisadas e
caracterizadas, com o intuito de que possa ser reproduzido em um contexto de ensino.
Avaliação Luminosa De Elementos De Fachada Com Características Fractais
Light Evaluation Of Facade Elements With Fractional Characteristics
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Alice Theresinha Cybis Pereira
Carlos Verzola Vaz
Este trabalho aborda a confecção e avaliação de elementos de fachada que utilizam as características da geometria fractal, e tem como objetivo averiguar se estes elementos potencializam a utilização da luz natural. Desta forma, dez elementos de fachadas foram desenvolvidos a partir de regras de fractais lineares, utilizando ferramentas de modelagem tridimensional, paramétricas e plug-ins, que permitissem recriar algumas das regras de composição dos fractais. Com o algoritmo desenvolvido, também pode-se selecionar os componentes com mais potencialidades para a determinada localidade simulada, permitindo que em futuros estudos ele possa ser alterado em diferentes parâmetros, potencializando suas atribuições como elemento de fachada
Desenvolvimento de partidos geométricos para construções verticais utilizando de geometrias complexas, ferramentas paramétricas e generativas
Development of geometric parties for vertical constructions using complex geometries, parametric and generative tools
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Alice Theresinha Cybis Pereira
A fim de fornecer uma gama de formas complexas, justificáveis de serem selecionadas em diferentes aspectos, o presente trabalho desenvolveu e avaliou um algoritmo paramétrico e generativo que permite criar opções geométricas diversificadas. O desenvolvimento deste trabalho ocorreu em quatro etapas, inicialmente com a coleta de informações nas áreas de arquitetura, design paramétrico e ferramentas. Em seguida, o algoritmo foi desenvolvido com o auxílio do software de programação visual. Depois, o resultado geométrico foi recriado em um modelo físico. Finalmente, verificamos as potencialidades do uso do algoritmo e o uso de um método generativo.
Desenvolvimento de um algoritmo paramétrico para a construção de catenárias auto portantes de terra.
Development of a parametric algorithm for the construction of self-supporting land-line catenaries
Autores:
Pedro Oscar Pizzetti Mariano
Alice Theresinha Cybis Pereira
O presente trabalho trata do desenvolvimento de uma programação paramétrica para se gerar uma catenária que utilize da terra como matéria prima. É descrito as tecnologias para o desenvolvimento da programação, o motivo da escolha dos materiais e as técnicas para a construção da catenária. O objetivo do trabalho é demonstrar que o uso dos softwares paramétricos e generativos podem ser aplicados a construções sustentáveis de baixo custo. Demostrado que desenvolvimento de uma forma plástica diferenciada em construções de terra pode ser desenvolvido a partir de softwares contemporâneos, permitindo a desmistificação do uso da tecnologia em projetos de autoconstrução. O resultado obtido no trabalho é de um código paramétrico desenvolvido através da metodologia do modelo interativo incremental. Está programação permite diferentes aplicações plásticas, e de interpretação do projeto, oportunizando ao projetista e construtor que ampliem seu vocabulário de formas em construções que utilizem a terra como matéria prima.
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