Na história dos Três Porquinhos, a escolha do material determina o destino de cada casa. O sopro do lobo derruba as estruturas de palha e madeira, enquanto a casa de tijolos permanece de pé. A moral é que quanto mais sólida for a construção, maior será a sua capacidade de resistência. Um edifício, no entanto, tem de responder a questões muito menos simples. Permanecer em pé ainda é essencial, mas o calor, a luz, o ar e o som não são forças que necessariamente precisam ser bloqueadas. Às vezes, a luz solar precisa ser mantida fora; outras vezes, é necessário deixar entrar a luz do dia. Reter o calor pode ser desejável no inverno e contraproducente no verão. O ar precisa circular, o som pode precisar ser absorvido e as condições que determinam essas respostas mudam ao longo do dia, ao longo das estações e ao longo da vida do próprio edifício. Mais material não significa necessariamente melhor desempenho. Em alguns casos, pode simplesmente adicionar complexidade sem melhorar a forma como o edifício responde.
Essa relação entre massa e performance estava no centro da Serge Ferrari Arquiteturaa recente revelação do 7º MATERIAL, categoria atualmente centrada na membrana técnica. A categoria é estruturada em torno do que os materiais podem fazer: filtrar a luz, modular o ganho solar, orientar o fluxo de ar, tratar o som ou combinar várias dessas funções em uma única superfície. As membranas não substituem concreto, metal, pedra ou vidro; eles os complementam desempenhando diferentes funções.
Para Nic Goldsmith, Diretor Fundador do Grupo de Estruturas Leves da TYLin e autor de Mass to Membrane, essa discussão faz parte de uma trajetória arquitetônica muito mais longa. Durante a revelação, ele descreveu a história da arquitetura como “uma longa tentativa de fazer mais com menos”, traçando uma mudança de estruturas maciças para formas cada vez mais leves de delimitar o espaço. Ao longo dessa trajetória, novos sistemas materiais expandiram o que os arquitetos podem pedir a um envelope para fazer, um processo que, na sua opinião, ainda está em desenvolvimento. Como ele diz: “Talvez não saibamos a forma precisa que as futuras membranas assumirão. A direção é clara.”
A estabilidade estrutural é apenas uma medida do desempenho de um edifício. Calor, luz, ar e som impõem demandas diferentes a um espaço, e o objetivo nem sempre é bloqueá-los, mas controlar como eles se movem pelo edifício. Um telhado, por exemplo, pode ser avaliado pela sombra que proporciona, pela luz natural que permite a passagem, pelo ar que circula por baixo dele e pelos recursos necessários para desempenhar essas funções ao longo do tempo. Sua espessura ou peso descreve apenas parte da solução. Suas propriedades, geometria e relação com outros elementos do edifício também são importantes.
No The Camp de Aix-en-Provence, esta lógica pode ser percebida na própria organização do complexo. Projetado por Corinne Vezzoni & Associés, o campus de 11 mil metros quadrados é coberto por aproximadamente 7 mil metros quadrados de membrana, sob a qual algumas áreas de circulação permanecem abertas ao ar. A superfície filtra a luz do dia, enquanto sua dupla curvatura contribui para a estabilidade da cobertura, circulação de ar e captação de águas pluviais. Nas condições específicas do projeto e aprovação de segurança contra incêndios, esta configuração também elimina a necessidade de ventilação mecânica e extração de fumos naquele volume. Suas propriedades e geometria trabalham juntas para fornecer sombra, luz natural, fluxo de ar, estabilidade estrutural e coleta de água da chuva.
O material ajuda a definir o formulário
Outro exemplo pode ser encontrado no Estádio Hazza Bin Zayed em Al Ain, onde o BDP Pattern começou com condições de clima quente e seco para desenvolver o recinto. Neste caso, o caminho do sol, mais do que a proteção da chuva, moldou a sua geometria: um cantilever de 40 metros no lado oeste sombreia o campo e fica às 16h00. em dias de jogos, enquanto a fachada porosa estimula a circulação do ar pelo envelope. Antes de chegar à solução final, a equipe construiu um protótipo em escala real no local usando três geometrias e, ao longo do desenvolvimento, reduziu o número de tipos de painéis de 320 para 86, possibilitando que um fabricante local os produzisse a um custo aceitável. Clima, comportamento do material, geometria e fabricação contribuíram para definir a forma.
O arquiteto e designer computacional Nick Tyrer descreve essa relação de forma mais direta: “Não especifique o material que se adapta a uma forma que você já decidiu. Deixe o material e a geometria encontrarem a forma juntos, em resposta às condições reais daquele local.” Em projetos que respondem a ventos contrários, sol do deserto e litoral, Tyrer retorna ao mesmo ponto: “Você não especifica. Você projeta com isso”.
Em Al Ain, a exposição solar, a ventilação, a geometria, o material e a fabricação foram, portanto, tratadas como partes do mesmo problema, mudando quando os materiais entram na conversa do design. Uma ficha técnica pode descrever o desempenho de um produto sob condições de teste específicas, mas uma equipe de projeto ainda precisa entender como essas propriedades se comportam dentro de uma configuração específica enquanto a geometria ainda pode ser ajustada.
O que entra na comparação
Serge Ferrari usa a ideia de densidade de desempenho para descrever uma comparação que começa com funções equivalentes e não com quantidades equivalentes de material. Sombreamento, iluminação natural, tratamento acústico, requisitos estruturais, emissões de carbono e os sistemas adicionais necessários ao longo do tempo podem tornar-se parte da equação. A comparação também considera o que uma solução torna desnecessário, desde camadas adicionais até estruturas mais pesadas ou maior capacidade mecânica. Ainda não existe uma única métrica padronizada que combine todas essas variáveis.
Uma simulação para um escritório em Lyon ajuda a ilustrar a complexidade deste cálculo. Com vidros Tipo D e proteção solar externa automatizada, a necessidade de refrigeração caiu de 60,2 para 29,8 kWh/m²/ano, enquanto a demanda de aquecimento aumentou de 11,4 para 13,4 kWh/m²/ano devido à redução dos ganhos solares no inverno. No geral, a procura combinada de aquecimento e arrefecimento diminuiu 39,59%. O resultado aplica-se a esta configuração específica, reforçando a necessidade de ler os números de desempenho juntamente com as condições que os produziram.
Desempenho ao longo do tempo
Comparar apenas a quantidade de material instalado no primeiro dia também deixa de fora considerações sobre manutenção, substituição e fim de vida útil. Na metodologia desenvolvida em torno do 7º MATERIAL, a avaliação leva em conta os materiais e o carbono mobilizados ao longo de todo o período analisado, incluindo substituições, bem como as camadas e sistemas adicionais que cada solução requer para fornecer funções equivalentes. O cálculo, portanto, estende-se além do material em si, abrangendo tudo o que é necessário para instalá-lo, operá-lo, mantê-lo e, eventualmente, substituí-lo.
Para qualquer pessoa que especifique materiais ou sistemas, isso significa ler propriedades como peso, transmissão de luz e resistência no contexto. A sua importância depende dos suportes, das camadas adjacentes, do clima, das condições de utilização e da manutenção ao longo do tempo. O desempenho é, em última análise, moldado pela forma como um material funciona com o resto do sistema arquitetônico.
A consequência prática é que as decisões sobre materiais precisam acontecer mais cedo no processo de projeto, enquanto a forma, a geometria e as relações do sistema ainda podem ser ajustadas. A solidez se torna apenas uma parte da equação. Uma solução também precisa ser entendida em termos das funções que pode combinar, do que exige do edifício e do que pode tornar desnecessário. Resistir ao sopro do lobo continua sendo uma medida perfeitamente eficaz para um conto de fadas, mas na arquitetura a performance envolve um conjunto muito maior de variáveis.
