Unité d’Habitation, Marseille, 1947. Edifício projetado por Le Corbusier
Foto Andy Wright, 2005 [Wikimedia Commons]

Após maior desenvolvimento das potencialidades computacionais, especialmente a partir de meados dos anos 1990, algumas teorias que tratavam da descrição de processos evolutivos na natureza gradualmente puderam ser descritas através de algoritmos, o que possibilitou sua aplicação no desenvolvimento de criações humanas, denominadas artefatos por Herbert Simon (1), de forma a simular a heurística desses processos evolutivos.

O entendimento do processo evolutivo de sistemas naturais e artificiais teve sua origem nas áreas biológicas, mas as premissas e os conceitos desses conceitos foram extrapolados para outras áreas de estudo que tinham por objetivo o desenvolvimento de processos e projetos complexos (2), como na economia, na administração, na inteligência artificial, no controle de processos produtivos, na medicina, na engenharia ou na arquitetura.

A descrição destes processos evolutivos está associada, principalmente, à capacidade de adaptação de um determinado sistema às condições do ambiente a que está sujeito. Dessa forma, um sistema pode ser entendido como a junção de diferentes partes independentes, que quando relacionadas, justapostas ou postas de maneira interdependente formam um todo que cumpre uma função ou um objetivo (3) de forma ativa, e que, por um ponto de vista, estaria vivo. A adaptação, por outro lado, refere-se à capacidade ou habilidade deste sistema mudar suas configurações para responder a influências do entorno enquanto se mantém vivo, às vezes não como indivíduo, mas como exemplar de uma categoria de sistemas menores, ou subsistemas. Estar ativo ou vivo, significa interagir com o entorno. Isso decorre da existência de correntes ou fluxos de grandezas que estão disponíveis no entorno, e são assimiladas e transformadas pelo sistema que por sua vez as retorna de alguma forma. Os sistemas que persistem ao longo do tempo são aqueles que não só permanecem ativos, mas cujo design se adapta numa taxa suficientemente rápida para não serem extintos ou tornados obsoletos por uma nova família ou classe de sistemas descendentes ou mesmo por outros designs completamente diferentes. Design neste contexto se refere à configuração de um determinado sistema, é a forma, estrutura e escala em que ele se apresenta e interage com o meio.

Tal capacidade de adaptação de um sistema está condicionada, portanto, ao menos num primeiro nível de análise, ao modo como este reage frente aos estímulos (fluxos ou correntes orgânicas) e às restrições impostas pelo meio (ecossistema) no qual está inserido. Da mesma forma, a adaptação de sistemas é condicionada ao comportamento do próprio sistema e das próprias relações internas dos parâmetros que o descrevem. Assim, passa a ser fundamental entender as partes de um sistema e como elas se interrelacionam. As restrições e condicionantes serão adaptadas a fim de permitir que a relação entre sistema e meio se torne positiva, ou seja, de forma que a existência do sistema se torne viável (4), e que resulte em designs que reflitam essas necessidades.

Quando esta ideia de adaptação de sistemas é apresentada e aplicada com fins de projetar algum artefato, pode-se pensar, em um primeiro momento, que um processo de projeto conduzido de forma evolutiva condicionará este artefato, de forma pragmática, a uma solução que seja fruto das restrições que lhe são impostas, e não decorrente de um processo criativo, propriamente dito, da reflexão da mente do projetista. Porém, reconhecer as características do sistema com o qual se projeta não exclui a aplicação da criatividade no desenvolvimento do processo (5). Aqui, criatividade pode ser entendida como um processo de busca, determinação e exploração de possibilidades, em que se varia os graus de liberdade do design.

Lawson (6) apresenta um modelo de solução de projetos baseada em restrições, em que o projetista busca um equilíbrio entre diferentes partes de uma complexa relação entre agentes, campos e funções a que o projeto está sujeito. O autor define ali, através dessas relações entre partes, um sistema, embora ele mesmo não o denomine dessa forma. Isso porque diferentes agentes (projetista, cliente, usuário e legislador) impõem demandas e restrições ao projeto, ao passo que o projetista busca solucionar essas demandas em convergência com as próprias demandas criadas por sua experiência. Da mesma forma, o projetista busca ainda relacionar as demandas com aspectos funcionais que o design requer, para que cumpra com sua finalidade de maneira satisfatória, respeitando questões de ordem prática, como atendimento às necessidades do usuário, viabilidade técnica e econômica, atendimento às questões de sustentabilidade ambiental e regulatórias e ainda o uso dos recursos; respeitando questões de ordem estética e formal, para que seja atrativo de alguma forma, ou contextualmente equilibrado, para que se crie uma identidade própria; e ainda, respeitando questões de ordem simbólica, para exercer algum controle do tipo de mensagem que será transmitida através da linguagem da obra. De certa maneira, os próprios paradigmas de expectativas internas e externas evoluem ao longo do projeto, e situações afins podem levar a proposições bem distintas para uma mesma demanda. Aqui, o modelo de projeto baseado em restrições de Lawson (7) é o que chamaremos de sistema quanto relacionamos teorias evolutivas e a produção da arquitetura.

O advento das potencialidades computacionais é que trouxe à tona, ao menos de forma mais palpável e acessível, tais possibilidades de trabalhar soluções de forma evolutiva, permitindo a criação de vários cenários de forma rápida, sistemática e com baixo custo, na medida em que é possível criar não somente modelos rígidos, mas modelos que se comportam de maneira paramétrica. Em suma, elas podem oferecer maior acesso criativo (graus de liberdade) ao design enquanto restrições objetivas eram seguidas automaticamente. O trabalho de Julia Frazer (8) relata uma série de experimentos e aproximações entre a interação de hardwares e softwares no estudo de padrões evolutivos que solucionam problemas de forma e de organização espacial no contexto da arquitetura. Suas pesquisas introduziram uma série de conceitos empregados nas funções de modelagem e manipulação de geometrias em ambientes computacionais. O entendimento de uma relação hierárquica entre elementos construídos da arquitetura e de suas características individuais busca transpor informações descritivas de um objeto arquitetônico para o ambiente computacional, e assim permite prever relações associativas entre esses elementos (9).

A aplicação dessas potencialidades computacionais está fortemente associada à modelagem paramétrica utilizada na concepção e desenvolvimento de projetos de arquitetura e encontrada em softwares CAD. Essa aplicação tem se refletido numa produção arquitetônica que, a princípio, expande alguns limites técnicos dentro da história da arquitetura, até mesmo associado a um movimento arquitetônico anunciado como o parametrismo (10). Este movimento busca remeter a ideia de que modelos adaptativos para geração de formas seriam um novo movimento estético, vistas as potencialidades encontradas nesses métodos de projeto. Todavia, tendo em vista a amplitude da aplicação das teorias evolutivas associadas à produção de artefatos, e que o design pode estar sujeito a questões tanto estéticas, como de desempenho estrutural, ambiental e energético, cabe fazer uma análise mais ampla sobre este potencial dos modelos adaptativos apoiando a produção da arquitetura. Assim, não se pode limitar as possibilidades de geração de artefatos a uma imagem final, mas entendê-las como um meio de avaliação global das possibilidades de projeto.

Dentro da lógica de pensamento paramétrico influenciando a produção arquitetônica, cabe muito bem o exemplo do museu Louvre de Abu Dhabi, de Jean Nouvel, que se utilizou de métodos de controle de luz e radiação solar para recriar um efeito já comum nos mercados de rua árabes.

Faz algumas décadas que, no campo da física, uma teoria busca provar a existência de uma força evolutiva no design de sistemas naturais e não naturais (artificiais), a teoria constructal. Em poucas palavras, a emergência de design é um fenômeno natural e ela seguiria uma lei natural, a lei constructal (11). O pressuposto apresentado por Adrian Bejan e Sylvie Lorente (12) estabelece que para sistemas persistirem no tempo, viverem, ou não serem extintos, necessitam se adaptar às suas condicionantes, de forma a eliminar gradualmente as chamadas “imperfeições” ou então eliminar as dificuldades impostas ao acesso das correntes e fluxos essenciais à sua razão de ser. O pressuposto, que inicialmente é originário da associação dos campos da termodinâmica e da mecânica dos fluidos, tem ganhado adeptos em outras áreas de conhecimento, antevendo processos naturais de adaptação no design de artefatos (13). Essa teoria descreve o processo evolutivo no design de sistemas por meio de uma lei natural, entendendo que quando sujeito a uma escala de tempo adequada, mudanças no design do sistema ocorrem para facilitar o acesso aos fluxos que mantém o sistema “vivo”, ativo, ou o previne de sua extinção.

Neste artigo, portanto, busca-se um paralelo entre a ideia de uma força natural evolutiva no design de coisas, e o possível reconhecimento de tal força na produção da arquitetura, quando considerada uma devida escala de tempo. Assim, se a motivação inicial para tal abordagem encontra respaldo no campo da modelagem computacional paramétrica e no uso de algoritmos genéticos em busca de soluções otimizadas (14), pois estas conseguem através de métodos computacionais, simular diferentes escalas de tempo, identifica-se que a força evolutiva no design das coisas vai além destas ferramentas contemporâneas, sendo uma característica inerente ao design, e este será o ponto a ser discutido aqui.

Para tanto, busca-se estabelecer um referencial teórico para abordar o processo evolutivo no design de sistemas e de que maneira ele age nos elementos da natureza, e ainda como essa lógica pode ser aplicada no design. Busca-se, ainda, avaliar se, na arquitetura conseguimos identificar uma força evolutiva em algum grau, a fim de pôr em discussão a validade dessas afirmações oriundas de uma lei natural aplicada ao design das coisas.

A lei constructal na natureza e no projeto de artefatos

Os exemplos de design espontâneo, ou seja, natural, sem intervenção humana abundam (15). Eles são onipresentes e fontes de inspiração para nós, inclusive na arquitetura.

A síntese atual da teoria (16) evolutiva das espécies biológicas, ainda centrada na ideia da seleção natural de Darwin (17), estabelece que há continuidade temporal entre espécies. Novas espécies ocorrem a partir de ancestrais pela produção abundante e diversa de exemplares descendentes (prole) que herdam traços de gerações ancestrais combinada de mecanismos de seleção pelo meio. Exemplares cujos traços dificultam a sobrevivência e reprodução têm menos chances de sobreviver para deixar descendentes. Assim tais traços ficam menos frequentes nas gerações seguintes pois, ou adquirem novas formas, ou desaparecem ou mesmo se tornam vestigiais. Ao passo que aqueles traços hereditários que aumentam as chances de sobreviver e de se reproduzir passam a ser mais frequentes nas gerações seguintes até se tornarem um traço próprio daquele organismo, talvez até mesmo uma nova espécie.

Em arquitetura também é possível estabelecer uma linha contínua evolutiva de tipologias compostas por elementos arquitetônicos (traços) e igualmente dos processos de produzir artefatos quando uma escala temporal apropriada for estabelecida. Vejamos o caso de elementos arquitetônicos como as janelas, um elemento onipresente que a mera pergunta de suas origens parece improcedente, como se sempre tivessem sido parte da arquitetura. Não importa a diversidade e tamanho das janelas, quando vemos uma sabemos o que é e assim a referimos. Argumentamos que seria possível estabelecer um momento no tempo quando este novo “traço” foi incorporado na arquitetura, e que passou a ser comum pois foi “selecionado” para ser replicado. A mente humana, apoiada na cultura e tecnologia, faz o papel de criação de diversidade (variedade) a partir de ideias seminais, e faz também a seleção e replicação de elementos (a janela), a tipologia com janelas, e mesmo os processos de como incluí-las na arquitetura.

Adrian Bejan e Sylvie Lorente (18) demonstram como a evolução do design de sistemas naturais tem, por característica, a finalidade de evitar perdas, imperfeições termodinâmicas do sistema, e aproveitar oportunidades de expandir acesso a elementos vitais de seu funcionamento. Exemplos disso são as configurações em formatos dendrítico e multiescalar de sistemas vascularizados, como encontradas em bacias hidrográficas, raízes, troncos e folhas de árvores, ou ainda no design dos pulmões. Sistemas vascularizados tendem a apresentar uma estrutura que distribui os fluxos de maneira a minimizar a geração de entropia (uma medida indireta das imperfeições termodinâmicas), e permite ao sistema ser mais eficiente na sua atribuição.

Além de a teoria ser apresentada em fluxos globais, como na distribuição do clima (19), alguns autores a apresentam como sua lógica aplicada a sistemas projetados, a artefatos, buscando prever e minimizar o efeito das restrições a que estes sistemas estariam sujeitos, como na distribuição de trocadores de calor, tanto na escala da construção (20) como de regiões inteiras (21).

Outros trabalhos na mesma linha buscam validar a aplicação da Teoria Constructal em outras áreas de conhecimento e em designs que não sejam necessariamente dendríticos, como na posição dos dedos ao nadar, a fim de tornar o nado mais fácil, menos energeticamente custoso (22) ou na evolução do design de aeronaves (23), e no desenho de vigas em balanço, no isolamento térmico de paredes por cavidade de ar (24) ou ainda sobre forçantes emergentes que geram disparidades econômicas (25), escalonamento de organização social (26) e da periodicidade de crises econômicas (27).

Esta linha de pensamento busca introduzir, portanto, a lei constructal, que identifica uma regra natural e universal no design das coisas, em que a busca por minimizar perdas e imperfeições termodinâmicas altera o design destes sistemas de forma a se adaptar às condições exteriores. A lei é descrita por Adrian Bejan e Sylvie Lorente (28) da seguinte maneira:

“Para que um sistema de fluxos, de tamanho finito, persista no tempo (viva, ou não seja extinta), sua configuração deve mudar, no tempo, de forma que promova acesso cada vez mais facilitado às suas correntes (fluidos, energia, espécies etc) (29).

O trabalho destes autores nos mostra que, na natureza, a necessidade de sobrevivência de diferentes tipos de sistemas faz com que sistemas imutáveis, ou que não respondem “positivamente” a estímulos externos tendam a desaparecer. Assim, os que prevalecem, ou “vivem”, são aqueles cujos designs são passíveis de mudanças fortemente influenciadas por minimizar restrições, ou facilitar o melhor aproveitamento de suas potencialidades, ali identificadas como fluxos. Em complemento, Marcelo R. Errera argumenta ainda a validade da lei constructal sob o ponto de vista da filosofia da ciência (30).

Quando voltamos estas ideias a uma reflexão sobre o campo da arquitetura, possivelmente em contraposição a uma visão de projeto sujeita a restrições objetivas, o processo de projeto envolve uma série de decisões de ordem subjetiva ou que muitas vezes são difíceis de prever e mensurar. O ato de projetar envolve um processo cognitivo que constantemente visa balancear uma quantidade enorme de critérios, e fazer juízo de valor em questões que ao mesmo tempo oferecem vantagens e desvantagens (31). Dessa forma, vê-se que diversos fatores como o método de representação do projeto, as analogias buscadas durante o processo, as particularidades de um terreno, a legislação de determinado zoneamento urbano, a cultura de determinado povo ou os costumes diários de uma família, a quantidade de reuniões com o cliente durante o processo, o relacionamento com o cliente, tudo isso e muitos outros aspectos influenciam no processo de projeto e no resultado de uma obra em particular.

Dessa forma, mesmo que o enunciado da lei constructal não contemple ou não se preocupe com o ato ou o processo de projetar, ele estabelece a necessidade de uma escala de tempo adequada para que a adaptação de um determinado sistema seja de fato perceptível. Assim, embora as heurísticas adotadas para a solução de um projeto, em específico, simplifiquem algumas soluções em prol de concluir o próprio artefato, causando assim uma avaliação segmentada das restrições impostas ao projeto, ao pensar numa escala temporal, ou ainda comparando-se diferentes artefatos sujeitos a condições semelhantes, podemos então relacionar o enunciado de Bejan e Lorente (32) com uma produção arquitetônica. Se o enunciado, que prevê uma força evolutiva atuando no design das coisas, for também aplicável ao campo da arquitetura, independente do resultado obtido em um ou outro artefato, mas dentro de uma escala de tempo adequada, podemos então considerar a atuação de uma lei para o design dos artefatos arquitetônicos, naqueles elementos susceptíveis da lei ser aplicada. O estabelecimento de uma escala temporal adequada para empiricamente observar tal processo evolutivo aplica-se igualmente à evolução de espécies biológicas, ao ponto de afetar a percepção empírica desta teoria segundo Darwin.

Para tanto faz-se necessário identificar algumas características dentro no campo da arquitetura, especialmente reconhecê-la como um sistema.

Arquitetura como um sistema

Segundo Simon (33), para identificar uma força evolutiva associada a um sistema são necessárias três diferentes frentes:

• O entendimento do ambiente em que este sistema está inserido;
• O entendimento do sistema e de sua lógica interna, assim como a relação que este estabelece com o ambiente, e;
• A busca por uma meta, objetivo ou propósito que sustentará a permanência deste sistema no tempo.

Estas frentes não são elementares de serem identificadas, ainda mais quando se trata da arquitetura enquanto disciplina. A produção da arquitetura é conduzida por conceitos por vezes divergentes, sofre transformações junto à retórica dominante ou junto a diferentes entendimentos sobre o que é arquitetura, ou ainda sobre diferentes formas de conduzir um processo de trabalho que leva a um resultado materializado.

“O ato de tomar uma decisão arquitetônica talvez possa ser despido da sua mística quando se considera que um conjunto de operações muito mais viável resulta em algo — não um estilo, sequer uma disciplina, mas um agregado indefinido de operações que foram inteligentes e adequadas e deram a uma situação a sua quarta dimensão” (34).

Lawson (35) aponta o quão recentes são os estudos com um olhar mais distanciado de uma visão introspectiva de projeto, na qual um indivíduo daria todas as soluções projetuais, ou o que podemos chamar de o paradigma do gênio projetista. Após a década de 1980, uma visão de processo e organização de etapas de projeto, hierarquia das decisões e entendimento do pensamento projetivo, baseada em indícios recolhidos, permitiu um entendimento mais amplo de como se organiza o pensamento do projetista e das equipes de projeto durante a sua concepção. A intenção de reconhecer o processo de projeto, e não somente o objeto em si, e as condições que levaram a determinado resultado, apresentou ao campo da arquitetura meios para perceber um sistema maior ao qual a arquitetura está inserida, composto por partes interdependentes que se relacionam intensivamente.

Esse processo está relacionado às questões internas de projeto que se adaptam em função da cultura local, do cliente, dos usuários, da equipe de projeto, das legislações e de tantos outros fatores. E assim, espera-se que os arquitetos e projetistas tenham, durante o processo criativo, uma dose de expressão do seu tempo, de tradução das próprias vivências e experiências projetadas em uma solução espacial: “Espera-se do projetista, assim como dos artistas, que não apenas resolvam problemas, mas também levem ao processo os seus problemas e interesses” (36).

Da mesma forma, é necessário trabalhar com as restrições impostas por clientes, pelos usuários e pelos legisladores. Lawson (37) organiza, portanto, o que ele chama de modelo de problemas de projeto. Este modelo é baseado nas restrições impostas ao projeto, sejam pelos diferentes agentes envolvidos, seja pela abrangência dessas restrições: internas ou externas; ou seja, pelas diferentes qualidades destas restrições: radicais, práticas, formais ou simbólicas:

“O propósito das restrições, obviamente é assegurar que o sistema ou objeto projetado cumpra, de maneira mais adequada possível, as funções dele exigidas. Por essa razão, é mais fácil desenvolver modelos da função das restrições em campos de projeto específicos, como a arquitetura ou o desenho industrial” (38).

Lawson (39) organiza esses níveis de restrições impostos ao projeto em um diagrama cartesiano bastante didático, como uma matriz tridimensional que ajuda no entendimento da sua proposta. O modelo em si, segundo o autor, não pretende ser ou fazer parte de um método de projetar, mas de ser um auxílio para o entendimento da natureza dos problemas de projeto. E assim, quando se fala em projeto, o modelo é entendido para qualquer atribuição profissional que envolva o desenvolvimento de algum produto ou artefato (40).

A ideia central é que o resultado do processo de projeto, ao menos aquele que seja satisfatório, é o que gere um artefato que encontre certo equilíbrio dentre as naturezas das restrições impostas; equilíbrio entre os agentes: projetista, cliente, usuário e legislador; equilíbrio entre as abrangências: internas e externas e, equilíbrio entre as naturezas das restrições: radicais, práticas, formais e simbólicas.

Na medida em que temos neste modelo proposto, relação internas e ao mesmo tempo externas, podemos já visualizar características próprias daquelas percebidas em sistemas. No caso do projeto, as relações externas estarão ligadas a tudo o que compete às leis físicas, como massa, energia, gravidade, às demandas do meio ambiente e características de clima e solo, e à resposta dada ao entorno imediato, além da forma como o espaço é regulamentado e regido pelos órgãos e instituições responsáveis, ou seja, as relações externas dizem respeito à natureza da sociedade, à cultura e ao ambiente construído.

As relações internas são aquelas que competem ao próprio desenvolvimento do projeto, necessidades do cliente, programa de necessidades, interpretação das demandas, referências projetuais, estudos e reflexões frente ao problema apresentado, limitações e potencialidades da equipe que projeta e tantos outros fatores do processo.

Dessa forma, o que Lawson (41) chama de modelo poderia ser também denominado sistema, baseado nas restrições impostas ao projeto, sendo que os mesmos componentes são partes identificáveis naquilo proposto pela lei constructal, visto no item anterior e por este modelo proposto por Lawson (42).

E assim, entende-se que a arquitetura ou o processo de projeto enquanto um sistema atende às transformações da sociedade, sejam elas culturais, ideológicas, legais, ambientais ou econômicas, e atende às restrições projetuais, que vão assumindo diferentes características e diferentes pesos quando postas frente a essas questões externas. Como a arquitetura tem em si o objetivo da criação de espaços, permanecer fazendo tal ofício requer atender constantemente a esse equilíbrio de forças, ora antagônicas, ora convergentes, o que vem deixando exemplares muito diversificados na produção arquitetônica global ao longo da história.

Adaptação e permanência na produção da arquitetura

Lawson (43) relembra dois caminhos que poderiam ter se dado ao que chamamos, de maneira geral, como o modernismo na arquitetura. Mies van der Rohe, entre outros nomes, introduziu a estética do modernismo, que mais tarde viria a se tornar o Estilo Internacional, com linhas minimalistas e soluções gerais que impunham ordem à solução dos elementos específicos do projeto. Da mesma forma, a maior parte da produção de Le Corbusier seguiu na mesma linha racional. Por outro lado, outra abordagem foi percebida, no mesmo período, com Hans Scharoun, a exemplo das salas de concertos em Berlim, adaptadas às condições do terreno e ricas em detalhes específicos, assim como também a obra de Gaudí que tinha um forte apelo cultural local, voltado à reinterpretação da tradição basca.

De maneira geral, o minimalista da primeira versão foi o que se espalhou como estética e pensamento geral, muito por conta dos processos de industrialização mundial, que iam ao encontro de um discurso racional (44).

Outros exemplos de arquitetura moderna, ao menos contemporânea àqueles citados anteriormente, mas que também não representaram o Estilo Internacional, e buscaram ser bastante inovadores, são as produções soviéticas ou então fortemente influenciadas pelo Construtivismo Russo. Essas construções, no entanto, têm se deteriorado ao longo do tempo por utilizarem técnicas construtivas pouco difundidas, e que não se espalharam pelo mundo, ou que não perduraram como solução notória, exigindo hoje um esforço adicional para sua manutenção (45). Nestes casos, uma mudança no curso da história mundial, em que a visão soviética predominasse, poderia ter tornado este outro estilo arquitetônico mais difundido no mundo.

Casa Batló, detalhe da cobertura, Barcelona, Espanha, 1906. Arquiteto Antoni Gaudí
Foto Alexandre Alves, 2016

Este tipo de obsolescência não é encontrado somente neste contexto, mas também nos resquícios de obras olímpicas conhecidas ou dos avançados estádios futebolísticos exigidos que acabam não sendo mais utilizados em todo o seu potencial e se tornam estruturas de cara manutenção, como no nosso caso dos Jogos Olímpicos no Rio e a Copa do Mundo de 2014 no Brasil (46). De qualquer forma, são exemplos do que a força criativa pode gerar como artefato, e contribuem para que, ainda que por tentativa e erro, conheçamos e testemos os limites na produção arquitetônica.

Atualmente, muitas das discussões relacionadas ao campo da arquitetura estão voltadas mais a questões éticas e da responsabilidade social da profissão frente à produção das cidades e da qualidade de vida da sociedade. Projetos e intervenções contemporâneas demonstram ações voltadas ao pensamento ecológico dentro do campo da arquitetura, urbanismo e do planejamento, ideias voltadas a inclusão social, melhoria de condição de vida das populações, acesso à cidade, fiscalização civil de ações governamentais e ações de intervenção da arquitetura e do urbanismo como em Mostafavi e Doherty (47) e, mais próximo a nós com Mostafavi et al. (48). Esse pensamento, mais humanista, voltado à escala da unidade habitacional e do entorno, preocupado com a sustentabilidade das relações criadas no ambiente urbano, muito tem da contribuição da percepção dos movimentos nascidos no fim do movimento moderno, como o Team 10, ao menos em escala mundial, que começaram a orientar seus projetos menos a uma ode às máquinas, como preconizava o discurso corbusiano e mais às pessoas e às comunidades (49). E assim, o ambiente externo impõe novos pesos e fluxos no processo do projeto arquitetônico — novas restrições internas e externas, levando à extinção de “fenótipos” ou “traços” enquanto forja novos, mudando assim a arquitetura e o processo de projetar. Em contraposição, sob outras condições, em nações emergentes, no oriente médio e leste asiático, surge atualmente uma arquitetura com alto simbolismo.

Na história da arquitetura, é bastante marcante a transição da arquitetura neoclássica, voltada para atender às necessidades de uma elite dominante, que demonstrava, com erudito simbolismo, o poder atribuído a ela mesma através de uma arquitetura rebuscada, para uma arquitetura moderna, racional e otimizada, com estética abstrata. Por volta dos séculos 19 e 20, os grandes palácios e palacetes privados ou até mesmo os equipamentos culturais mais importantes, como teatros e parques financiados pela elite dominante, como forma de demonstrar uma ascensão social, foi perdendo força no discurso da arquitetura para o discurso moderno. Este era voltado à industrialização e produção em massa da arquitetura sem o simbolismo do primeiro, e muitas vezes pensado para o atendimento das demandas proletárias, mesmo que com uma visão ainda positivista como na Vila Radiosa ou nas Unidades de Habitação de Corbusier.

O historiador Jean-Louis Cohen (50) chama atenção inclusive para o carrossel de hegemonias na globalização da arquitetura, de que até mesmo o léxico arquitetônico foi sendo substituído do tradicional italiano, oriundo da Renascença, para os vocábulos franceses e ingleses nos séculos 18 e 19, para depois, no século 20, aparecem termos em alemão e predominantemente norte-americanos.

Sendo, portanto, a questão deste artigo discutir se a produção arquitetônica estaria sujeita a um processo evolutivo de adaptação constante, a história da arquitetura nos dá diversos exemplos de mudanças no curso da produção do espaço. Assim, se considerarmos que as leis físicas são constantes no tempo, a produção arquitetônica como um conjunto e não como um apanhado de artefatos isolados, estaria então condicionada às questões de adaptação cultural, política, social e ambiental, que formulam novas maneiras de pensar e produzir arquitetura. Neste sentido, parece que os próprios movimentos estilísticos e seus valores materializados em edificações são indícios de que há um processo natural de seleção, adaptação e permanência de valores éticos e de ideias na produção da arquitetura.

E reconhecendo que o modelo de projeto baseado em restrições de Lawson pode ser entendido como um sistema ao qual a produção arquitetônica estaria sujeita, pode-se identificar em um ou outro movimento estilístico pesos diferentes entre os parâmetros envolvidos. Pode-se também identificar pesos diferentes entre obras arquitetônicas de um mesmo movimento estilístico. Dessa forma, um movimento estilístico ou uma corrente de pensamento dentro da arquitetura poderia ser reconhecido como um design, que perdura por certo tempo, enquanto as condições sociais, políticas e técnicas permitirem.

Considerações finais

Não é pretensão aqui demonstrar que a produção da arquitetura esteja sujeita a uma regra geral de evolução, visto que a componente humana da criatividade e imposta ao projeto é necessária e latente. A criatividade na produção da arquitetura resulta em muitas qualidades que inclusive caracterizam arquitetura enquanto disciplina: como a busca pela qualidade espacial aos sentidos humanos, elaboração de questionamentos à sociedade vigente, busca por inovações quanto a maneira de viver, a desconstrução do pensamento predominante na produção da arquitetura e do urbanismo, a busca por uma narrativa histórica que nos identifique no tempo e no espaço, o aproveitamento de recursos e soluções da natureza. São todas elas intenções projetuais que apontam para possíveis forças internas, que irão caracterizar a produção de determinado artefato arquitetônico ou até mesmo de um movimento, hora pesando mais para um aspecto, hora mais para outro.

Da mesma forma, não é pretensão desconsiderar o valor histórico e de identidade atribuído ao nosso patrimônio arquitetônico, em prol de uma previsão otimizada de soluções eficientes e responsivas aos estímulos do ambiente construído. Por outro lado, quando o olhar para a produção arquitetônica toma uma escala temporal mais ampla, existem certas ideias que têm maior profusão em determinado período, ora influenciado por um indivíduo, mas muitas vezes por uma condição cultural, política e social mais disseminada que acaba sendo compartilhada por uma sociedade, como no caso do Estilo Internacional (51).

As quebras de paradigmas no decorrer da história da arquitetura também são formas de expandir os limites do campo da arquitetura. Muitas das vezes algumas soluções ou discursos muito eruditos em relação à arquitetura geram objetos isolados, de grande valor artístico e cultural, mas que não configuram o que poderia ser chamado de uma arquitetura característica de determinada cultura ou sociedade.

Assim, a reflexão introspectiva e artística da produção arquitetônica parece que sempre terá seu lugar no campo da arquitetura, sendo até mesmo a de maior destaque, muitas vezes. Mas a julgar pelos últimos prêmios Pritzker (52), nos quais se vê que a própria academia e a crítica arquitetônica têm se voltado para um discurso que premia projetos de menor escala, de maior impacto social, uma arquitetura que não seria aquela denominada “arquitetura do espetáculo”, fica evidente que vivemos tempos em que a arquitetura, enquanto sistema, encontra equilíbrio das suas restrições em novos valores.

No campo da física, enquanto campo da ciência que estuda a natureza, a Teoria Constructal propõe que seria “natural” emergir design tanto em sistemas naturais quanto em artefatos, e que sistemas cujos designs não evoluem para ampliar o acesso de suas grandezas vitais tendem a ser extintos. Há uma força motriz natural para contínua evolução de sistemas.

Neste artigo é proposta uma análise da disciplina da arquitetura enquanto sistema. Baseando-se no método das restrições de Lawson, identifica-se aqui características da produção arquitetônica, que se adapta e se transforma no tempo, gerando diferentes movimentos estilísticos e discursos éticos que refletem anseios da sociedade, e se materializam em diferentes objetos.

Tendo em vista que para a identificação da arquitetura enquanto sistema é necessária uma escala temporal, alguns exemplos ao longo da história permitiram exemplificar como o enunciado da lei constructal, extraído de outra área de conhecimento, poderia estar aplicado, de maneira natural, no design de artefatos arquitetônicos.

Com o avanço das capacidades computacionais, a simulação de diversas soluções formais, sujeitas a questões estéticas e de desempenho, tem se mostrado como um dos possíveis caminhos para a produção arquitetônica. Os modelos evolutivos são criados para mimetizar a evolução natural do design das coisas, naturais ou artificiais. Porém, aqui se propõe discutir que, independentemente de ferramentas paramétricas de modelagem computacional, de algoritmos genéticos aplicados à solução do problema de formas, um processo natural de busca pelo ideal no design de arquitetura já é uma condição intrínseca a essa disciplina.

Dessa forma, por mais que algumas produções que extrapolem os limites conhecidos ou que, de alguma forma, contenham grande carga individual do arquiteto, entende-se que a arquitetura, enquanto disciplina, tende a produzir artefatos que se adequem à lógica de um sistema, que envolve sociedade e projeto. E que com uma escala de tempo adequada, é possível perceber a adaptação da produção arquitetônica em resposta a estímulos dessas restrições.

Nosso ensaio espera contribuir para o exercício de arquitetura das seguintes maneiras: primeiramente do ponto de vista fundamental, com a proposição de que arquitetura é um fenômeno natural: ela emergiu e evoluiu em quase todas as civilizações de que se tem conhecimento. Segundo, que o uso de ferramentas computacionais ampliou o acesso de fluxos de informações (restrições internas e externas) no ato de projetar, no exercício da arquitetura. Terceiro, tais ferramentas viabilizaram uma expansão criativa facilitando o acesso há mais possibilidades de design e no esforço empregado. Por fim, entender que os avanços, a evolução dos meios de exercer arquitetura seria um processo natural.

notas

1
SIMON, Herbert. The sciences of the artificial. 3rd edition. Cambridge, The MIT Press, 1996.

2
HOLLAND, John. Adaptation in Natural and Artificial Systems. Cambridge, The MIT Press, 1992.

3
Idem, ibidem.

4
BEJAN, Adrian; LORENTE, Sylvie. Design with Constructal Theory. New Jersey, John Wiley and Sons, 2008.

5
OXMAN, Rivka. Thinking difference: Theories and models of parametric design thinking. Design Studies, v. 52, 2017, p. 4–39.

6
LAWSON, Bryan. Como arquitetos e designers pensam. São Paulo, Oficina de Textos, 2011.

7
Idem, ibidem.

8
FRAZER, Julia. An evolutionary architecture. London, Architectural Association, 1995.

9
MITCHELL, William J. A lógica da arquitetura: projeto, computação e cognição. Campinas, Editora da Unicamp, 2008.

10
LEACH, Neil; SCHUMACHER, Patrik. On Parametricism: A Dialogue Between Neil Leach and Patrik Schumacher. Time + Architecture, n. 5, 2012, p. 1–8.

11
Idem, ibidem.

12
Idem, ibidem.

13
LORENTE, Sylvie; BEJAN, Adrian. The Constructal law in engineering and elsewhere. Constructal Law and Second Law Conference, Porto Alegre, Unisinos, mar. 2019; ERRERA, Marcelo Risso. Constructal design of drying plants with continuous mixed-flow grain dryers. Constructal Law and Second Law Conference, Porto Alegre, Unisinos, mar. 2019; HEYER, Mark. The Constructal Law, neurobiology and art. Constructal Law and Second Law Conference, Porto Alegre, Unisinos, mar. 2019; LATIF, Aseel Abdulhaleem; SHAHIN, Bahjat Rashad. Structural Design According to Constructal Theory in Architecture. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.

14
ALVES, Alexandre Bessa Martins. Evolutionary building design: Modular shading device and the search for daylighting performance. PhD Thesis. Curitiba, Universidade Federal do Paraná, 2020.

15
Idem, ibidem.

16
DAWKINS, Richard. O maior espetáculo da terra: as evidências da evolução. São Paulo, Companhia das Letras, 2009. Há quem argumente (e.g., Dawkins) que, a esta altura, já deveria ser considerada “lei” pois há poucas dúvidas que a atual síntese seja a verdadeira explicação da origem das espécies, ela é um fato. Assim o termo “teoria”, neste caso, é mera expressão da parcimônia e humildade da comunidade científica.

17
LEVINSON, Gene. Rethinking Evolution: The Revolution That's Hiding in Plain Sight. Hackensack, New Jersey, World Scientific, 2019.

18
Idem, ibidem.

19
REIS, A. Heitor; BEJAN, Adrian. Constructal theory of global circulation and climate. International Journal of Heat and Mass Transfer, v. 49, 2006, p. 1857–1875.

20
ROCHA L. A. O., LORENTE, Sylvie, BEJAN, Adrian. Tree-shaped vascular wall designs for localized intense cooling. International Journal of Heat and Mass Transfer, n. 52, 2009, p. 4535-4544; ROCHA, L. A. O., LORENTE, S., BEJAN, A., e ANDERSON. R. Constructal Design of Underground Heat Sources or Sinks for the Annual Cycle. International Journal of Heat and Mass Transfer, n. 55, 2012, p. 7832–7837.

21
ROCHA L. A. O.; LORENTE S.; BEJAN A. Distributed energy tapestry for heating the landscape. J. Applied Physics, vol. 108, 2010, p. 124904.

22
LORENTE, S.; CETKIN, E.; BELLO-OCHENDE, T.; MEYER, J. P.; BEJAN, A. The constructal-law physics of why swimmers must spread their fingers and toes. Journal of Theoretical Biology, n. 308, 2012, p. 141–146.

23
BEJAN, A.; CHARLES, J. D.; LORENTE, S. The evolution of airplanes. Journal of Applied Physics, n. 116, 2014, p. 044091.

24
Idem, ibidem.

25
BEJAN, A.; ERRERA, M. R. Wealth inequality: The physics basis. Journal of Applied Physics, n. 121, 2017, p. 124903.

26
BEJAN, A.; GUNES, U.; ERRERA, M. R.; SAHIN, B. Social organization: The thermodynamic basis. International Journal of Energy Research, n. 42, 2018, p. 3770–3779.

27
BEJAN, A.; ERRERA, M. R.; GUNES, U. Energy theory of periodic economic growth. Int J Energy Res. 2020; 44: 5231– 5242.

28
BEJAN, Adrian; LORENTE, Sylvie. Op. cit.

29
Do original: “Para que um sistema de fluxos, de tamanho finito, persista no tempo (viva, ou não seja extinta), sua configuração deve mudar, no tempo, de forma que promova acesso cada vez mais facilitado às suas correntes (fluidos, energia, espécies etc.)”. Tradução dos autores.

30
ERRERA, Marcelo R. Constructal Law in light of philosophy of science. Proceedings of the Romanian academy. Series A [Special Issue], 2018, p. 111–116

31
Idem, ibidem.

32
BEJAN, Adrian; LORENTE, Sylvie. Op. cit.

33
SIMON, Herbert. Op. cit.

34
COOK. Apud SIMON, Herbert. Op. cit., p. 171.

35
LAWSON, Bryan. Op. cit.

36
Idem, ibidem, p. 89

37
Idem, ibidem.

38
Idem, ibidem, p. 100.

39
Idem, ibidem.

40
Artefato embora não seja um termo aplicado pelo autor citado, segundo a definição de Simon, é qualquer objeto produzido pelo ser humano. SIMON, Herbert. Op. cit.

41
LAWSON, Bryan. Op. cit.

42
Um segundo modelo é ainda exposto nesta nova edição da publicação, porém este novo modelo é mais centrado nas habilidades do profissional projetista durante a elaboração do projeto. O segundo modelo faz um paralelo com a obra de Donald A. Schön, e em certo ponto se atém mais às questões introspectivas do processo de projeto novamente, embora traga uma visão bastante abrangente. Em contraponto, o modelo da primeira edição descrito aqui, demonstra uma visão mais externa ao processo, caracterizando a atividade projetiva como um sistema, em alinhamento com a reflexão proposta nesse artigo. SCHÖN, Donald A. The Reflective Practioner: How professionals think in action. Londres, Temple Smith, 1983.

43
LAWSON, Bryan. Op. cit.

44
COHEN, Jean-Louis. O futuro da arquitetura desde 1889: uma história mundial. São Paulo, Cosac Naify, 2013.

45
BERG, Nate. Modernist architecture has a dirty secret: Many of the buildings were too innovative. Fast Company, July 17th 2020 <https://bit.ly/3Qb94zn>.

46
SILVESTRE, Gabriel. O não legado e os Jogos que não foram. A primeira candidatura olímpica do Rio de Janeiro e o imaginário de legado urbano para a cidade. Arquitextos, São Paulo, ano 17, n. 200.00, Vitruvius, jan. 2017 <https://bit.ly/3RecNwO>; SELDIN, Claudia; VAZ, Lilian Fessler; BARROS, Caio César de Azevedo; COSTA, Pedro Vitor Ribeiro; GAVINHO, Thomas Ilg. A resistência em espaços resultantes dos megaeventos: Apropriações insólitas através da cultura. Anais do 18º Enanpur, Natal, EDUFRN, 27–31 mai. 2019.

47
MOTAFAVI, Mohsen; DOHERTY, Gareth. Urbanismo ecológico. Barcelona, Gustavo Gili, 2004.

48
MOSTAFAVI, Mohsen; DOHERTY, Gareth; CORREIA, Gareth; CALISTO, Ana Maria Durán; VALENZUELA, Luis. Urbanismo ecológico na América Latina. Barcelona, Gustavo Gili, 2019.

49
Idem, ibidem.

50
COHEN, Jean-Louis. Op. cit.

51
Idem, ibidem.

52
2022: Diébédo Francis Keré; 2021: Anne Lacaton e Jean-Philippe Vassal; 2020: Yvonne Farrell e Shelley McNamara; 2018: Balkrishna Doshi; 2017: Rafael Aranda, Carme Pigem and Ramon Vilalta; 2016: Alejandro Aravena. Ver The Pritzker Architecture Prize <https://bit.ly/2FNSSnl>.

sobre os autores

Alexandre Bessa Martins Alves é arquiteto urbanista (Ufes, 2010), mestre em engenharia de construção civil (UFPR, 2014) e doutorando em engenharia de construção civil (UFPR), professor do departamento de arquitetura e urbanismo (Unisales), tendo publicado a obra: Evolutionary building design: Modular shading device and the search for daylighting performance, Tese de doutorado, UFPR, 2020.

Aloísio Leoni Schmid é engenheiro mecânico (UFPR, 1990), mestre em Engenharia (Universidade de Utsunomiya, 1993) e doutor em Engenharia (Universidade de Karlsruhe, 1996). É professor associado da UFPR em que atua nos cursos de graduacão em Arquitetura e Urbanismo e Luteria (desde a fundação), e nos programas de pós-graduação em Engenharia Civil e em Design. Autor do livro Ideia de conforto: reflexões sobre o ambiente construído (Pacto Ambiental, 2005).

Marcelo Risso Errera é graduado em Engenharia Mecânica pela Ufes, mestrado em Engenharia Mecânica pela Unicamp (1994) e doutor em Filosofia (1999) e pós-doutor (2013) pela Duke University. Atualmente é professor associado da UFPR, onde exerce a função de vice-chefia do departamento de Engenharia Ambiental. Tem experiência em temas de sustentabilidade energo-ambiental e teoria dos constructais.