Modelos generativos na conceção arquitetónica de estruturas de madeira : aplicação de componentes de Cross Laminated Timber e Glued Laminated Timber no Centro Interpretativo do Castro de Monte Castêlo

Abstract

A dissertação de mestrado explora a modelação paramétrica aplicada ao desenho estrutural e à eficiência construtiva de materiais do sistema Mass Timber como o Cross Laminated Timber (CLT) e o Glued Laminated Timber (GLT), na arquitetura. Com o aumento da preocupação das práticas arquitetónicas sustentáveis, materiais como o CLT e o GLT, têm benefícios ambientais como sejam a sua baixa pegada ecológica e potencial de reutilização. Desta forma, proporcionam não só soluções eficientes em termos estruturais, como também reforçam o compromisso com a sustentabilidade ambiental. É, por isso, essencial adotar novas ferramentas para apoiar o processo de projeto. A importância no desenvolvimento e otimização do desenho através destas, destaca-se pela análise das características dos componentes como a resistência, a estabilidade dimensional e a visualização da integração dos elementos na arquitetura do edifício. As plataformas Building Information Modeling (BIM) tornam-se, assim, indispensáveis por permitirem a introdução de melhorias em tempo real e pela capacidade de facilitar a colaboração de todas as especialidades envolvidas no projeto. Para este estudo, optou-se pela ferramenta Autodesk Revit® para a modelação paramétrica e visualização 3D do sistema estrutural. A aplicação prática é demonstrada através do caso de estudo do Centro Interpretativo do Castro de Monte Castêlo, onde o CLT e o GLT foram incorporados no desenho estrutural de forma a explorar as suas potencialidades no âmbito da arquitetura sustentável. O estudo teórico permitiu perceber as diferentes propriedades (mecânicas, térmicas, acústicas, absorção, resistência ao fogo e químicas) dos elementos em Mass Timber e, com a introdução dos parâmetros na modelação em BIM, o desenho tornou-se mais eficiente. Assim, pode afirmar-se que a adoção de ferramentas BIM, como o Autodesk Revit®, facilitam as abordagens para avaliar melhores soluções em tempo real, permitindo todos os ajustes necessários e resultando nas escolhas mais adequadas para as necessidades de projeto. Palavras-Chave: Desenho generativo; Modelos estruturais; Cross Laminated Timber; Glued Laminated Timber; BIM; Autodesk Revit®.

The master’s dissertation explores parametric modeling applied to structural design ant the constructive efficiency of materials in the Mass Timber system, such as Cross Laminated Timber (CLT) and Glued Laminated Timber (GLT), in architecture. With the growing concern for sustainable architectural practices, materials like CLT and GLT offer environmental benefits such as a low ecological footprint and potential for reuse. Thus, they provide not only efficient structural solutions but also reinforce a commitment to environmental sustainability. It is, therefore, essential to adopt new tools to support the project process. The importance of developing and optimizing designs using these tools is highlighted by the analysis of component characteristics such as strength, dimensional stability, and the visualization of how elements integrate into the building’s architecture. Building Information Modeling (BIM) platforms become indispensable as they enable real time improvements and facilitate collaboration among all project stakeholders. For this study, the Autodesk Revit® tool was chosen for parametric modeling and 3D visualization of the structural system. Practical application is demonstrated through the case study of the Centro Interpretativo do Castro de Monte Castêlo, where CLT and GLT were incorporated into the structural design to explore their potential in sustainable architecture. The theoretical study allowed for and understanding of the different properties (mechanical, thermal, acoustic, absorption, fire resistance, and chemical) of Mass Timber elements. By introducing these parameters into BIM modeling, the drawing became more efficient. Therefore, it can be concluded that adopting BIM tools, such as Autodesk Revit®, facilitates approaches to assess better solutions in real time, allowing for necessary adjustments and resulting in the most suitable choices for project needs. Keywords: Generative Design; Structural Models; Cross Laminated Timber; Glued Laminated Timber; BIM; Autodesk Revit®.