Mapas Axiais, Espaços Convexos e Isovistas

Transcrição

1 1 Faculdade de Arquitectura da UTL Mapas Axiais, Espaços Convexos e Isovistas A Teoria da Sintaxe Espacial e o Uso de Aplicações Informáticas Victor Manuel Mota Ferreira Assistente - victor@fa.utl.pt

2 2 E nquadramento Apresentação de uma forma de repres enta ç ã o g rá fic a e num éric a do es pa ç o, e da sua a ná lis e, recorrendo a técnicas manuais e a ferramentas informáticas, que são já us a da s e tes ta da s à muitos anos, existindo inúmeros estudos publicados sobre a sua utilização, um pouco por todo o mundo

3 3 C o ntex to teó ric o As teorias arquitectónicas têm sido fortemente normativas, e fracamente analíticas, no que tiveram demasiadamente preocupadas em dizer ao projectista como os edifícios e ambientes deveriam ser, e pouco preocupadas em como eles são na realidade. estudo em primeira-mão dos edifícios e ambientes construídos levará a um novo tipo de teoria: uma teoria analítica da arquitectura, isto é, uma que procure entender a arquitectura como um fenómeno, antes de tentar orientar o projectista.

4 4 Na figura 1-a, dois objectos estão relacionados matematicamente, de maneira que se pode dizer que A está para B assim como B está para A. No entanto, uma vez essa relação estabelecida em relação a um terceiro, neste caso a superfície da terra, estamos perante uma relação configuracional. Por exemplo na figura b, podemos dizer que A está para B assim como B está para C, mas para chegar de A a B temos de passar por C. A seguir a ideia de permeabilidade ou conexão pode ser introduzida. Se os objectos têm uma relação simétrica onde todos os espaços têm uma profundidade mínima entre cada um (estão directamente ligados), podemos dizer que A está para B assim como B está para C (Figura c). Finalmente se colocarmos B em cima de A, resulta uma relação assimétrica (Figura d) Isto porque, para chegar a B de C, tem de se passar por A, mas isto não é necessário para ir de C para A

5 5 - formalismos configuracionais provaram ser os mais eficazes em detectar regularidades formais e funcionais em sistemas reais. Haverá provavelmente três razões para isso. Primeiro, os métodos quantitativos propostos são dirigidos directamente ao problema da configuração, isto é o problema de entender os efeitos simultâneos de um conjunto complexo de entidades, umas nas outras, através do seu padrão de relações. Estas técnicas quantitativas extremamente simples terão levado a um sucesso desproporcionado em encontrar regularidades formais e funcionais significantes (Configuração parece ser pelo menos uma das coisas importantes nos padrões urbanos e arquitecturais). Segundo, na análise configuracional, foi prestada tanta atenção teórica à representação do sistema formal e espacial a ser analisado como ao método de quantificação. Terceiro, foi prestada bastante atenção à representação gráfica dos resultados de análise matemática, de forma a que as estruturas formais identificadas em complexos formais ou espaciais, podem-se ser vistas e entendidas intuitivamente sem a intermediação do formalismo matemático.

6 6 A análise configuracional assenta na ideia do movimento como forma do indivíduo perceber a cidade. geometria natural do que as pessoas fazem no espaço as pessoas movem-se por linhas, e tendem para linhas em percursos mais complexos

7 7 Síntaxe Espacial Conjunto de técnicas para descrever e analisar configurações espaciais de todos os tipos, especialmente dos edifícios, vilas e cidades.

8 8 Identificação de elementos espaciais Em simples casas, por exemplo, pode ser razoável ver-se cada divisão como um elemento espacial, mas em outros tipos de complexo espacial, como edifícios em open space, ou áreas urbanas, o que é e não é um espaço é menos óbvio. A Sintaxe Espacial propõe várias maneiras de quebrar o espaço em elementos. Qual deles usar depende do objectivo da análise. Este é fase da representação. Análise de relações configuracionais entre elementos espaciais Na prática isto significa sempre considerar o conjunto de relações espaciais como um esquema gráfico, e analisar as inter-relações entre espaços, tratando-as como elementos (nódulos) desse esquema. Este é a fase analítica.

9 Gráficos de Limites (Boundary graphs) À duas formas óbvias de isto ser aplicado aos edifícios: -Fazer um gráfico das relações de adjacência entre um grupo de divisões; ou fazer um gráfico das relações de acesso entre os espaços das divisões (gráfico de permeabilidade ou gráfico de acessibilidade). Obviamente não pode haver uma relação de permeabilidade directa sem que ela seja também uma relação de adjacência. 9

10 10 Gráficos de Limites (Boundary graphs) O tipo mais simples de gráfico de permeabilidade é aquele em que os limites de um espaço definem cada elemento espacial. Chama-se a isso um gráfico de limite.

11 11 Gráficos Justificados (Justified graphs) Só por si, estes esquemas gráficos não são muito mais informativos do que os desenhos das plantas dos edifícios. No entanto, uma vez criado o gráfico, existe uma técnica muito útil para clarificação visual da sua estrutura: o gráfico justificado. Isto é tão importante que normalmente é feito directamente, muitas vezes nem sequer passando pela versão não justificada. É muitas vezes desenhado a partir do espaço exterior. Como é tão intuitivo desenhá-lo desta forma, há uma tendência a esquecer de que não é a única raiz possível.

12 12 Gráficos Justificados (Justified graphs) O gráfico é justificado da seguinte forma: selecciona-se a raiz do gráfico, e alinha-se todos os espaços directamente ligados, um nível acima, garantindo que todas as ligações estão certas e mantendo o gráfico o mais raso possível. Continua-se a alinhar o conjunto de divisões do próximo nível de profundidade, até se ter desenhado todas as ligações e espaços do gráfico de permeabilidade original

13 13 Gráficos Justificados (Justified graphs) Se desenhar o gráfico justificado a partir de raízes diferentes, verá que a forma do gráfico altera. Isto acontece porque os espaços são normalmente, relacionados de forma diferente dentro da configuração geral.

14 14 Mapas axiais Ela identifica as linhas rectas maiores e em menor número que cobrem todos os espaços convexos na planta. O mapa axial é o cavalo de batalha da análise urbana. O objectivo aqui é identificar as linhas de visão e acesso mais longas e em menor número, que cubram o sistema e passem por todos os espaços convexos.

15 15 Do ponto de vista prático, a intuição humana e o computador usam o mesmo método para dividir o espaço axialmente, que é por referência às fachadas que descrevem a estrutura dos espaços sob investigação. Encosta-se uma régua de encontro à linha de fachadas dos edifícios, que definam uma linha de vista longa e move-se de forma a que a régua toque as fachadas do outro lado da rua. Maximiza-se o comprimento desta linha. Começa-se com as linhas mais longas e termina-se nas menores. Todos os espaços convexos no sistema devem ser cruzados e todos os anéis completos. Não deverá existir repetição de linhas axiais.

16 16 O Mapa axial permite criar um grafo da rede urbana, permitindo calcular matematicamente algumas medidas. Medidas espaciais: Integração Global (raio n) Integração Local (raio 3) Conectividade Controle

17 17 Integração Global (raio n) Uma propriedade chave de um mapa axial é a integração. A Integração mede até que ponto cada linha do mapa está presente nos percursos mais simples (menor número de mudanças de direcção) de e para todas as outras linhas. Normalmente a integração é medida para todas as linhas do sistema em relação a todas as outras. Isto é chamado integração raio n (infinito), ou integração global.

18 18 Integração Global (raio n) Mapa de Londres

19 19 Integração Local (raio 3) Uma versão da integração, chamada integração raio 3 ou integração local, restringe as medições de percursos somente às linhas que estão até três esquinas de distância de cada uma das outras. Isto mede a importância no acesso localizado de um espaço numa zona restrita de um edifício ou de uma malha urbana (a importância para o movimento, de uma determinada rua no bairro...).

20 20 Integração Local (raio 3) Mapa de Londres

21 21 Conectividade A medida mais simples de todas é a conectividade, que mede o número de linhas que determinada linha intersecta no sistema. Controle Esta medida é calculada atribuindo inicialmente o valor de 1 a cada linha no sistema. Cada linha divide esse valor uniformemente por todas as linhas que a tocam. Por exemplo, uma linha com quatro linhas vizinhas distribuiria um valor de 0,25 a cada uma. De igual forma a linha que distribui também recebe de todas as suas vizinhas valores correspondentes às ligações delas. Desta forma uma linha longa com muitas linhas vizinhas que estejam pouco ligadas obterá um valor de controle elevado. As linhas pouco ligadas terão um valor de controle fraco.

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23 23 Integração Global (raio n) Mapa Axial de Lisboa

24 24 Correlação entre dados de Movimento Observado e Integração Global (raio n) Avenidas Novas (Lisboa)

25 Isovistas (ou Campos Visuais) A Isovista de um espaço é a representação de tudo o que pode ser visto directamente dele imagine-se como um raio de luz espalhando-se e iluminando todo o espaço que alcança e projectando uma sombra sempre que objectos se interponham ao seu percurso. Contrariamente aos mapas axiais ou convexos, o que quer que se use como base para fazer a isovista isovista convexa, isovista axial, isovista de um conjunto de espaços, isovista de um ponto ou fachada um conjunto completo de isovistas de todas as fontes sobrepor-se-ão. Parcialmente por esta razão, não se fazem normalmente isovistas de todos os espaços no sistema, embora a sobreposição seja teoricamente importante e poderá a revelar-se importante de futuro. 25

26 26 Isovistas (ou Campos Visuais) - Isovista pontual e de espaço convexo (praça)

27 27 Isovistas (ou Campos Visuais) Isovista de rua

28 28 Isovistas (ou Campos Visuais) Isovista de fachada

29 29 Fases da Metodologia de estudo com Síntaxe Espacial: 1. Predição: Criação de um modelo configuracional da malha em estudo (mapa axial). Este modelo permitirá gerar valores de configuração e integração do espaço físico (medidas calculadas a partir do grafo do mapa axial). 2. Observação e recolha de dados: Recolha no local de dados de movimento de pessoas ou veículos (conagem num local corespondente a cada uma das linhas do mapa axial que se queira estudar). 3. Análise: Verificar a correlação entre dados reais de movimento observado e previsão do modelo configuracional (mapa axial).

30 30 Redução do erro estatístico inerente ao modelo Criação de zona Buffer nas margens exteriores do modelo para reduzir erros na zona de estudo Uma vez que por simplificação da realidade o mapa axial tem de determinar nalgum sítio, considera-se uma área maior do que o necessário para desviar o erro para fora da área a estudar.

31 31 Esquema do sistema usado para registo de contagens de movimento Método do Portal A contagem é feito em períodos de tempo rigorosamente registados com ajuda de cronómetro (habitualmente períodos de 5 ou 10 minutos), em vários períodos do dia para permitir ter uma ideia do movimento ao longo do mesmo (também deve incluir os vários dias da semana para a amostra não ser desviada por padrões de comporamento ligados a dias determinados.

32 Cascais Análise de Síntaxe Espacial Exemplo de fases da análise, desde desenho do mapa axial em CAD até análise final.

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52 Cascais contagens de fluxos pedonais

53 53 Portais de contagem

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57 Cascais Isovistas

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65 VGA - Visibility Graph Analysis

66 66 VGA cálculo

67 67 VGA Impacto no espaço da alteração da confguração (quadrado branco é um obstáculo visual)

68 68 VGA Neighbourhood size

69 69 VGA Control

70 70 Depthmap - Agentes (Galeria Tate vista 3D) Utilização de agentes virtuais que simulam o movimento de pessoas dentro do espaço, registando-se os seus percursos. Permite analisar movimento em espaços ainda não construídos.

71 71 Depthmap Agentes Caminhos (Galeria Tate)

72 72 Depthmap Agentes Níveis de movimento (Galeria Tate)

73 Referências: Space Syntax Lab: Empresa Space Syntax: Simpósios c/ artigos acessíveis: Livro do Prof. Bill Hillier: Contacto: Victor Ferreira Página web: 73