Arte concreta
Graças ao domínio da técnica de protensão e ao refinamento dos cálculos, a estrutura complexa, dissimétrica, leve e monumental da Cidade das Artes (ex-Cidade da Música) pode ser considerada uma obra-prima de esbeltez
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Depois de sete anos de obras e paralisações, a Cidade das Artes do Rio de Janeiro (ex-Cidade da Música), um dos mais arrojados empreendimentos públicos destinado à cultura das últimas décadas no País, será finalmente entregue à população no próximo mês de outubro. Construído na Barra da Tijuca, no entroncamento das avenidas Ayrton Senna e das Américas, o complexo monumental concebido pelo francês Christian de Portzamparc (Prêmio Pritzke de 1994) para sediar a Orquestra Sinfônica Brasileira (OSB) oferece espaços de padrão internacional para audições, tanto de música sinfônica e ópera, quanto de música de câmara e popular.
A história desse primeiro projeto de Portzamparc no Brasil teve início em 2002, quando Cesar Maia, então prefeito do Rio, confiou ao arquiteto a concepção do edifício. A encomenda pública sem concorrência foi possível graças à experiência reconhecida do arquiteto, já com mais de 30 projetos musicais em todo o mundo, entre eles o da Cité de La Musique de La Villette, em Paris, a Filarmônica de Luxemburgo e a Escola de Dança de Ópera de Nanterre, França.
Desde o início, ficou claro para o arquiteto que o edifício seria um símbolo público com presença forte no local, e um equipamento de altíssimo nível técnico, com espaços para audições musicais tão bons quanto os melhores do mundo. A arquitetura deveria dialogar, sem competir, com o entorno exuberante, e sua lógica construtiva seria, necessariamente, adaptada ao Brasil.
O programa estabelecido resultou de uma longa lista de necessidades definidas pelos músicos e pelo maestro da Orquestra Sinfônica Brasileira na época, Yeruham Scharovsky, e também por Cesar Maia, que queria uma sala para concertos sinfônicos adaptável a espetáculos de ópera. Assim, além da Grande Sala destinada a concertos sinfônicos e de ópera, o complexo musical do Rio de Janeiro disporia de sala para música de câmara/música popular/jazz, para música eletroacústica, camarins; salas de ensaio; salas para aulas de música; midiateca; depósito de instrumentos; escritórios da administração da OSB; três cinemas de arte, além de restaurante, cafés e lojas. No térreo, um parque com espelho d'água e plantas dos mangues da região abrangeria todo o terreno. E como a intervenção teria um forte impacto urbanístico na área, foi prevista a construção de túneis, passagens subterrâneas e vias para integração dos acessos de pedestres com os meios de transporte público, além de área de estacionamento para 650 veículos.
Um volume vazado e elevado
O conceito desenvolvido para o projeto - um terraço no alto, aberto para o entorno - incorpora elementos representativos da arquitetura moderna brasileira e surgiu naturalmente nos primeiros estudos. O arquiteto queria elevar a construção o suficiente para obter sua visibilidade e destacá-la ao longe. "Se ficasse no solo, o edifício desapareceria no conjunto", explica o arquiteto. Após vários estudos e incontáveis esboços e maquetes preparatórias, o projeto finalmente tomou forma e foi apresentado ao prefeito Cesar Maia em fevereiro de 2003, para aprovação. O estudo preliminar e o anteprojeto de arquitetura foram desenvolvidos pelo ACDP (Atelier Christian de Portzamparc), em Paris, enquanto os projetos básico e executivo foram feitos no Rio, pela equipe de Luiz Antonio Rangel (L.A. Rangel Arquitetos), sob supervisão dos arquitetos da ACDP do Brasil Projetos, filial carioca do ateliê parisiense.
Aberto à paisagem e à circulação do público, livre para as entradas de ar e luz, o grande belvedere se organiza entre duas imensas lajes com 90 m de largura e 200 m de comprimento - a da esplanada, a 10 m do solo, e a da cobertura, a 30 m. Entre as lajes, surgem os cinco blocos independentes, "casulos" de formatos variados e isolados acusticamente, que abrigam todos os itens do programa. Esses blocos receberam fechamentos de cascas de concreto protendido, em forma de grandes velas cilíndricas, com linhas oblíquas, que partem do solo como pilotis. Com uma abertura no centro, para permitir a circulação do ar, a grande laje de piso tem sob ela o jardim que envolve toda a área da edificação, inclusive as estruturas dos pilotis.
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As dimensões monumentais do projeto, e o programa extenso e variado, exigiram o engajamento de uma legião de operários - cerca de 3 mil nos momentos de pico -, e equipes de engenheiros e arquitetos com diversas especializações, como cálculo, estruturas, instalações prediais, acústica, cênica, luminotécnica, esquadrias, impermeabilização, transporte vertical, paisagismo e sistema viário.
Como o cálculo estrutural seria crucial para o projeto, Portzamparc fez questão de que fossem contratados especialistas brasileiros, que têm experiência comprovada e reconhecida em todo o mundo no uso de concreto protendido. A equipe escolhida foi a de Carlos Fragelli e Ulysses Cordeiro, com a consultoria de Bruno Contarini, todos com experiências em centenas de grandes obras de engenharia e de arquitetura.
| RESUMO Obra: Cidade das Artes do Rio de Janeiro Local: Barra da Tijuca, Rio de Janeiro Cliente: Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro, Secretaria Municipal de Cultura Área construída total 90 mil m² (edifício 68 mil m²) Área do terreno 95,6 mil m² Início da obra: julho de 2004 Conclusão: outubro de 2011 |
O consórcio construtor (formado pelas construtoras Andrade Gutierrez, Carioca - Christian Nielsen, Consórcio Cidade da Música e Telem), convidou, com a anuência dos calculistas, uma terceira empresa para fazer a verificação independente dos cálculos estruturais. Essa iniciativa é sempre necessária quando se trata de obra arrojada e de grande porte, como é o caso da Cidade das Artes. A revisão foi elaborada com métodos de cálculo diferentes, e resultou em ajustes pontuais.
Velas abertas ao vento
Com suas gigantescas paredes e lajes de concreto aparente, a estrutura tem um papel preponderante no edifício, pois é ela que define suas formas dissimétricas, leves e ao mesmo tempo monumentais. "Somente o concreto protendido permitiria a esbeltez desejada do terraço e do teto", explica Portzamparc. "Os vãos de 30 m a 35 m exigiram vigas com 1,50 m de altura, e caso optássemos pelo concreto clássico, seríamos levados a lajes três a quatro vezes mais espessas e muito feias." Depois da apresentação do esboço ao prefeito, o arquiteto passou a trabalhar diretamente com os calculistas Carlos Fragelli e Bruno Contarini, que encamparam o projeto imediatamente. No início dos trabalhos, para fazer o pré-dimensionamento da estrutura, os dois engenheiros consumiram muito tempo discutindo longamente com as equipes de arquitetura. "Num processo dessa natureza, há muitas idas e vindas até se chegar a uma alternativa que atenda às necessidades das diversas disciplinas", explica o engenheiro Carlos Fragelli. "Mantivemos longos diálogos com Portzamparc, negociando o acréscimo de novos pontos de apoio no edifício e, ao longo do projeto, tivemos que verificar as cargas em diversas posições até chegar à solução mais adequada." Pouco a pouco, alguns pilares foram aumentados, outros acrescentados, mas as lajes permaneceram finas, as velas cilíndricas e suas linhas oblíquas não foram alteradas.
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| A grande laje de piso tem sob ela o jardim que envolve toda a área da edificação, inclusive as estruturas dos pilotis |
Quanto mais avançavam na análise do projeto arquitetônico, mais os calculistas percebiam que o problema era bem maior do que uma discussão sobre a viabilidade dos grandes vãos. "Estávamos diante de desafios monumentais, não só por conta dos vãos, mas também da pequena espessura da laje intermediária, da laje de cobertura a 30 m do solo e também porque alguns pilares seriam inclinados", lembra o consultor Bruno Contarini. Apesar da busca da leveza da arquitetura pela sua forma, as paredes teriam de ser muito pesadas por conta das necessidades acústicas. Segundo resume o consultor, trata-se de uma edificação de porte e peso sobre apoios leves e suaves. "Sem a técnica executiva da protensão e os recursos de projeto proporcionados por modernos softwares de modelagem, o edifício seria algo bem diferente, e dificilmente poderíamos materializar a ideia de leveza e monumentalidade que Portzamparc desejava para a Cidade das Artes do Rio de Janeiro", acredita Contarini.
Ainda segundo os calculistas, a maior dificuldade nas fundações e na estrutura foi fazer o modelo computadorizado. "Felizmente surgiu um programa poderoso, com uma série de comandos que auxiliaram bastante a modelagem da estrutura, em especial a curvatura das paredes", conta Fragelli. "Elas foram definidas como planas e depois o programa as encurvou, de acordo com a orientação dada", explica Fragelli.
O modelo, segundo o engenheiro, foi sendo ajustado ao longo do desenvolvimento do projeto, por conta de pequenas falhas que iam surgindo. "Foi a partir do modelo que obtivemos as cargas das fundações, que tinham momentos muito grandes", diz Fragelli. "Pensamos primeiro em fazê-las diretas, em sapatas, mas ficariam enormes, com escavações muito volumosas. Então resolvemos, junto com a construtora, tentar uma solução com estacas escavadas e barretes." Assim, após a consultoria de Dirceu Veloso e Francisco Lopes, se chegou a uma solução com fundações profundas em barretes.
Outra dificuldade lembrada pelos calculistas foi a da compatibilização da estrutura com as instalações, pois os espaços verticais em pilares e paredes eram poucos, e muitos ajustes tiveram de ser feitos para resolver o problema.
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Rampa lateral leva ao restaurante, salas de cinema e à Grande Sala, destinada à sinfônica e ópera |
Basicamente, a estrutura do edifício é composta por quatro lajes: do subsolo, do teto do subsolo, da esplanada (a 10 m do solo), e da cobertura (a 30 m). No volume formado pelas lajes da esplanada e da cobertura, aberto lateralmente, estão os cinco blocos independentes, contidos por paredes estruturais de concreto aparente. Os calculistas chamaram de estruturas principais essas quatro lajes que definem a obra, e de elementos estruturais as paredes e pilares que as suportam. Foram consideradas estruturas secundárias os demais elementos, como lajes, vigas, escadas, paredes e pilares dos blocos que ocupam o espaço entre as lajes de piso e de cobertura. Essas duas grandes lajes são estruturas em grelha, com vigas protendidas de 1,5 m e 1,7 m de altura, respectivamente. O piso e o teto do subsolo receberam lajes maciças de 25 cm de espessura. Nos níveis intermediários dos blocos foram lançadas lajes e vigas convencionais de concreto armado e de concreto protendido. As estruturas principais estão apoiadas sobre 13 paredes e 20 pilares, que, por sua vez, apoiam-se diretamente sobre as fundações em sapatas ou fundações profundas (estacas escavadas de 1,20 m a 1,80 m de diâmetro e estacas barretes com até 40 m de profundidade). As paredes nascem com dimensões reduzidas sobre os blocos de fundação e se desenvolvem até a cobertura, com aumento gradativo dessas dimensões, em geral criando balanços assimétricos de 50 m no nível da cobertura. Os pilares, por sua vez, nascem sobre as fundações e atingem a cobertura com seção constante, veticais ou inclinados. As estruturas secundárias apoiam-se tanto nos pilares sobre as fundações quanto sobre pilares ou paredes que nascem no nível da laje de piso da esplanada, ou ainda se penduram na cobertura. Há também elementos estruturais secundários parte apoiados sobre pilares, e parte pendurados na laje de cobertura. Os calculistas explicam que a estabilidade global da estrutura se dá, principalmente, pelas duas placas do nível da esplanada e da cobertura, pelos pilares e paredes que as suportam e pelos elementos secundários que trabalham no contraventamento e enrijecimento da estrutura como um todo. "O ponto aparentemente contraditório nesta estrutura singular e ousada é que os mesmos elementos que causam os esforços horizontais - as paredes com grandes balanços e os pilares inclinados - são também responsáveis, junto com os elementos secundários, pela sua estabilidade. Assim, as cargas verticais que atuam sobre os pilares inclinados e sobre os balanços assimétricos formados pelas paredes provocam esforços horizontais enormes sobre a estrutura. Por sua vez, esses esforços são absorvidos pelas mesmas paredes, pelas estruturas principais, e pelas estruturas secundárias, que funcionam como pórticos interligados. Segundo Carlos Fragelli, foi preciso uma alta taxa de armaduras para dar conta das solicitações de todo tipo que as paredes principais sofrem, com momentos de placa muito grandes. Como algumas dessas paredes têm balanço só para um lado e outras para o lado oposto - e também por não haver muita ligação entre elas -, coube às lajes, tanto do piso da esplanada quanto da cobertura, fazer toda a distribuição e a amarração. Os esforços sofridos pelas duas lajes são combatidos pela protensão. Nas fundações, o modelo mostrou também que ocorriam grandes esforços, e que deveriam ser solidarizadas por tirantes protendidos para se combater os esforços horizontais que iam para os barretes.
| Estrutura comentada Com poucos apoios verticais e muitas cargas em balanço, a estrutura é "travada", sobretudo, nos elementos secundários de contraventamento, como as paredes inclinadas. Veja algumas curiosidades sobre a estrutura: ● A modelagem da edificação foi executada de forma integral e não por elementos. O volume de cálculos demandou um software mais potente, capaz de gerar o comportamento simultâneo de diversos elementos estruturais ● As lajes da esplanada e da cobertura são formadas por grelhas com vigas protendidas de 1,5 a 1,7 m de altura ● Como há poucos pilares, algumas paredes são estruturais e, além de sustentar parte das cargas das grandes lajes, servem para trazer as instalações do subsolo até os blocos internos ● As duas placas do nível da cobertura e da esplanada funcionam como septos para equalização das deformações horizontais
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Coordenação e compatibilização
Fato incomum na execução de grandes obras no Brasil, o arquiteto Christian de Portzamparc e sua equipe brasileira da ACDP estiveram presentes em todas as etapas da obra. Um escritório instalado no canteiro - juntamente com a equipe da Engineering -, permitiu que todos pudessem consultar rapidamente aspectos do projeto. Além disso, fornecedores e subempreiteiros elaboravam protótipos de seus fornecimentos e serviços que eram submetidos ao arquiteto, para verificação do padrão técnico exigido e aprovação. Para facilitar o controle da execução, Portzamparc preparou, junto com sua equipe carioca, fichas de cada ambiente do edifício, com desenhos técnicos, detalhes construtivos e ilustrações em terceira dimensão, indicando os acabamentos arquitetônicos e acústicos. A Cidade das Artes foi iniciada em julho de 2004, e enquanto eram construídos os blocos de fundação e executada a concretagem das lajes, paredes e subsolo, as várias equipes realizaram um trabalho conjunto de revisão da compatibilização do projeto de arquitetura com os projetos de engenharia, concluído no primeiro semestre de 2005. Logo em seguida, a obra foi interrompida, e a prefeitura direcionou todos seus esforços para a organização e execução da infraestrutura dos Jogos Panamericanos do Rio de Janeiro de 2007. Foi só em 2008 que os trabalhos foram finalmente retomados. Com o edifício ainda em obras, a Prefeitura do Rio promoveu uma apresentação da OSB na Grande Sala, que serviu para evidenciar a alta qualidade do som do ambiente. Em 2009, ao assumir a prefeitura, Eduardo Paes anunciou que a obra ficaria paralisada e só seria retomada depois de uma auditoria para investigar os custos da construção. A CPI instaurada ouviu os envolvidos na obra - inclusive o arquiteto - mas não chegou a nenhuma conclusão e as obras foram reiniciadas no final de 2010. Em março deste ano, convidado a negociar seu retorno - o que não aconteceu -, Christian de Portzamparc comemorou a retomada das obras, que mobilizou cerca de 500 operários. Até o final desta edição, as empresas trabalhavam aceleradamente nas instalações e acabamentos.
Esse tipo de projeto, com o programa separado em blocos irregulares, permeados por espaços vazios e contidos em um volume regular, é fruto dos estudos de Christian de Portzamparc sobre a penetração e propagação da luz. É o que ele chama de "tijolo perfurado", ideia que começou a desenvolver esculpindo o interior de tijolos crus e ocos, quando era estudante de arte, na juventude. Com algumas variações, o conceito vem sendo utilizado em vários projetos do arquiteto, como os da Cité de La Musique, em Paris, a Biblioteca de Montreal, no Canadá, o Museu da Bretanha, em Rennes, e o Museu Hergé, na Bélgica. |
| Conheça as instalações da Cidade das Artes Veja abaixo o programa e onde estão as principais salas  |
Álbum de obra
Armaduras Instalação de fôrmas para a concretagem e sistema de escoramento. Ao centro, as armaduras metálicas das "velas". À frente da imagem, a fôrma de borda das paredes que foram modeladas em software
Pilotis Ao fundo, em construção, os pilotis chegam ao piso da esplanada, a 10 m de altura, onde sobem como paredes de fechamento dos volumes até a laje de cobertura, a 30 m
Protensão Detalhe da armação das vigas da laje de piso, com as bainhas de protensão (tubos claros)
Portzamparc, (à esquerda), observa a armação para concretagem das paredes da sala de música
No primeiro plano, o grande vão aberto da laje de piso, que permite aeração e passagem de luz
No alto, entre as duas grandes lajes, os blocos das salas de música de câmara (à esquerda) e dos cinemas (à direita) começam a ganhar forma
Fôrmas Vista geral da estrutura metálica das fôrmas de concreto das paredes da sala de música de câmara. A execução exigiu uma grande taxa de armadura e protensão
Esplanada Alguns pilares nascem sobre o piso da esplanada, e outros se apresentam inclinados
Cabos A construção utilizou 8 mil t de aço só em armaduras passivas, mais de 800 t de cabos de protensão e 65 mil m³ de concreto
Escada Escada liga o térreo - ocupado pelo passeio em pedra portuguesa e jardins com espelhos d'água projetados por Fernando Chacel - ao piso da esplanada, a 10 m de altura
Iluminação zenital Formas variadas e iluminação zenital movimentam os espaços vazios entre os volumes da esplanada |
Grande Sala
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Interior da Grande Sala, projetada para permitir o deslocamento para o fundo de algumas torres dos camarotes que circundam a plateia |
Aoncebida para proporcionar uma acústica excelente, a maior sala de concertos da América Latina pode receber pequenos ou grandes espetáculos Grande Sala da Cidade das Artes do Rio de Janeiro, com 2.738 m², tem a característica de poder abrigar tanto espetáculos de concerto sinfônico, para 1.800 pessoas, quanto de ópera, para 1.300. A ideia do projeto era passar da sala de concerto, onde o público circunda completamente a orquestra, para a sala italiana, de ópera, em que há um palco em relação frontal, coxias de ambos os lados, uma boca de cena acima para os cenários, e ainda um fosso de orquestra acoplado. Para possibilitar a metamorfose, Portzamparc utilizou um dispositivo cenográfico semelhante ao do projeto da Filarmônica de Luxemburgo, com 10 torres autônomas de camarotes, dispostas na periferia da sala, seguindo diferentes orientações propícias à acústica e à visão. Enquanto as torres de camarotes na Sinfônica de Luxemburgo são fixas, na Cidade da Música quatro delas se deslocam para o fundo da sala, originando uma área de palco. O sistema pneumático utilizado cria um colchão de ar sob cada uma das quatro torres, facilitando a movimentação e permitindo seu transporte para o fundo da sala, onde ficam escamoteadas. Em seguida, a parte frontal do palco é rebaixada, a boca de cena aparece como um diafragma, e o fosso da orquestra se abre. Os tetos móveis se deslocam para liberar a boca de cena, as varas, e também os cenários suspensos, indispensáveis aos espetáculos de ópera.
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O foyer da Grande Sala, em vários pisos, foi projetado como um percurso, com passarelas, escadas, pontes e janelas |
Platéia, palco, orquestra, coro e passagem de circulação ocupam um nível mais baixo na Grande Sala, que retoma, em seu princípio, à morfologia da sala "caixa de sapato", garantindo clareza e precisão sonora para as reflexões laterais. Testada em maquete de 1/25 pelo engenheiro em acústica Xu Ya Ying, a qualidade acústica tira partido da geometria irregular das torres dos camarotes, que reduz a reverberação e favorece a dispersão do som, matizando reflexões difusas. Três fileiras de poltronas ocupam cada uma das torres e, entre elas, as cortinas ajustam a absorção do som da sala segundo o programa. "Queremos tornar 'vivas' as paredes", explica o arquiteto. "O som natural na sala é excelente, e os músicos desejam essa escuta no seu entorno." Portzamparc conta que esse tipo de sala se reconcilia com o princípio cenográfico do teatro elisabeteano, em que há uma grande proximidade visual e sonora, uma atmosfera única de intimidade, distanciando-se da concepção alemã, com salas frontais e grandes balcões.
O foyer, que introduz à grande sala, foi desenvolvido em vários níveis, com pontes, passarelas e pequenos labirintos.
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