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Domo Geodésico: o que é e como construir o seu?

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O Domo Geodésico tem conquistado bastante atenção nos últimos anos (especialmente com o avanço do movimento Tiny House). De uma estrutura arquitetônica considerada exótica ou até mesmo um objeto de uso apenas para decoração, os domos geodésicos começaram a ser empregados em casas e até mesmo outros espaços mais amplos.

Neste artigo, vamos nos debruçar um pouco mais sobre a história do Domo Geodésico e suas aplicações ao longo dos anos. Também vamos falar um pouco sobre sua popularização e relativa facilidade na construção, além outras vantagens inerentes ao seu design. Você perceberá que as estruturas geodésicas fazem parte da nossas vidas a muito mais tempo do que se imagina.

Quer conhecer um pouco mais sobre os domos geodésicos (ou cúpulas geodésicas), o que são suas frequências e entender como colocar a mão na massa para construir um você mesmo? Então acompanhe esta leitura!

O que é um Domo Geodésico?

imagem exemplificando a estrutura de um domo geodésico comparado com brinquedo de parque infantil e bola

De maneira geral, um Domo Geodésico é uma estrutura esférica construída a partir de linhas de interconexão ao invés de superfícies curvas. Por exemplo, você pode se lembrar do playdome geodésico (também chamado de trepa-trepa).

O playdome se assemelha a uma semiesfera, mas é construído a partir de linhas retas (geralmente barras de ferro soldadas nos parquinhos brasileiros). Portanto, uma estrutura geodésica usa uma série de linhas retas curtas e interconectadas para aproximar uma superfície esférica ou arredondada.

R. Buckminster Fuller é provavelmente mais conhecido como o inventor do Domo Geodésico. Essa estrutura ganhou notoriedade por utilizar linhas e ângulos retos capazes de formar superfícies esféricas ou curvas, facilitando processos de construção e simplificando as ferramentas necessárias para isso.

Um outro bom exemplo de estrutura geodésica que temos contato desde pequenos é a bola de futebol, de formato esférico, mas composta por painéis geométricos (hexágonos e pentágonos). Você pode pensar nas bordas dos hexágonos e pentágonos como linhas retas que são interconectadas para formar a esfera da bola de futebol. Legal, não é?

Domos Geodésicos como moradia

R. Buckminster Fuller passou grande parte do início do século 20 procurando maneiras de melhorar o abrigo humano:

  • Aplicação de moderno know-how tecnológico à construção de habitações geodésicas;
  • Tornar o abrigo mais confortável e eficiente;
  • Tornar o abrigo mais acessível a um maior número de pessoas.

Depois de adquirir alguma experiência na indústria entendendo as técnicas de construção civil e descobrir as práticas e percepções tradicionais que limitam severamente as mudanças e melhorias nas práticas de construção, Fuller examinou cuidadosamente e melhorou a estrutura interna, incluindo o banheiro (semelhante aos agora usados ​​em aviões), o chuveiro (que limpa com mais eficiência usando menos água) e o restante do banheiro como um todo.

Isso só foi possível, em parte, porque novos materiais de construção estavam disponíveis, e em parte porque suas estruturas usam o princípio da tensão em vez da compressão usual. Sobre os Domos Geodésicos, Fuller escreve ainda em 1928: “Essas novas casas são estruturadas de acordo com o sistema natural encontrado em humanos e em árvores, com um tronco central ou coluna vertebral, da qual tudo o mais é suspenso independentemente, utilizando a gravidade em vez de se opor a ela. Isso resulta em uma construção semelhante a um avião, leve, esguio e profundamente forte”.

Em 1944, os Estados Unidos sofreram um sério déficit habitacional. Oficiais do governo sabiam que Fuller havia desenvolvido um protótipo de moradia unifamiliar que poderia ser produzido rapidamente, usando o mesmo equipamento que já havia construído aviões de guerra. Eles podiam ser instalados em qualquer lugar, da mesma forma que um telefone é instalado, e com pouca dificuldade adicional. Quando um oficial voou para Wichita, Kansas para ver esta casa, que a Beech Aircraft e Fuller construíram, o homem supostamente exclamou: “Meu Deus! Esta é a casa do futuro!”

Muito interesse se formou ao redor de adquirir os Domos Geodésicos como um tipo de casa, mas Fuller nunca foi capaz de colocá-la em produção total. Isso ocorreu devido a muitos obstáculos burocráticos (nada diferentes dos atuais no Brasil), como por exemplo o fato de apenas empreiteiras conseguirem conectar as casas à água, energia e esgoto em muitas cidades.

No entanto, como as casas já estavam cabeadas e com encanamento instalado pela empresa na fábrica (o conceito de casas pré-fabricadas), muitas construtoras deixaram claro que não iriam trabalhar com as casas domo geodésico. Também havia diferenças internas entre Fuller e os acionistas. Fuller não achou que o projeto da casa estivesse completo: havia problemas que ele queria consertar. Mas os acionistas queriam seguir em frente. No entanto, o principal obstáculo foi a obtenção de financiamento para os custos de ferramental, que propositalmente não foram incluídos nas negociações com a Beechcraft (que fabricaria os domos geodésicos habitáveis) . Nenhum banco financiaria um projeto com problemas com construtoras e batalhas de acionistas.

Depois da guerra, os esforços de Fuller se concentraram no problema de como construir uma casa tão leve que pudesse ser entregue por via aérea. O abrigo deveria ser móvel, o que exigiria grandes avanços na redução do peso dos materiais. A tecnologia teria que seguir o design da natureza, inspirado pela teia de aranha, que pode flutuar em um furacão por causa de sua alta relação resistência-peso. Um novo abrigo teria que ser projetado de acordo com esses princípios e essa era a intenção de Fuller utilizando o domo geodésico.

Os conceitos por trás do Domo Geodésico

foto de R. Buckminster Fuller à frente de um domo geodésico metálico
R. Buckminster Fuller posando à frente de um gigantesco Domo Geodésico.

Uma das maneiras de Fuller descrever as diferenças de resistência entre um retângulo e um triângulo seria aplicar pressão em ambas as estruturas. O retângulo se dobraria e seria instável, mas o triângulo resiste à pressão e é muito mais rígido (na verdade, o triângulo é duas vezes mais forte). Este princípio (que também é o coração dos chalés de madeira e chalés de alvenaria), direcionou seus estudos para a criação de um novo projeto arquitetônico, o Domo Geodésico, baseado também em sua ideia de “fazer mais com menos”. Fuller descobriu que se uma estrutura esférica fosse criada a partir de triângulos, ela teria uma resistência incomparável.

O Domo Geodésico usa o princípio “fazer mais com menos”, pois engloba o maior volume de espaço interior com a menor quantidade de área de superfície, economizando materiais e custos. Fuller reintroduziu a ideia de que, quando o diâmetro da esfera é dobrado, ela quadruplicará sua metragem quadrada e produzirá oito vezes o volume.

A estrutura esférica de um Domo Geodésico é uma das atmosferas interiores mais eficientes para habitações humanas porque o ar e a energia podem circular sem obstrução. Isso permite que o aquecimento e o resfriamento ocorram naturalmente. Abrigos geodésicos foram construídos em todo o mundo em diferentes climas e temperaturas e ainda provaram ser o abrigo humano mais eficiente que se pode encontrar.

Mais especificamente, a cúpula é eficiente em termos de energia por vários motivos:

  • Sua área de superfície diminuída requer menos materiais de construção;
  • A exposição ao frio no inverno e ao calor no verão é diminuída porque, sendo esférica, há a menor área de superfície por unidade de volume por estrutura;
  • O interior côncavo cria um fluxo de ar natural que permite que o ar quente ou frio flua uniformemente por toda a cúpula com a ajuda de dutos de ar de retorno;
  • A turbulência extrema do vento é reduzida porque os ventos que contribuem para a perda de calor fluem suavemente ao redor da cúpula;
  • Ele age como um tipo de refletor de farol gigante apontando para baixo e reflete e concentra o calor interno. Isso ajuda a prevenir a perda de calor radiante.

A economia de energia anual líquida em um Domo Geodésico é 30% às casas tradicionais. Isso é uma melhoria e ajuda a salvar o meio ambiente do desperdício de energia. Os domos geodésicos foram projetados para resistir a ventos fortes e temperaturas extremas, como visto nas regiões polares.

Muitos fabricantes de Domos Geodésicos oferecem vários projetos de casas ou até mesmo estufas com pouco tempo de montagem necessário. Alguns domos podem ser montados em menos de um dia, outros demoram até seis meses. Muitos também vêm em kits de domo geodésico que você pode construir sozinho ou com a ajuda de amigos. As opções são muitas. Tudo depende de quão complexo você deseja que o design seja. Fique à vontade para contatá-los para obter mais informações.

Aprenda a construir seu próprio Domo Geodésico

Este material do professor Ricardo Daniel Larrauri Peña oferece um guia compreensivo para a construção de um Domo Geodésico DIY.

Com ele você aprenderá a calcular os valores dos ângulos de cada peça, a descrição de cada uma das arestas e também a preparação e a montagem de um Domo Geodésico de frequência 6.

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A recepção do público em relação aos Domos Geodésicos

A primeira aceitação mundial de Fuller pela comunidade arquitetônica ocorreu com a Trienal de 1954, onde sua cúpula de papelão foi exibida pela primeira vez. A Trienal de Milão foi criada para receber exposições internacionais com o objetivo de apresentar as realizações mais inovadoras nas áreas de design, artesanato, arquitetura e planejamento urbano.

O tema de 1954 foi “A Vida entre Artefato e Natureza: Design e o Desafio Ambiental” que se encaixou perfeitamente no trabalho de Fuller. Ele havia começado os esforços para o desenvolvimento de uma Ciência de Design Antecipatória Abrangente, que ele definiu como “a aplicação eficaz dos princípios da ciência ao design consciente de nosso ambiente total, a fim de ajudar a fazer com que os recursos finitos da Terra atendam às necessidades de toda a humanidade sem interromper os processos ecológicos do planeta ” (isso ainda em 1954!!! E hoje ainda tem gente que acredita que a terra é plana e o aquecimento global um mito…).

Foto original do Domo Geodésico de Fuller em Milhão. Imagem: Smithsonian.

O abrigo de papelão que fazia parte de sua exposição poderia ser facilmente despachado e montado com as instruções impressas diretamente no papelão. O Domo Geodésico conhecido como Geodesic de aproximadamente 13 metros foi instalado no antigo jardim Sforza em Milão e saiu com o maior prêmio, o Grande Prêmio.

Os Domos Geodésicos de Fuller ganharam atenção mundial com sua estreia na Itália e, nessa época, os militares dos Estados Unidos já haviam começado a explorar as opções de uso de cúpulas em seus projetos militares porque precisavam de habitações rápidas, mas fortes, para soldados no exterior. Com o interesse dos militares e saindo da Trienal de 1954 com o Grande Prêmio, as cúpulas geodésicas começaram a ganhar apelo e exposição pública.

Domo Geodésico: frequência V4, V6, V8… o que significam?

todas as frequências do domo geodésico

Uma das primeiras coisas que você lê ao aprender sobre domos geodésicos é o termo “frequência”. Por sorte, ele é bastante simples de entender, na verdade.

Pense na frequência geodésica como uma espécie de densidade. Quanto mais alta a frequência, mais barras de madeira ou aço são usados. Na aplicação prática, isso significa que há mais triângulos na mesma cúpula.

Veja a imagem acima. O mesmo triângulo básico é dividido cada vez que você aumenta a frequência.

A frequência de um Domo Geodésico indica quantas vezes cada lado do triângulo é subdividido. Por exemplo, frequência 3 significa que o triângulo básico é dividido em 3 seções (ou triângulos) em cada lado.

Então, por que usar frequências diferentes nos Domos Geodésicos?

estrutura de triângulos que formam a frequência do domo geodésico

Para essa pergunta temos duas respostas: primeiro, quanto mais alta a frequência, mais redonda o Domo Geodésico se torna. A segunda razão é a resistência da estrutura, que também aumenta conforme a frequência cresce.

Um Domo Geodésico médio, por exemplo, é mais do que adequado com uma estrutura de frequência V3. Em casos de grandes Domos Geodésicos utilizados como casas, as frequências V5 ou V6 são frequentemente escolhidas ao construir cúpulas muito grandes e por sua resistência à neve e cargas de vento, por exemplo.

E aí, vamos construir um Domo Geodésico?

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