CONCEITO PRINCIPAL A hospitalidade Brasileira é reconhecida mundialmente, nosso modo afetuoso de receber os visitantes traz sempre o sentimento de acolhimento e bem estar. Esta atitude já está no gene de todo brasileiro. Embuidos deste pensamento desenvolvemos o projeto para a nova Estação Comandante Ferraz. O nosso projeto para a Estação Antártica Comandante Ferraz procura equacionar condicionantes extremas como clima antártico, difícil acessibilidade e consequentes questões logísticas, com um diversificado e complexo programa de necessidades voltado principalmente à pesquisa. Diante da diversidade do programa, e das características variadas dos sítios propostos para a implantação das edificações previstas, as imaginamos como pertencentes a uma família, indivíduos com interiores próprios, mas com o mesmo DNA. Nasceram da identificação da melhor estratégia para a realização das obras. É um sistema construtivo industrializado, que prevê matéria prima brasileira, e também os operários, produzindo em nosso território. Que conta com a facilidade de transporte diante do peso reduzido dos componentes, e com a montagem rápida para atender às limitações sazonais impostas ao prazo de execução.
PREMISSAS DE PROJETO CRIAÇÃO DE ESPAÇOS HÍBRIDOS E VARIÁVEIS - Diante a advesidade climática e subsistente o projeto procurou criar espaços adequados climáticamente as diversas funções. Atividades diferentes demandam climatização diferente. As variações são comprovadamente benéficas à saúde humana e propciam edificações inteligentes e de variados ambientes. A luz, o ar a temperatura são dosados em função da atividade e do tempo de permanência. As matrizes de abastecimento ficam econômicas e podem funcionar de forma híbrida otimizando as fontes passivas. ELEMENTOS PRÉ FABRICADOS DE MADEIRA - A madeira como se sabe é um elemento na construção civil de grande interesse devido suas propriedades físicas e ambientais: fonte de energia renovável; consumo de CO2 neutro; material natural; bom desempenho estrutural para clima seco da Antártica. Além disso a madeira é um bom isolante térmico e pode ser utilizada como revestimento interno gerando uma agradável sensação de calor e acolhimento no ambiente.Atualmente no Brasil a madeira de reflorestamento (eucalipto) é uma fonte de matéria prima disponível para a construção civil, e pode ser utilizada em projetos complexos como o da Estação Antártica Comandante Ferraz. AÇÃO DOS VENTOS - A partir do estudo das demais bases construídas na Antártica, da leitura atenta dos Termos de Referência e das palestras apresentadas no seminário do concurso, fica evidente que a forma do edifício deve se relacionar em primeira instância com a força da ação dos ventos. Assim desenhamos modelos espaciais que submetidos à programas digitais de simulação de ventos, tem uma performance ideal em relação à estes vetores de força, minimizando os esforços nas fundações, e nas paredes externas do edifício. MANUTENÇÃO E CONSERVAÇÃO DE ENERGIA: As formas dos edifícios tem a preocupação de criar uma superficie envoltória de menor contato com o exterior, minimizando as perdas de calor.
69.5 62.0 54.0 46.5 38.5 31.0 23.0 15.5 7.8 0
DIVERSIDADE FORMAL E DE AMBIÊNCIA: O programa é organizado em três edifícios independentes porem conectados por passagens internas e externas: Edifícios Principal: Setor Social e Privativo; Edifício de Pesquisa: Laboratórios; Edifício de Manutenção e Operação: Garagem de maquinas, oficinas. No edifício principal os ambientes são amplos e híbridos, com diferenças ambientais tais como de temperatura, luz, e texturas. O salão principal é um lugar de encontro, que proporcionas múltiplas experiências, de convívio, atividades esportivas e de recreação. A praça iluminada pela grande claraboia de vidro no teto. As cabines possuem um desenho especial separando em três espaços distintos as áreas molhadas, a área de dormir e uma pequena varanda, propiciando aos seus ocupantes conforto e privacidade. No edifício de pesquisa todos os laboratórios foram dispostos junto às janelas, beneficiando-se da luz natural, diminuindo assim gastos energéticos nos ambientes de trabalho, que são os de maior permanência durante o dia. O edifício de manutenção, o único implantado diretamente no chão devido à necessidade de abrigar as maquinas de transporte da Estação, também é um espaço de conexão interna entre os edifícios principal e de pesquisa. Assim nos meses de frio rigoroso a ligação entre todos os espaços internos da Estação fica garantida. Com isso cada edifício possui um desenho diferenciado, de acordo com suas necessidades programáticas, e são constituídos por elementos de madeira pré fabricados concebidos como uma família de componentes, garantindo a unidade formal ao conjunto.
PENÍNSOLA KELLER N
Estação Ipanema
Refúgio II
Punta Plaza
VLF Estação de Rádio
Módulo Mergulho
Refúgio I Meteorologia
Edifício Principal, Garagem e Laboratórios
Ozônio
ORGANIZAÇÃO DO PROGRAMA
ÁREAS PARCIAIS POR PAVIMENTO
MEZANINO setor social:
118,34 m2
PRIMEIRO PAVIMENTO setor social:
614,78 m2
setor privativo:
826,31 m2
setor laboratórios: 682,23 m2 setor serviço:
116,56 m2
PAVIMENTO TÉRREO setor laboratórios:
77,02 m2
setor serviços:
72,81 m2
setor op. /manut. 1.246,25 m2
ÁREAS TOTAIS POR SETOR: SETOR OPERAÇÃO/MANUTENÇÃO:
1246,25 m2
SETOR PRIVATIVO:
826,31 m2
SETOR LABORATÓRIOS:
759,25 m2
SETOR SOCIAL:
733,12 m2
SETOR SERVIÇO:
189,37 m2
PAINEL TÉCNICO Painéis flexiveis fotovoltáicos colaboram com o sistema de abastecimento energético e coletores solares contribuem para o aquecimento de água e ar. ILUMINAÇÃO ZENITAL Sistema de iluminação do espaço central do edifício possui janelas zenitais de vidro temperado plano 10mm duplo com vácuo de 40mm, encaxilhados em estrutura
LOGÍSTICA
de alumínio.
I. PLANEJAMENTO ESCOLHA DE UMA TECNOLOGIA : Peças concebidas pela arquitetura modeladas em 3D (Rhino). Resultam nos desenhos executivos das peças de madeira que serão usinadas em máquinas tipo CNC (Computer Numerical Control). VANTAGENS DO SISTEMA DE PRÉ FABRICAÇÃO EM MADEIRA: Processo seco: construção com componentes de madeira não contém adição de água, não há tempo de secagem dos materiais, otimiza tempo de construção. Leveza dos componentes: a madeira é um material rígido porém leve e maleável, pode ser moldado em curva de acordo com as necessidades formais dos edifícios projetados para o clima antártico. Devido a sua constituição rígida a madeira, como comprovada nos países nórdicos, pode ser utilizada tanto para os elementos de estrutura como de fechamento, e possui, dado o seu tempo de retardo de combustão, uma segurança ainda maior que o aço em relação ao colapso devido a incêndios.
COBERTURA E PAREDES EXTERNAS Painéis de madeira cobertos por mantas poliméricas impermeáveis com feltro de poliéster no reverso, emendadas por fusão homogênea, com áreas de transpasse de 40mm.Os painéis de 300mm de expessura são compostos por madeira laminada em ambas as faces e preenchidos com poliuretano expandido MEZZANINO Mezzanino com laje de madeira laminada 120mm maciça pré-fabricada apoiada na área central da escada e nas colunas do vazio central. ESTRUTURA DE MADEIRA Vigas de madeira laminada. Peças são pré-fabricadas e montadas no canteiro, articuladas por conectores metálicos. RESERVATÓRIOS / SHAFTS
II. PRODUÇÃO MATERIA PRIMA E MÃO DE OBRA LOCAL - Instalação de canteiro de obras na cidade de Rio Grande(RS), para a produção das peças e componentes. As peças serão produzidas em madeira de reflorestamento (eucalipto) encontrada em abundância na região e proximidades. A mão de obra utilizada para manuseio das máquinas e das peças também será local. Prioridade para utilização de tecnologia e sistemas nacionais.
Três reservatórios de água que colaboram com a inércia do conjunto e abastecem toda a Estação de água potável e cinza. A estrutura destes reservatórios também é de madeira laminada pré-fabricada apoiada em estrutura de pilares junto aos shafts. Este sistema formado por três conjuntos equidistantes e na geometria do edifício proporcionam o equilibrio de cargas e de distribuição das infra-estruturas. VARANDA ENVIDRAÇADA É fonte de luz e ar externo para os ambientes junto à fachada. Como local de aclimatação, auxilia no controle da ventilação e temperatura, agindo como colchão de ar, que absorve a radiação solar e a transmite ao ambiente de forma passiva. O sistema de aberturas é do tipo guilhotina, com vidros duplos temperados de 10mm
III. TRANSPORTE PEÇAS PEQUENAS E EMPILHÁVEIS - Desenho da peça considera a estocagem e o transporte em containers. As dimensões das peças não ultrapassa as medidas de um container de 40’ padrão. Pela sua leveza também o peso do transporte fica reduzido, minimizando os custos. As peças serão empilhadas e ordenadas dentro do container de acordo com sua ordem de montagem.
com vácuo de 40mm. LAJE DE PISO As lajes são de madeira pré-fabricadas com 120mm de espessura, apoiada sobre vigamento e isoladas do exterior por painéis fabricados . A forma deste fechamento decorre de uma análise aerodinamica colaborando para minimizar o esforço de sucção. PAREDE ESTRUTURAL Paredes estruturais maciças de madeira laminada préfabricada transferem a carga dos painéis de cobertura e contribuem para o travamento estrutural do conjunto.. PILARES DE MADEIRA O volume superior esta apoiado em um nucleo central
IV. INSTALAÇÃO e CRONOGRAMA DE ATIVIDADES O inicio da construção se dará pelo edificio da manutenção que servirá de apoio de obra durante todo o processo. Nos primeiros 90 dias serão feitas as obras de infra estrutura e fechamentos externos e nos últimos 30 os fechamentos internos. Estamos considerando uma equipe reduzida de mão de obra tendo em vista a facilidade de montagem do sistema.
rígido formado pelas parede que envolvem a área técnica do térreo, e por um sistema de pilares que funcionam como mão francesa articulados em peças de aço que se conectam com as fundações de concreto
Inicio das obras Construção do edifico de manutenção
30 dias CIRCULAÇÃO VERTICAL Composta por escada enclausurada com e elevador monta-carga que une o depósito e a cozinha. A escada, de madeira pré-fabricada, acessa o mezzanino e segue até a cobertura, que se abre e permite a manutenção dos equipamentos superiores e uma visual privilegiada da baia. FUNDAÇÃO Cones de concreto pré-fabricado ancorados em tirantes de aço que penetram o solo e são fixados com material aderente. A cota de arrasamento da cabeça de fundação é determinada de tal modo que a madeira não tenha contato direto com o solo.
Execução das fundações dos edificos principal e laboratórios
50 dias MONTAGEM DE ESTRUTURA edifícios principal e laboratórios
90 dias MONTAGEM FECHAMENTOS INTERNOS edifício principal, laboratório e manutenção
120 dias
AQUECIMENTO
A
sistema misto - ativo e passivo | inércia térmica | ventilação natural | diferentes atividades = diferentes temperaturas. AQUECIMENTO ATIVO coletor solar eleva temperatura da água para reservatório ou serpentina do sistema de calefação. AQUECIMENTO PASSIVO DE APOIO sol, pessoas e máquinas VENTILAÇÃO permutador de calor e dutos de troca de ar. áreas diferentes = dutos e filtros diferentes.
B 15
14 24
20
13
25
C
26
23oc 21oc
15oc
19oc
16 12 11 10
9
17 23
18
8
ENERGIA ELÉTRICA:
22
27
matriz híbrida fontes renováveis | sistema híbrido
19
4
| redução de consumo 130.000lts diesel/ano | 38
5 6
39
40
aumento de autonomia para 7 meses | redução
1 7
3
da emissão de CO2 - 350 ton.
2 28
29
30
21
31
32
32
33
ENERGIA SOLAR 255 módulos fotovoltai-
35
34
36
cos de 240 wp . potência total 61,2 kwp
37
ENERGIA EÓLICA 39 turbinas horizontais de 15kw (Proven Energy) 3.201 kwh/dia - 1.168,365 mwh/ano. GERADOR DE ENERGIA: 2 máquinas de 150kva. PLANTA TÉRREO 1:250
A
B
C ÁGUA POTÁVEL
42
43
41
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Hall de Entrada Hall de Sala de Secagem Lavanderia Enfermaria Banheiro da Enfermaria Paiol de Medicamentos Centro Cirúrgico Secretaria de Comunicações Centro de Controle Central de Controle de Fogo e fumaça Centro de Controle Paiol Central Aquecedores e Ar Condicionado Tratamento de Agua, Fitros, Osmose e Reversa Tratamento de Esgoto, MBR + Secagem 3 Frigoríficas + Maquinário 1 Câmera Fria + Maquinário Sanitários Relações Públicas (loja+correio) Shafts Técnicos Acesso de autos Garagem Garagem
29 30 31 32
Paiol de Manutenção + Paiol de Motores Paiol de Esquis e Alpinismo Sala de Secagem GB Oficina Mecânica Praça de Máquinas Triagem, Prensagem e Etiquetagem de Resíduos Sólidos Armazenamento de Resíduos Sólidos Incinerador Geradores de Emergência Compartimento de Recebimento de óleo
33 34 35 36 37 38 39 40
Compartimento de Transferência de óleo Antessala Triagem Lavagem de Sedimentos Marcenaria Paiol Eletrônica Oficina Eletrônica Oficina Elétrica
23 24 25 26 27 28
abastecimento para todas as atividades | captada, recuperada e disposta sem prejudicar o espaço natural ÁGUA BRUTA ABRANDADOR reduz saiz dissolvidos e dureza. tubulação PEAD (Poliuretano de Alta Densidade). tanques PRFV (Poliéster Reforçado com Fibra de Vidro) COMPLEMENTO dessalinização por osmose reversa ÁGUA DE DEGELO captada nas calhas da cobertura do edifício principal. RESERVATÓRIOS: água potável: 8m3; água de reúso: 4m3; combate a incêndio: 2m3. ETE sistema MBR para águas negras e cinzas | dispensa decantadores por gravidade para lodos ativados | MBR minimiza odores ofensivos, reduz custo e opera totalmente automatizado
41 Heliponto 43 Rampa de acesso à Garagem 44 Módulo de Mergulho
MBR Módulo de Membrana de Ultrafiltração SECAGEM resíduo sólido (lodo) seco e prensado REUSO água desinfectada segue para reservatório de reuso.
RESÍDUOS SÓLIDOS tratamento térmico e secagem | sistema sem efluentes | massa seca de fácil manipulação e armazenamento INCINERADOR reduz 90% volume produzido. aproveitamento energético SECADOR retira umidade do orgânico. acondicionamento por longos períodos
COMBATE A INCÊNDIO rota de fuga protegida | fácil acesso ao exterior | sistema automatizado de detecção de fumaça | sprinklers | reservatório isolado de água CORTE AA esc 1:250
CORTE BB esc 1:250
CORTE CC esc 1:250
GERENCIAMENTO DE TODOS OS SISTEMAS: SMART GRID gerenciamento de temperatura. automatiza informações, aumenta eficiência, segurança, economia e sustentabilidade da produção e distribuição de calor
ISOMÉTRICAS SISTEMA AMBIENTAL
10
Dutos de ar promove troca do ar
Fonte de luz e calor natural - mí-
Placas fotovoltáicas
interno. Associação ao sistema
nima iluminação artificial. Com-
sistema de geração
de cogeração - ar e água
binação de fonte de luz lateral e
de energia da EACF
zenital controla o ofuscamento.
e coletores solares para aquecimento de água e ar.
3
10
13
12
14 20
19 11
15
4
25
17 18
26
24
23 28
22
21 8
6
Abastecimento de água,
várias formas de
21 9
Ambientes flexímodulada permite
27
2 1
22
veis, infra-estrutura 16
5
21
10
7
ocupação Calha de captação do gelo. Curva da cobertura projetada para acumulo somente na área da calha.
energia, esgoto e calor
Sistema de painel de fachada 3 materiais diferen-
circulam pelo entre piso.
tes: manta tipo evalon fundida, painel de mandeira laminada, e poliuretano expandido. Varanda funciona como um colch’ao de ar quente e luz natural, ao mesmo tempo de ar fresco nos dias mais quentes.
Corredor com forro para circulação de dutos de ar dos sanitários
PLANTA PRIMEIRO PAVIMENTO 1:250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Sala de Estar e Jantar Lan House Ginásio Sala de Vídeo Sala de Reuniões / Videoconferências Camarote do Chefe Camarote do Subchefe Camarote Visitante Camarote Institucional Camarotes Cozinha Copa Câmara Fria Padaria Paiol de Pronto Uso - PPU
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Deck Externo Mini Copas/Estar Sanitários Laboratório Uso Comum Laboratório Bioensaio Laboratório Biociências Laboratório Microbiologia e Biologia Molecular Laboratório Química Alojamento de Emergência Sala de Recolhimento dos Resíduos Sólidos Módulo Armazenamento Pesquisa
26 27 Módulo Armazenamento de Amostras Congeladas 28 Módulo Armazenamento de Amostras Congeladas
Reservatório de água em tres containers que auxiliam a inercia do edifício.
Shafts para circulação das instalações. Compartimento técnico visitável..
Vazio para circulação horizontal das instalações.
Mobiliário projetado para as funções dormir, estudar e guardar. Banheiro em MDF com pintura PU.
PLANTA DAS UNIDADES ISOLADAS - LOGÍSTICA E SEGURANÇA E LABORATÓRIOS.
Módulo Mergulho esc 1:250
Refúgio I e II esc 1:250
Estação Ipanema esc 1:250
Meteorologia esc 1:250
Estação de Rádio esc 1:250
VLF esc 1:250
Ozônio esc 1:250
Punta Plaza esc 1:250
Painel fotovoltáico - energia elétri-
Coletores solares - aque-
Sistema de troca de ar por
ca armazenada em bateriais sob
cimento de água e ar do
cogeradores de ar e água
o piso.
ambiente.
quente.
Bateria elétrica armazena energia para o módulo. ELEVAÇÃO PRINCIPAL esc 1:250 Abastecimento de água de degelo,
Caixas de esgoto com tratamento químico
filtro de carvão, hipoclorito de só-
deve ser removida e adicionada ao sistema
dio, armazenamento e consumo.
central da EACF.