CENPES – Ampliação do Centro de Pesquisas Petrobras

Co-autoria do José Wagner Garcia

NOVO PARADIGMA DA ARQUITETURA CONTEMPORÂNEA
O impacto negativo da ação humana no meio ambiente torna-se a cada dia mais evidentes, exigindo respostas ambientalmente responsáveis e eficientes de todos os setores de nossa sociedade. No âmbito arquitetônico, conceitos de sustentabilidade e eco-eficiência passam a constituir elementos estruturais, conduzindo a uma mudança de paradigma na profissão, exigindo uma relação com todos os intervenientes do projeto e o trabalho integrado em uma equipe multidisciplinar.
Assim, as disciplinas que usualmente são intituladas “complementares”, passam a ser estruturais desde a concepção do projeto, tornando o conhecimento sensível indissociável da racionalidade científica, criando, inovando e comprovando sua influência no resultado final da arquitetura.
Como resultado dessa visão sistêmica e holística da arquitetura contemporânea, o projeto para a extensão do Centro de Pesquisas Petrobras é inovador tanto em seus conceitos como em suas particularidades, integrando e coordenando arquitetura, estrutura, instalações, eco-eficiência, paisagismo, planejamento e organização da obra.
Nesse projeto não existe disciplina complementar e sim, um corpo sistêmico envolvendo 30 especialidades e contribuições inovadoras, resultando em uma metodologia integrada de projeto, exemplo a ser adotado pela cadeia produtiva da construção civil.

PARTIDO

A implantação surge claramente de uma conjunção de inúmeras variáveis e como extensão natural do CENPES existente, articulando-se com ele ambientalmente; energeticamente unindo centros de energia, de controle e de computação e fisicamente através de uma galeria subterrânea de pedestres para a integração de atividades culturais, sociais, de produção científica e de apoio de todo o complexo. A circulação e os estacionamentos de veículos e ônibus complementam essa simbiose entre o CENPES existente e sua ampliação.
O projeto de Ampliação do CENPES constitui-se por um partido predominantemente horizontal que propõe edificações intercaladas por espaços abertos, constituídos de áreas cobertas e descobertas, enriquecidos ambientalmente pela inserção de vegetação com espaços sombreados.
O Centro de Convenções - com auditório, salas de reuniões, lanchonete e área de eventos - se situa no local mais próximo possível do CENPES atual, na extremidade oposta da galeria subterrânea, e constitui o portal de entrada do CENPES para o público que a ele se dirige, possibilitando seu uso para as mais diversas atividades culturais e educativas, sem que elas interfiram na vida científica deste novo Centro de pesquisas.
Do Centro de Convenções parte o eixo Norte-Sul principal, coluna vertebral de articulação de todas as atividades de produção científica, dos laboratórios e escritórios no pavimento térreo; dos escritórios nos dois pavimentos superiores, que exploram a visual marinha; e do CRV – Centro de Realidade Virtual, CIC – Centro Integrado de Controle e Biblioteca no 2o pavimento, e ao bloco separado do Holospace. Este eixo em dois níveis (no térreo e no 2º pavimento), constitui a principal circulação de usuários internos e externos. Na extremidade Norte deste eixo estão situados o Restaurante e o Orquidário, unidos ao Prédio Central.
Este eixo articula também todos os sistemas de energia, através de um pipe-rack central no 1º pavimento de onde ramificam, em mesma cota, todos os pipe-racks perpendiculares que atendem aos laboratórios. O pipe-rack principal chega até a Central de Utilidades, onde se agrega também, de um lado, o ETRA e do lado oposto a Oficina, o Almoxarifado e a Empreiteirópolis, ocupando a extremidade sudeste do terreno, que complementam as atividades de apoio do Complexo.
Outro importante edifício, o Posto Eco-Tecnológico, completa esta trama espacial. Sua locação deve-se à sua independência funcional, abrindo-se para o exterior do terreno pela avenida fronteira.
O sistema viário foi definido de modo que todos os espaços de trabalho sejam atendidos por circulações de serviço, permitindo a circulação de veículos necessários para a operação dos edifícios, bem como para alterações ou ampliações dos mesmos.
Este sistema viário conecta também os vários blocos de apoio da Empreiteirópolis, Oficinas e Almoxarifado com suas docas de acesso voltadas para uma via secundária externa.
Os estacionamentos de veículos ocupam estrategicamente os espaços vazios, distribuídos em função de cada área de trabalho. O estacionamento de ônibus foi situado no setor sul com acesso pela avenida de forma a facilitar a entrada e saída dos veículos.
O partido adotado reflete também a condição de “obra aberta”, que entende o espaço relativizado no tempo em função da evolução das necessidades, imprimindo às soluções grande flexibilidade para ampliações e reformulações, de acordo com novos usos e o contínuo desenvolvimento de novas pesquisas.
Vale ressaltar que todas as soluções adotadas apóiam-se em bases científicas, no que diz respeito à urbanização, arquitetura, interiores, aos sistemas de conforto ambiental e eficiência energética, aos sistemas prediais de utilidades, aos sistemas construtivos e estruturais e à recomposição dos ecossistemas naturais.

CONCEITOS

- Forma arquitetônica adequada aos condicionantes climáticos locais e padrão de uso para minimização da carga térmica interna;
- Estética contemporânea visando o equilíbrio e a harmonia arquitetônica, decorrentes do dimensionamento adequado de cada espaço;
- Edifícios com dupla proteção de cobertura;
- Definição das orientações a partir das simulações de insolação para solstício de verão, inverno e equinócio;
- Microclima local e redução de ilha de calor, redução de ruídos e impacto visual;
- Recuperação da restinga;
- Jardim junto aos laboratórios com locais para reunião ao ar livre;
- Jardim coberto nos pavimentos superiores do Prédio Central, criando locais de reunião e pequenos eventos;
- Dimensionamento de beirais e brises de forma a proteger superfícies envidraçadas e evitar incidência direta do sol nas fachadas;
- Escritórios com circuitos setorizados em função da disponibilidade de iluminação natural, e iluminação complementar nos postos de trabalho;
- Laboratórios com iluminação dimerizável e sensores fotoelétricos;
- Uso de sheds para iluminação natural e ventilação na Empreiteirópolis, Oficinas, Planta Piloto e Central de Utilidades;
- Laboratórios implantados de forma a aproveitar vento predominante, nas direções S-SE-L;
- Jardim coberto do Prédio Central aberto para permitir ventilação;
- Circulação, área de eventos e lanchonete do Centro de Convenções projetados de modo a aproveitar ventilação natural;
-Uso de Painéis fotovoltaicos;
- Acessibilidade a deficientes físicos, auditivos, visuais;
- Redução do tempo de execução da obra;
- Ausência de desperdícios na obra;
- Papel educativo e integrador com comunidades sociais;
- Automação com monitoramento e controle para operação e manutenção de todos os sistemas;
- Uso de tecnologias limpas com o canteiro apenas como local de montagem.

TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO

Quando a PETROBRAS promoveu o concurso para a Ampliação de seu Centro de Pesquisa, destacou, no edital, conceitos norteadores a serem considerados na solução arquitetônica. Dentre outras exigências para o projeto, o edital do concurso inseriu as questões de sustentabilidade na arquitetura (eco-eficiência) em dez tópicos de caráter eliminatório. São eles:
A. Orientação solar adequada;
B. Forma arquitetônica adequada às condicionantes climáticas locais e padrão de uso para a minimização da carga térmica interna;
C. Materiais construtivos termicamente eficientes para superfícies opacas e transparentes;
D. Superfícies envidraçadas: Taxa de WWR (window wall ratio);
E. Proteções solares externas adequadas às fachadas;
F. Aproveitamento adequado dos ventos para resfriamento e renovação do ar interno;
G. Aproveitamento da luz natural;
H. Aproveitamento da Vegetação;
I. Sistemas para uso racional e reuso de água;
J. Materiais de baixo impacto ambiental.

Além destes tópicos eliminatórios, destacamos outros conceitos fundamentais como a questão da flexibilidade; possibilitar a expansão e planejamento da obra em fases; atender à complexidade programática e à diversidade de usos, através de edifícios com soluções arquitetônicas distintas; atender a conceitos inovadores do ponto de vista de instalações; criar ambientes de trabalho que estimulem a criação científica, tanto laboratórios, escritórios, quanto áreas de convívio e estar; transmitir através da arquitetura e de sua tecnologia construtiva a imagem da PETROBRAS, enquanto empresa inovadora e geradora de conhecimento.
A concepção multidisciplinar deste projeto permitiu que cada disciplina, quer estrutura, instalações, eco-eficiência, arquitetura, levantasse soluções ideais que refletissem estes conceitos. O resultado reflete este trabalho em equipe. A solução arquitetônica não é apenas uma forma, mais que isto, é a resultante da concepção integrada destes conceitos.

CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
O aço foi adotado enquanto sistema estrutural em todos os edifícios por uma série de razões: (1) por permitir a permeabilidade do olhar e transparência; (2) por permitir simetria e regularidade estrutural; (3) por permitir equalização de vãos e dimensões das peças estruturais; (4) por permitir a padronização em função do uso; (5) pela facilidade de transporte e organização do canteiro de obra; (6) pela racionalização de materiais e mão-de-obra; (7) pela clareza na intenção dos detalhes; (8) pela reversibilidade com passível desmontagem; (9) material com mais alto grau de reciclagem.
O uso do aço permite transformar o canteiro de obra em um espaço de montagem. Os elementos estruturais serão fabricados, tratados contra corrosão e receberão proteção passiva contra incêndio ainda na indústria. Serão então transportados e montados na obra com ligações aparafusadas, sem solda. Este conceito de montagem se estende aos demais componentes dos edifícios, como no caso dos painéis pré-fabricados de concreto para as fachadas, esquadrias em alumínio, etc.
Exceção a isto são as fundações, vigas baldrames e estruturas moldadas “in loco”, únicos elementos em concreto da obra, cuja execução mantém o conceito convencional de canteiro de obra. As estruturas em concreto foram executadas imediatamente após a terraplenagem, preparando desta forma o canteiro para receber as estruturas metálicas com uma dinâmica de montagem bastante veloz.
As fundações em sua grande maioria foram executadas em hélice contínua, além de estacas escavadas, barretes e paredes diafragmas na passagem subterrânea e cisternas. Todos os edifícios têm lajes pré-moldadas em concreto apoiadas sobre vigas baldrames ao nível do solo. As torres de circulação do prédio central, castelos de água potável e de chuva, passagem subterrânea e as seis cisternas são em concreto moldado “in loco”.
Há basicamente cinco soluções estruturais distintas para o complexo, conseqüência do uso de cada edifício. São elas: (1) estrutura dos Laboratórios; (2) estrutura do Prédio Central; (3) estrutura do Centro de Convenções; (4) estrutura do Centro de Realidade Virtual; e (5) estrutura dos edifícios de apoio.
O aço utilizado nas estruturas será o ASTM A572, e receberá proteção contra corrosão de acordo com a norma NBR-8800 e Norma Petrobras N-1550; e proteção passiva contra

Laboratórios
A estrutura dos laboratórios é regular e padronizada, com módulo típico de 10x10m, válido para todos os laboratórios. O layout interno e suas instalações poderão ser alterados sem implicações estruturais, permitindo total flexibilidade à ocupação do laboratório e pesquisa desenvolvida. Localizados no térreo, contém laje de piso em painéis alveolares protendidos, com sobre-laje para liberação de espaços intermediários para instalações. A superestrutura em aço, com vigas “I”, suporta no 1º pavimento o piso técnico, pipe-racks e a cobertura de sombreamento com perfis tubulares, além de prever apoio para instalação de painéis fotovoltaicos.
O plano de cobertura dos laboratórios em vigas mistas com vãos típicos de 10m, estão espaçadas a cada 2,5m, para adoção do sistema de forma-laje; utilizando a grelha como suporte para o içamento das vigas na execução de acréscimos de novos módulos. Os perfis metálicos, parte laminados, totalizam 1.762 toneladas.
A solução estrutural também prevê a expansão até o ano de 2020, pelo crescimento de módulos nas extremidades externas das alas, em direção à Baia da Guanabara e a Avenida.

Prédio Central
A estrutura do Prédio Central é composta por cinco módulos acima da estrutura dos laboratórios ocupando a projeção da principal circulação articuladora do conjunto. É composta por vigas com modulação principal de 10m, painéis steel-deck apoiados sobre vigas secundárias a cada 2,5m. O travamento da estrutura metálica se dá nos blocos de circulação vertical em concreto moldado “in loco”. O vigamento a cada 2,50m, dispensa a necessidade de qualquer escoramento, ou seja, a estrutura é o seu próprio cimbramento.
Atendendo aos conceitos de eco-eficiência, foi prevista uma estrutura espacial com perfis tubulares e com chapas metálicas termo-acústicas para sombreamento dos espaços da cobertura do Prédio Central. Nas extremidades, os beirais receberão como cobertura chapas metálicas perfuradas.

Centro de convenções
É uma estrutura radial, com diâmetro total de 75m, com cobertura secundária de sombreamento em membrana retesada (“tensoestrutura”), sobre a recepção, salas de reuniões, videoconferências e eventos. A estrutura metálica da tensoestrutura é formada por 11 módulos, cada um composto por arcos tubulares calandrados, de raios variável, dispostos em planos radiais. Cada plano é sustentado internamente por um mastro tubular, vinculado ao solo e aos arcos de forma articulada, e externamente por duas escoras tubulares inclinadas, articuladas em ambas as extremidades, que se apóiam na cobertura das diversas salas do Centro de Convenções.