Pesquisas conjuntas entre a FAU USP e o DIAPReM, examinando questões de método sobre o levantamento diagnóstico integrado

Perspectiva da nuvem de pontos do Museu Ipiranga e do Parque da Independência

Introduçao

A FAU USP e o DIAPReM desenvolvem projetos de cooperação científica desde 2015, quando foi assinado o acordo entre a USP, por meio do Centro de Preservação Cultural (CPC USP) e o laboratório de Ferrara. A colaboração é voltada para questões relacionadas à preservação de bens culturais e não se resume a mera prestação de serviço para o escaneamento a laser em três dimensões (3D) de edifícios da USP. Pelo contrário, prevê o desenvolvimento de pesquisas conjuntas, examinando questões de método sobre o levantamento diagnóstico integrado – que envolve o escaneamento a laser e outras formas de levantamento e diagnóstico – e abarca a formação de pessoal, intercâmbio de conhecimentos e transferência de tecnologia, realizando, de fato, trabalhos integrados.

Perspectiva de parte seccionada da nuvem de pontos do Museu Ipiranga

O escaneamento a laser permite obter a geometria do edifício com alto grau de precisão e oferece dados das superfícies que podem ser analisados qualitativamente; possibilita, assim, que a nuvem de pontos seja indagada de diversos modos, como para fins de diagnóstico estrutural, controlando deformações existentes ou para identificar degradações nas superfícies. Os dados também devem ser articulados com pesquisa documental, iconográfica e bibliográfica para a compreensão mais aprofundada da história do edifício e de seus aspectos construtivos, sendo fonte para esclarecimentos historiográficos. Com grande quantidade de informações que podem ser interpretadas do ponto de vista qualitativo-analítico, a nuvem de pontos retrata o edifício num determinado momento, e pode ser usada como base de comparação com outros escaneamentos realizados ao longo do tempo, permitindo controlar, por exemplo, o comportamento de estruturas após obras de estabilização.

Os trabalhos entre as equipes da FAU USP e do DIAPReM buscam também maior conscientização sobre o próprio método do escaneamento a laser, sobre o qual existem equívocos de percepção, tratados adiante. As atividades foram estruturadas em reuniões de trabalho entre os coordenadores das pesquisas, seminários voltados à formação de equipe de estudantes da FAU USP para trabalhar com a nuvem de pontos, diversas apresentações voltadas a público mais amplo, participação em workshops e congressos e divulgação dos resultados desse processo em relatórios científicos e numerosos eventos científicos.

Perspectiva da nuvem de pontos do Monumento a Independência do Brasil.

Levantamento 3D da área do Parque da Independência

Os trabalhos na área do Parque da Independência foram desenvolvidos como desdobramento desse processo de colaboração. A proposta foi mais ampla, se comparada à campanha realizada na FAU USP, pois foi voltada ao organismo em sua inteireza, permitindo obter a geometria precisa das construções além de dar continuidade à formação da equipe local . O intuito foi também oferecer um produto que pudesse servir de base ao processo de modernização e restauro do edifício do Museu e, no futuro, do Monumento.

A aquisição da nuvem de pontos, iniciada em agosto de 2017, foi realizada de modo paralelo a esse processo; o material foi tratado pelo DIAPReM em Ferrara, enviado à USP, e novo ciclo de formação de estudantes e eventos abertos ao público ocorreu entre agosto e setembro de 2018. O projeto arquitetônico vencedor do concurso para a reforma do Museu, do escritório Hereñú + Ferroni Arquitetos , começou a ser desenvolvido em 2018 e se beneficiou da nuvem de pontos de Ferrara, utilizando-a como base para extrair plantas e cortes para a elaboração do projeto executivo, desenvolvido ao longo de 2018 e concluído em 2019. Para tanto, o DIAPReM organizou seminário de formação para os arquitetos do escritório em Ferrara.

Os trabalhos nos edifícios do Museu e do Monumento foram desenvolvidos pela articulação de procedimentos diversos, com o escaneamento a laser para o levantamento abrangente do organismo e de detalhes dos edifícios e levantamento topográfico (com estação total), para a construção de uma rede poligonal que possibilita a verificação e o controle na fase de registro e também das relações entre o sistema de referência geral e de pormenores, permitindo, por exemplo, que trechos e unidades estruturais possam ser decompostas e analisadas com referência a esse sistema. Esses levantamentos foram complementados pelo exame visual e registro fotográfico sistemático do edifício e do ambiente em que está inserido, de suas características materiais e construtivas e do estado de conservação de materiais e superfícies, sem uso de métodos destrutivos. O resultado é uma nuvem de pontos georreferenciada, que possibilita diversos níveis de aprofundamento de organismos complexos, somente passíveis de ser obtidos a partir de uma base de dados precisa em 3D. Essa nuvem de pontos dá suporte à análise das características geométricas e das deformações das estruturas, da angulação dos elementos verticais para verificar a segurança estática dos edifícios, e da caracterização material das fachadas que, associada aos dados de refletância, permite determinar o estado de conservação das superfícies.

Corte horizontal do Museo Ipiranga obtida pela elaboração da nuvem de pontos

O laboratório DIAPReM fez, para a USP, o escaneamento do Museu e, para a prefeitura, o do Monumento à Independência e do Parque. A intenção é unir as diversas nuvens, constituindo uma base de dados de grande envergadura que permitiria examinar o complexo como um todo.

É importante ter consciência de que uma nuvem de pontos mal executada pode parecer tão acurada quanto uma nuvem bem executada. Será, porém, imprecisa e, portanto, inutilizável para fins de restauro e para qualquer trabalho que exija precisão geométrica, que só é alcançada a partir de nuvem trabalhada de modo rigoroso. Se não se souber exatamente como o levantamento foi projetado e executado e, depois, como os dados foram tratados, a nuvem poderá aparentar ser adequada, mas será imprecisa e inapropriada para análise; e, mais grave, uma nuvem mal feita pode induzir a erros de interpretação. É essencial, portanto, conhecer as características do objeto a ser levantado para projetar o levantamento, pois podem ocorrer variações significativas em função das características da obra e do grau de precisão adequado para o trabalho a ser desenvolvido.

Corte horizontal do Monumento a Independência do Brasil obtida pela elaboração da nuvem de pontos