Considerado como o novo marco na história da construção metálica no Brasil, o Museu do Amanhã reafirma as vantagens do aço como elemento estrutural na construção civil: leveza, flexibilidade, economia, velocidade na execução do projeto, redução dos impactos ambientais, otimização de canteiro e redução de mão de obra, entre outros. Com obras iniciadas no final de 2011 e concluídas em novembro de 2015 como parte do plano de reurbanização do Porto Maravilha, na Região Portuária do Rio, o mais novo cartão postal do Rio de Janeiro foi projetado pelo célebre arquiteto catalão Santiago Calatrava. Para o projeto, ele teria se inspirado no desenho das bromélias, plantas nativas da Mata Atlântica que conhecera no Jardim Botânico do Rio de Janeiro.

Localizado em uma área de 33 mil m², cercado pelas águas da Baía de Guanabara, onde ficava o antigo Pier Mauá, no Centro do Rio, o museu tem área construída de aproximadamente 18,240 mil m² e custou cerca de R$ 215 milhões. O empreendimento, resultado de uma Parceria Público-Privada (PPP), foi bancado em parte pelo Banco Santander, que investiu R$ 65 milhões no projeto e tem curadoria da Fundação Roberto Marinho.

A estrutura da cobertura metálica se assemelha a um casco de navio invertido

Dedicado às Ciências, o Museu do Amanhã tem um formato diferente dos museus de História Natural ou de Ciências e Tecnologia já conhecidos. Nele, é possível aos visitantes vislumbrar possibilidades sobre o futuro do homem e do planeta nos próximos 50 anos. O espaço vai explorar as diversas possibilidades do “amanhã”, nos campos da matéria, da vida e do pensamento, além de debater questões como as mudanças climáticas, o crescimento e longevidade populacionais, a integração global, o aumento da diversidade de artefatos e diminuição da diversidade da natureza.

Para a montagem da estrutura foram empregados equipamentos de elevação de carga de grande porte

O projeto estrutural é assinado pelo engenheiro Flávio D’Alambert, detalhando e gerenciando o projeto do escritório brasileiro Ruy Rezende Arquitetura. O paisagismo ficou por conta do escritório carioca Burle Marx e Cia. Outros 33 escritórios realizaram assessoria e projetos complementares, o que dá ideia da complexidade do empreendimento. “A compatibilização foi complexa, e por isso o projeto foi desenvolvido em BIM", conta Fabíola Amaral, arquiteta da Companhia de Desenvolvimento Urbano da Região do Porto do Rio de Janeiro (CDURP), que supervisiona as obras.

Desafios monumentais

Um dos grandes desafios da execução do Museu do Amanhã foi a sua dimensão monumental: 338,34 m de comprimento e 20,85 m de altura. O prédio tem dois andares destinados ao público, construídos em concreto, que abrigam área de exposição com 6 mil m², auditório com 400 lugares, loja, restaurante, café, espaços educativos e bilheteria, além de um mezanino e uma galeria com áreas técnicas e subsolo de serviço. A capacidade estimada de visitantes é de 11,5 mil por dia, sendo aproximadamente 2,3 mil o máximo de pessoas por vez.

Outro grande desafio do projeto foi a construção da sua cobertura metálica, apoiada sobre a estrutura monolítica de concreto do edifício, constituída de perfis que mudam de posição conforme a incidência solar, permitindo maior penetração da luz natural no interior do edifício e a captação pela usina fotovoltaica instalada no topo. Essa estrutura metálica, pesando cerca de 4 mil toneladas, se assemelha a um casco de navio invertido e é definida por uma grade estrutural triangular simétrica, tramada entre duas linhas geométricas retas externas. Essas linhas correm ao longo de 340 metros de comprimento de uma extremidade a outra, sendo 205 metros o comprimento do corpo do edifício, com pé-direito de 17 metros.

A cobertura avança além do corpo do edifício, com balanço de até 70 metros

A cobertura avança além do corpo do edifício, nas extremidades norte e sul, formando marquises com grandes balanços sobre as fachadas frontal (70 metros de comprimento) e posterior (65 metros), voltada para a baía de Guanabara.

Formada por uma trama principal de perfis tubulares de aço do tipo caixa enrijecidos, a estrutura metálica compõe uma grande treliça espacial autoestável, coberta por chapas de aço patinável com alta resistência mecânica. Sobre a estrutura principal existe a estrutura metálica dos conjuntos móveis, onde estão instaladas as placas fotovoltaicas. No total são 48 conjuntos, no formato de asas metálicas, localizados na parte superior e nas laterais do prédio, que descem até o piso e formam parte das fachadas leste e oeste.

Parte da estrutura metálica foi transportada de navio para o Porto do Rio, pré-montada, em grandes blocos

Os conjuntos são colocados lado a lado e interligados num eixo único totalmente instrumentado e mecanizado por pistões hidráulicos. Quando acionado, esse eixo possibilitará o ajuste de posicionamento dos conjuntos. O número e o diâmetro dos pistões estarão dimensionados para permitir o funcionamento e resistência, mesmo quando estiverem sob pressão de vento.

Pegada sustentável

A arquitetura do museu tem como uma das suas características o compromisso com a sustentabilidade. O projeto prevê a utilização de recursos naturais do local, como por exemplo, captação da água da Baía de Guanabara, que é pré-tratada para ser utilizada no sistema de ar condicionado – com o objetivo de aumentar a eficiência energética em 50% e eliminar o consumo de água potável nas torres de resfriamento de água – e no espelho d´água no entorno do prédio. Outra ação importante é a captação de energia solar por meio do sistema fotovoltaico que permitirá o movimento da cobertura dinâmica, criando ao longo do dia diferentes formatos da fachada.

Os arquitetos brasileiros, que assessoraram Calatrava, avaliaram todos os materiais sugeridos pelo catalão, levando em conta os aspectos técnicos necessários para o cumprimento dos pré-requisitos estabelecidos pelo Green Building Council (USGBC) para a certificação LEED (Liderança em Energia e Projeto Ambiental).

O processo de resfriamento no interior do museu utilizará a água da baía de Guanabara. Em função das temperaturas médias encontradas no mar do Rio de Janeiro, entre 18° e 24° C, a água salgada será aproveitada como fonte de rejeição de calor no condicionamento do ar. Para isso, o prédio contará com um sistema de captação e tratamento da água do mar para o sistema de condicionamento de ar e também para abastecer o espelho d’água.

Serão utilizados trocadores de calor entre a água do mar e a água de condensação que circulará pelos chillers. Eles serão responsáveis pela geração da água gelada a ser utilizada no sistema de condicionamento de ar do prédio. Como não há mistura física entre as águas doce e salgada, apenas a troca de calor entre elas, os equipamentos não devem sofrer corrosões ou danos causados pelo sal. A água do mar será fornecida pelo sistema de tratamento dentro da sala da central de água gelada para interligação com os trocadores de calor.

Os estudos de projeto também visaram à otimização do consumo de energia nos principais sistemas prediais (fachadas, coberturas, ar-condicionado, ventilação mecânica, e iluminação); racionalização do consumo de água por meio da implantação de sistema para reutilização de águas claras e cinzas e instalação de louças e metais de baixo consumo; utilização de materiais não tóxicos, regionais ou reciclados; demolição e construção sustentável; baixa geração de resíduos no período da obra e pós-implantação do museu; proximidade dos meios de transporte para facilitar o acesso dos visitantes; incentivo a transportes alternativos, como bicicletas; não-perturbação da vizinhança, principalmente durante a obra; e qualidade ambiental interna, de modo a garantir o conforto de funcionários e usuários.

MUSEU DO AMANHÃ : RESUMO DA OBRA

Área total: 33.000,77 m²;

Área construída: 18.240,95 m²;

Funcionários: 1.200 no pico das obras (diurno e noturno);

Espelho d'água: 9.200 m²;

Tamanho da estrutura: 338,34 m de comprimento e 20,85 m de altura;

Peso da cobertura metálica: 4.000 t;

Placas fotovoltaicas: 5.492;

Arquitetura: Santiago Calatrava (concepção); Ruy Rezende Arquitetura (desenvolvimento do projeto de arquitetura e gerenciamento);

Detalhamento e projeto BIM: Fernandes Arquitetos Associados;

Construção: Consórcio Porto Novo;

Estrutura metálica: Projeto Alpha;

Esquadrias de alumínio e vidros: QMD (projeto); Martifer (fabricação e montagem);

Estrutura de concreto: Engeti;

Manutenção de fachada: PB;

Sistema fotovoltaico: Ebea;

Acústica Harmonia: Acústica;

Consultoria de sustentabilidade: Leed Casa do Futuro;

Tratamento de água de reuso Planep;

Tratamento de água do mar Aqualar.