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Title: Gramatica da Forma da Sistematização da Coluna de Alberti
Authors: Quaresma, Pedro Filipe Coutinho Cabral d'Oliveira 
Orientador: Kruger, Mário
Duarte, José
Keywords: Alberti; Gramática da forma; Projecto com base em regras; Fabrico digital; Modelação inversa
Issue Date: 12-Dec-2014
Citation: QUARESMA, Pedro Filipe Coutinho Cabral d'Oliveira - Gramatica da forma da sistematização da coluna de Alberti. Coimbra : [s.n.], 2014. Tese de doutoramento. Disponível na WWW: http://hdl.handle.net/10316/25287
Abstract: Os resultados da investigação que relaciona a teoria de Alberti com a geração de alguns edifícios são apresentados e desenvolvidos nesta tese. A interpretação do tratado Da Arte Edificatória de Leon Battista Alberti, nomeadamente os Livros VI, VII, VIII e IX, teve como resultado a construção de uma gramática da forma: gramática da forma do sistema da coluna. Entende-se a coluna como elemento central do ornamento da arquitectura do Renascimento, utilizando-se as suas partes constituintes (pedestal, base, fuste, capitel e entablamento) como elementos básicos de um vocabulário genérico com o fim de proceder à composição de partes dos edifícios em análise. A gramática da forma produzida é uma gramática de pormenorização, que propõe a geração de determinadas partes dos edifícios, como a suas fachadas, paredes, tectos e demais elementos construtivos assentes na evocação e manipulação de regras subjacentes aos seus elementos ornamentais, em detrimento da utilização sistemática dos elementos estruturais de edifícios. O corpus ao qual a gramática se fundamenta para a extracção das suas regras é aquele definido pelos Livros acima mencionados, ou seja o texto de Alberti, bem como alguns elementos de edifícios escolhidos que são amplamente aceites como tendo sido de concepção de arquitectura de Alberti. A reunião desta informação permitiu encontrar um conjunto de regras que definem a gramática da forma da sistematização da coluna. A arquitectura, assim como a maior parte das outras manifestações culturais, artísticas, socias e políticas de origem portuguesa, está presente em vários continentes tendo início esse périplo de divulgação e consolidação de saberes por volta do séc. XIV como consequência da expansão das influências lusitanas levadas pelos navegadores portugueses. Um dos traços mais marcantes desse período é relativo à difusão da língua portuguesa e também à construção promovida nos locais conquistados. Para compreender a génese das construções nesses sítios, é também necessário compreender as transformações verificadas no modo de conceber a arquitectura pelos seus operadores além-mar e que, provavelmente, o influenciaram. A definição desses aspectos relativos à arquitectura portuguesa pressupõe uma atenta observação da controvérsia levantada por alguns autores, nomeadamente Reynaldo dos Santos (1968/70, p. 175, 2º vol.) para quem a Renascença é um estilo estrangeiro e que não teve implicações no desenvolvimento da arquitectura portuguesa. Opinião semelhante relativamente à implementação daquele estilo em Portugal tem Pais da Silva (1966) que sugere uma transição directa entre o estilo Manuelino para o Maneirismo sem conhecimento do período renascentista. No entanto, mais recentemente, Rafael Moreira (1991; 1995) ao estudar um conjunto de edifícios entre o estilo Manuelino e o modo de conceber a romana identificou cerca de 150 edifícios que, pelas suas características formais, classificou como pertencentes à orbita renascentista. A nossa abordagem não sendo histórica poderá, no entanto, contribuir para a clarificação de alguns aspectos referentes ao tipo de estilo adoptado por determinados arquitectos e quais as relações inerentes às soluções arquitectónicas com outros elementos, quer sejam teóricos (no caso do tratado), quer sejam construídos (que, no caso especifico desta investigação, advém das especificações do tratado). Deste modo, pretende-se enriquecer o debate fornecendo um modelo que, alicerçado na experiência, permita alcançar um conjunto de dados a utilizar noutras área de conhecimento. A estratégia escolhida utiliza uma ferramenta generativa que, aplicando de modo recursivo um conjunto de regras procedentes directamente do texto Da Arte Edificatória de Alberti, tem a capacidade de gerar os edifícios em análise, permitindo compreender quais as regras que, de modo directo, são consistentes com o edifício produzido e quais são necessárias adicionar, subtrair e transformar de modo a conseguir o seu resultado compositivo. Neste sentido, propomos olhar para o tratado (em particular para aqueles capítulos dos Livros que descrevem o sistema da coluna) como um algoritmo ou conjunto de algoritmos com a sua estrutura própria. Tomamos a definição de Stiny e Gyps (1980) segundo a qual um algoritmo é uma afirmação explícita da sequência de operações necessárias para efectuar uma determinada tarefa. A estrutura algorítmica permitiu aplicar de modo sólido as instruções descritas por Alberti, gerando diferentes edifícios. Sugere-se que as prescrições contidas no texto poderão ser passadas entre os arquitectos e reutilizadas por outros tratadistas do mesmo modo que essas mesmas “regras” foram interpretadas e reintegradas na arquitectura renascentista, enquanto novidade relativamente à gótica. Assim, para elaborar esta investigação de doutoramento, foram elaboradas as seguintes hipóteses: 1) É possível transpor as instruções contidas no tratado permitindo proceder ao desenho do sistema da coluna numa gramática da forma que, por sua vez, tem a capacidade de descrever, de forma rigorosa, a geração desses elementos evidenciando a natureza algorítmica de parte do tratado Da Arte Edificatória. 2) É exequível verificar em que medida alguns exemplares da obra construída de Alberti e de edifícios construídos no período próximo da contra-reforma em Portugal (em rigor, de partes destes), nomeadamente a fachada do palácio Rucellai em Florença, o alçado lateral da nave central da Igreja de Sant`Andrea em Mântua, a fachada do palácio Ducal em Vila Viçosa e o alçado lateral da nave central da Igreja de São Vicente de Fora em Lisboa, seguem as regras do tratado. 3) É possível apurar qual o grau de coincidência entre as regras do sistema da coluna descrito no tratado de Alberti e as regras do sistema da coluna utilizadas na geração de partes de edifícios acima referidos. Tais hipóteses têm o objectivo de dar pista para a resolução da problemática encontrada, isto é: Os historiadores têm-se debatido acerca da existência de uma fase renascentista de características semelhantes à Italiana em Portugal, bem como se houve influência de Alberti na arquitectura construída nesse período. A presente tese propõem então que sistematizando as transformações ocorridas nas gramáticas, é possível verificar o grau de coincidência entre a aplicação das descrições do tratado Da Arte Edificatória e dos edifícios em análise, constatando-se a coincidência e concordância na aplicação das prescrições de Alberti, o que sugere que os construtores desses edifícios tinham conhecimento das descrições do tratado. A metodologia empregue é aquela subjacente ao formalismo teórico inerente à construção de uma gramática da forma, gramática descritiva e da implementação de um processo de verificação e avaliação das transformações ocorridas na aplicação da gramática da forma da sistematização da coluna. Quantificou-se (anotando os valores das diferenças entre os elementos existentes na gramática e aqueles necessários para gerar cada elemento arquitectónico pretendido) e qualificaram-se (verificando-se em que estágio de derivação algumas das regras foram transformadas) as diversas aplicações das regras das gramáticas. No entanto, em alguns casos, a geração de elementos dos edifícios em análise não foi passível de serem gerados alterando somente aspectos de natureza paramétrica, como as relações entre as variáveis associadas à altura, largura ou profundidade dos diferentes elementos, ou da natureza topológica no que respeita aos elementos constituintes da morfologia das diferentes partes. No entanto essas formas, sujeitas a sucessivas transformações, permitiram encontrar novas formas. A presente tese é composta por 6 capítulos: No primeiro capítulo, efectua-se a introdução à problemática e à hipótese de solução e, finalmente, é apresentada a demonstração da solução obtida. No segundo capítulo, é feita uma contextualização do tratado Da Arte Edificatória entre aqueles que são amplamente considerados como relevantes e estruturantes para a teoria e prática da Arquitectura do Renascimento. O estado da arte é sistematizado de modo a compreender a validade e actualidade da metodologia e ferramentas utilizadas de modo a dar resposta à problemática. Finalmente, é fornecido um conjunto de conceitos técnicos relativos para a construção da ferramenta adoptada para a elaboração da tese, a gramática da forma. O terceiro capítulo é centrado na construção da gramática da forma do sistema da coluna que advêm directamente das descrições do tratado. Por esse facto expõem-se as especificidades do tratado de Alberti, mostrando o processo de codificação do texto do tratado, além do tratamento das descrições nele contidas e que permitem constituir um conjunto de regras com o fim de gerar os diferentes elementos do sistema da coluna e suas combinações, com o objectivo de as sistematizar nos capítulos consequentes. O quarto capítulo é dedicado à geração de fachada do palácio Rucellai em Florença e do alçado lateral da nave central da igreja de Sant`Andrea em Mântua, edifícios considerados como sendo de concepção de Alberti. A maioria das regras advêm da gramática do intercolúnio directamente extraídas do tratado. No entanto, elaborou-se um conjunto de regras de reconhecimento de elementos dados a priori e que permitiram iniciar a aplicação das restantes regras. Estas regras de caracter genérico foram utilizadas no capítulo seguinte. No fim da geração das partes dos dois edifícios em análise, compilaram-se as regras transformadas de modo a compreenderem-se as suas aplicações e como ocorrem no correspondente processo de derivação das regras. O quinto capítulo centra-se na geração da fachada do palácio Ducal de Vila Viçosa e do alçado lateral da nave central da igreja de São Vicente de Fora em Lisboa. Mostrou-se a derivação das gramáticas e, posteriormente, mostraram-se as transformações efectuadas às regras do tratado, necessárias para obter o resultado final. No sexto capítulo mostra-se o grau de coincidência na aplicação das regras e que sugerem a possibilidade dos autores das obras arquitectónicas analisadas terem utilizado as regras do tratado, evidenciando-se a influência da teoria de Alberti nas decisões projectuais levadas a cabo com impacto na aplicação da ornamentação nessas edificações. No sétimo capítulo, elencam-se os contributos e as futuras aplicações dos sistemas e metodologias aplicados. Resultados Os resultados demonstram que é possível gerar o sistema da coluna utilizando as regras contidas nas descrições do tratado de Alberti. É possível gerar parte dos edifícios eleitos para análise, nomeadamente a fachada do palácio Rucellai, o alçado lateral da nave central da Igreja de Sant`Andrea, a fachada do palácio Ducal e o alçado lateral da nave central da Igreja de São Vicente de Fora, utilizando as regras extraídas do tratado e essas regras transformadas, sugerindo deste modo que esses edifícios seguem as regras do tratado. A análise do grau de coincidência, através de um Modelo de Regressão Linear Simples, entre as regras do sistema da coluna descrito no tratado de Alberti e as regras transformadas do sistema da coluna aplicados na geração de partes dos edifícios acima referidos, deu-nos um resultado moderado relativamente à capacidade que o tratado tem para explicar a aplicação, ou não, das regras do sistema da coluna nos edifícios em análise, insinuando que os arquitectos daquelas construções teriam, em parte, utilizado prescrições semelhantes às do tratado Da Arte Edificatória.
The results of the investigation that relates Alberti’s theory with the generation of some buildings are presented and developed in this thesis. The interpretation of the treatise De Re Aedificatoria by Leon Battista Alberti, namely the Books VI, VII, VIII and IX, resulted in the construction of a shape grammar: a column systematization shape grammar. The column, a central element of ornament in Renaissance architecture, and its constituent parts (pedestal, base, shaft, capital and entablature) were basic elements of a generic vocabulary used to make the composition of parts of different buildings. The shape grammar produced in this thesis is a grammar of detail that proposes the generation of certain parts of buildings, such as facades, walls and other constructive components, based on the evocation and manipulation of rules of its ornamental elements. The corpus, to which the grammar grounds its rules, is set by the Books above mentioned, that is to say Alberti’s text, as well as some elements of chosen buildings that are broadly accepted as designed by Alberti. Gathering this information allowed to find a set of rules that define the column systematization shape grammar. Architecture, as well as other cultural, artistic, social and political manifestations of Portuguese origin, is present throughout the world, since the XIV century, as a consequent of Portugal oversea expansion. One of the most meaningful consequences of this expansion is the diffusion of Portuguese language as well the building construction knowledge. To understand the genesis of these constructions in the world, there is also a need to understand the transformations underwent in the way of conceiving architecture by its operators overseas that probably influenced it. Defining the influences in Portuguese architecture requires a careful look at controversy raised by some authors, namely Reynaldo dos Santos (1968/70, p. 175, 2nd vol.), for whom the Renaissance style is a foreigner style with no wider implications in the development of Portuguese architecture. Pais da Silva (1966) has a similar opinion about the implementation of that style in Portugal, suggesting a direct transition between Manueline to Mannerism, without acquaintance of Renaissance period. However, recently Rafael Moreira (1991; 1995) studied a group of buildings between Manueline and Roman style, identifying about 150 buildings that, by its formal characteristics, he classified as belonging to the renaissance orbit. Even though our approach is not a historical one, it may contribute to clarify some aspects related to the style adopted by certain architects and the inherent relations to the architectural solutions, with other elements whether theoretical (in the case of the treatise) or constructed (which in this investigation, results from use of the treatise specifications). This research aims to enrich the debate supplying a model that, based on experience, enables to reach a data set applicable in other areas of knowledge. The chosen strategy uses shape grammar as a generative tool that applies recursively a set of rules from Alberti’s De Re Aedificatoria designing the analyzed buildings, enabling to understand what rules are consistent with the produced building and which ones are necessary to add, subtract and transform to generate them. In this respect, we propose to regard the treatise (especially to the Books chapters that describe the column systematization) as an algorithm or a set of algorithms with its own structure. We take the Stiny and Gyps definition according to which an algorithm is an explicit statement of the sequence of operations required to perform a given task (Stiny e Gyps, 1980). The algorithmic structure allowed to apply solidly the instructions described by Alberti, generating different buildings. It is suggested that the requirements contained in the text can be shared between architects and reused by other treatises in the same way that those rules were interpreted and reintegrated into Renaissance architecture, as a novelty in relation to gothic. To elaborate this research, several hypothesis were raised, like: It is possible to transpose the instructions contained in the treatise allowing to design the column system in a shape grammar that has the ability to describe, accurately, the generation of these elements showing the algorithmic nature of some parts of the treatise De Re Aedificatoria; It is possible to verify to what extent some of Alberti’s buildings and buildings constructed (strictly speaking, parts of it) in the near period of Counter-Reformation in Portugal, namely the facade of Rucellai palace in Florence, the lateral elevation of the main nave of Sant`Andrea church in Mantua, the Ducal Palace’s facade in Vila Viçosa and the lateral elevation of the main nave of São Vicente de Fora church in Lisbon, follows the rules of the treatise; It is possible to determine the degree of coincidence between the rules of the column systematization described in Alberti's treatise and the rules of column systematization used to generate parts of the above mentioned buildings. Showing the clarification of such hypothesis may provide some paths to solve the existing problematic that is that Historians have debated about the existence of a Renaissance phase in Portugal with similar characteristics to the Italian, and if there was Alberti influence in architecture built in this period. This Thesis proposes that by systematizing the transformations occurred in the grammars, it is possible to verify the degree of coincidence between the application of De Re Aedificatoria treatise descriptions and buildings under review, evidencing the coincidence and agreement on implementation of Alberti’s requirements, suggesting that the constructors of these buildings had knowledge of the descriptions of the treatise. The applied methodology is underlying theoretical formalism inherent to the construction of a shape grammar, a descriptive grammar and an implementation of a process of verification of changes occurring in the implementation of column systematization shape grammar. It was quantified (underlying the values of differences between existing elements in the grammar and those required to generate the desired architectural element) and qualified (verifying in which stage of derivation some of the rules were transformed) the various applications of grammars rules. However, in some cases, the generation of the buildings elements under review was not achieved by changing only aspects of parametric nature, like the relationships between variables associated with height, width or depth of different elements, or concerning the topological nature regarding the constituents of morphology of the different parts. However, trough successive transformations new forms emerged. This thesis consists of 6 chapters: In the first chapter it is described the introduction of the problem, the solution hypothesis and the demonstration of the solution obtained. In the second chapter, it is contextualize the treatise De Re Aedificatoria among those who are widely recognized as relevant and structural to theory and practice of Renaissance architecture. The state of art is systematized in order to validate and understand the relevance of the methodology and tools used to answer the problematic. Lastly, it is given a set of technical concepts regarding the construction of the tool adopted in this dissertation, a shape grammar. The third chapter is focused on the construction of the column systematization shape grammar that comes directly from the treatise descriptions. Thereby it exposes the specificities of Alberti’s treatise, showing the process of encoding the text, the treatment of its descriptions towards the generation of different elements of the column systematization, and its combinations that will be used in subsequent chapters. The fourth chapter is dedicated to the generation of Rucellai palace facade in Florence and the lateral elevation of the main nave of Sant 'Andrea church in Mantua. These buildings are considered to be Alberti’s designs. Most part of the rules come from the intercolumn grammar directly extracted from the treatise. However, we prepared a set of rules for recognition of a priori elements that allowed the initiation of other rules application. These generic rules were also used in the following chapter. Finishing the generation of parts of these two buildings, the transformed rules were compiled to understand its applications and how they occur in the corresponding process of rules derivation. The fifth chapter focuses on the generation of Ducal palace facade in Vila Viçosa and the side elevation of the main nave of São Vicente de Fora church in Lisbon. It was showed the grammars derivation and the changes made to obtain the final result. The sixth chapter shows the coincidence degree in the application of rules, suggesting the possibility that authors of architectural works under review used the treatise rules, showing the influence of Alberti’s theory in the designers’ decisions, with impact in the application of these buildings ornament. The seventh chapter lists the contributions and future applications of the system and methodology suggested. Results demonstrate that: is possible to generate the column system using the rules from Alberti`s treatise; it is possible to generate parts of the buildings in analysis, that is the facade of Rucellai palace, the lateral elevation of the main nave of Sant`Andrea church, the Ducal Palace’s facade and the lateral elevation of the main nave of São Vicente de Fora church, using the rules extracted from the treatise and those rules transformed, suggesting that those buildings were built following the Alberti`s rules; the analysis of the coincidence degree (from a Simple Linear Regression Model) of rules used, between the treatise column system rules and the transformation of those rules applied in the buildings above mentioned, showed use a moderate value of the explanatory capacity of the treatise, implying that the architects of these buildings may had partly used similar requirements as the ones from the treatise De Re Aedificatória.
Description: Tese de doutoramento em Arquitetura, na especialidade de Teoria e História da Arquitetura, apresentada ao Departamento de Arquitetura da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
URI: http://hdl.handle.net/10316/25287
Rights: openAccess
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