Tutorial Módulo de Arquitectura

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Tema
Tutorial
Modelado
Nivel
Intermedio
Tiempo para completar

Autores
Yorik
Versión de FreeCAD
0.14
Archivos de ejemplos

Ver también
None

Introducción

Este tutorial pretende enseñarle los conceptos básicos para trabajar con el Entorno de Trabajo Arco. Intentaré que sea lo suficientemente sencillo como para que no necesite experiencia previa con FreeCAD, pero tener algo de experiencia con aplicaciones 3D o BIM será útil. En cualquier caso, debería estar preparado para buscar más información sobre cómo funciona FreeCAD en la wiki de documentación de FreeCAD. La página Primeros pasos es de lectura obligatoria si no tiene experiencia previa con FreeCAD. Consulte también nuestra sección de tutoriales y en youtube encontrará muchos más tutoriales de FreeCAD.

El propósito del Ambiente de Trabajo Arco es ofrecer un flujo de trabajo completo de Modelado de Construcción de Edificios dentro de FreeCAD. Como aún está en desarrollo, no espere encontrar aquí las mismas herramientas y el mismo nivel de integridad y versatilidad disponible en las alternativas comerciales consolidadas como Revit o ArchiCAD pero, por otro parte, dado que FreeCAD se utiliza en un ámbito mucho más amplio que estas aplicaciones específicas, este entorno se beneficia enormemente de las demás disciplinas a las que FreeCAD presta servicio y ofrece algunas características que rara vez se ven en las aplicaciones BIM tradicionales.

Aquí tiene, por ejemplo, un par de características interesantes del Entorno de Trabajo Arco de FreeCAD que difícilmente encontrará en otras aplicaciones BIM para el diseño de Arquitectura:

Los objetos arquitectónicos siempre son sólidos. Gracias a la sólida base mecánica de FreeCAD, aprendimos la importancia de trabajar siempre con objetos sólidos. Este sistema conceptual garantiza un flujo de trabajo mucho más libre de errores y operaciones booleanas muy fiables. Dado que cortar objetos 3D con un plano 2D, para extraer secciones, también es una operación booleana, se puede apreciar de inmediato la importancia de este punto.

Los objetos arquitectónicos pueden tener cualquier forma. Sin restricciones. Los muros no tienen por qué ser verticales, las losas no tienen por qué parecer losas. Cualquier objeto sólido puede convertirse en cualquier objeto arquitectónico. Elementos muy complejos, generalmente difíciles de definir en otras aplicaciones BIM, como una losa de piso que se curva hacia arriba y se convierte en un muro (sí, Zaha Hadid, hablamos de ti), no presentan ningún problema en FreeCAD.

Todo el potencial de FreeCAD está a su alcance. Puede diseñar objetos arquitectónicos con cualquier otra herramienta de FreeCAD, como el Entorno de Trabajo Diseño de Pieza, y cuando estén definidos, convertirlos en objetos arquitectónicos. Conservarán todo su historial de modelado y seguirán siendo totalmente editables. El Entorno de Trabajo Arco también hereda gran parte de la funcionalidad del Entorno de Trabajo Borrador, como snapping y working Planes.

El Entorno de Trabajo Arco es bastante compatible con el Entorno Malla. Puede diseñar fácilmente un modelo arquitectónico en una aplicación basada en mallas como Blender o SketchUp e importarlo a FreeCAD. Si se ha preocupado por la calidad de su modelo y sus objetos son formas sólidas complejas, convertirlos en objetos arquitectónicos solo requiere pulsar un botón.

En el momento de escribir este breve manual, el Entorno de Trabajo Arquitectura, al igual que el resto de FreeCAD, presenta algunas limitaciones. Sin embargo, se está trabajando en la mayoría de ellas y desaparecerán en el futuro.

FreeCAD no es una aplicación 2D. Está diseñada en profundidad para trabajar en 3D. Ofrece un conjunto de herramientas aceptable para dibujar y editar objetos 2D a través del Entorno de Trabajo Borrador y Entorno de Trabajo Croquizador, pero no está diseñada para manejar archivos CAD 2D muy grandes (y a veces mal dibujados). Normalmente, se pueden importar archivos 2D sin problemas, pero no espere un rendimiento muy alto si desea seguir trabajando con ellos en 2D. Queda avisado.

Sin soporte para materiales. FreeCAD tendrá un sistema completo de Material, capaz de definir materiales muy complejos, con todas las ventajas que puede esperar (propiedades personalizadas, familias de materiales, propiedades de renderizado y aspecto visual, etc.), y, por supuesto, el Ambiente de Trabajo Arquitectura lo utilizará cuando esté listo.

Soporte muy preliminar para [IFC]. Ya puede importar archivos IFC de forma bastante fiable, siempre que IfcOpenShell esté instalado en su sistema, pero la exportación aún no cuenta con soporte oficial. Los desarrolladores de FreeCAD e IfcOpenShell están trabajando en este aspecto y en el futuro será posible contar con un soporte completo para IFC.

La mayoría de las herramientas del módulo de Arquitectura aún están en desarrollo. Esto significa que las herramientas automáticas tipo "asistente" que crean geometría compleja automáticamente, como Techo o Escaleras, solo pueden producir ciertos tipos de objetos, y otras herramientas con preajustes, como Estructura o Ventana, solo tienen un par de preajustes básicos. Esto, por supuesto, irá mejorando con el tiempo.

Units se están implementando en FreeCAD, lo que le permitirá trabajar con cualquier unidad que desee (incluso unidades imperiales; los estadounidenses pueden estar eternamente agradecidos por esta opción a Jürgen, el padrino y dictador de FreeCAD). Pero por el momento la implementación no está completa, y el entorno de trabajo Arquitectura aún no las admite. Debe considerarlo "sin unidades".

Se requiere al menos la versión 0.14 de FreeCAD

Este tutorial se escribió usando la versión 0.14 de FreeCAD. Necesitará al menos esta versión para poder seguirlo. Las versiones anteriores podrían no incluir todas las herramientas necesarias o carecer de las opciones que se presentan aquí.

Flujos de trabajo típicos

El Entorno de Trabajo Arquitectura está diseñado principalmente para dos tipos de flujos de trabajo:

Puede construir su modelo con una aplicación más rápida basada en mallas como Blender o SketchUp, e impórtalos en FreeCAD para extraer planos y vistas de sección. FreeCAD está diseñado para modelado de precisión, a un nivel mucho más alto del que solemos necesitar en el modelado arquitectónico, por lo que construir sus modelos directamente en FreeCAD puede ser pesado y lento. Por esta razón, este flujo de trabajo tiene grandes ventajas. Lo describí en este artículo en mi blog. Si le interesa modelar de forma correcta y precisa (mallas limpias, sólidas y no manifold), este flujo de trabajo le ofrece el mismo nivel de rendimiento y precisión que el otro.

Cree su modelo directamente en FreeCAD. Eso es lo que mostraré en este tutorial. Usaremos principalmente tres entornos de trabajo: Arquitectura, por supuesto, pero también Borrador, cuyas herramientas están incluidas en este entoro, por lo que no es necesario cambiar de entorno, y Croquizador. Para mayor comodidad, puede hacer lo que yo suelo hacer: crear una barra de herramientas personalizada en su entorno de trabajo Arquitectura, mediante: Herramientas → Personalizar, y añadir las herramientas del Croquizador que use con frecuencia. A continuación le muestro mi entorno de trabajo Arquitectura "personalizado":

En este tutorial, modelaremos la casa en 3D, basándonos en los dibujos 2D que descargaremos de internet, y extraeremos de ellos documentos 2D, como planos, alzados y secciones.

Preparación

En lugar de crear un proyecto desde cero, vamos a tomar como ejemplo un proyecto lo que nos permitirá ahorrar bastante tiempo. Elegí esta maravillosa casa del famoso arquitecto Vilanova Artigas (ver una serie de pictures de Leonardo Finotti), porque está cerca de donde vivo. Es sencilla y un maravilloso ejemplo de la asombrosa arquitectura modernista de São Paulo, con la ventaja de que los planos DWG son fáciles de conseguir.

Usaremos los dibujos DWG 2D obtenidos del enlace anterior (necesita registrarse en el sitio para descargarlos pero, no se preocupe, es gratis. También puede descargar directamente una versión DXF aquí) como base para construir nuestro modelo. Lo primero que debe hacer es descargar el archivo, descomprimirlo y abrir el archivo DWG con una aplicación DWG como DraftSight. También puede convertirlo a DXF con una utilidad gratuita como ODA File Converter. Si tiene instalado el convertidor ODA (y su ruta configurada en las preferencias de Arquitectura), FreeCAD también puede importar archivos DWG directamente. Pero como estos archivos a veces pueden ser de mala calidad y muy pesados, suele ser mejor abrirlos primero con una aplicación CAD 2D y limpiarlos.

Aquí, eliminé todos los dibujos de detalle, todos los bloques de título y diseños de página, realicé una limpieza (o purga, en la jerga de AutoCAD) para eliminar todas las entidades no utilizadas, reorganicé las secciones en una ubicación lógica con respecto a la vista en planta y moví todo al punto (0,0). Después de eso, nuestro archivo se puede abrir de manera bastante eficiente en FreeCAD.

Revise las diferentes opciones disponibles en: Editar → Preferencias → Borrador → Importar/Exportar, ya que pueden afectar cómo (y con qué rapidez) se importan los archivos DXF/DWG.

Así es como se ve el archivo después de abrirlo en FreeCAD. También cambié el grosor de las paredes (el contenido del grupo "muros") y volteé un par de puertas que se importaron con una escala X incorrecta, con la herramienta Borrador Escalar:

El importador DXF (que también se encarga de los archivos DWG, ya que al importar archivos DWG, simplemente se convierten primero a DXF), agrupa los objetos importados por capas. No hay capas en FreeCAD, pero sí Grpos Estándar. Estos grupos ofrecen una forma similar de organizar los objetos de sus archivos, pero no tienen propiedades específicas, como las capas de AutoCAD, que se apliquen a su contenido. Sin embargo, se pueden colocar dentro de otros grupos, lo cual es muy práctico. Lo primero que podríamos hacer aquí es crear un nuevo Grupo en la Vista de Árbol, hacer clic con el botón derecho en el icono del documento, agregar un grupo, hacer clic con el botón derecho en él para cambiarle el nombre a "planos 2D base" y arrastrar y soltar todos los demás objetos en él.

Construyendo los muros

Al igual que la mayoría de los objetos Arquitectura, los Muros se pueden construir sobre una gran variedad de otros objetos: Líneas, Cables (polilíneas), Croquis, caras o sólidos (o incluso sobre nada en absoluto, en cuyo caso se definen por altura, anchura y longitud). La geometría resultante del muro depende de esa geometría base y de las propiedades que se completen, como la anchura y la altura. Como se puede suponer, un muro basado en una línea utilizará esa línea como su línea de alineación, mientras que un muro basado en una cara utilizará esa cara como su huella base, y un muro basado en un sólido simplemente adoptará la forma de ese sólido. Esto permite que prácticamente cualquier forma imaginable se convierta en un muro.

Existen diferentes estrategias posibles para construir muros en FreeCAD. Se puede crear un plano completo con el Croquizador y, a partir de él, construir un único objeto de muro grande. Esta técnica funciona, pero solo permite definir un grosor para todos los muros del proyecto. Otra opción es construir cada muro a partir de segmentos de línea independientes. O bien, haremos lo siguiente: una combinación de ambas técnicas. Construiremos un par de Cables sobre el plano importado, uno para cada tipo de muro.

Como pueden ver, he dibujado en rojo las líneas que se convertirán en muros de hormigón (una búsqueda en pictures de la casa les puede ayudar a ver los diferentes tipos de muros), las verdes son los muros exteriores de ladrillo y las azules serán los muros interiores. He trazado las líneas a través de las puertas, ya que estas se insertarán en los muros más adelante y crearán sus aberturas automáticamente. Los muros también se pueden alinear a la izquierda, a la derecha o al centro de su línea base, por lo que no importa de qué lado se dibuje la línea base. También me he esforzado por evitar las intersecciones en la medida de lo posible, ya que así nuestro modelo será más limpio. Pero ya nos ocuparemos de las intersecciones más adelante.

Una vez hecho esto, si lo desea, coloque todas esas líneas en un nuevo Grupo, seleccione cada línea una por una y pulse la herramienta Muro para construir un muro a partir de cada una de ellas. También puede seleccionar varias líneas a la vez. Tras realizar esto, y corregir los anchos (los muros exteriores tienen 25 cm de ancho y los interiores 15 cm) y algunas alineaciones, nuestros muros estarán listos.

También podríamos haber construido nuestros muros desde cero. Si pulsa el botón Muro sin tener ningún objeto seleccionado, podrá hacer clic en dos puntos de la pantalla para dibujar un muro. Pero, en realidad, la herramienta de muros dibuja una línea y construye el muro sobre ella. En este caso, me pareció más didáctico mostrarle cómo funciona.

¿Notó que tuve mucho cuidado de no cruzar las paredes? Esto nos ahorrará algunos problemas más adelante, por ejemplo, si exportamos nuestro trabajo a otras aplicaciones que podrían no aceptarlo. Solo tengo una intersección, donde fui demasiado perezoso para dibujar dos pequeños segmentos de línea y dibujé un cable grande que cruza otro. Esto debe corregirse. Afortunadamente, todos los objetos del módulo Arquitectura tienen una gran función: puede agregarlos a otros. Al hacerlo, se unirán sus geometrías, pero se seguirán pudiendo editar mas adelante de forma independiente. Para agregar una de nuestras paredes que se cruzan a la otra, simplemente seleccione una, presione CTRL + seleccione la otra y presione la herramienta Añadir:

A la izquierda se muestran las dos paredes que se cruzan, a la derecha el resultado de añadir una a la otra.

Nota importante sobre objetos paramétricos

Hay algo importante que considerar. Como puede ver, en FreeCAD todo es paramétrico: nuestro nuevo muro "unificado" está formado por dos muros, cada uno basado en una línea base. Al expandirlos en la Vista de Árbol, puede ver toda esa cadena de dependencias. Como puede imaginar, este pequeño juego puede volverse muy complejo rápidamente. Además, si ya sabe cómo trabajar con el Croquizador, es posible que haya querido dibujar las líneas base con bocetos restringidos. Toda esta complejidad tiene un costo: aumenta exponencialmente la cantidad de cálculos que FreeCAD debe realizar para mantener actualizada la geometría de su modelo. Por lo tanto, piénselo bien, no agregue complejidad innecesaria cuando no la necesite. Mantenga un buen equilibrio entre objetos simples y complejos, y reserve estos últimos para los casos en que realmente los necesite.

Por ejemplo, podría haber dibujado todas mis líneas base sin preocuparme de qué se cruza con qué, y corregirlo después con la herramienta Añadir. Pero habría aumentado mucho la complejidad de mi modelo, sin ningún beneficio. Es mejor hacerlas correctamente desde el principio y mantenerlas como piezas geométricas muy simples.

Ahora que nuestras paredes están bien, necesitamos aumentar su altura hasta que se crucen con el techo. Luego, dado que el objeto de la pared aún no puede ser cortado automáticamente por los techos (aunque esto sucederá algún día), construiremos un objeto "ficticio" que siga la forma del techo y que se restará de nuestras paredes.

Primero, al observar nuestros dibujos en 2D, podemos ver que el punto más alto del techo está a 5,6 m del suelo. Así que asignemos a todas nuestras paredes una altura de 6 m, para asegurarnos de que queden cortadas por nuestro volumen ficticio del techo. ¿Por qué 6 m y no 5,6 m?, se preguntarán. Bueno, si ya han trabajado con operaciones booleanas (sumas, restas, intersecciones), sabrán que estas operaciones no suelen funcionar bien con objetos que se intersecan directamente. Prefieren objetos que se intersecan de forma clara y directa. Así que, al hacer esto, evitamos problemas.

Para aumentar la altura de nuestros muros, simplemente selecciónelos todos (no olvide el que agregamos al otro) en la vista de árbol y cambie el valor de su propiedad "altura".

Antes de construir el techo y cortar las paredes, vamos a crear los objetos restantes que habrá que cortar: las paredes del estudio superior y las columnas. Las paredes del estudio se construyen de la misma manera que en el plano superior, pero se elevarán hasta el nivel de 2,6 m. Así que les daremos la altura necesaria para que su parte superior también esté a 6 m, es decir, 3,4 m. Una vez hecho esto, vamos a subir las paredes 2,6 m: selecciónalas ambas, póngase en la vista frontal (Vista → Vistas estándar → Frontal), pulse el botón Mover borrador, seleccione un primer punto, luego introduzca 0, 2.6, 0 como coordenadas y pulse Intro. Sus objetos ahora habrán subido 2,6 m.

Acerca de las coordenadas

Los objetos del Entorno Borrador, y la mayoría de los objetos del Entorno Arquitectura también, obedecen a un sistema de Draft llamado Planos de Trabajo. Este sistema define un plano 2D donde se realizarán las siguientes operaciones. Si no se especifica ninguno, ese plano de trabajo se adapta a la vista actual. Por eso cambiamos a la vista frontal, y se observa que indicamos un movimiento en X de 0 y en Y de 2.6. También podríamos haber forzado que el plano de trabajo permaneciera en el suelo, utilizando la herramienta Seleccionar Plano. En ese caso, habríamos introducido un movimiento de X de 0, Y de 0 y Z de 2.6.

Ahora vamos a mover nuestras paredes horizontalmente a su ubicación correcta. Como tenemos puntos de referencia, esto es más fácil: seleccione ambas paredes, pulse la herramienta Mover y muévalas de un punto al otro:

Finalmente, cambié el color de algunas paredes a un tono similar al del ladrillo (para que sean más fáciles de diferenciar) e hice una pequeña corrección: algunas paredes no llegan hasta el techo, sino que se detienen a una altura de 2.60 m. Corregí la altura de esas paredes.

Elevando la estructura

Ahora, dado que tendremos que cortar nuestras paredes con un volumen de sustracción, podríamos ver si hay otros objetos que también necesiten ser cortados de esa manera. Sí los hay, algunas de las columnas. Esta es una buena oportunidad para introducir un segundo objeto de arquitectura: la Estructura. Los objetos de estructura se comportan más o menos como paredes, pero no están hechos para seguir una línea base. En cambio, prefieren trabajar a partir de un perfil, que se extruye (a lo largo de una línea de perfil o no). Cualquier objeto plano puede ser un perfil para una estructura, con un solo requisito: deben formar una figura cerrada.

Para nuestras columnas, utilizaremos una estrategia diferente a la de los muros. En lugar de "dibujar" sobre los planos 2D, utilizaremos directamente los objetos que representan las columnas en la vista en planta: los círculos. En teoría, podríamos seleccionar uno y pulsar el botón Estructura. Sin embargo, al hacerlo, obtendremos un objeto estructural "vacío". Esto se debe a que nunca se puede estar completamente seguro de la precisión con la que se dibujaron los objetos en el archivo DWG y, a menudo, no son formas cerradas. Por lo tanto, antes de convertirlos en columnas reales, vamos a transformarlos en caras utilizando la herramienta Actualización de Borrador dos veces. La primera vez para convertirlos en polilíneas cerradas, y la segunda para convertir esas polilíneas en caras. Este segundo paso no es obligatorio, pero si se obtiene una cara, se tiene la certeza de que está cerrada (de lo contrario, no se puede crear una cara).

Después de haber convertido todas nuestras columnas en caras, podemos usar la herramienta Estructura en ellas y ajustar la altura (algunas tienen 6 m, otras solo 2.25 m de altura):

En la imagen superior, se pueden ver dos columnas que permanecen como estaban en el archivo DWG, dos que se actualizaron a caras y dos que se convirtieron en objetos estructurales, con una altura de 6 m y 2.25 m.

Cabe destacar que los distintos objetos de Arquitectura (muros, estructuras y demás que descubriremos) comparten muchas características (por ejemplo, se pueden añadir unos a otros, como ya vimos con los muros, y cualquiera de ellos se puede convertir en otro). Así pues, es cuestión de gustos; también podríamos haber creado nuestras columnas con la herramienta de muros y convertirlas si fuera necesario. De hecho, algunos de nuestros muros son de hormigón, por lo que quizás queramos convertirlos en estructuras más adelante.

Sustracciones

Ahora es el momento de construir nuestro volumen de sustracción. La forma más sencilla será dibujar su perfil sobre la vista de sección. Luego, lo rotaremos y lo colocaremos en su posición correcta. ¿Ve por qué coloqué las secciones y las elevaciones de esa manera antes de empezar? Será muy útil para dibujar elementos allí y luego moverlos a su posición correcta en el modelo.

Vamos a dibujar un volumen, mayor que el techo, que se restará de nuestras paredes. Para ello, dibujé dos líneas sobre la base del techo y las extendí un poco más con la herramienta Trimex. Luego, dibujé un Cable, ajustándolo a estas líneas y extendiéndolo bastante por encima de nuestros 6 metros. También dibujé una línea azul en el nivel del suelo (0.00), que será nuestro eje de rotación.

Ahora viene la parte complicada: Usaremos la herramienta Rotar para rotar nuestro perfil 90 grados hacia arriba, a la posición correcta para extruirlo. Para ello, primero debemos cambiar el Plano de Trabajo al plano YZ. Una vez hecho esto, la rotación se producirá en ese plano. Pero si hacemos como hicimos antes y configuramos nuestra vista a vista lateral, será difícil verlo para seleccionar nuestro perfil y saber dónde está el punto base alrededor del cual debe rotar, ¿Cierto? Por tanto, debemos configurar el plano de trabajo manualmente: Presione el botón Seleccionar Plano (está en la pestaña "tareas" de la vista de árbol) y configúrelo en YZ (que es el plano "lateral"). Una vez que configure el plano de trabajo manualmente, de esta manera, no cambiará dependiendo de su vista. Ahora puede rotar su vista hasta que tenga una buena vista de todo lo que debe seleccionar. Para volver a cambiar el plano de trabajo al modo "automático" más tarde, pulse de nuevo el botón Seleccionar Plano y configúrelo en "Ninguno".

Ahora la rotación será fácil de hacer: Seleccione el perfil, pulse el botón Rotar, haga clic en un punto de la línea azul, introduzca 0 como ángulo inicial y 90 como rotación:

Ahora solo necesitamos acercar un poco el perfil al modelo (establezca el plano de trabajo en XY si es necesario) y extruirlo. Esto se puede hacer con la herramienta Extrusión de Pieza o Recorte de borrador, que también tiene la función oculta de extruir caras. Asegúrese de que la extrusión sea mayor que todas las paredes de las que se restará, para evitar situaciones de caras superpuestas.

Ahora, aquí entra en acción lo contrario de la herramienta Añadir: Eliminar. Como habrá imaginado, también convierte un objeto en hijo de otro, pero su forma se resta del objeto anfitrión, en lugar de unirse. Así que ahora es sencillo: seleccione el volumen a restar (lo renombré como "Volumen de techo a restar" en la vista de árbol para que sea fácil de encontrar), CTRL + seleccione una pared y pulse el botón Eliminar. Verá que, después de la resta, el volumen a restar ha desaparecido tanto de la vista 3D como de la vista de árbol. Esto se debe a que se ha marcado como hijo de la pared y ha sido "absorbido" por ella. Selecciona la pared y expándala en la vista de árbol. Ahí está nuestro volumen.

Ahora, seleccione el volumen en la vista de árbol, presione CTRL + seleccione la siguiente pared, presione Eliminar. Repita para las siguientes paredes hasta que todo esté correctamente cortado:

Recuerde que tanto para Añadir como para Eliminar, el orden en que selecciona los objetos es muy importante. El "anfitrión" siempre es el último, como en "Eliminar X de Y" o "Añadir X a Y".

Nota sobre sumas y restas

Los objetos de Arquitectura que admiten sumas y restas (todos excepto los objetos auxiliares "visuales", como los ejes) realizan un seguimiento de estos objetos mediante dos propiedades, "Sumas" y "Restas", que contienen una lista de enlaces a otros objetos que se pueden restar o sumar. Un mismo objeto puede estar en las listas de varios objetos, como ocurre con nuestro volumen de resta. Sin embargo, cada uno de los objetos principales tenderá a absorberlo en la vista de árbol, por lo que normalmente "residirá" en el último. Pero siempre puede editar esas listas para cualquier objeto haciendo doble clic sobre él en la vista de árbol, lo que en FreeCAD activa el modo de edición. Al pulsar la tecla Escape se sale del modo de edición.

Construcción de los techos

Ahora, para completar la estructura, solo nos queda construir el techo y las losas interiores más pequeñas. De nuevo, la forma más sencilla es dibujar sus perfiles sobre la sección con la herramienta Alambre. Aquí he dibujado tres perfiles superpuestos (los he separado en la imagen de abajo para que se vean mejor). El verde se usará para los bordes laterales de la losa del techo, el azul para las partes laterales y los rojos para la parte central, que se encuentra sobre el bloque de baños.

Luego, debemos repetir la operación de rotación anterior para girar los objetos en posición vertical, moverlos a sus lugares correctos y copiar algunos de ellos que deberán extruirse dos veces, con la herramienta [[Draft Move|]Mover], manteniendo presionada la tecla ALT, que crea copias en lugar de mover el objeto actual. También agregué dos perfiles más para las paredes laterales de la abertura del baño.

Cuando todo esté en su lugar, solo es cuestión de usar la herramienta Trimex para extruir y luego convertirlos en objetos Estructura.

Después de eso, podemos ver que surgen algunos problemas: dos de las columnas de la derecha son demasiado cortas (deberían llegar hasta el techo), y hay un hueco entre la losa y las paredes del estudio en el extremo derecho (el símbolo de nivel 2.60 en la vista de sección era obviamente incorrecto). Gracias a los parametrización de los objetos, todos esto contratiempos son muy fáciles de resolver.

Para las columnas, simplemente, cambie su altura a 6 m, obtenga su volumen de sustracción del techo de la vista de árbol y réstelo a las columnas.

Para las paredes, es aún más fácil: muévalas un poco hacia abajo. Como el volumen de sustracción permanece en el mismo lugar, la geometría de la pared se adaptará automáticamente.

Ahora queda un último detalle por corregir. Hay una pequeña losa en el baño que se cruza con algunas paredes. Vamos a solucionarlo creando un nuevo volumen de sustracción y restándolo de esas paredes. Otra función de la herramienta Trimex, que usamos para extruir objetos, es que también puede extruir una sola cara de un objeto existente. Esto crea un objeto nuevo e independiente, por lo que no hay riesgo de dañar el otro objeto. Así que podemos seleccionar la cara base de la pequeña losa (mírenla desde debajo del modelo, la verán), luego presionar el botón Trimex y extruirla hasta que quede bastante por encima de los techos. Luego, restémosla de las dos paredes interiores del baño con la herramienta Eliminar:

Suelos, escaleras y chimenea

Ahora que nuestra estructura está completa, solo nos quedan un par de detalles por terminar.

La chimenea

Empecemos con la chimenea. Ahora ya sabe cómo funciona, ¿verdad? Dibuje un par de cables cerrados, muévalos hacia arriba a su altura correcta con la herramienta Draft Mover, extrúyalos con la herramienta Trimex. Transforme el más grande en una Estructura y reste los más pequeños. Observe que el tubo de la chimenea no se dibujó en la vista en planta, pero encontré su posición arrastrando líneas azules desde las vistas de sección.

Los pisos

Los pisos no están bien representados en los planos base. Al observar las secciones, no se puede determinar la ubicación ni el grosor de las losas. Por lo tanto, supondré que los muros se asientan sobre bloques de cimentación, en el nivel 0.00, y que hay losas de piso, también sobre esos bloques, de 15 cm de espesor. Así, las losas no pasan por debajo de los muros, sino que los rodean. Podríamos hacerlo creando una gran losa rectangular y luego restando los muros, pero recordemos que las operaciones de resta tienen un costo. Es mejor hacerlo en partes más pequeñas pues será más económico en términos de cálculo y, además, si lo hacemos de forma inteligente, habitación por habitación, también será útil para calcular las áreas de los pisos, posteriormente.

Una vez dibujados los cables, simplemente conviértalos en Estructuras y asígneles una altura de 0.15:

Las escaleras

Ahora, las escaleras. Les presentamos la siguiente herramienta de Arquitectura, la Escalera. Esta herramienta aún se encuentra en una fase muy temprana de desarrollo, al momento de escribir esto, así que no esperen demasiado de ella. Sin embargo, ya es bastante útil para crear escaleras rectas sencillas. Un concepto importante a tener en cuenta es que la herramienta de escaleras está diseñada para construir escaleras desde un piso plano hasta una pared. En otras palabras, vista desde arriba, la escalera ocupa exactamente el espacio que ocupa en la vista en planta, por lo que el último peldaño no se dibuja (aunque, por supuesto, se tiene en cuenta al calcular las alturas).

En este caso, preferí construir las escaleras en la vista de sección, porque necesitaremos muchas medidas que son más fáciles de obtener desde esa vista. Aquí, dibujé un par de líneas de guía con color rojo, luego dos líneas azules que serán la base de nuestras dos piezas de escaleras, y dos cables cerrados verdes, que formarán las partes faltantes. Ahora seleccione la primera línea azul, presione la herramienta Escaleras, establece el número de escalones en 5, la altura en 0.875, el ancho en 1.30, el tipo de estructura en "masiva" y el grosor de la estructura en 0.12. Repite para la otra pieza.

Luego, extruya ambos cables verdes a 1.30, gírelos y muévalos a la posición correcta:

En la vista de alzado, dibuje (y luego gire) el borde:

Luego, coloque todo en su lugar:

No olvide cortar también la columna que cruza la escalera, ya que en BIM siempre es problemático tener objetos que se intersecan. Recuerde que estamos construyendo como en el mundo real, donde los objetos sólidos no pueden intersecarse. En este caso, no quise restar la columna directamente de la escalera (de lo contrario, la columna quedaría oculta por la escalera en la vista de árbol, y eso no me gustaba), así que tomé la cara sobre la que se construyó la columna y la extruí de nuevo. Esta nueva extrusión se restó de la escalera.

¡Bien! Ya hemos terminado todo el trabajo duro, ¡ahora pasemos al trabajo realmente duro!

Puertas y ventanas

Las ventanas arqueadas son objetos bastante complejos. Se utilizan para crear todo tipo de objetos "insertados", como ventanas o puertas. Sí, en FreeCAD, las puertas son simplemente un tipo especial de ventana. En la vida real también, si lo piensas, ¿verdad? La herramienta Ventana arqueada aún puede resultar un poco difícil de usar hoy en día, pero considérelo una compensación, ya que fue diseñada para ofrecer la máxima potencia. Se puede crear con ella casi cualquier tipo de ventana que pueda imaginar. Pero, a medida que la herramienta incorpore más preajustes, esta situación, sin duda, mejorará en el futuro.

El objeto Ventana funciona así: se basa en un diseño 2D, cualquier objeto 2D, pero preferiblemente un croquis, que contenga líneas cerradas (polilíneas). Estas líneas definen las diferentes partes de la ventana: marcos exteriores, marcos interiores, paneles de vidrio, paneles sólidos, etc. El objeto ventana tiene una propiedad que almacena qué hacer con cada una de estas líneas: extruirla, colocarla con un desplazamiento determinado, etc. Finalmente, se puede insertar una ventana en un objeto anfitrión, como una pared o una estructura y, automáticamente, creará un agujero en él. Ese agujero se calculará extruyendo la línea más larga encontrada en el diseño 2D.

En FreeCAD existen dos maneras de crear este tipo de objetos: utilizando una plantilla predefinida o dibujando el diseño de la ventana desde cero. Analizaremos ambos métodos. Sin embargo, recuerde que el método de plantilla predefinida simplemente crea el objeto de diseño y define las extrusiones necesarias.

Uso de preajustes

Al pulsar la herramienta Ventana, sin ningún objeto seleccionado, se le invita a elegir un diseño 2D o a usar uno de los preajustes. Usemos el preajuste "Puerta simple" para colocar la puerta de entrada principal de nuestro modelo. Asígnele un ancho de 1 m, una altura de 2.45 m, un tamaño W1 de 0.15 m y deje los demás parámetros en 0.05 m. A continuación, haga clic en la esquina inferior izquierda de la pared y se creará su nueva puerta.

Notará que su nueva puerta no aparece en la vista de árbol. Esto se debe a que, al ajustarla a una pared, la hemos marcado como su objeto anfitrión. Por lo tanto, la pared la ha ocultado. Sin embargo, si hace clic derecho sobre ella y selecciona "Ir a la selección", la encontrará en el árbol.

En este caso, como nuestra ventana no está insertada en ninguna pared (la abertura ya existía), podemos separarla de la pared que la contiene. Para ello, haga doble clic en la pared en la vista de árbol para acceder al modo de edición. Allí, verá la ventana en el grupo "Elementos secundarios". Simplemente selecciónela, pulse el botón "Eliminar elemento" y, a continuación, "Aceptar". La ventana se ha separado de la pared y ahora se encuentra en la parte inferior de la vista de árbol.

Tenemos una segunda puerta, exactamente igual a esta, un poco a la izquierda. En lugar de crear una puerta nueva desde cero, tenemos dos maneras de hacer una copia de la anterior: usando la herramienta Mover, con la tecla ALT presionada, que, como ya sabe, copia un objeto en lugar de moverlo. O, mejor aún, podemos usar la herramienta Clonar. La herramienta Clonar crea un "clon" del objeto seleccionado, que puede mover, pero que conserva la forma del objeto original. Si el objeto original cambia, el clon también cambiará.

Así que ahora solo tenemos que seleccionar la puerta, pulsar la herramienta Clonar y luego mover el clon a su posición correcta con la herramienta Mover.

Organizando su modelo

Ahora sería un buen momento para hacer un poco de limpieza. Como ya tenemos dos ventanas, es un buen momento para limpiar la vista de árbol.

Cree un nuevo Grupo, cámbiale el nombre a "ventanas" y coloque las dos ventanas en su interior. También le recomiendo que separe otros elementos de esta manera, como las paredes y las estructuras. De esta manera también puedes crea Grupos dentro de grupos, puede organizar aún más, por ejemplo, colocando todos los elementos que forman el techo en un grupo aparte, para que sea fácil activarlos y desactivarlos (al hacer visible o invisible un grupo, se hace lo mismo con todos los objetos que contiene).

El Entorno de Trabajo Arquitectura cuenta con herramientas adicionales para organizar su modelo: Sitio, Edificio y Piso. Estos tres objetos se basan en el grupo estándar de FreeCAD, por lo que se comportan exactamente como grupos, pero poseen algunas propiedades adicionales. Por ejemplo, Suelos permite establecer y gestionar la altura de los muros y la estructura que contiene, y al moverlos, todo su contenido también se mueve.

Pero aquí, como solo tenemos un edificio con una sola planta (y media), no hay necesidad real de usar tales objetos, así que sigamos con grupos simples.

Ahora, volvamos al trabajo. Desactive el grupo de techos para que podamos ver mejor el interior y cambie el modo de visualización de los objetos del suelo a Estructura alámbrica (o use la herramienta Cambiar Modo de Visualización) para que podamos seguir ajustándonos a ellos, pero podamos ver la vista en planta debajo. También puede desactivar los suelos por completo, colocar las puertas en el nivel 0 y luego elevarlas 15 cm con la herramienta Mover.

Vamos a colocar las puertas interiores. Use de nuevo la opción "Puerta simple" y creçe puertas de 1.00 m y 0.70 m de ancho x 2.10 m de alto, con un tamaño W1 de 0,1 m. Asegúrese de que se ajusten a la pared correcta al colocarlas, para que creen automáticamente un hueco en ella. Si le resulta difícil colocarlas correctamente, puede situarlas en una ubicación más accesible, por ejemplo, en la esquina de la pared, y luego moverlas. El hueco se moverá con ellas.

Si por error colocó una ventana en la pared equivocada, es fácil solucionarlo: elimine la ventana del grupo "Sustracción" de la pared anfitriona en el modo de edición, como vimos anteriormente, y luego agréguela al grupo "Sustracción" de la pared correcta, por el mismo método, o, simplemente, usando la herramienta Eliminar.

Tras un pequeño trabajo, todas nuestras puertas están listas:

Tras examinar con más detalle la vista de elevación, detecté otro error: la parte superior de los muros de ladrillo no está a 2,60 m, sino 17,5 cm más abajo, es decir, a 2,425 m. Afortunadamente, las ventanas basadas en preajustes ofrecen una función que permite modificar sus dimensiones generales (ancho y alto) desde sus propiedades. Así pues, cambiemos su altura a 2,425 - 0,15, es decir, 2,275. La segunda ventana, al ser un clon de la primera, también se adaptará. Aquí es donde reside la verdadera magia del diseño paramétrico.

Ahora podemos ver lo realmente interesante: cómo diseñar sus propias ventanas personalizadas.

Creación de ventanas personalizadas

Como expliqué anteriormente, los objetos Ventanas se crean a partir de diseños 2D, compuestos por elementos cerrados (alambres (polilíneas), círculos, rectángulos, etc.). Dado que los objetos Borrador no pueden contener más de uno de estos elementos, la herramienta preferida para dibujar diseños de ventanas es el Croquizador. Desafortunadamente, con el Croquizador no es posible ajustarse a objetos externos como con el entorno de trabajo Borrador, lo cual sería útil en este caso, ya que nuestras elevaciones ya están dibujadas. Por suerte, existe una herramienta para convertir objetos Borrador en un Croquis: la herramienta Borrador a Croquis.

Así que, comencemos creando nuestro primer diseño de ventana. Lo dibujé en la elevación, usando varios Rectángulos: uno para la línea exterior y cuatro para las líneas interiores. Me detuve antes de la puerta, porque, recuerden, nuestra puerta ya tiene un marco allí:

A continuación, seleccione todos los rectángulos y pulse el botón Borrador a Croquis (y borre los rectángulos, ya que esta herramienta no borra los objetos originales, en caso de que algo salga mal). Luego, con el nuevo boceto seleccionado, pulse la herramienta Ventana:

La herramienta detectará que el diseño tiene un cable exterior y varios cables interiores, y automáticamente le propondrá una configuración predeterminada: un marco, creado restando los cables interiores del exterior, extruido 1 m. Cambiemos eso, entrando en el modo de edición de la ventana, haciendo doble clic sobre ella en la vista de árbol:

Verá un componente "Predeterminado", creado automáticamente por la herramienta Ventana, que utiliza los 5 cables (siempre restando los demás al más grueso) y tiene un valor de extrusión de 1. Cambiemos su valor de extrusión a 0.1 para que coincida con el que usamos en las puertas.

A continuación, añadiremos cuatro nuevos paneles de vidrio, cada uno con un solo cable, y les daremos una extrusión de 0.01 y un desplazamiento de 0.05, de modo que queden centrados en el marco. Así es como se verá su ventana una vez terminada:

Supongo que ahora ya habrá comprendido la versatilidad de este procedimiento en el que es posible cualquier combinación de marcos y paneles de cualquier forma. La idea es: "si puede dibujarlo en 2D, puede existir como un objeto 3D completo y válido".

Ahora, vamos a dibujar las demás piezas y luego las colocaremos en su sitio. Pero primero, tendremos que corregir el dibujo base en 2D, ya que faltan algunas líneas donde las ventanas se unen a las escaleras. Podemos solucionarlo desplazando la línea de las escaleras 2.5 cm con la herramienta Desplazamiento (con la tecla ALT pulsada, por supuesto, para copiar las líneas en lugar de moverlas). Ahora podemos dibujar la disposición con Cables, convertirla en un boceto y, a continuación, crear una ventana.

Después de hacerlo un par de veces (yo lo hice en 4 partes separadas, pero es libre de decidir otra manera), ya tenemos nuestra fachada completa:

Ahora, como antes, solo se trata de girar las piezas y moverlas a su posición correcta:

Falta la última pieza. Hay un segmento de pared que no aparece en la vista en planta y que debemos añadir. Tenemos varias opciones para ello; en mi caso opté por dibujar una línea en el plano del suelo, subirla a la altura correcta y crear una pared a partir de la misma. Luego, también debemos recuperar el volumen de sustracción del techo (debe haberse quedado en la última columna) y restarlo. Ahora este lado del edificio está listo.

¿Listo? No del todo. Fíjense en la imagen de arriba: nuestras puertas tienen un marco de 5 cm (era la configuración predeterminada). Pero las demás ventanas tienen marcos de 2.5 cm. Esto hay que corregirlo.

Edición de ventanas

Ya vimos cómo crear y actualizar componentes de ventana mediante el modo de edición de la ventana, pero también podemos editar el boceto subyacente. Las ventanas predefinidas no son diferentes de las ventanas personalizadas; la herramienta Ventana solo creó el boceto subyacente. Seleccione nuestro objeto de puerta (el original, no la copia; recuerde que hicimos un clon) y expándalo en la Vista de Árbol. Ahí está nuestro boceto. Haga doble clic para entrar en el modo de edición.

El Ambiente de Trabajo Croquizador es una herramienta extremadamente poderosa. No cuenta con algunas de las ventajas del Entorno de Trabajo Borrador, como el ajuste a planos o la función de trabajo, pero ofrece otras ventajas. En FreeCAD, utilizará con frecuencia uno u otro según la necesidad. La característica más importante del Croquizador son las restricciones. Las restricciones permiten fijar automáticamente la posición de algunos elementos con respecto a otros. Por ejemplo, puede forzar que un segmento sea siempre vertical o que se mantenga a una distancia determinada de otro.

Cuando editamos el boceto de nuestra puerta, podemos comprobar que está hecho sobre un boceto con restricciones completas:

Ahora solo tenemos que editar las distancias de 5 cm entre la línea exterior y la interior, haciendo doble clic sobre ellas y cambiando su valor a 2.5 cm (Recuerde que, en el momento de elaborar este manual, las unidades aún no funcionan bien del todo). Tras hacer clic en el botón "Aceptar", nuestra puerta (y su clon) se habrán actualizado.

Trabajando sin soporte 2D

Hasta ahora, nuestro trabajo ha sido relativamente fácil, ya que contábamos con los planos 2D básicos como base. Pero ahora debemos realizar la fachada opuesta y el atrio de cristal, y la cosa se complica: el plano de la fachada opuesta tiene muchos errores, no representa el atrio en absoluto y, sencillamente, no tenemos ningún plano de las paredes interiores del atrio. Así que tendremos que ser nosotros los que inventemos algunas cosas. Asegúrase de consultar reference pictures para entender cómo se hacen las cosas. ¡O hágalo como le de la real gana!

Una cosa que ya podemos hacer: duplicar la ventana de escaleras complicada con la herramienta Mover, porque es igual en ambos lados:

Tenga en cuenta que aquí preferí duplicar con la herramienta Mover en lugar de usar clonar, ya que actualmente la clonación no admite diferentes colores dentro de los objetos. La diferencia radica en que la clonación es una copia de la forma final del objeto original, mientras que al copiar un objeto se crea uno nuevo con las mismas propiedades que el original (por lo tanto, también su boceto base y la definición de sus componentes de ventana, que se almacenan como propiedades).

Ahora debemos abordar las partes que no están dibujadas en ningún lado. Comencemos con la pared de vidrio entre la sala de estar y el atrio. Será más fácil dibujarla en la vista de alzado, ya que obtendremos la altura correcta del techo. Una vez en la vista en planta, puede rotar la vista desde el menú Vista → Vistas estándar → Rotar a la izquierda o a la derecha, hasta obtener una vista cómoda para trabajar, como esta:

Observe cómo en la imagen superior tracé una línea desde el modelo hasta la sección izquierda para obtener el ancho exacto de la ventana. Luego, reproduje ese ancho en la vista de elevación y lo dividí en 4 piezas. A continuación, construí una pieza principal para la ventana, más 4 ventanas adicionales para las puertas corredizas. El programa de bocetos a veces tiene dificultades con los cables superpuestos, por eso preferí mantenerlos separados de esta manera:

Tras las rotaciones necesarias, todo encaja a la perfección:

Todavía necesitamos una pieza de esquina ahí. Un pequeño truco útil con la herramienta Seleccionar Plano: si tiene una cara seleccionada al pulsar el botón, el plano de trabajo coincide con esta cara (al menos en su posición y, si la cara es rectangular, el programa también intenta hacer coincidir el plano con sus ejes). Esto es útil para dibujar objetos 2D directamente en el modelo, como aquí, donde podemos dibujar un rectángulo para extruirlo directamente en su posición correcta:

Ahora hagamos las dos piezas restantes. Una es fácil, es una copia de lo que hay en el otro lado, así que podemos usar simplemente el dibujo en 2D:

La otra es un poco más complicada; al estudiar las imágenes, vemos que tiene muchas divisiones verticales, como las ventanas de la escalera. Por casualidad (o un diseño muy ingenioso de Vilanova Artigas), el ancho de nuestra ventana, de 4.50 m, es exactamente el mismo que el de la ventana de la escalera, por lo que podemos usar la misma división: 15 piezas de 30 cm. Aquí utilicé la herramienta Matriz Ortogonal para copiar las dos líneas 15 veces y dibujar rectángulos encima de ellas:

Una vez hecho esto, podemos crear nuestra ventana con el mismo método que ya conocemos. Otro pequeño truco útil, por si aún no lo ha descubierto: al editar una ventana, si cambia el nombre de un componente, se crea una copia. Así que, para crear los 15 paneles de cristal interiores, en lugar de hacer clic 15 veces en el botón "Añadir" y rellenar los datos 15 veces, puede editar uno solo, cambiar su nombre y cablear, y se creará una copia cada vez.

Una vez girada la ventana y colocada en su sitio, el atrio estará completo:

Ediciones y correcciones

Ahora, al observar la elevación posterior y compararla con el plano, vemos que hay algunas diferencias que deben corregirse. En concreto, las ventanas de los dormitorios son más pequeñas de lo que pensaba inicialmente, y tendremos que añadir algunas paredes. Para hacerlo correctamente, será necesario recortar algunos pisos.

Por supuesto, tenemos varias maneras de hacerlo. Crear un volumen de sustracción sería una forma sencilla, pero añadiría una complejidad innecesaria al modelo. Es mejor editar la malla base de cada piso. Aquí es donde entra en juego el modo Editar. Al expandir estos pisos en la vista de árbol y hacer visible su malla base, podemos hacer doble clic para entrar en el modo de edición. Allí, podemos mover sus puntos, o añadir o eliminar puntos. De esta forma, editar las placas de nuestros pisos se vuelve relativamente sencillo.

Después de sudar un poco más (la persona que hizo esos dibujos obviamente se volvió bastante perezosa cuando hizo esta última elevación, hay muchas cosas mal dibujadas), finalmente tenemos nuestra casa completa:

Observe el tubo de la chimenea, que está hecho a partir de un círculo que usé para hacer un agujero en el bloque de la chimenea, y que luego extruí y convertí en un tubo con la herramienta Desplazamiento.

Problemas con los objetos

A veces, un objeto que haya creado puede presentar problemas. Por ejemplo, el objeto en el que se basaba se ha eliminado y, por lo tanto, el objeto no puede recalcular su forma. Estos problemas suelen indicarse con un pequeño signo rojo sobre su icono o con una advertencia en la ventana de salida. No existe una solución genérica para estos problemas, ya que pueden tener muchos orígenes. Sin embargo, la forma más sencilla de resolverlos suele ser eliminarlos y, si no eliminó sus objetos base, volver a crearlos.

Salida

Ahora, tras todo el esfuerzo invertido en la creación de este modelo, llega la recompensa: ¿Qué podemos hacer con él? Básicamente, esta es la gran ventaja de trabajar con BIM: todas nuestras necesidades arquitectónicas tradicionales, como dibujos 2D (planos, secciones, etc.), renders y cálculos (presupuestos, etc.), se pueden extraer del modelo. Y, aún mejor, se regeneran cada vez que el modelo cambia. Aquí les mostraré cómo obtener estos diferentes documentos.

Preparativos

Antes de comenzar a exportar archivos, conviene tener en cuenta lo siguiente: como ya se ha visto, nuestro modelo se está volviendo cada vez más complejo, con numerosas relaciones entre objetos. Esto puede dificultar las operaciones de cálculo posteriores, como el corte del modelo. Una forma rápida de simplificar drásticamente el modelo es eliminar toda esta complejidad exportándolo al formato STEP. Este formato conservará toda la geometría, pero descartará las relaciones y las construcciones paramétricas, manteniendo únicamente la forma final. Al reimportar el archivo STEP a FreeCAD, se obtendrá un modelo sin relaciones y con un tamaño de archivo mucho menor. Considérelo como un archivo de salida que puede regenerar en cualquier momento a partir del archivo maestro.

Exportación a IFC y otras aplicaciones

Una de las funciones básicas para trabajar con BIM es la importación y exportación de archivos IFC (https://en.wikipedia.org/wiki/Industry_Foundation_Classes). Esta funcionalidad aún se está en desarrollo en FreeCAD. El formato IFC (Arch IFC) ya es compatible, y la importación de archivos IFC a FreeCAD es bastante fiable. Sin embargo, la exportación aún es experimental y presenta bastantes limitaciones. No obstante, la situación está mejorando y pronto contaremos con una exportación IFC adecuada.

Una vez instaladas las bibliotecas de software necesaria, la exportación IFC requiere muy pocos ajustes. Solo necesita recrear la estructura del edificio, necesaria en todos los archivos IFC, añadiendo un Edificio a su archivo, luego un Suelo y, finalmente, mover todos los grupos de objetos que componen su modelo dentro de él. Asegúrese de dejar fuera la geometría de construcción (todos los elementos 2D que hemos estado dibujando) para evitar que el archivo IFC sea innecesariamente pesado.

Otro aspecto a configurar es la propiedad "Role" de los elementos estructurales. Dado que IFC no cuenta con un elemento estructural "genérico", como FreeCAD, es necesario asignarles roles (columna, viga, etc.) para que el exportador sepa qué elemento crear en el archivo IFC.

En este caso, necesitamos todo nuestro sistema arquitectónico para que el exportador IFC sepa si un objeto debe exportarse como muro o como columna, por lo que estamos utilizando nuestro modelo "maestro", no nuestro modelo de "salida".

Una vez hecho esto, simplemente seleccione el objeto de construcción y elija el formato "Industry Foundation Classes". Exportar a aplicaciones que no sean BIM, como SketchUp, también es sencillo; dispone de varios formatos de exportación, como Arch DAE, STEP, IGES u OBJ.

Renderizado

FreeCAD también incluye un módulo de renderizado, el Entorno de Trabajo Trazado de Rayos. Actualmente, este entorno de trabajo admite dos motores de renderizado: PovRay y LuxRender. Dado que FreeCAD no está diseñado para el renderizado de imágenes, las funciones que ofrece el entorno de trabajo de Raytracing son algo limitadas. La mejor opción para un renderizado adecuado es exportar el modelo a un formato basado en malla, como OBJ o STL, y abrirlo en una aplicación más apropiada para el renderizado, como blender. La imagen que se muestra a continuación se ha renderizado con el motor Cycles de Blender:

Para un renderizado rápido, el Entorno de Trabajo Trazado de Rayos ofrece un buen rendimiento, con la ventaja de ser muy fácil de configurar gracias a su sistema de plantillas. Este es un renderizado de nuestro modelo realizado íntegramente en FreeCAD, con el motor Luxrender, utilizando la plantilla "interior".

El entorno de trabajo de trazado de rayos aún ofrece un control muy limitado sobre los materiales, pero la iluminación y los entornos se definen en plantillas, por lo que se pueden personalizar por completo.

Dibujos 2D

Sin duda, el uso más importante de BIM es la generación automática de dibujos 2D. Esto se realiza en FreeCAD con la herramienta Plano de Sección. Esta herramienta permite colocar un plano de sección en la vista 3D, que se puede orientar para generar plantas, secciones y alzados. Los planos de sección deben conocer los objetos que deben considerar, por lo que, una vez creado uno, se deben añadir objetos con la herramienta Añadir. Se pueden añadir objetos individuales o, de forma más práctica, un grupo, una planta o un edificio completo. Esto permite modificar fácilmente el alcance de un plano de sección posteriormente, añadiendo o eliminando objetos de ese grupo. Cualquier cambio en estos objetos se refleja en las vistas generadas por el plano de sección.

El plano de sección genera automáticamente vistas de corte en los objetos que intersecta. En otras palabras, para generar vistas en lugar de secciones, basta con colocar el plano de sección fuera de los objetos.

El plano de sección puede generar dos resultados diferentes: objetos Forma en la vista 3D o vistas TechDraw ArchViews que se muestran en una hoja de dibujo generada por TechDraw Workbench. Cada uno de ellos se comporta de manera diferente y tiene sus propias ventajas.

Vistas de forma

Este resultado se obtiene utilizando la herramienta Vista 2D con un plano de sección seleccionado. Se genera una vista 2D del modelo directamente en el espacio 3D, como en la imagen superior. La principal ventaja es que se puede trabajar con ellas utilizando las herramientas Entorno de Trabajo Borrador (o cualquier otra herramienta estándar de FreeCAD), lo que permite añadir textos, cotas, símbolos, etc.

En la imagen superior, se han generado Vistas 2D para cada sección: una que muestra todo y otra que muestra solo las líneas de corte. Esto nos permite aplicar un grosor de línea diferente y activar el sombreado. A continuación, se han añadido cotas, textos y símbolos, y se han importado un par de bloques DXF para representar el mobiliario. Estas vistas se pueden exportar fácilmente a DXF o DWG y abrir en su aplicación CAD 2D favorita, como LibreCAD o DraftSight, donde podrá seguir trabajando en ellas.

Tenga en cuenta que algunas funciones aún no son compatibles con el exportador DXF/DWG, por lo que el resultado en su aplicación 2D podría variar ligeramente. Por ejemplo, en la imagen superior, tuve que rehacer el sombreado y corregir la posición de algunos textos de cotas. En FreeCAD, si coloca los objetos en diferentes grupos, se convertirán en capas en su aplicación CAD 2D.

ArchViews

El otro tipo de resultado que se puede obtener de Planos de Sección son ArchViews. Este método tiene una gran limitación en comparación con el anterior: las posibilidades de editar los resultados son limitadas y, por el momento, funciones como el acotado o el sombreado aún no son compatibles de forma nativa.

Por otro lado, dado que el resultado final es más fácil de manipular y las posibilidades gráficas del formato SVG son enormes, sin duda este será el método preferido en el futuro. Sin embargo, por el momento, obtendrá mejores resultados con el método anterior.

En la imagen superior, la geometría es el resultado directo del plano de sección, pero se han añadido otros objetos del Borrador, como cotas y polígonos sombreados. A partir de estos, se ha generado otro objeto de vista con la misma escala y valores de desplazamiento mediante la herramienta DraftView. En el futuro, estas operaciones se realizarán directamente en la página de dibujo, dejando el modelo completamente limpio.

Cantidades extraídas

Esta es otra tarea muy importante que debe realizarse en los modelos BIM. En FreeCAD, todo parece correcto desde el principio, ya que el núcleo OpenCasCade de FreeCAD se encarga de calcular longitudes, áreas y volúmenes para todas las formas que produce. Dado que todos los objetos Arquitectura son sólidos, siempre se garantiza la obtención de un volumen a partir de ellos.

Uso de hojas de cálculo

Para rellenar una hoja de cálculo con los valores extraídos del modelo, se puede utilizar la herramienta Arch_Schedule.

Modo de encuesta

Otra forma de inspeccionar su modelo y extraer valores es usar el modo Encuesta. En este modo, puede hacer clic en puntos, aristas, caras o hacer doble clic para seleccionar objetos completos, y obtendrá valores de altitud, longitud, área o volumen, que se muestran en el modelo, se imprimen en la ventana de salida de FreeCAD y se copian al portapapeles, para que pueda seleccionar y pegar fácilmente los valores en otra aplicación abierta.

Conclusión

Espero que este tutorial le haya dado una buena idea general de las herramientas disponibles. Asegúrese de consultar la documentación, tanto del Entorno Arquitectura como del Entorno Borrador. Para obtener más información (hay más herramientas que no he mencionado aquí) y, en general, del resto consulte la Documentación de FreeCAD.

Visite también el foro [1], donde muchos problemas suelen resolverse rápidamente, y siga mi blog [2] para estar al tanto de las novedades sobre el desarrollo del Entorno Arquitectura.

El archivo creado durante este tutorial se puede encontrar aquí