Podręcznik:Modelowanie BIM

From FreeCAD Documentation
Revision as of 12:37, 26 February 2024 by Kaktus (talk | contribs) (Created page with "* Wybierz prostokąt. * Kliknij przycisk 16px konstrukcja i utwórz płytę o wysokości '''0.2m'''.")

Ta dokumentacja nie jest ukończona. Prosimy o pomoc w tworzeniu dokumentacji.

Strona Model polecenia GUI wyjaśnia jak powinny być dokumentowane polecenia. Przejrzyj stronę Category:UnfinishedDocu, aby zobaczyć więcej niekompletnych stron, takich jak ta. Zobacz stronę Category:Command Reference aby poznać wszystkie komendy.

Zobacz stronę wytycznych Wikidla FreeCAD aby dowiedzieć się, jak edytować strony Wiki, i przejdź do strony Pomóż w rozwoju FreeCAD, aby dowiedzieć się o innych sposobach, w jakie możesz wnieść swój wkład.

BIM oznacza Modelowanie Informacji o Budynku. Dokładna definicja tego, czym jest BIM, może się różnić, ale możemy po prostu powiedzieć, że jest to sposób modelowania budynków i innych dużych struktur, takich jak mosty, tunele, itp. Modele BIM zwykle oparte są na modelach 3D i obejmują szereg dodatkowych warstw informacji, takich jak informacje o materiałach, relacje do innych obiektów lub modeli, lub specjalne instrukcje dotyczące budowy lub konserwacji. Dodatkowe informacje te umożliwiają różnego rodzaju zaawansowane analizy modelu, takie jak wytrzymałość konstrukcyjna, szacowanie kosztów i czasu budowy, lub obliczenia zużycia energii.

Środowisko pracy Architektura w FreeCAD implementuje szereg narzędzi i udogodnień do modelowania BIM. Chociaż ma on inne cele, został stworzony do współpracy w ścisłej integracji z resztą programu FreeCAD: Cokolwiek zostało wykonane za pomocą dowolnego środowiska pracy w FreeCAD, może stać się obiektem Architektury, lub być wykorzystane jako baza dla obiektu Architektury.

Podobnie jak w środowisku pracy Projekt Części, obiekty generowane przez Środowisko Pracy Architektura są przeznaczone do budowy w rzeczywistości. Dlatego muszą być one „stałe”. Narzędzia Architektury zazwyczaj automatycznie dbają o to, oraz dostarczają narzędzia pomocnicze, które pomagają sprawdzić poprawność obiektów.

Środowisko Pracy Architektura zawiera również wszystkie narzędzia z środowiska pracy Rysunek Roboczy, oraz korzysta z jego siatki i systemu przyciągania. Przed rozpoczęciem pracy zaleca się przejrzenie stron preferencji zarówno w środowisku pracy Rysunek Roboczy, jak i Architektura, i dostosowanie domyślnych ustawień do swoich preferencji.

W tym rozdziale zobaczymy, jak modelować ten mały budynek:

i wygenerować z niego plan i widok przekroju:

  • Utwórz nowy dokument i przejdź do środowiska pracy Architektura.
  • Otwórz menu Edycja → Preferencje ... → Rysunek Roboczy → Siatka i przyciąganie i ustaw:
    • Główne linie co 10.
    • Odstęp siatki 1000mm aby uzyskać siatkę opartą na metrze, co jest wygodne dla rozmiaru naszej budowli.
    • Rozmiar siatki 100 linii.
  • Na pasku narzędzi przyciąganie upewnij się, że przycisk przyciągnij do siatki jest włączony, aby korzystać z siatki jak najczęściej.
  • Jeśli nie widzisz osi, kliknij przycisk przyciągnij do siatki.
  • Ustaw płaszczyznę roboczą na płaszczyznę XY.
  • Oddal widok i przesuń, aby zobaczyć obszar od (0,0) do (4,3). Zobacz stronę nawigacja myszką aby uzyskać szczegółowe instrukcje.
  • Narysuj cztery linie za pomocą narzędzia linia. Możesz wprowadzić współrzędne ręcznie lub po prostu wybrać punkty na siatce za pomocą myszy:
    • Od punktu (0,0) do punktu (0,3)
    • Od punktu (0,3) do punktu (4,3)
    • Od punktu (4,3) do punktu (4,0)
    • Od punktu (4,0) do punktu (0,0)

UWAGA: Ze względu na błąd w wersji 0.18, upewnij się, że linie są rysowane w tej kolejności i kierunku.

Zauważ, że zawsze rysowaliśmy w tym samym kierunku (zgodnie z ruchem wskazówek zegara). Nie jest to konieczne, ale zapewni, że wszystkie ściany, które zbudujemy później, będą miały takie same kierunki lewe i prawe. Możesz także pomyśleć, że moglibyśmy po prostu narysować prostokąt, co jest prawdą. Ale cztery linie pozwolą nam lepiej zilustrować, jak dodać jedno obiekt do drugiego.

  • Po utworzeniu linii sprawdź ich punkty początkowe i końcowe, i dostosuj je w razie potrzeby, aby były dokładnie poprawne.


  • Wybierz pierwszą linię, a następnie naciśnij przycisk Ściana.
  • Powtórz tę czynność dla 3 pozostałych linii, aż do uzyskania 4 ścian.
  • Wybierz cztery ściany i ustaw ich właściwość Wysokość na 3.00m, a ich właściwość Wyrównanie na w lewo. Jeśli nie narysowałeś linii w tej samej kolejności, co powyżej, niektóre ściany mogą mieć odwrócone kierunki lewy i prawy, i może być konieczne ustawienie ich na prawy. Otrzymasz cztery przecinające się ściany, po wewnętrznej stronie linii bazowych:

Teraz musimy połączyć te ściany, aby ładnie się przecinały. Nie jest to konieczne, gdy twoje ściany są narysowane w taki sposób, że już łączą się czysto, ale tutaj musimy to zrobić, ponieważ się przecinają. W środowisku pracy Architektura robimy to wybierając jedną ze ścian, która stanie się "bazą", i dodając do niej inne jako "dodatki". Wszystkie obiekty architektoniczne mogą mieć dowolną liczbę dodatków (obiektów, których geometria zostanie dodana do geometrii gospodarza), i ubytków (obiektów, których geometria zostanie odjęta). Dodatki i ubytki obiektu można zarządzać w dowolnym momencie, klikając dwukrotnie obiekt w drzewie.

  • Wybierz cztery ściany, trzymając naciśnięty klawisz Ctrl, przy czym ostatnia wybrana będzie ścianą, którą wybierzesz jako bazę.
  • Naciśnij przycisk Dodaj. Cztery ściany zostały teraz połączone w jedną:

Poszczególne ściany są jednak nadal dostępne poprzez rozwinięcie ściany w widoku drzewa.

  • Teraz umieśćmy drzwi. W programie FreeCAD drzwi traktowane są jako szczególny przypadek okien, dlatego wykonuje się to za pomocą narzędzia Okno.
  • Zacznij od wybrania ściany. Nie jest to konieczne, ale warto przyjąć tę dobrą praktykę. Jeśli obiekt jest zaznaczony podczas uruchamiania narzędzia okna, wymuszisz wstawienie okna w tym obiekcie, nawet jeśli przyciągniesz je do innego obiektu.
  • Ustaw Płaszczyznę roboczą na auto, aby nie ograniczać się do płaszczyzny podłoża.
  • Naciśnij przycisk Okno.
  • W panelu tworzenia okna wybierz opcję Drzwi szklane, ustaw jego Szerokość na 0,9 m, a Wysokość na 2,1 m.
  • Upewnij się, że aktywowano funkcję przyciągnij do najbliższego, abyśmy mogli przyciągać do powierzchni.
  • Umieść okno mniej więcej na środku przedniej ściany:

  • Po kliknięciu nasze okno zostanie umieszczone na właściwej powierzchni, ale nie dokładnie tam, gdzie chcemy:

  • Możemy teraz ustawić dokładną lokalizację, rozwijając obiekty ściany i okna w widoku drzewa i zmieniając właściwość Umiejscowienie szkicu bazowego naszych drzwi. Ustaw jego pozycję na x = 2m, y = 0, z = 0. Nasze okno jest teraz dokładnie tam, gdzie chcemy:

  • Powtórz operację, aby umieścić okno: Wybierz ścianę, naciśnij narzędzie okna, wybierz ustawienie wstępne Otwórz 2 szyby i umieść okno o wymiarach 1 m x 1 m w tej samej płaszczyźnie co drzwi. Ustaw położenie szkicu bazowego na pozycję x = 0,6 m, y = 0, z = 1,1 m, tak aby górna linia okna była wyrównana do górnej krawędzi drzwi.

Okna są zawsze tworzone na podstawie szkiców. Łatwo jest tworzyć niestandardowe okna, najpierw tworząc szkic na powierzchni, a następnie przekształcając go w okno poprzez wybranie go, a następnie naciśnięcie przycisku okna. Następnie można zdefiniować parametry tworzenia okna, tj. które linie szkicu muszą zostać wyciągnięte i w jakim stopniu, klikając dwukrotnie okno w widoku drzewa. Teraz utwórzmy płytę:

  • Ustaw Płaszczyznę roboczą na płaszczyznę XY.
  • Utwórz prostokąt o długości 5m, wysokości 4m i umieść go w pozycji x:-0.5m, y:-0.5m, z:0.
  • Wybierz prostokąt
  • Kliknij na konstrukcja, aby utworzyć płytę z prostokąta.
  • Ustaw właściwość wysokość płyty na 0,2 m, a jej kierunek normalny na (0,0,-1), ponieważ chcemy, aby była wyciągnięta w dół. Moglibyśmy również po prostu przesunąć go o 0,2 m w dół, ale zawsze dobrą praktyką jest utrzymywanie wyciągniętych obiektów w tym samym miejscu, co ich profil bazowy.
  • Ustaw właściwość Ifc Type płyty na płyta. Nie jest to konieczne w programie FreeCAD, ale jest ważne dla eksportu IFC, ponieważ zapewni, że obiekt zostanie wyeksportowany z prawidłowym typem IFC.

  • Użyjmy teraz jednego z gotowych ustawień konstrukcyjnych, aby utworzyć metalową belkę. Kliknij przycisk konstrukcja, wybierz ustawienie wstępne HEB 180 i ustaw jego wysokość na 4m. Umieść ją w dowolnym miejscu:

  • Dostosuj jego umiejscowienie, ustawiając jego kąt na 90° w osi (1,0,0), a jego pozycję na x:90mm, y:3.5m, z:3.09m. Spowoduje to ustawienie belki dokładnie na jednej ze ścian bocznych:

  • Musimy teraz powielić tę belkę kilka razy. Moglibyśmy to zrobić pojedynczo, używając narzędzia klonuj, ale jest lepszy sposób, aby wykonać wszystkie kopie naraz za pomocą szyku:
  • Wybierz belkę
  • Naciśnij przycisk Szyk ortogonalny
  • Ustaw Liczbę elementów dla kierunku X szyku na 6, ustaw liczbę dla kierunku Y i Z na 1 i naciśnij OK.
  • Rozwiń właściwość interwał X tablicy i naciśnij małą ikonę wyrażenie po prawej stronie pola X. Spowoduje to otwarcie edytora wyrażeń:

  • Wpisz (4m-180mm)/5 w polu wyrażenia i naciśnij OK. Spowoduje to ustawienie wartości x na 0,764 (4 m to całkowita długość naszej przedniej ściany, 180 mm to szerokość belki, dlatego nazywa się HEB180, a my chcemy jedną piątą tej przestrzeni jako odstęp między każdą belką):

  • Możemy teraz łatwo zbudować na nich prostą płytę, rysując prostokąt bezpośrednio na górnej płaszczyźnie belek. Wybierz górną płaszczyznę jednej z belek
  • Naciśnij przycisk płaszczyzna robocza. Płaszczyzna robocza jest teraz ustawiona na tę powierzchnię.
  • Utwórz prostokąt, przyciągając do dwóch przeciwległych punktów belek granicznych:

  • Wybierz prostokąt.
  • Kliknij przycisk konstrukcja i utwórz płytę o wysokości 0.2m.

That's it, our model is now complete. We should now organize it so it exports correctly to IFC. The IFC format requires that all objects of a building are inside a building object, and optionally, inside a story. It also requires that all buildings are placed on a site, but the IFC exporter of FreeCAD will add a default site automatically if needed, so we don't need to add one here.

  • Select the two slabs, the wall, and the array of beams
  • Press the Floor button
  • Select the floor we just created
  • Press the Building button

Our model is now ready to export:

The IFC format is one of the most precious assets in a free BIM world, because it allows the exchange of data between any application and actor of the construction world, in an open manner (the format is open, free and maintained by an independent consortium). Exporting your BIM models as IFC ensures that anyone can see and analyze them, no matter the application used.

In FreeCAD, IFC import and export is done by interfacing with another piece of software, called IfcOpenShell. To be able to export to IFC from FreeCAD, the IfcOpenShell-python package must be installed on your system. Be sure to select one which uses the same python version as FreeCAD. The python version that FreeCAD uses is informed when opening the View -> Panels -> Python console panel in FreeCAD. When that is done, we can now export our model:

  • Select the top object you want to export, that is, the Building object.
  • Select menu File -> Export -> Industry Foundation Classes and save your file.
  • The resulting IFC file can now be opened in a wide range of applications and viewers (the image below shows the file opened in the free IfcPlusPlus viewer). Checking the exported file in such a viewer application before distributing it to other people is important to check that all the data contained in the file is correct. FreeCAD itself can also be used to re-open the resulting IFC file.

We will now place some dimensions. Unlike the previous chapter, where we drew all the dimensions directly on the Drawing sheet, we will use another method here, and place Draft dimensions directly in the 3D model. These dimensions will then be placed on the Drawing sheet automatically. We will first make two groups for our dimensions, one for the dimensions that will appear in the plan view, and another for those that appear on the elevation.

  • Right-click the "house" document in the tree view, and create two new groups: Plan dimensions and Elevation dimensions.
  • Set the Working Plane to XY plane
  • Make sure the restrict snap location is turned on, so everything you draw stays on the working plane.
  • Draw a couple of Dimensions, for example as on the image below. Pressing Shift and Ctrl while snapping the dimension points will give you additional options.

  • Select all your dimensions, and drag them to the Plan dimensions group in the tree view
  • Set the Working Plane to XZ plane, that is, the frontal vertical plane.
  • Repeat the operation, draw a couple of dimensions, and place them in the Elevation dimensions group.

We will now prepare a set of views from our model, to be placed on a Drawing page. We can do that with the tools from the Drawing Workbench, as we have seen in the previous chapter, but the Arch Workbench also offers an all-in-one advanced tool to produce plan, section and elevation views, called Section Plane. We will now add two of these section planes, to create a plan view and an elevation view.

  • Select the building object in the tree view
  • Press the Section Plane button.
  • Set its Display Height property to 5m, its Display Length to 6m, so we encompass our house (this is not needed, but will look better, as it will show naturally what it is used for), and its Placement position at x:2m, y:1.5m, z:1.5m.
  • Check the list of objects considered by the Section Plane by double-clicking it in the tree view. Section Planes only render specified objects from the model, not all of them. The objects considered by the Section Plane can be changed here.

  • Repeat the operation to create another section plane, give it the same display length and height, and give it the following Placement: position: x:2m, y:-2m, z:1.5m, angle: 90°, axis: x:1, y:0, z:0. Make sure this new section plane also considers the building object.

Development of the Drawing Workbench stopped in FreeCAD 0.16, and the new TechDraw Workbench aiming to replace it was introduced in v0.17. The Drawing Workbench may be removed in future releases. Use the TechDraw Workbench instead.
  • Now we have everything we need, and we can create our Drawing page. Start by switching to the Drawing Workbench, and create a new default A3 page (or select another template if you wish).
  • Select the first section plane, used for the plan view
  • Press the Draft View button. This tool offers a couple of additional features over the standard Drawing View tool, and supports the Section Planes from the Arch Workbench.
  • Give the new view the following properties:
    • X: 50
    • Y: 140
    • Scale: 0.03
    • Line width: 0.15
    • Show Cut True
    • Show Fill: True
  • Select the other section plane, and create a new Draft View, with the following properties:
    • X: 250
    • Y: 150
    • Scale: 0.03
    • Rendering: Solid

We will now create two more Draft Views, one for each group of dimensions.

  • Select the Plan dimensions group
  • Press the Draft View button.
  • Give the new view the following properties:
    • X: 50
    • Y: 140
    • Scale: 0.03
    • Line width: 0.15
    • Font size: 10mm
  • Repeat the operation for the other group, with the following settings:
    • X: 250
    • Y: 150
    • Scale: 0.03
    • Line width: 0.15
    • Font size: 10mm
    • Direction: 0,-1,0
    • Rotation: 90°

Our page is now ready, and we can export it to SVG or DXF formats, or print it. The SVG format allows you to open the file using illustration applications such as Inkscape, with which you can quickly enhance technical drawings and turn them into much nicer presentation drawings. It offers many more possibilities than the DXF format.

Downloads

Related