Podręcznik:Modelowanie BIM

From FreeCAD Documentation
The printable version is no longer supported and may have rendering errors. Please update your browser bookmarks and please use the default browser print function instead.
This page is a translated version of the page Manual:BIM modeling and the translation is 100% complete.

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.

To wszystko, nasz model jest teraz kompletny. Powinniśmy teraz zorganizować go tak, aby był poprawnie eksportowany do formatu IFC. Format IFC wymaga, aby wszystkie obiekty budynku znajdowały się wewnątrz obiektu budynku i opcjonalnie wewnątrz kondygnacji. Wymaga również, aby wszystkie budynki były umieszczone na terenie, ale eksporter IFC FreeCAD automatycznie doda domyślny teren, jeśli zajdzie taka potrzeba, więc nie musimy go tutaj dodawać.

  • Wybierz dwie płyty, ścianę i układ belek.
  • Naciśnij przycisk piętro.
  • Wybierz piętro, które właśnie utworzyliśmy.
  • Naciśnij przycisk budowla.

Nasz model jest teraz gotowy do eksportu:

Format IFC jest jednym z najcenniejszych zasobów w wolnym świecie BIM, ponieważ umożliwia wymianę danych między dowolną aplikacją i podmiotem ze świata budownictwa w sposób otwarty (format jest otwarty, bezpłatny i utrzymywany przez niezależne konsorcjum). Eksportowanie modeli BIM jako IFC gwarantuje, że każdy może je zobaczyć i przeanalizować, bez względu na używaną aplikację.

W programie FreeCAD import i eksport IFC odbywa się poprzez połączenie z innym oprogramowaniem o nazwie IfcOpenShell. Aby móc eksportować do IFC z FreeCAD, w systemie musi być zainstalowany pakiet Python IfcOpenShell. Należy wybrać taki, który używa tej samej wersji środowiska Python co FreeCAD. Wersja Python używana przez FreeCAD jest wyświetlana podczas otwierania panelu Widok -> Panele -> Konsola Python. Gdy to zrobimy, możemy teraz wyeksportować nasz model:

  • Wybierz najwyższy obiekt, który chcesz wyeksportować, czyli obiekt Budynek.
  • Wybierz menu Plik -> Eksportuj -> Industry Foundation Classes i zapisz plik.
  • Wynikowy plik IFC można teraz otworzyć w szerokiej gamie aplikacji i przeglądarek (poniższy obraz przedstawia plik otwarty w bezpłatnej przeglądarce IfcPlusPlus). Sprawdzenie wyeksportowanego pliku w takiej przeglądarce przed udostępnieniem go innym osobom jest ważne, aby sprawdzić, czy wszystkie dane zawarte w pliku są poprawne. FreeCAD może być również użyty do ponownego otwarcia wynikowego pliku IFC.

Teraz umieścimy kilka wymiarów. W przeciwieństwie do poprzedniego rozdziału Generowanie rysunków 2D, gdzie rysowaliśmy wszystkie wymiary bezpośrednio na arkuszu Rysunku roboczego, tutaj użyjemy innej metody i umieścimy Wymiary bezpośrednio w modelu 3D. Wymiary te zostaną następnie automatycznie umieszczone na arkuszu rysunkowym. Najpierw utworzymy dwie grupy dla naszych wymiarów, jedną dla wymiarów, które pojawią się w widoku planu, a drugą dla tych, które pojawią się na elewacji.

  • Kliknij prawym przyciskiem myszy dokument "dom" w widoku drzewa i utwórz dwie nowe grupy: Wymiary planu i Wymiary elewacji.
  • Ustaw płaszczyznę roboczą na płaszczyznę XY.
  • Upewnij się, że włączona jest opcja ograniczenia przyciągania, więc wszystko, co rysujesz, pozostaje na płaszczyźnie roboczej.
  • Narysuj kilka wymiarów, na przykład jak na obrazku poniżej. Naciśnięcie klawiszy Shift i Ctrl podczas przyciągania punktów wymiarów spowoduje wyświetlenie dodatkowych opcji.

  • Wybierz wszystkie wymiary i przeciągnij je do grupy Wymiary planu w widoku drzewa.
  • Ustaw płaszczyzne roboczą na płaszczyznę XZ, czyli przednią płaszczyznę pionową.
  • Powtórz operację, narysuj kilka wymiarów i umieść je w grupie Wymiary elewacji.

Teraz przygotujemy zestaw widoków z naszego modelu, które zostaną umieszczone na stronie rysunku. Możemy to zrobić za pomocą narzędzi ze środowiska Rysunku Roboczego, jak widzieliśmy w poprzednim rozdziale, ale środowisko Architektura oferuje również zaawansowane narzędzie typu "wszystko w jednym" do tworzenia widoków planu, przekroju i elewacji, zwane płaszczyzna przekroju. Dodamy teraz dwie z tych płaszczyzn przekroju, aby utworzyć widok planu i widok elewacji.

  • Wybierz obiekt budynku w widoku drzewa
  • Naciśnij Płaszczyzna robocza.
  • Ustaw właściwość "'Wysokość wyświetlania na 5 m, Długość wyświetlania na 6 m, aby objąć nasz dom (nie jest to konieczne, ale będzie wyglądać lepiej, ponieważ będzie naturalnie pokazywać, do czego służy), a jego pozycję Umiejscowienie na x:2 m, y:1,5 m, z:1,5 m.
  • Sprawdź listę obiektów branych pod uwagę przez płaszczyznę przekroju, klikając ją dwukrotnie w widoku drzewa. Płaszczyzny przekroju renderują tylko określone obiekty z modelu, nie wszystkie. Obiekty uwzględniane przez płaszczyznę przekroju można zmienić tutaj.

  • Powtórz operację, aby utworzyć kolejną płaszczyznę przekroju, nadaj jej taką samą długość i wysokość wyświetlania oraz następujące Umiejscowienie: pozycja: x:2m, y:-2m, z:1.5m, kąt: 90°, oś: x:1, y:0, z:0. Upewnij się, że ta nowa płaszczyzna przekroju uwzględnia również obiekt budynku.

Rozwój środowiska Kreślenie zatrzymał się w FreeCAD 0.16, a środowisko Rysunek Techniczny mające na celu jego zastąpienie zostało wprowadzone w wersji 0.17. Środowisko Kreślenie może zostać usunięte w przyszłych wydaniach. Zamiast niego należy używać środowiska Rysunek Techniczny.
  • Teraz mamy wszystko, czego potrzebujemy i możemy utworzyć naszą stronę rysunku. Zacznij od przejścia do środowiska Kreślenie i otwórz nowy domyślny szablon Format poziomy A3 (lub wybierz inny szablon, jeśli chcesz).
  • Wybierz pierwszą płaszczyznę przekroju, używaną dla widoku planu
  • Naciśnij przycisk Widok. To narzędzie oferuje kilka dodatkowych funkcji w porównaniu do standardowego narzędzia Widok środowiska Kreślenie i obsługuje płaszczyzny przekroju środowiska Architektura.
  • Nadaj nowemu widokowi następujące właściwości:
    • X: 50.
    • Y: 140.
    • Skala: 0.03.
    • Szerokość linii: 0.15.
    • Pokaż cięcie: prawda.
    • Pokaż wypełnienie: Prawda.
  • Wybierz drugą płaszczyznę przekroju i utwórz nowy Draft View z następującymi właściwościami:
    • X: 250.
    • Y: 150.
    • Skala: 0.03.
    • Renderowanie: Solid.

Utworzymy teraz dwa kolejne widoki Rysunku Roboczego, po jednym dla każdej grupy wymiarów.

  • Wybierz grupę Wymiary planu.
  • Naciśnij przycisk Widok.
  • Nadaj nowemu widokowi następujące właściwości:
    • X: 50.
    • Y: 140.
    • Skala: 0.03.
    • Szerokość linii: 0.15.
    • Rozmiar czcionki: 10 mm.
  • Powtórz operację dla drugiej grupy z następującymi ustawieniami:
    • X: 250.
    • Y: 150.
    • Skala: 0.03.
    • Szerokość linii: 0,15.
    • Rozmiar czcionki: 10 mm.
    • Kierunek: 0,-1,0.
    • Obrót: 90.

Nasza strona jest już gotowa i możemy ją wyeksportować do formatu SVG lub DXF, albo wydrukować. Format SVG umożliwia otwarcie pliku za pomocą aplikacji ilustracyjnych, takich jak Inkscape, za pomocą których można szybko ulepszyć rysunki techniczne i przekształcić je w znacznie ładniejsze rysunki prezentacyjne. Oferuje on znacznie więcej możliwości niż format DXF.

Do pobrania

Powiązane