Der Arbeitsbereich BIM stellt einen modernen Arbeitsablauf für das Modellieren von Bauwerksdaten (siehe Bauwerksdatenmodellierung oder engl. Building Information Modelling, kurz BIM) in FreeCAD zur Verfügung, mit vollständig parametrischen Objekten wie Wänden, Balken, Dächern, Fenstern, Treppen, Rohrleitungen und Möbeln. Er unterstützt Industry Foundation Classes (IFC-Dateien), und die 2D-Zeichnungserstellung in Zusammenarbeit mit dem Arbeitsbereich TechDraw.
Der Arbeitsbereich BIM importiert alle Werkzeuge des Arbeitsbereichs Draft, weil er dessen 2D-Objekte zur Erstellung von parametrischen 3D-Objekten verwendet. Er kann auch Festkörperformen verwenden, die in anderen Arbeitsbereichen wie Part und PartDesign erstellt wurden.
Die Entwickler von Draft und BIM arbeiten auch mit der größeren OSArch-Gemeinschaft zusammen, mit dem ultimativen Ziel, den Entwurf von Gebäuden durch den Einsatz völlig freier Software zu verbessern.
Erste Schritte
Wird der Arbeitsbereich BIM zum ersten Mal gestartet, wird ein Begrüßungsdialog angezeigt, der einen schnellen Überblick über die Funktionsweise des Arbeitsbereichs gibt und es dem Benutzer ermöglicht, eine anwendungsinterne Anleitung zu starten. Der Begrüßungsdialog steht auch über das Menü Hilfe zur Verfügung. Wenn der Begrüßungsbildschirm durch Klicken auf OK geschlossen wird, wird der BIM-Setup-Dialog angezeigt, der es dem Benutzer ermöglicht, schnell einige der häufigsten BIM-bezogenen Einstellungen von FreeCAD vorzunehmen, ohne durch die vollständigen FreeCAD-Einstellungsseiten blättern zu müssen.
Das Werkzeug BIM Einrichten ermöglicht dem Anwender ein BIM-Projekt schnell einzurichten, indem er einige grundlegende Informationen über das Projekt ausfüllt. Es können dann z. B. die verschiedenen 2D-Zeichenwerkzeuge verwendet werden, um Leit- und Basislinien zu skizzieren, und dann die verschiedenen 3D-Modellierungswerkzeuge, um daraus automatisch 3D-BIM-Objekte zu erstellen. Eine Linie kann z. B. zu einer Wand werden, indem sie einfach ausgewählt und die Schaltfläche Wand gedrückt wird.
Übliche Gebäudeelemente wie Wände oder Stützen werden einfach durch Drücken der entsprechenden Schaltfläche in der Symbolleiste und Auswählen der Punkte in der 3D-Ansicht erstellt. Sie können verschoben, gedreht oder bearbeitet werden, sobald sie erstellt wurden. Die meisten BIM-Elemente werden auf der aktuellen Arbeitsebene erstellt, daher erfordert ein typischer Arbeitsablauf, zuerst eine Arbeitsebene zu positionieren und dann ein BIM-Element zu erstellen. Komplexere Elemente können erstellt werden, indem zuerst 2D-Elemente erstellt werden und anschließend eins der BIM-Werkzeug eingesetzt wird, um sie in das gewünschten Element umzuwandeln.
Elemente von Gebäudeprojekten können geordnet werden, indem Grundstücke, Gebäude und Stockwerke verwendet werden, um nachzuahmen, was andere BIM-Anwendungen üblicherweise machen. In FreeCAD sind solche Strukturen jedoch nicht zwingend vorgeschrieben und jeder kann ohne Einschränkung die eigenen Modelle so ordnen, wie es passend erscheint, z.B. mit Gruppen.
2D-Zeichnungen können von einem Modell abgeleitet werden, die Grundriss, Schnitt und Aufriss darstellen. Zum Erstellen solcher Zeichnungen werden Schnittebenen im Modell positioniert, die anzeigen, wo es geschnitten wird oder wie die Blickrichtung verläuft. Sobald die Schnittebenen positioniert sind, stehen die beiden folgenden Methoden zur Verfügung:
Im Dokument mit Form in 2D-Ansicht projizierte Ansichten erstellen, anschließend alle benötigten Beschriftungen wie Texte und Maße hinzufügen und schließlich alle Ansichten auf einem Zeichnungsblatt anordnen. Dies ist der empfohlene Weg, da er mehr Flexibilität bietet.
Eine Ansicht direkt aus einer Schnittebene auf einem Zeichnungsblatt erstellen. Dann müssen alle erforderlichen 2D-Beschriftungen entweder zur Schnittebene hinzugefügt werden oder direkt auf dem Zeichnungsblatt erfolgen. Dies ist weniger flexibel.
Schließlich können mit den Werkzeug Schedule Quantities-Schedules erstellt werden
Wenn man mit einer anderen BIM-Anwendung vertraut ist, sollte man unsere BIM Anwendungskompatibilitätstabelle lesen, um sich zu orientieren, wenn man mit FreeCAD beginnt.
Die Anwendungsinterne Anleitung ist ein einfacher Weg, um schnell mit dem Arbeitsbereich BIM zurechtzukommen.
Werkzeuge
Der Arbeitsbereich BIM stellt Werkzeuge aus mehreren anderen Arbeitsbereichen, hauptsächlich Draft und Part zusammen, die grob in lokale Kategorien umverteilt werden.
Außerdem werden, falls solche Addons installiert wurden, Werkzeuge von Reinforcement (zusätzliche Werkzeuge für Bewehrungsstäbe), Fasteners (Verbindungselemente wie Bolzen, Schrauben usw.), Flamingo/Dodo (Metallstruktur- und Rohrleitungswerkzeuge) und Parts-Library (Teilebibliothek) automatisch im Arbeitsbereich BIM integriert.
Der Arbeitsbereich BIM fügt auch eine Reihe von Elementen in der Statusleiste von FreeCAD hinzu sowie einige Kontextmenüelemente, die durch einen Rechtsklick in der 3D-Ansicht oder in der Baumansicht zu erreichen sind.
2D-Zeichnen
2D-Objekte werden häufig als Zeichenhilfen oder zum Zeichnen von Grundlinien und Profilen verwendet, auf denen BIM-Objekte aufgebaut werden. Sie können auch zum Zeichnen von Symbolen und zur Beschriftung im Modell eingesetzt werden. Anders als Skizzen, die ihr eigenes Koordinatensystem verwenden, werden 2D-Objekte auf der aktuellen Arbeitsebene gezeichnet.
Skizze: Erstellt eine neue Skizze und wechselt in den Skizzenbearbeitungsmodus. Skizzen sind weiterentwickelte 2D-Objekte mit Unterstützung von Randbedingungen.
Komponente: Erstellt eine nicht-parametrische Arch-Komponente.
Externe Referenz: Verknüpft Objekte aus einer anderen FreeCAD-Datei mit dem aktuellen Dokument.
Beschriftung
Beschriftungen sind visuelle Hilfsobjekte, die innerhalb eines Modells angeordnet werden können. Sie können eingesetzt werden, um ein Modell direkt in ein 2D-Format wie DXF zu exportieren oder wiederverwendet, wenn 2D-Ansichten des Modells mit dem Arbeitsbereich TechDraw erstellt werden.
Text: Erstellt einen 2D-Text in einem Dokument oder auf einem TechDraw-Zeichnungsblatt.
Textform: Erstellt eine Verbundform, die eine Textzeichenfolge darstellt.
Ausgerichtetes Maß: Erstellt ein Maß, das zwischen zwei Punkten oder entlang einer ausgewählten Kante ausgerichtet wird.
Horizontales Maß: Erstellt ein horizontales Maß zwischen zwei Punkten oder von einer ausgewählten Kante.
Vertikales Maß: Erstellt ein vertikales Maß zwischen zwei Punkten oder von einer ausgewählten Kante.
Hinweislinie: Erstellt einen Linienzug mit zwei Abschnitten und einer Pfeilsymbol ein seinem Ende, der als Hinweislinie im Zusammenhang mit einem Text eingesetzt wird.
Hinweis: erstellt einen mehrzeiligen Text an einer zweiteiligen Hinweislinie mit Pfeilspitze.
Schraffur: erstellt Schraffuren auf den ebenen Flächen eines ausgewählten Objekts.
Achse: Fügt eine eindimensionale Anordnung von Achsen hinzu.
AchsenSystem: Fügt ein Achsensystem hinzu, das aus mehreren Achsen besteht.
Ansicht einfügen: Erstellt eine Ansicht auf ein oder mehrere ausgewählte Objekte wie eine Schnittebene oder eine Gruppe, die die unterschiedlichen Elemente einer 2D-Ansicht enthält.
Einrasten
Dieses Menü enthält die Werkzeuge unter Draft-Einrasten sowie die folgenden Werkzeuge:
Verbund: Erstellt eine Verbindung aus ausgewählten Objekten. Dies ist das gleiche Werkzeug wie Verbund.
Versatz: Verschiebt jedes Segment eines ausgewählten Objekts über eine bestimmte Distanz oder erstellt eine versetzte Kopie des ausgewählten Objekts
2DVersatz: Erstellt einen parallelen Linienzug in einem bestimmten Abstand vom Original oder vergrößert/verkleinert eine ebene Fläche (parametrische Version). Dies ist das gleiche Werkzeug wie Part 2DVersatz.
Trimex: Beschneidet oder erweitert ein ausgewähltes Objekt.
Hinzufügen: Fügt Objekte zu einer Komponente hinzu.
Entfernen: Subtrahiert oder entfernt Objekte aus einer Komponente.
Rechtwinklige Anordnung: Erstellt eine rechtwinklige Anordnung aus einem ausgewählten Objekt. Es kann optional eine Link-Anordnung erstellen.
Pfad-Anordnung: Erstellt eine Anordnung aus einem ausgewählten Objekt, indem Kopien entlang eines Pfads platziert werden.
Polare Anordnung: Erstellt eine Anordnung aus einem ausgewählten Objekt, indem Kopien entlang eines Umkreises platziert werden. Es kann optional eine Link-Anordnung erstellen.
Punkt-Anordnung: Erstellt eine Anordnung aus einem ausgewählten Objekt, indem Kopien an den Punkten eines Punkt-Verbunds platziert werden.
Schnittebene: Schneidet ein Objekt entlang einer Ebene.
Spiegeln: Erstellt gespiegelte Kopien von ausgewählten Objekten.
Extrudieren: Extrudiert planare Flächen eines Objekts. Dies ist das gleiche Werkzeug wie Extrudieren.
Differenz: Subtrahiert ein Objekt von einem anderen. Dies ist das gleiche Werkzeug wie Part Differenz.
Schnitt: Extrahiert den gemeinsamen Teil (Schnittmenge) zweier Objekte. Dies ist das gleiche Werkzeug wie Part Schnitt.
Verwalten
Einrichten: Konfiguriert einige der für BIM am häufigsten verwendeten FreeCAD-Einstellungen.
Ansichten: Verwaltet die verschiedenen Ansichten und Ebenen des Projekts.
Projektmanager: Ermöglicht das Erstellen einiger grundlegender Objekte wie eines Grundstücks, eines Gebäudes und von Achsen durch Ausfüllen der grundlegenden Projektinformationen.
Fenster: Verwaltet die Türen und Fenster des Projekts.
IFC-Elemente: Verwaltet, wie die verschiedenen Elemente des Projekts nach IFC exportiert werden.
IFC-Mengen verwalten: Verwaltet, wie die Mengen der Objekte explizit nach IFC exportiert werden
IFC-Eigenschaften: Verwaltet die IFC-Eigenschaften, die jedem Objekt zugeordnet sind.
Klassifizierung: Verwaltet, wie Objekte und Materialien des Projekts mit Klassifizierungssystemen wie Uniclass in Beziehung stehen.
Ansichten umschalten: Blendet das Bedienfeld BIM-Ansichten ein bzw. aus.
Hintergrund wechseln: Wechselt zwischen vertikalen, radialen und einfachen Farbhintergrundmodi. Damit kann zwischen einem dunklen Hintergrund für die Modellierung und einem weißen Hintergrund für 2D-Zeichnungen umgeschaltet werden.
Arch 3Ansichten: Erstellt Ansichten von oben, vorne und seitlich aus dem Arbeitsbereich Mesh. Nicht verfügbar in 1.0 und neuer.
Arch Gebäudeteil: Erstellt einen Gebäudeteil mit ausgewählten Objekten. Nicht verfügbar in 1.0 und neuer. Nutze stattdessen Arch Stockwerk.
Arch KomponenteKlonen: Erzeugt Arch-Komponenten, die Klone ausgewählter Arch-Objekte sind. Nicht verfügbar in 1.0 und neuer. Nutze stattdessen Draft Klonen.
Arch MehrfachMaterial: Erstellt ein Mehrfach-Material und weist es ausgewählten Objekten zu, sofern vorhanden. Nicht verfügbar in 1.0 und neuer. Nutze stattdessen BIM Material.
Arch Projekt: Erzeugt ein Projekt mit den gewählten Objekten. Nicht verfügbar in 1.0 und neuer. Nutze stattdessen BIM Projekt.
Arch MaterialZuordnen: Erstellt ein Material und weist es ausgewählten Objekten zu, sofern vorhanden. Nicht verfügbar in 1.0 und neuer. Nutze stattdessen BIM Material.
Einstellungen
Einstellungen: Allgemeine Einstellungen für den BIM Workbench.
Feinabstimmung: Zusätzliche Parameter zur Feinabstimmung des BIM-Verhaltens.
Arbeiten mit IFC
Die BIM-Workbench arbeitet nativ mit Industry Foundation Classes (IFC)-Dateien. Nativ bedeutet, dass keine weitere Übersetzung zwischen den IFC-Inhalten und FreeCAD erforderlich ist: Die IFC-Inhalte werden direkt in FreeCAD gerendert und jede Änderung wirkt sich direkt auf die IFC-Inhalte aus. Lese mehr über Native IFC.
Wenn du nicht vorhast, mit anderen zusammenzuarbeiten, und IFC nicht benötigest, kannst du trotzdem die BIM-Workbench-Tools verwenden und alles, was mit IFC zu tun hat, einfach ignorieren. Du kannst dein Modell trotzdem jederzeit in IFC exportieren.
Der alte Arch IFC-Importer ist in FreeCAD standardmäßig deaktiviert, in Python aber weiterhin verfügbar.
Hierzu gibt es auch eine spezielle Anleitung, die Anleitung Native-IFC, die das Konzept weitergehend erklärt.