FreeCADでBIM建築モデルを作成する

FreeCADで概算数量を集計するために 1階壁を作成する。 レベル1Fをダブルクリックして、作業平面をZ=0に移動する。 1階の壁は図の色分けにしたがって、Sketcherで分割して作図する。異種壁取合い部は壁厚分を考慮して重複しないように作図する。 作成したSketchを選択し、壁に変換すると、壁と壁001、壁002ができるので、ラベルを1f外壁、1f内壁001、1f内壁002に変更する。 プロパティで外壁はAlignをLeftまたはRight、高さ3600、厚さ200とする。 内壁001は、AlignはCenterのまま、高さ3600、厚さ150とする。 内壁002は、AlignはCenterのまま、高さ2500、厚さ100とする。（ボード壁） グループ1fWallを作成し、壁をその中に移動する。1fWallはレベル1Fに移動する。 2階壁を作成する。 レベル2Fをダブルクリックして、作業平面をZ=3600に移動する。 2階の壁も1階と同様に図の色分けにしたがって、Sketcherで分割して作図する。 作成したSketchを選択し、壁に変換すると、壁と壁001、壁002ができるので、ラベルを2f外壁、2f内壁001、2f内壁002に変更する。 プロパティで外壁はAlignをLeftまたはRight、高さ3600、厚さ200とする。 内壁001は、AlignはCenterのまま、高さ3600、厚さ150とする。 内壁002は、AlignはCenterのまま、高さ2500、厚さ100とする。 グループ2fWallを作成し、壁をその中に移動する。2fWallはレベル2Fに移動する。 R階パラペットを作成する。 レベルRFをダブルクリックして、作業平面をZ=7200に移動する。 2fColumnを表示にする。 R階は外周に沿って長方形を作図し、ダウングレードでWireに変換する。 Wireを選択して壁ツールで壁に変換する。 壁のラベルをRf壁に変更する。 AlignはRight、壁厚200、高さ600とする。 グループRfWallを作成し、壁をその中に移動する。 RfWallはレベルRFに移動する。 1階床小梁を作成する。 壁の位置に合わせて各階の小梁を作成する。 レベル１Fをダブルクリックして、作業平面をZ=0に移動する。 1Fの各壁のベースラインSketchを表示...

FreeCADで概算数量を集計するために 　BIMで数量を抽出するには、正確なモデルを作成する必要があるが、FreeCADでは部材の接合部の重複箇所を自動的に削除できないので、部材の数量を自動計算するには、モデルの作成方法を工夫しなければならない。 　部材から不要な部分を削除するには、建築オブジェクトの加算減算や複写を多用するが、これまでのモデリング練習で次のことがわかっている。 加算減算、ブーリアン演算で合成したオブジェクトは移動複写してはいけない。 　加算減算したオブジェクトは、形状の変更には対応するが、位置が変わると崩れることが多いので、位置が確定してから加算減算し、その後にオブジェクトを移動しない。 　減算ボリュームは重層的な構造にならないように考慮してシンプルな形式で作成する。 グループ化したオブジェクトをグループと一緒に複写してはいけない。 　グループ内のオブジェクトはグループを展開し、オブジェクトだけを複写する。 サブオブジェクトやリンクのあるオブジェクトを 複写すると、 不要なオブジェクトを同時に複写することがある。 　重層的なオブジェクトの複写は、コピー＆ペーストを使用し、コピー時に必要のないオブジェクトを除外してからコピーする。 　1から3の操作をすると形状が崩れることがあるので、それぞれの対策に沿った方法でツールを操作する。 　BIMで数量を集計する時の他の問題点としては、すべての数量は計算式が表示されず、結果しか抽出できないので、その数値のチェックができないことである。 　どれだけ高価なBIMを使ってもモデリング方法が間違っていれば結果の正しさは保証されない。 　したがって、最初は比較的簡単な形状から始めて、モデリング方法や数量に確証が得られてから、実際の建物に応用していくのが安全である。 　Revitでは、計算式を含めて表示できる追加プログラムがあるようだが、FreeCADでそのようなプログラムが開発されるかどうかは不明である。 データダウンロード ■RC造のモデリングと数量の集計 図のような平面のRC造の建物のモデリング方法と数量を検討する。 作業平面を上面にする。 BIMプロジェクトのセットアップ を使って軸線とレベルを生成する。 建物規模16ｍ、12ｍ V軸の数　4、5000 H軸の数　3、6000 レベル階数　3、3600 縦軸の3...

Face（面）を押し出しする 　Faceの押出しツールの基本は、PartワークベンチのExtrudeである。  Extrudeはオプションで、いくつかの方向に押出しすることができる。 　１．法線に沿っては、Faceの面に垂直方向に押出しする。 　２．エッジに沿っては、選択した直線の方向と長さに沿って押し出しする。 　３．カスタム方向は、XYZ軸に対する比率を指定して押出しする。 ■Extrudeで立体の面を押し出しする 　Extrudeでは立体の面を直接押出しすることはできない。 　どこかの面を選択し、Extrudeをクリックして押出し長さを設定するところまではできるが、実行すると「シェイプが選択されていません」というエラーになる。 　Partワークベンチで立体の面を押し出しするには、   FaceBinderツールで面を抽出し、その面をExtrudeする。 　面を選択し、FaceBinderをクリックすると、モデルタブにFaceBinderオブジェクトができる。 　これを選択すればExtrudeで押出すことができる。 別の面を押し出すときにも、面を選択しFaceBinderをクリックして面を抽出してからExtrudeで押出しする。 FaceBinderで抽出した面を押し出して作成したオブジェクトは、もとのオブジェクトとは別のオブジェクトになるので、自由に移動することができる。 ただし、FaceBinderはもとのソリッドとリンクしているので、形状を変更すると相互に影響することになる。 ■     トリム（Trimex）ツール で面を直接押出しする 　Draftワークベンチのトリム（Trimex）ツールを使って、面を押し出しすることができる。トリムで押出したオブジェクトはExtrusionオブジェクトになる。ExtrusionオブジェクトはExtrudeと同じプロパティを持っている。 　トリムツールは、本来は線の端点を延長短縮するツールであるが、FreeCADのトリムツールは面に対してExtrudeのような機能を提供している。 　操作方法は、立体の面を選択し、マウスを作業平面で移動するとX軸方向またはY軸方向の押出し長さを設定することができる。 　押出しする方向は面の法線方向であるが、押出し長さは軸線方向で入力する。 　XY平面...

正しいBIMモデルをつくるには 　BIMモデルを数量とリンクするためには、モデルを正確に作成することが必要である。特に長さや面積のような自動計算される数値については各部材が正確な数値になっていないと、データ管理のもとになる数量が正しく計測できないので、正しいBIMモデルとは言えなくなる。 　ここまでのモデリング練習では、主にBIMツールの使い方を検討していたので、部材の重複は無視して、形状をできるだけ簡単に作成することとを優先してきた。 　市販BIMソフトのRevitなどでは、構造体を重複して作成しても、部材の優先関係を判断して重複部分を自動的に削除する機能があるので、その部分はあまり気にしていなかったというのが正直なところである。 　ところが、FreeCADにはそこまでの機能はないので、モデリングするときに重複部分を作らないように考慮しないとBIMモデルとしての正確さがなくなってしまう。数量とリンクしたモデルにするために、重複部分のない正しいBIMモデルになるような作成方法について考えてみることにする。 　ここでは、チュートリアルを見ながらFreeCADで正しいBIMモデルを作成する方法について考えてみる。技術ドキュメントで紹介されているBIMワークベンチ関連のチュートリアルはいくつかあるが、全体的なフローを見るならArchチュートリアル（v0.14）がよい。 チュートリアルでモデリングについて書いてあることは次の点になる。 　１．重複部分のない正確なモデルを作成する。 　２．形状を加算減算で合成するとデータが複雑になるので、合成は少なくしてシンプルなモデルを作成する。 　この２点が正確なモデルを作成する基本になる。 　FreeCADはパラメトリックモデラーなので、毎回、形状を計算して画面に表示している。合成を多用すると作図計算が複雑になり負荷が大きくなるので、モデルはシンプルな方がよいということである。 チュートリアルの最初には、 建築オブジェクトが完全なソリッドであり、ブーリアン演算が保証されている こと、 モデルの形状に制限がないので、どんな複雑な形でも建築オブジェクトにできる こと、 BIMツール以外のツールで作成したソリッドも建築オブジェクトに変換できる ことがFreeCADの特徴として書いてある。 ■準備 ・チュートリアルのモデリングは、外部の図面をイ...