Tutorium für geöffnete Fenster

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Thema
Tutorium
Architektur
Niveau
Anfänger
Zeit zum Abschluss
60 Minuten
Autoren
vocx
FreeCAD-Version
0.18 or höher
Beispieldateien
none
Siehe auch
None

Einleitung

Dieses Tutorium zeigt, wie man Arch Fenster und Türen in einem Gebäudemodell platziert, wie man sie in der 3D Ansicht als offen anzeigt und wie man eine 2D Zeichnung (Grund- und Aufriss) für das Modell erstellt. Es verwendet die Entwurf Arbeitsbereich, Architektur Arbeitsbereich und den Technisches Zeichnen Arbeitsbereich.

Häufig verwendete Werkzeuge sind: Entwurf Gitter, Entwurf Fang, Entwurf Draht, Arch Wand , Arch Fenster, Arch Schnittebene und TechDraw ArchAnsicht.

Siehe auch die folgende Seite für einige Videos über das Ausrichten von Fenstern.

Der Arbeitsbereich, der zum Erstellen von Architekturprojekten verwendet wird, heißt Arch

Einrichtung

1. Öffne FreeCAD, erstelle ein neues, leeres Dokument und wechsel zum Architektur-Arbeitsbereich.

2. Stelle sicher, dass Deine Einheiten im Menü Bearbeiten → Einstellungen → Allgemein → Einheiten korrekt eingestellt sind. Zum Beispiel ist MKS (m/kg/s/Grad) gut geeignet, um mit den Abständen in einem typischen Gebäude umzugehen; setze außerdem die Anzahl der Nachkommastellen auf 4, um auch die kleinsten Teile eines Meters zu berücksichtigen.

3. Benutze die Schaltfläche Entwurfsraster ein-/ausschalten, um ein Raster mit ausreichender Auflösung einzublenden. Das Erscheinungsbild des Rasters kannst Du im Menü Bearbeiten → Einstellungen → Draft → Raster und einrasten → Raster ändern. Setze "Hauptlinien alle" auf 20, "Rasterabstand" auf 50 mm und "Rastergröße" auf 1000 Linien (das Raster wird damit eine Fläche von 50m x 50m abdecken).

4. Zoome im 3D-Ansichtsfenster heraus, wenn Du zu nahe am Raster bist.

Jetzt sind wir bereit, ein einfaches Gebäude mit geschlossenen Wänden, 2 Türen und 2 Fenstern zu erstellen.

Wände erstellen

5. Benutze das Draft:Drahtwerkzeug, um einen geschlossenen Linienzug zu erstellen. Gehe gegen den Uhrzeigersinn vor.

5.1. Erster Punkt bei (0, 0, 0); gib im Dialog ein: 0 m Enter, 0 m Enter, 0 m Enter.

5.2. Zweiter Punkt bei (3, 0, 0). Drücke X um die Bewegung auf die X-Achse einzuschränken; gib den Wert ein: 3 m Enter.

5.3. Dritter Punkt bei (3, 4, 0). Drücke Y um die Bewegung auf die Y-Achse einzuschränken; gib den Wert ein: 4 m Enter.

5.4. Vierter Punkt bei (0, 4, 0). Drücke X um die Bewegung auf die X-Achse einzuschränken; gib den Wert ein: - 3 m Enter.

5.5. Drücke O um den Linienzug zu schließen und das Werkzeug zu beenden.

5.6. Drücke auf dem Nummernblock 0 um eine isometrische Projektion des Modells zu erhalten.

Hinweis: Die Punkte können auch mit dem Mauscursor durch Anklicken der Rasterschnittpunkte unter Zuhilfenahme der Draft:Fang-Werkzeugleiste und der Raster-Methode definiert werden.

6. Wähle den Linienzug DWire aus und verändere die Eigenschaft DatenMake Face auf false.

7. Wähle den Linienzug DWire aus und klicke auf das Werkzeug Arch:Wand; die Wände werden unverzüglich erstellt mit einer voreingestellten Breite (Dicke) von 0.2 m und einer Höhe von 3 m.

Note: Wenn die Eigenschaft DatenMake Face des Linienzugs DWire auf true eingestellt ist, wird dieser Schritt einen soliden Block erstellen anstatt nur die Kontur des Linienzugs DWire zu nutzen.

Basis-Polygon für die Wände; es ist ein geschlossener Linienzug, welcher nicht als Fläche definiert ist

Die aus dem Linienzug konstruierten Wände

Türen und Fenster platzieren

8. Klicke auf das Werkzeug Arch:Fenster, wähle die Voreinstellung (preset) Simple door aus und ändere die Höhe auf 2 m.

8.1. Ändere die Fangmethode auf Mittelpunkt und versuche die untere Kante der vorderen Wand auszuwählen. Wenn nötig verdrehe die Ansicht, um die Kante und nicht die Wandoberfläche anklicken zu können; wenn der Mittelpunkt aktiv ist, klicke um die Tür zu platzieren.

8.2. Klicke noch einmal auf das Werkzeug Arch:Fenster und platziere eine weitere Tür, aber diesmal am Mittelpunkt der rückseitigen Wand; verdrehe dazu die Ansicht soweit wie nötig.

Fangen des Mittelpunktes der unteren Wandkante um die Tür zu platzieren

9. Klicke auf das Werkzeug Arch:Fenster; wähle die Voreinstellung Open 1-pane (1flg. Fenster) und ändere die Sill height (Brüstungshöhe) auf 1 m.

9.1. Behalte die Fangmethode Mittelpunkt bei und versuche die untere Kante der linken Wand auszuwählen. Wenn nötig verdrehe die Ansicht, um die Kante und nicht die Wandoberfläche anklicken zu können; wenn der Mittelpunkt aktiv ist, klicke um das Fenster zu platzieren.

Hinweis: Die Sill height (Brüstungshöhe) ist der Abstand vom Fußboden bis zur unteren Fensterkante. Für Türen ist die Sill height gewöhnlich 0 m weil Türen normalerweise bis zum Fußboden reichen; andererseits haben Fenster üblicherweise einen Abstand von 0,5 m bis 1,5 m zum Fußboden.

9.2 Klicke noch einmal auf das Werkzeug Arch:Fenster und platziere ein weiteres Fenster, aber diesmal am Mittelpunkt der rechten Wand; verdrehe dazu die Ansicht soweit wie nötig. Stelle diesmal die Fensterbreite auf 1,5 m ein und die Sill height (Brüstungshöhe) wieder auf 1 m.

Fangen des Mittelpunktes der unteren Wandkante um das Fenster zu platzieren

Hinweis: Der Parameter Sill height (Brüstungshöhe) kann nur während des ursprünglichen Erzeugens eines Fensters mittels Voreinstellung (preset) eingegeben werden. Ist das Fenster erst einmal eingefügt, lässt sich seine Lage durch Editieren der Eigenschaft DatenPosition [x, y, z] der zugrundeliegenden Skizze modifizieren.

9.3. Verschiebe nun des Fenster Window001 ein Stück höher. Wähle die zugrunde liegende Skizze Sketch003 aus und ändere seine DatenPosition von [3.1 m, 2.0 m, 1.0 m] auf [3.1 m, 2.0 m, 1.6 m]. Das gesamte Fenster Window001 sollte sich nun nach oben bewegen. Die Wandöffnung kann ggf. noch an seiner vorherigen Position angezeigt werden. Wenn das passiert, klicke mit der rechten Maustaste auf das Wall-Element, wähle Markieren, um neu zu berechnen aus und drücke dann Ctrl+R um das Modell zu aktualisieren.

erstellte Wände mit Türen und Fenstern

Hinweis: Beim Platzieren eines Fensters oder einer Tür mittels der Voreinstellung (preset) bewege das Element über die Wand und warte, bis sich das Element parallel zur Wand ausgerichtet hat. Ziele auf die untere Wandkante und nutze den Parameter Sill height, um den Abstand vom Fußboden einzustellen. Falls dies schwierig ist, benutze die Fangmethode "Nächste" der Fang-Werkzeugleiste, um das Element überall auf der Oberfläche einer Wand einzufügen, und justiere danach seine DatenPosition manuell wie oben beschrieben. Zu viele gleichzeitig aktive Fang-Modi können Probleme beim Platzieren des Elementes verursachen - versuche es deshalb nur mit jeweils einer aktiven Option.

Hinweis 2: Mitunter wird das Fenster außerhalb der Wand platziert. Solange es jedoch parallel zu dieser Wand ist, solltest Du imstande sein, seine Position manuell zu korrigieren.

Die Türen öffnen

10. Wähle im Modellbaum den unter Tür liegenden Sketch und drücke Space oder ändere die Eigenschaft AnsichtVisibility auf true

11. Doppelklicke im Modellbaum auf Tür, um mit dem Editieren zu beginnen.

11.1. Innerhalb des Dialoges Fensterelemente sind zwei Felder: Kantenzüge und Komponenten.

Hinweis: bei einer vordefinierten einfachen Tür gibt es zwei Kantenzüge: Wire0 und Wire1 sowie zwei Komponenten: OuterFrame und Door. Eine benutzerspezifisch designte Tür kann mehr Kantenzüge und Komponenten haben.

11.2. Klicke erst auf Komponente Door und dann die Bearbeiten-Schaltfläche. Das zeigt die Eigenschaften der Door-Komponente wie Name, Typ, Kantenzüge, Dicke, Versatz, Gelenk (Scharnier) und Öffnungsmodus.

11.3. Wähle in der 3D-Ansicht eine vertikale Kante des sichtbaren Sketches der Tür aus, klicke dann die Schaltfläche ausgewählte Kante erhalten. Die Schaltfläche sollte sich verändern und nun den Namen der ausgewählten Kante anzeigen, zum Beispiel Edge8.

11.4. Ändere den Öffnungsmodus in Arc 90 oder eine andere Option.

11.5. Klicke auf die Schaltfläche +Erstelle/aktualisiere Komponente und dann Schließen um das Bearbeiten der Tür zu abzuschließen. Der Sketch wird wieder unsichtbar geschaltet.

Dialog zum Bearbeiten eines Fensters oder einer Tür

Dialog zum Bearbeiten der Einzelkomponenten eines Fensters oder einer Tür

als Gelenk (Scharnier-/Bandseite) einer Tür ausgewählte vertikale Kante des Sketches

12. Wähle Tür und gib der Eigenschaft DatenOpening einen Wert von 45. Das Türblatt sollte sich ins Innere das Gebäudes öffnen.

13. Wähle Tür und verändere die Eigenschaft DatenSymbol Elevation auf true. Die Spitze des erzeugten Linienzuges zeigt an, nach welcher Seite sich die Tür öffnet; dies ist einfacher zu erkennen, wenn Du in die Vorderansicht wechselst. Verändere jetzt die Eigenschaft DatenSymbol Plan auf true: ein Kreisbogen sollte nun anzeigen, nach welcher Seite die Tür aufschwingt; dies ist einfacher zu erkennen, wenn Du in die Draufsicht wechselst.

14. Wiederhole nun die Schritte mit der Tür001 und dem zugrundeliegenden Sketch001 um diese Tür 75 Grad ins Gebäudeinnere öffnen zu lassen. Aktiviere auch die Symbole in Ansicht und Grundriss.

Eigenschaftsdialog der Tür zur Veränderung von Öffnungswinkel, Ansichts- und Grundriss-Symbol sowie anderer Optionen

Tür mit Öffnungssymbol in Ansicht

Tür mit Öffnungssymbol im Grundriss

Die Fenster öffnen

15. Wähle im Modellbaum den unter Window liegenden Sketch002 und drücke Space oder ändere die Eigenschaft AnsichtVisibility auf true.

16. Doppelklicke im Modellbaum auf Window, um mit dem Editieren zu beginnen.

16.1. Klicke auf die Komponente InnerFrame und dann auf die Schaltfläche Bearbeiten.

16.2. Wähle in der 3D-Ansicht eine vertikale Kante des Sketch002 des Fensters aus. Die Linienzüge, welche für den äußeren OuterFrame und den inneren InnerFrame Rahmen stehen, liegen sehr eng nebeneinander, also Zoome hinein so nah wie möglich an die Skizze um den zugehörigen Linienzug auszuwählen. Klicke dann die Schaltfläche ausgewählte Kante erhalten. Die Schaltfläche sollte sich verändern und nun den Namen der ausgewählten Kante anzeigen, zum Beispiel Edge12.

Hinweis: Wenn zu viele Körper auf dem Bildschirm vorhanden sind, so dass es schwierig ist, eine einzelne Kante auszuwählen, wechsel zum Drahtgitter-Modus, um die Flächen dieser Körper auszublenden, so dass nur noch Linien, Kanten und Konturen zu sehen sind.

16.3. Verändere Öffnungsmodus zu Arc 90 inv oder eine andere Option.

17. Wähle Window und gib der Eigenschaft DatenOpening einen Wert von 45. Der die transparente Glasscheibe beinhaltende Fensterflügel sollte sich ins Innere das Gebäudes öffnen.

18. Wähle Window und verändere die Eigenschaft DatenSymbol Elevation auf true. Die Spitze des erzeugten Linienzuges zeigt an, nach welcher Seite sich das Fenster öffnet; dies ist einfacher zu erkennen, wenn Du in die linke Seitenansicht wechselst. Verändere jetzt die Eigenschaft DatenSymbol Plan auf true: ein Kreisbogen sollte nun anzeigen, nach welcher Seite das Fenster aufschwingt; dies ist einfacher zu erkennen, wenn Du in die Draufsicht wechselst.

19. Wiederhole nun die Schritte mit dem Window001 und dem zugrundeliegenden Sketch003, um dieses Fenster 75 Grad öffnen zu lassen. Aktiviere auch die Symbole in Aufriss und Grundriss. Picke diesmal nicht eine vertikale Linie des InnerFrame als Scharnier sondern die obere horizontale Linie. Das bedeutet, dass sich dieses Fenster anders öffnet als das andere. Das Aufriss-Symbol wird besser von der rechten Seitenansicht zu sehen sein. Das Grundriss-Symbol wird besser von der Frontansicht zu sehen sein. Falls die Wand den Blick versperren sollte, kannst Du ihre AnsichtTransparency auf einen Wert wie 85 ändern, um durch sie hindurch sehen zu können. Alternativ kannst Du den AnsichtDisplay Mode auf Drahtgitter ändern, um nur die Kanten anzeigen zu lassen.

als Scharnier für das Fenster ausgewählte horizontale Kante des Sketches

Auf- und Grundriss-Symbole für alle Elemente, isometrische Darstellung

Auf- und Grundriss-Symbole für alle Elemente, Draufsicht

Erstellung eines Grundrissplans des Gebäudes

20. Noch im Architektur-Arbeitsbereich wähle im Modellbaum alle Elemente, also die Wände, die beiden Fenster und die beiden Türen, aus. Benutze anschließend das Schnittebenen-Werkzeug, um ein Section-Element zu erstellen.

Hinweis: Ändere die Eigenschaft AnsichtArrow size der Schnittebene auf einen größeren Wert, zum Beispiel auf 200 mm, damit die Blickrichtung des Schnittes in der 3D-Ansicht klarer sichtbar ist.

Schnittebene, welche solide Objekte einschl. Wände, Türen und Fenster durchschneidet

21. Wechsel zum TechDraw-Arbeitsbereich und füge mit dem Werkzeug TechDraw: Neue Standardvorlage eine neue Seite ein; es wird ein neues Page-Objekt erzeugt und die Ansicht wechselt zu dieser Seite. Die eingefügte Seite ist eine Standard-DIN A4-Seite im Querformat mit einem einfachen Rahmen. Verwende das Werkzeug TechDraw: Neue Vorlagenauswahl, wenn Du eine neue Seite unter Verwendung einer speziellen SVG-Vorlage erstellen möchtest.

22. Wähle Section aus und verwende das Werkzeug TechDraw: Arch-Ansicht, um ein ArchView-Objekt auf der Seite zu erzeugen. Höchstwahrscheinlich wird das neue Objekt auf der Seite nicht sichtbar sein, weil es einen sehr großen Maßstab von 1, also 1:1, hat. Dies bedeutet, dass jeder Meter im Modell auch als 1 Meter in der Seitenansicht dargestellt wird. Da die Seitengröße nur 0,297 m x 0,210 m beträgt, sind die meisten Abmessungen zu groß, um in ihrer natürlichen Größe auf diese Seite zu passen.

23. Wähle das ArchView-Objekt und ändere die Eigenschaft DatenScale auf 0.02, was gleichbedeutend mit 1:50 ist, einem gebräuchlichen Maßstab für typische Gebäude. Das bedeutet, dass jeder Meter im Modell als 20mm auf der Seite dargestellt wird. Das Objekt sollte im Zentrum der Seite auftauchen und kann auf eine bessere Position am linken Rand bewegt werden. Es sollten beide Türen geöffnet dargestellt sein, jedoch nur das linke Fenster. Der Grund dafür, dass das rechte Fenster in dieser Projektion nicht erscheint, liegt darin, dass die durch Section definierte Ebene dieses Fenster im Modell nicht schneidet.

Schnittebene, welche solide Objekte einschl. Wände, Türen und Fenster durchschneidet

24. Wechsel zurück zum Arch-Arbeitsbereich, wähle erneut alle Komponenten im Modellbaum aus und benutze das Schnittebenen-Werkzeug, um ein zweites Section001-Element zu erzeugen.

24.1. Wähle Section001 aus und ändere die Eigenschaft DatenPosition auf [1.5 m, 2.0 m, 1.8 m]. Diese 2. Ebene schneidet nun durch alle Objekte.

24.2. Wechsel zurück zum TechDraw-Arbeitsbereich. Wähle Section001, benutze Arch Ansicht, um ArchView001 zu erzeugen und setze DatenScale auf 0.02. Der neue Zeichnungsausschnitt in der TechDraw-Seite zeigt nun alle Öffnungen, welche in den Wänden von den Türen und Fenster erzeugt wurden.

Hinweis: Setze DatenAll On für TechDraw:ArchView-Objekte auf true, damit alle von der Schnittebene geschnittenen Elemente in der TechDraw-Seite sichtbar sind, unabhängig von ihrem Sichtbarkeits-Status in der 3D-Modellansicht. Des Weiteren kann die Option DatenShow Fill auf true gesetzt werden, um die Schnittflächen der von der Ebene geschnittenen Körper schattiert darzustellen.

Schnittansicht des Gebäudes, mit einer zweiten Schnittdarstellung, Format DIN A4 , Maßstab 1:50

Erstellung einer Aufriss-Projektion des Gebäudes

25. Gehe zurück zum Architektur-Arbeitsbereich. wähle im Modellbaum alle Elemente, also die Wände, die beiden Fenster und die beiden Türen, aus. Benutze anschließend das Schnittebenen-Werkzeug, um ein drittes Section002 - Element zu erstellen.

25.1. Drehe die Section002, so dass sie das Gebäude vertikal durchschneidet. Ändere dazu die Eigenschaften DatenAxis auf [1, 0, 0] sowie DatenAngle auf 90.

25.2. Ändere DatenPosition auf [1.5 m, -1 m, 1.5 m], so dass die Ebene dann vor dem Gebäude liegt.

Schnittebenen, welche die massiven Objekte schneiden bzw. auf das Gebäude schauen

26. Gehe zurück zum TechDraw-Arbeitsbereich und benutze das Werkzeug Arch:Ansicht mit Section002; denke daran, den Maßstab auf 0.02 (1:50) einzustellen. Ändere DatenRotation auf -90, um die Ausrichtung der Projektion zu korrigieren. Ordne den ArchView002 neben den anderen Ansichten auf der Seite an. Diese dritte Projektion schaut von vorn auf das Gebäude.

Schnittansicht des Gebäudes, mit zwei Draufsichten und einem Aufriss, Format DIN A4, Maßstab 1:50

Interaktion zwischen Arch- und TechDraw-Arbeitsbereichen

Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Dokumentes (FreeCAD 0.18, November 2018) kann der TechDraw-Arbeitsbereich in seinen Seiten nur das darstellen, was der Arch-Arbeitsbereich als SVG ausgibt. Das heißt, dass das Erscheinungsbild der mit dem Arch: Schnittebenen-Werkzeug eingefügten und durch das Werkzeug TechDraw:Arch-Ansicht dargestellten Elemente vom Arch-Arbeitsbereich kontrolliert wird.

Der TechDraw-Arbeitsbereich hat nur minimale Kontrolle darüber, wie diese Arch:Schnittebenen-Objekte (ArchView) dargestellt werden. Aus diesem Grund sollten auf die Darstellung von Architekturelementen bezogene Fehlerberichte und Funktionsanfragen bei beiden Arbeitsbereichen eingereicht werden.

Für zukünftige FreeCAD-Versionen ist eine engere Interaktion zwischen beiden Arbeitsbereichen geplant. Für diese Versionen wird erwartet, dass seit langem bestehende Probleme gelöst werden, wie zum Beispiel die Charakteristika von Linien und Flächen (Linienbreite, Linienfarbe, Flächenfarbe, Schraffuren u.a.).