BIM tkwi w detalach – typowe połączenia ściana-ściana

Przy modelowaniu architektury oczywiste jest, że przegrody (stropy, ściany itp.) składają się z wielu warstw. W dokumentacji rysunkowej przedstawia się rozwiązania poszczególnych połączeń w formie typowych detali. W założeniu to rozwiązanie ma być zastosowane w każdym wystąpieniu, stąd ważne jest prawidłowe określenie warstw i zależności między nimi.

Istotnym narzędziem ArchiCADa, które przychodzi nam z pomocą przy definiowaniu złożonych przegród jest struktura warstwowa, która umożliwia definiowanie różnych konfiguracji warstw do zastosowania dla ścian, stropów, dachów i powłok. Dzięki niemu możemy również określić, która część stanowi rdzeń przekroju, a która jego wykończenie, co pokazano na rys. 1.

Rys. 1 Modyfikacja typu warstwy

Aby jednoznacznie określić funkcję konstrukcyjną elementu należy ustalić nośność całej przegrody. Definiujemy ją w ustawieniach elementu w sekcji „ID i klasyfikacja” jak pokazano na rys. 2.

Rys. 2 Określenie funkcji konstrukcyjnej

Informacje dotyczące typu i funkcji konstrukcyjnej umożliwiają wykorzystanie częściowego wyświetlania struktury (zarówno w widoku 2D, 3D i na przekrojach). Pozwoli nam to z jednego modelu uzyskać wiele widoków zawierających interesujące architektów/konstruktorów informacje. Aby zweryfikować poprawność określenia funkcji konstrukcyjnej oraz rdzenia należy z paska narzędzi włączyć Okna  Palety  Opcje podręczne. Z otwartego menu możemy wybrać, czy chcemy wyświetlić cały model, ukryć tylko warstwy wykończeniowe lub pokazać sam rdzeń jak na rys. 3. Dodatkowo umożliwi nam to późniejszy eksport do IFC tylko widocznej części struktury. Wystarczy zaznaczyć widoczne elementy i wyeksportować jedynie zaznaczone, lub skorzystać z opcji „eksportuj tylko widoczne”.
Co ważne, dostępna jest również opcja wyświetlenia tylko rdzenia elementów nośnych, dzięki której możemy np. ukryć niepotrzebne konstruktorowi ścianki działowe, które byłyby wyświetlane przy zaznaczeniu opcji wyświetl tylko rdzeń.

Rys. 3 Opcje częściowego wyświetlania struktury w widoku 3D i 2D (od lewej: Cały model, Tylko rdzeń, Tylko rdzeń elementów nośnych)

Równie istotne jak wyświetlanie poszczególnych części struktury jest ich odpowiednie łączenie. To, na co należy zwrócić uwagę w pierwszej kolejności to połączenia ścian. Najprostszym sposobem na ich prawidłowe zamodelowanie jest modyfikacja priorytetów, czyli parametrów decydujących o przecięciu elementów. Ze względu na to, że są one przypisane do konkretnych materiałów, określamy je w ustawieniach materiałów budowlanych. W tym celu wybieramy Opcje  Atrybuty elementów  Materiały budowlane. Otworzy się okno, gdzie w sekcji „Struktura i wygląd” możemy określić za pomocą liczb z zakresu 0÷999 priorytet przy przecięciu. Im większa liczba, tym większa „siła” przecięcia. Oznacza to, że materiał o wyższym priorytecie przecina w węźle ten o niższym.

Rys.4 Konfiguracja priorytetu materiału budowlanego

Przyjrzyjmy się na konkretnym przypadku jakie zmiany powoduje modyfikacja tych parametrów. Model przedstawiony na rys. 5 przedstawia dwa przypadki połączeń: w narożu i typu T. Na wszystkich rysunkach przypadki a) obrazują prawidłowo zdefiniowane priorytety, natomiast b) błędnie. Obszar 1 pokazuje zewnętrzne ściany żelbetowe ocieplone styropianem, natomiast obszar 2 prostopadłą do jednej z nich ściankę działową wykonaną z bloczków ceramicznych. Wykończenie przegród z obu stron stanowi tynk cementowo-wapienny. Mimo, że obszar 1 wygląda prawidłowo zarówno w modelu jak i na rysunkach a) i b) pamiętajmy, że ostateczny wygląd węzła w IFC zależy również od parametrów określonych przy eksporcie.

Rys.5 Połączenia ścian w widoku 3D (opis w tekście)

Przy pomocy informacji dot. priorytetów materiałów budowlanych zawartych na rys. 6 możemy dokładnie przeanalizować obydwa przypadki. Na początek przyjrzyjmy się obszarowi nr 2 zaczynając od wariantu a). Ścianka działowa ma zadany materiał rdzenia o priorytecie równym 600, tynku – 400. Warstwy ściany żelbetowej kształtują się następująco: beton C30/37 – 800, styropian – 600.Widać, że bloczki ceramiczne mają większą „siłę” przecięcia od tynku i przez to łączą się w sposób prawidłowy z betonem przecinając słabszą warstwę. Odwrotna sytuacja występuje w przypadku b), w którym tynk ma mocniejszy priorytet. Prowadzi to do przecięcia rdzenia ściany i wygenerowania nieprawidłowego połączenia w obszarze nr 2.

Rys.6 Połączenia ścian w widoku 2D wraz z priorytetami przyjętymi dla poszczególnych materiałów

Pamiętajmy jednak, że konfiguracja priorytetów ma charakter globalny, więc wprowadzone zmiany wpływają na wszystkie elementy modelu wykonane z danego materiału, a nie tylko na zaznaczone. Aby zmienić sposób docięcia warstw w jednym połączeniu musimy powielić wybrany materiał i zmodyfikować jego priorytet, a nastepnie „podmienić” go w duplikatach użytych w połączeniu struktur warstwowych. 

Przyjrzyjmy się teraz obszarowi nr 1 pod kątem przedmiarowania. Zarówno w modelu jak i na rysunkach połączenie to wygląda prawidłowo. Podświetlenie elementu w 2D mogłoby sugerować, że docięcia dokonano pod kątem 45 stopni, ale na widoku 3D w Achicadzie mamy już sytuację klarowną. Wszystkie warstwy są ucięte pok kątem prostym.

Rys.7 Widok ścian wielowarstwowych po podświetleniu w Archicadzie

Zarówno w widoku 3D, jak i w prawidłowo wyeksportowanym pliku IFC można zauważyć, że elementy zostały podzielone w taki sposób, że nie ma możliwości uzyskania błędnej wartości obmiaru. Zarówno w modelu o strukturze rozbitej, jak i nierozbitej warstwy połączone są tak, że przyjęcie dowolnej z powierzchni nie powoduje błędów w obmiarze. Dzięki docięciu ich prostopadle, a nie pod kątem przedmiarowanie staje się znacznie prostsze, szybsze i dokładniejsze (Rys. 8).

Rys.8 Widok ścian wielowarstwowych po exporcie do IFC w BIM Vision (w wersji rozbitej i nierozbitej)

Przytoczony przypadek, jest prosty w obsłudze i różnice w ilości materiałów poszczególnych warstw nie są mocno istotne, ale jak popatrzymy na rys. 9, ściany które zdarzają się już w realnych projektach to różnice w ilościach w warstwach dochodzą nawet do 30%.

Rys.9 Przykład ściany wielowarstwowej w budynku wielorodzinnym.

Poniżej do ściągnięcia wszystkie omawiane modele w formacie IFC.

  BIM tkwi w detalach – typowe połączenia ściana-ściana (58,0 KiB, 825 hits)

Joanna Karkoszka
korekta redakcyjna: Karolina Wróbel, Maciej Dejer
Zespół M.A.D.