ARCHICAD 21 – podstawy eksportu do formatu IFC

Zaczynamy omówienie pierwszego programu klasy BIM. Rozpoczniemy od ARCHICADa który jest według nas wzorem do naśladowania w zakresie eksportu do IFC. Zarówno pod kątem dużej ilości opcji eksportu (geometrycznych i informacyjnych) czy wbudowanych translatorów (opisanych nazwą innego oprogramowania) jak i jakości pliku IFC.

W pierwszej części artykułu opiszemy dostępne opcje eksportu, następnie pokażemy różnice pomiędzy „modelem rozbitym” a „nierozbitym” kończąc przedstawieniem naszej propozycji translatora dedykowanego dla wtyczki BIM Quantity Takeoff.

TRANSLATORY IFC

Ustawienia określające zasady eksportu/importu modelu IFC dostępne są w oknie dialogowym Translatory IFC (Plik → Współdziałanie → IFC → Translatory…) (Rys.1).

Rysunek 1: Otwieranie okna Translatory IFC

Z lewej strony okna widoczna jest lista z translatorami wbudowanymi do programu, dedykowanymi dla konkretnych programów (Rys.2).

Rysunek 2: Okno dialogowe Translatory IFC

Poniżej listy dostępne są opcje:

• Utwórz… – tworzenie nowego lub powielenie istniejącego translatora importu/eksportu (Rys. 3)

• Usuń – usuwanie wybranego translatora importu/eksportu

• Podgląd – ustawienie translatora podglądowego (oznaczony niebieskim symbolem) czyli translatora definiującego Mapowanie typów oraz Mapowanie właściwości podczas pracy z danymi IFC

• Import translatorów z pliku zewnętrznego , dostępne rozszerzenia: 

  • Wzorzec projektu ARCHICADa (*tpl),

  • Projekt ARCHICADa (*pln),

  • Projekt archiwalny ARCHICADa (*pla),

  • Translator (*xml).

Rysunek 3: Tworzenie nowego translatora

Z prawej strony okna Translatory IFC wyświetlana jest nazwa wybranego translatora wraz z opisem do czego jest przeznaczony oraz ustawienia schematu IFC i konfiguracji konwersji.

Wersja IFC

Do wyboru mamy dwie wersje IFC (przed wyborem powinniśmy upewnić się czy dana wersja obsługiwana jest przez docelową aplikację):

• IFC2x3 – najbardziej popularna wersja IFC, obsługiwana przez wszystkie certyfikowane programy (aktualnie rekomendowana do użycia)

• IFC4 – najnowsza, ale nie jest jeszcze powszechnie stosowana.

W zależności od wybranej wersji IFC mamy dostępne różne definicje widoku modelu (MVD), zdefiniowane w ramach buildingSMART International (za wyjątkiem Concept Design BIM 2010). MVD wpływa na zakres eksportowanych elementów i parametrów, jego wybór zależy od celu wymiany modeli.

MVD dla schematu IFC2x3:

• Basic FM Handover – widok koordynacji w rozszerzonej wersji, zalecany przy eksporcie do oprogramowania wspierającego zarządzanie obiektami,

• COBie 2.4 – widok stosowany przy przekazywaniu danych służących do zarządzania obiektem, dane te można przekonwertować za pomocą odpowiednich narzędzi do arkusza kalkulacyjnego,

• Concept Design BIM 2010 – opracowany przez organizacje General Services Administration (USA GSA), Statsbygg (Norwegia) oraz Senate Properties (Finlandia), rozszerzony widok koordynacji – zapewnia dodatkowe dane umożliwiające analizę przestrzenną, analizę wydajności energetycznej, analizę bezpieczeństwa, zestawienia ilościowe i szacowanie kosztów,

• Coordination View Version 2.0 – widok koordynacji, zalecany przy eksporcie w celu koordynacji międzybranżowej i wykrywania kolizji, zawiera definicje struktury przestrzennej budynku oraz elementów,

• Coordination View Version 1.0 – starsza wersja, używana do implementowania i certyfikowania schematu IFC2x3 w latach 2005-2009,

• Coordination View (Surface Geometry) – widok koordynacji, wszystkie elementy są eksportowane jako BREP (z geometrią obrysu) co zapewnia dokładne odwzorowanie kształtu, wykorzystywany jako plik referencyjny.

MVD dla schematu IFC4:

• Design Transfer View – widok przeniesienia; umożliwia edycję elementów modelu (dodawanie, usuwanie, przenoszenie elementów i obszarów) w innym oprogramowaniu klasy BIM

• Reference View – widok referencyjny, brak możliwości edycji modelu, model stosowany przy jednostronnej wymianie, wykorzystywany jako plik referencyjny

Ustawienia konfiguracji konwersji

Filtrowanie modelu

Filtrowanie elementów 2D/3D eksportowanych do IFC, dostępne opcje (Rys. 4):

• Elementy konstrukcyjne i strefy

• Podstawowe filtrowanie modelu dla eksportu

• Tylko elementy konstrukcyjne

• Wszystkie elementy 3D

• Wszystkie elementy 3D z symbolami okien / drzwi

• Edytuj / Utwórz nową Konfigurację – tworzenie nowej konfiguracji lub powielenie istniejącej (Rys. 5).

Rysunek 4: Filtrowanie modelu dla eksportu IFC

Rysunek 5: Tworzenie nowej konfiguracji filtrowania

Po utworzeniu nowej konfiguracji możemy samodzielnie wyselekcjonować eksportowane elementy 3D ze względu na:

• zbiór IFC:

  • Wszystkie – wybór wszystkich elementów,

  • Konstrukcje – wybór elementów konstrukcyjnych,

  • Instalacje – wybór elementów instalacyjnych (IFCDistributionElement),

  • Użytkownika – filtrowanie wg Typów IFC (Rys. 6).

Rysunek 6: Filtrowanie wg Typów IFC

• funkcję konstrukcyjną:

  • Wszystkie elementy

  • Tylko elementy nośne

  • Tylko elementy nienośne

Oprócz opcji filtrowania elementów 3D mamy także do dyspozycji opcje dla elementów 2D – możemy wyeksportować:

• Siatki i osie konstrukcyjne,

• Linie, Teksty, Etykiety, Wypełnienia

• Widoki 2D drzwi/okien.

Mapowanie typów

Mapowanie typów polega na nadawaniu elementom Typu IFC podczas eksportu. Dostępną opcją w programie jest Klasyfikacja ARCHICADa 21 (Rys. 7). Jeśli chcemy wykorzystać inną klasyfikację, powinniśmy zaimportować ją w w Menedżerze klasyfikacji (pliki xml są dostępne do ściągnięcia na stronie Graphisoftu), a następnie ustawić jako źródłową w oknie dialogowym Mapuj Typy IFC do eksportu… (Rys.8). 

Po zmianie ustawień Podstawy mapowania z Klasy na Typ elementu, mapowane odbędzie się na podstawie domyślnych typów nadawanych przez narzędzia ARCHICADa (np. domyślny Typ IFC dla narzędzia Okno to IfcWindow, a dla narzędzia Słup to IfcColumn). Wszystkie pozostałe opcje zostaną wygaszone – użytkownicy nie ingerują w mapowanie (Rys 9).

Rysunek 7: Mapowanie typów dla eksportu IFC

Rysunek 8: Mapowanie typów dla eksportu IFC na podstawie Klasy

Rysunek 9: Mapowanie typów dla eksportu IFC na podstawie Typu elementu

Konwersja geometrii

W ustawieniach konwersji geometrii określamy sposób eksportowania geometrii elementów. Do dyspozycji mamy następujące opcje (Rys. 10):

• Eksportuj tylko geometrię uwzględniającą ”Wykrywanie kolizji” – eksport elementów, których Materiał budowlany ma aktywną opcję Wykrywanie kolizji,

• Eksportuj bounding boxy,

• Eksportu geometrię Typów Produktów IFC.

Rysunek 10: Konwersja geometrii dla eksportu IFC

Następnie określamy sposób konwertowania elementów eksportowanych do IFC. Dostępne opcje to:

• Użyj BREP w bieżących kolorach dla wszystkich elementów – eksport elementów jako BREP, zapewniający szczegółowe odtworzenie geometrii, w kolorystyce odpowiadającej oryginalnej w ARCHICADzie. Wyeksportowane elementy tracą swoje parametry (parametry określające sposób stworzenia brył, nie parametry typu „informacja”) i są nieedytowalne,

• Triangulacja powierzchni BREP (stosowane tylko w schemacie IFC4) – zapisanie geometrii w uproszczony sposób, co powoduje, że wyeksportowany plik ma mniejszy rozmiar,

• Rozbij struktury warstwowe i profile na komponenty – eksport poszczególnych składowych struktur warstwowych oraz składowych profili złożonych jako odrębnych części o własnej geometrii,

• Wielowarstwowe, złożone elementy: – wybór sposobu eksportu do IFC w przypadku gdy opcja Użyj BREP w bieżących kolorach dla wszystkich elementów oraz opcja Rozbij struktury warstwowe i profile na komponenty są nieaktywne,

• Elementy w działaniach na elementach bryłowych: – wybór sposobu eksportu do IFC, jeśli wcześniej zaznaczymy Użyj BREP w bieżących kolorach dla wszystkich elementów , to automatycznie przypisaną opcją jest BREP (zapewnia odtworzenie przekrojów, połączeń specjalnych),

• Elementy o złożonych połączeniach: – wybór sposobu eksportu do IFC, jeśli wcześniej zaznaczymy Użyj BREP w bieżących kolorach dla wszystkich elementów , to automatycznie przypisaną opcją jest BREP (zapewnia odtworzenie przecięć na podstawie zdefiniowanych priorytetów),

• Stropy o pochyłych krawędziach: – wybór sposobu eksportu do IFC, jeśli wcześniej zaznaczymy Użyj BREP w bieżących kolorach dla wszystkich elementów , to automatycznie przypisaną opcją jest BREP (zapewnia odtworzenie kąta pochylenia stropu),

• Użyj wcześniejszych metod geometrii zgodnych z Coordination View 1.0 – opcję należy zaznaczyć przy zdefiniowaniu MVD jako Coordination View 1.0 lub Concept Design BIM 2010

• Element otoczenia IFC – określenie sposobu konwertowania terenu do IFC.

Co do zasady model IFC ma służyć jako model referencyjny i powinien być eksportowany przy użyciu opcji BREP. Inne opcje exportu geometrii wymienione wyżej i oznaczone na czerwono służą do ustawienia geometrii w taki sposób aby była rozumiana i ewentualnie edytowalna przez inne oprogramowanie np. jeśli chcemy wysłać model do DDS-CAD w celu wykonania obliczeń (patrz dedykowany translator do DDS-CAD)

Pozycję eksportowanego modelu IFC dopasowujemy wg początku układu współrzędnych albo według punktu geodezyjnego w zależności od przeznaczenia modelu. Do celów koordynacji wielobranżowej należy używać „początku układu współrzędnych” czyli tzw. punktu wspólnego (ORIGIN). Druga opcję wybieramy gdy wyeksportowany model będzie wykorzystywany w geodezji.

W ustawieniach obsługi elementów hierarchicznych (Przegrody strukturalne, balustrady, schody) wybieramy opcję eksportu do modelu IFC:

• zachowaj hierarchię – element zostaje wyeksportowany z pozostawieniem jego struktury hierarchicznej (czyli inaczej mówiąc zostanie rozbity)

• przekształć w element prosty – element zostaje wyeksportowany jako jeden, niepodzielny komponent.

Po rozwinięciu listy Kompatybilność możemy sprawdzić z jakimi definicjami widoku modelu zgodna jest wybrana przez nas konfiguracja ustawień oraz jakie ustawienia musimy zmienić aby zapewnić kompatybilność. Należy to sprawdzać w momencie kiedy tworzymy swoją indywidualną definicję widoku modelu (MVD)

Mapowanie właściwości

Mapowanie właściwości (Rys. 11) polega na określeniu właściwości przypisywanych elementom podczas eksportu, w zależności od Typu IFC.

Rysunek 11: Mapowanie właściwości dla eksportu IFC

Dla każdej Części IFC widocznej po lewej stronie okna dialogowego (Rys. 12), możemy zdefiniować własne zestawy właściwości. Mapowaniu elementów poświęcimy kolejny artykuł.

Rysunek 12: Okno Mapuj Cechy IFC do eksportu

Konwersja danych

W ustawieniach konwersji danych określamy jakie dane (z wyłączeniem geometrii) mają zostać wyeksportowane do IFC.

Opcje eksportu danych ArchiCADa:

• Klasy jako dane klas IFC (IFC Classification Reference) – eksport informacji dotyczących klasyfikacji zastosowanej w projekcie (wyeksportowane dane dostępne są w zakładce Classification). Wyeksportować możemy nazwę klasy do której należy element wg danej klasyfikacji oraz definicję systemu klasyfikacji (Nazwa/Wersja/Data/Źródło) dostępną w Menedżerze Klasyfikacji (Rys. 13). Do ARCHICADa możemy zaimportować zewnętrzne klasyfikacje za pomocą pliku o rozszerzeniu .xml.

Rysunek 13: Menedżer klasyfikacji

• Właściwości jako Cechy IFC (IFC Property) – eksport właściwości powiązanych z wybraną klasą jako Cech IFC (wyeksportowane dane dostępne są w zakładce Properties), np. dla elementu „Ściana” wg klasyfikacji ARCHICADA 21 zostaną wyeksportowane następujące grupy właściwości: Dane konstrukcji, Dane przegrody, Kontakt, Ochrona przeciwpożarowa,

• Parametry opisowe jako Cechy IFC (IFC Property) – eksport parametrów ACHICADA jako Cechy IFC (wyeksportowane dane zgrupowane są w ArchiCADProperties w zakładce Properties). Przykłady właściwości dla ściany: Funkcja konstrukcyjna, Materiał budowlany, Typ konstrukcji,

• Parametry ilościowe jako Ilości IFC (IFC Quantity) – eksport parametrów ACHICADA jako Ilości IFC (wyeksportowane dane zgrupowane są w ArchiCADQuantities w zakładce Properties). Przykłady właściwości dla ściany: Grubość ściany, Maksymalna wysokość ściany, Powierzchnia netto po stronie wewnętrznej,

• Parametry obramowań i paneli okien i drzwi – eksport szczegółowych informacji o otworach ArchiCADa jako Cech IFC (wyeksportowane dane zgrupowane są w ArchiCADProperties w zakładce Properties),

• Kategorie stref jako Klasy Przestrzeni IFC – eksport szczegółowych informacji dotychczących stref ArchiCADa jako Klasy IFC (wyeksportowane dane dostępne są w zakładce Classification).

Opcje eksportu Cech IFC:

• Wszystkie Cechy IFC – eksport wszystkich właściwości widocznych w Menedżerze projektu IFC

• Tylko cechy ustawione w Mapowaniu właściwości dla wybranego translatora – eksport tylko określonych przez użytkownika właściwości w ustawieniach konfiguracji

Opcje eksportu danych z modelu:

• Podstawowe dane ilościowe IFC – eksport podstawowych danych ilościowych (wyeksportowane dane zgrupowane są w BaseQuantities w zakładce Properties). Podstawowe dane ilościowe IFC eksportowane z programu ARCHICAD przedstawiono na Rys. 14.

Rysunek 14: Podstawowe dane ilościowe IFC eksportowane z programu ARCHICAD

• Zawartość przestrzeni IFC (IFC Space Containment) – eksport danych przydatnych w aplikacjach wspierających zarządzanie obiektem, dotyczących relacji między strefami a zawartymi w nimi elementami,

• Granice przestrzeni IFC (IFC Space Boundaries) – eksport danych przydatnych w sporządzaniu analiz energetycznych stref.

Opcje dla Unikalnego Globalnego ID IFC (GlobalId):

• Zachowaj ARCHICAD IFC ID (Zalecane) – przy każdym eksporcie elementy zachowują to samo GlobalID nadane przez ARCHICADa

• Generuj nowe wartości – przy każdym eksporcie do IFC generowane są nowe GlobalID.

Na rysunkach poniżej został przedstawiony przykład zależności pomiędzy ustawieniami w oknie dialogowym Konwersja danych (Rys. 15), a danymi które zostały wyeksportowane do pliku IFC dla ściany (nie zaznaczano opcji odnoszących się do stref i otworów). Poszczególna opcja oraz odpowiadająca jej grupa właściwości (Rys. 16) lub klasyfikacja (Rys. 17) w wyeksportowanym modelu zostały oznaczone ramką o tym samym kolorze.

Wszystkie testy przeprowadziliśmy na bazie modelu udostępnionego nam przez BZ-02 PRACOWNIA PROJEKTOWA (Rys. 18). Na końcu artykułu zamieszczamy „model rozbity” oraz „model nierozbity” zawierające wybrane przez nas elementy wyeksportowane przy konfiguracji ustawień jak na Rys. 15.

Rysunek 15: Przyjęta konfiguracja ustawień konwersji danych do eksportu IFC

Rysunek 16: Wyeksportowane grupy właściwości

Rysunek 17: Wyeksportowane dane dotyczące klasyfikacji

Rysunek 18: Widok modelu w programie ARCHICAD 21

Konwersja jednostek

W ustawieniach konwersji możemy dowolnie zmieniać jednostki (Rys. 19), ale musimy pamiętać o tym, że dany rodzaj parametru zawsze będzie eksportowany z wybraną jednostką, np. jeśli jako jednostkę długości wybierzemy „metr” to zarówno długość elementu jak i jego grubość będzie eksportowana w metrach.

Rysunek 19: Konwersja jednostek dla eksportu IFC

ARCHICAD – „MODEL ROZBITY” / „NIEROZBITY”

W translatorach eksportu w programie ArchiCAD dostępne są ustawienia: rozbijania struktur warstwowych i profili na komponenty oraz określenia sposobu obsługi elementów hierarchicznych. Różnice pomiędzy poszczególnymi opcjami zaprezentujemy na modelu udostępnionego nam przez firmę BZ-02 PRACOWNIA PROJEKTOWA. 

Struktury warstwowe i profile – nierozbite na komponenty

W takim modelu składowe elementów wielowarstwowych stanowią nierozerwalną całość. Po zaznaczeniu pojedynczego elementu podświetlają się wszystkie składowe warstwy (Rys. 20).

                                                                                                                                

Rysunek 20: Elementy z nierozbitą strukturą warstw : ściana i stropodach

W strukturze IFC widzimy podział na materiały, jednakże informacje o Właściwościach / Lokalizacji / Klasyfikacji dostępne są dla całego elementu (Rys. 21, Rys.22).

Rysunek 21: Ściana – model nierozbity

Rysunek 22: Stropodach – model nierozbity

 

Struktury warstwowe i profile – rozbite na komponenty

W modelu z rozbitą strukturą składowe elementów wielowarstwowych stanowią odrębne części. Możemy zaznaczyć pojedynczo każdą składową (Rys. 23).

                                                                                                                             

Rysunek 23: Elementy z rozbitą strukturą warstw : ściana i stropodach

W strukturze IFC widzimy podział elementu na części do których przypisany jest konkretny materiał (Rys. 24, Rys.25). Właściwości / Lokalizacja / Klasyfikacja są dostępne dla całego elementu, a dla części mamy dostępną tylko nazwę materiału (co na szczęście zmieni się w nadchodzącej wersji 22).

Rysunek 24: Ściana – model rozbity

Rysunek 25: Stropodach – model rozbity

Elementy hierarchiczne – przekształcenie w proste elementy

Do elementów hierarchicznych ARCHICADa należą przegrody strukturalne, schody i balustrady. Zaznaczenie w translatorze eksportu opcji Przekształć w prosty element powoduje, że element hierarchiczny złożony z wielu części, zostaje wyeksportowany jako jeden niepodzielny komponent (Rys. 26).

Rysunek 26: Elementy hierarchiczne – przekształcenie w proste elementy

W strukturze IFC widzimy podział na materiały, ale informacje o Właściwościach / Lokalizacji / Klasyfikacji dostępne są tylko dla całego elementu (Rys 27).

Rysunek 27: Schody i balustrady – przekształcenie w proste elementy

Zaznaczenie w translatorze opcji Zachowaj hierarchię skutkuje wyeksportowaniem elementu z pozostawieniem jego struktury hierarchicznej (Rys. 28).

Rysunek 28: Elementy hierarchiczne – zachowanie hierarchii

W strukturze IFC widzimy podział elementu na poszczególne człony do których przypisane są informacje (Rys. 29). Właściwości / Lokalizacja / Klasyfikacja dostępne są zarówno dla całego elementu jak i jego części.

Rysunek 29: Schody i balustrady – zachowanie hierarchii

TRANSLATOR BIM QUANTITY TAKEOFF

Wybór translatora – po otwarciu okna Translatory IFC wczytujemy wzorzec dedykowany dla BIM Quantity Takeoff za pomocą ikony znajdującej się w dolnej części okna (Rys. 30). Wyświetlone dostępne translatory – BIM Quantity Takeoff – exploded, BIM Quantity Takeoff – unexploded (Rys. 31) – różnią się sposobem eksportu elementów warstwowych.

Rysunek 30: Import translatorów z pliku zewnętrznego

Rysunek 31: Import translatora dla BIM Quantity Takeoff

Po zaznaczeniu nazwy dodanego translatora powinny wyświetlić się ustawienia jak na Rys. 32.

Rysunek 32: Ustawienia po załadowaniu wzorca BIM Quantity Takeoff

Przyjęte ustawienia konfiguracji konwersji:

• Filtrowanie modelu – ustawiono opcję Wszystkie elementy 3D,

• Mapowanie typów – przyjęto opcję Klasyfikacja ARCHICADA 21,

• Konwersja geometrii – ustawienia dla BIM Quantity Takeoff – dla obydwu wariantów zaznaczono opcję Użyj BREP w bieżących kolorach dla wszystkich elementów oraz opcję Eksportuj tylko geometrię uwzględniającą „Wykrywanie kolizji”, dodatkowo:

  • BIM Quantity Takeoff – exploded – struktury warstowe i profile rozbijane na komponenty, elementy hierarchiczne ARCHICADa (przegrody strukturalne, schody, balustrady) eksportowane z zachowaniem hierachii (Rys. 33),

Rysunek 33: Konwersja geometrii dla eksportu IFC – BIM Quantity Takeoff – exploded

• • BIM Quantity Takeoff – unexploded – struktury warstowe i profile nie są rozbijane na komponenty, elementy hierarchiczne ARCHICADa (przegrody strukturalne, schody, balustrady) przekształcane w elementy proste (Rys. 34),

Rysunek 34: Konwersja geometrii dla eksportu IFC – BIM Quantity Takeoff – unexploded

• Mapowanie właściwości – ustawiono opcję Standardowy Schemat IFC2x3,

• Konwersja danych – ustawienia dla BIM Quantity Takeoff (Rys. 35):

  • eksportowane dane ArchiCADa – w opcjach zaznaczono parametry opisowe jako Cechy IFC (IFC Property) oraz parametry ilościowe jako Ilości IFC (IFC Quantity), w przypadku gdy potrzebujemy większego zakresu właściwości należy indywidualnie dodać do eksportu odpowiednie zestawy parametrów,

  • eksportowane dane z modelu – w opcjach zaznaczono eksport podstawowych danych ilościowych IFC,

Rysunek 35: Konwersja danych dla eksportu IFC – BIM Quantity Takeoff

• konwersja jednostek – ustawiono Jednostki metryczne (m) (EUR).

Po ustawieniu translatora możemy przystąpić do eksportu modelu do formatu IFC. W ustawieniach eksport określamy jakie elementy mają zostać wyeksportowane oraz wybieramy translator. Opcje zakresu eksportowanych elementów przedstawiono na Rys. 36. Wybór translatora zależy od tego czy do zestawienia potrzebujemy model IFC z rozbitą/nierozbitą strukturą warstw. W przykładzie wybrano export elementów widocznych za pomocą translatora Export to BIM Quantity Takeoff – unexploded (nierozbita struktura warstw).

Rysunek 36: Eksport do formatu IFC

Poniżej do ściągnięcia translator dla BIM Quantity Takeoff oraz pliki IFC.

[Nie znaleziono pliku]

Sylwia Trybek, Maciej Dejer
Zespół MAD

BIBLIOGRAFIA

http://www.buildingsmart-tech.org
http://helpcenter.graphisoft.com/guides/archicad-21/