Формат IFC

Если коротко, то формат Industry Foundation Classes (IFC) предназначен для описания данных об архитектуре, проектировании и строительстве и был создан по инициативе Autodesk.

Из wikipedia: Industry Foundation Classes (IFC) – нейтральная к платформе спецификация открытого формата файла, которая не контролируется одним поставщиком или группой поставщиков. Это объектно-ориентированный формат файла с моделью данных, разработанный buildingSMART (до 2005 года Международный альянс по взаимодействию, IAI) для облегчения взаимодействия в области архитектуры , проектирования и строительства (AEC), и является широко используемым форматом сотрудничества в области информации о зданиях. проекты на основе моделирования (BIM). Спецификация модели IFC открыта и доступна. Зарегистрирована ISO и является официальным международным стандартом ISO 16739-1: 2018.

Сразу надо отметить, что IFC не является форматом обмена данными для дальнейшего редактирования. Т.е модель в формате IFC не подходит для продолжения работы с ней после импорта в любую BIM программу. Для чего же можно его использовать? Например, если вашему заказчику понадобится весь проект или его раздел в формате IFC.

Richard Junge взяв за основу STEP, поставил задачу разработать формат, который станет независимым от производителей САПР. Его идея заключалась в том, чтобы весь процесс от проекта до строительства и управления зданием упростить и ускорить. В отличие от традиционного обмена 2D-линиями и 3D-данными объема, IFC должен был предоставить пользователю кросс-программную «интеллектуальную» модель данных. Например, инженер-строитель мог бы изменить или расширить модель данных с учетом статических требований и вернуть изменения архитектору без потерь. Планировщик строительных услуг также мог бы использовать эту информацию для планирования маршрута. Также должны были бы учитываться все изменения модели, т.е. документироваться. Patrick MacLeamy, американский архитектор и председатель BuildingSMART, перенес тему в Соединённые Штаты. Дальнейшая разработка формата IFC осуществлялась Autodesk и в 1994 году Autodesk зарегистрировала формат IFC на своё имя.

Борьба за рынок CAD продолжается по всему миру. Сегодня всё BIM можно разделить на два типа: ClosedBIM – использование в проектировании программы одного производителя, OpenBIM – работа с открытым форматом данных, который должен автоматически читаться другими программами.

Ярким представителем ClosedBIM сегодня является Revit. Он безвозвратно изменил представление пользователей CAD-программ об интерфейсе, простоте использования и быстроте проектирования. Его прародитель, софт Pro/Engineer в середине 90-х был глобальным лидером на западном рынке конструкторского проектирования машиностроительной промышленности. Цель его состояла в том, чтобы создать систему, которая была бы достаточно гибкой, чтобы побудить инженера легко рассматривать различные конструкции, а затраты на внесение изменений в проект должны быть минимальны. Начав в 1996 году команда разработчиков Revit, используя твердотельное параметрическое моделирование с концепцией единой модели данных для всего проекта, создала радикально новый подход к программному обеспечению для строительства. В 2002 году стартап Revit купила компания Autodesk. К сожалению, и, как ни странно, формат IFC трудно стыкуется c программами от Autodesk.

Европейские производители САПР после опубликования формата IFC пытаются его использовать. Например, Graphisoft утверждает, что программа ArchiCAD идеально подходит для работы с этим форматом и говорит о “99 процентной” работе с IFC данными. Правительства многих европейских стран уже давно сделали использование формата IFC обязательным для проектов строительства с государственной помощью. Главным по ОpenBIM в Европе является Nemetschek Group с двумя подразделениями Allplan и Archicad.

Какую роль играет наше государство в вопросах контроля и установления правил по обменным форматам? Оно следует примеру европейцев и похоже, заинтересовано в развитии OpenBIM. Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ и ФАУ «Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия в строительстве» в 2017 г разработало методические указания по обеспечению интероперабельности при информационном моделировании объектов строительства.

В данном документе указано, что IFC разработан как формат, который используется как промежуточный при обмене данными между другими форматами программных средств. Он структурирован для передачи данных, а не для поддержки функциональности. Например, он не поддерживает параметрическую геометрию, содержит данные о размерах, но не содержит информации, какие геометрические объекты контролируют эти размеры. Эффективно импорт IFC создает статические объекты, которые больше не редактируются. После импорта статической информационной модели без тщательной проверки каждого элемента нельзя быть уверенным в полной репликации всего объема данных. Посте того, как были внесены изменения в информационную модель с помощью программного обеспечения, экспорт обратно в IFC также проблематичен. Если была изменена только часть здания, остается вопрос ее интеграции в исходную модель IFC. Если все здание будет экспортировано обратно, заменив оригинальную модель IFC, то появится задержка во времени, которая означает различия в содержании данных, или проблемы, возникающие, если модель IFC должна использоваться и в других программных комплексах в процессе проектирования.

Статической модели IFC оказывается достаточно для выполнения анализа с помощью аналитического программного обеспечения. Однако если вы хотите изменить модель на основе результатов анализа, то IFC не позволит этого сделать. Так, на сайте Archicad отмечается, что при импорте IFC-модели некоторые элементы, определенные как IfcWall, IfcSlab и т.д., импортируются как объекты, а не как стены, перекрытия и т.д. Причина заключается в их упрощенном геометрическом BREP-представлении, задающем «наружную поверхность» или «контурное представление». Это означает, что кроме геометрической формы элемент не включает никакой другой информации, например, нет его привязки к осевым линиям. Таким образом, при проектировании конструкций со сложной геометрией в случае обмена данными по стандарту IFC приходится сталкиваться с потерей информации.

Стандарт формата IFC регулярно обновляется, регулярно обновляются программные средства, изменяются их функциональность. Некоторые классы удаляются, другие изменяются и добавляются новые. Нет гарантии, что все сохраненные файлы всегда будут корректно читаться программными средствами в будущем.

Существует ряд инициатив по созданию стандартов компонентов BIM, таких как Национальная библиотека BIM в Великобритании NBS (UK NBS National BIM Library). Но в NBS Великобритании пришлось использовать файлы проприетарного формата из-за отсутствия необходимой функциональности файлов IFC. Тем не менее, возможно появится способ для создания файловой схемы компонента IFC.

Альтернативой использованию формата IFC для обмена данными является использование специальных инструментов программного обеспечения для обмена данными:

– программные решения одного производителя САПР на основе внутренних форматов и прямых API-интерфейсов (интерфейс прикладного программирования);

– программные решения различных производителей САПР на основе проприетарных форматов и прямых API-интерфейсов.

Многие специалисты BIM считают, что формат обмена IFC не соответствует в полной мере их требованиям к обмену данными. Обсуждение данного вопроса и совместной работы постоянно ведется основными BIM-вендорами, такими как, Trimble, Graphisoft, Hexagon, Nanosoft, Aveva, Renga, Dassault Systemes, Allplan, Cadmatic, CSoft Development и пр. В основном ими приветствуется концепция OpenBIM. Причин тому много. И то, что нет такой ClosedBIM (или SuperBIM) которая бы в полной мере обеспечивала все разделы проектной документации, расчет и дальнейшую эксплуатацию. И то, что чем больше проект, тем больше независимых участников. Многие производители САПР понимают, что увеличения использования их софта можно добиться, если предлагать помощь своим клиентам в интеграции и сами разрабатывают какие-либо решения. Именно европейские вендоры активно развивают конвертеры, адаптеры и сервисы с сохранением всей геометрией и атрибутивной информацией. Например, eShare – веб-портал для визуализации, обмена и интеграции проектных, строительных и эксплуатационных данных о промышленном объекте на основе BIM модели компании Cadmatic, Bimplus – открытая платформа для совместной работы над проектами на основе BIM-модели для строительной отрасли  компании Allplan.

Заказчики строительства, производители строительных материалов и инженерного оборудования используют решения различных САПР и заинтересованы в том, чтобы все САПР в полном объеме интегрировались друг с другом. Или хотя бы быстрее появлялись цепочки использования программных решений.

Различие интересов участников такого сложного процесса как строительство от инвестора и проектировщика до управляющей и эксплуатирующей компании слишком велико. Это и вопросы интеллектуальной собственности, и финансовых результатов, и различного рода ответственности. Хотя, казалось бы, что от автоматизации процессов и прозрачности должны выиграть все. Как будет развиваться данный аспект BIM трудно предсказывать. Возможно наступит время, когда информация по проекту не будет задерживаться у отдельных компаний, а будет передаваться автоматизировано и прозрачно в единую модель проекта.