IFC標(biāo)準(zhǔn)深度解析:打造全球BIM協(xié)同的“通用語言”
在數(shù)字建造成為主旋律的當(dāng)下,BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)已成為工程建設(shè)領(lǐng)域不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。而在眾多BIM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中,有一個名字被反復(fù)提及,它就是IFC(Industry Foundation Classes)標(biāo)準(zhǔn)。
作為構(gòu)建開放BIM協(xié)作體系的“語言核心”,IFC正被越來越多國家采納為工程建設(shè)領(lǐng)域的法定或推薦標(biāo)準(zhǔn),其專業(yè)價值與國際影響力日益增強。
一、什么是IFC標(biāo)準(zhǔn)?
Industry Foundation Classes
IFC,全稱Industry Foundation Classes,是一套用于描述建筑與基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域中各類工程信息的數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)。它由國際組織buildingSMART International(bSI)提出,旨在打通不同BIM軟件平臺之間的數(shù)據(jù)壁壘,實現(xiàn)項目在設(shè)計、施工、運維等階段的跨平臺協(xié)作與數(shù)據(jù)共享。
簡而言之,IFC標(biāo)準(zhǔn)就像是一種“通用語言”,讓建筑設(shè)計、施工、運營管理等各個環(huán)節(jié)所使用的不同軟件能夠理解和交換彼此的數(shù)據(jù)。
01 IFC標(biāo)準(zhǔn)的起源與發(fā)展
1)起源背景
在建筑行業(yè),傳統(tǒng)的設(shè)計和施工流程中,不同階段(如設(shè)計階段的CAD軟件,施工階段的項目管理軟件等)往往使用不同的軟件工具。這些軟件之間數(shù)據(jù)格式不兼容,導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳遞時需要大量的重復(fù)工作,例如重新輸入數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換格式等,這不僅效率低下,還容易出錯。
為了解決這個問題,buildingSMART組織在20世紀(jì)90年代開始著手開發(fā)IFC標(biāo)準(zhǔn),希望為建筑行業(yè)的數(shù)據(jù)交換提供一個統(tǒng)一的框架。
2)發(fā)展歷程
第一個版本的IFC在1997年發(fā)布。隨著建筑行業(yè)數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展,IFC標(biāo)準(zhǔn)也在持續(xù)更新。例如,IFC 2x3版本在2006年發(fā)布,它增加了對建筑設(shè)施管理(FM)的支持,使得建筑運營階段的數(shù)據(jù)也可以更好地被管理和交換。后續(xù)的版本如IFC 4(2013年發(fā)布)進(jìn)一步擴展了對建筑構(gòu)件、建筑性能分析等方面的支持,提高了數(shù)據(jù)模型的豐富性和準(zhǔn)確性。
自2013年起,IFC被采納為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 16739系列(其核心文檔為:ISO 16739-1:2024 Industry Foundation Classes (IFC) for data sharing in the construction and facility management industries),現(xiàn)已成為全球建筑信息建模法定標(biāo)準(zhǔn)之一。
02 IFC標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容
1)數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)
IFC標(biāo)準(zhǔn)采用了一種層次化的數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)。它包括多個層次,如核心層、擴展核心層、領(lǐng)域?qū)拥取?/span>
? 核心層定義了建筑信息模型中更基本的概念,例如實體(Entity)、屬性(Attribute)等。這些基本概念是構(gòu)建更復(fù)雜建筑數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)。
? 擴展核心層在核心層的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步定義了一些通用的建筑元素,如空間(Space)、建筑構(gòu)件(Element)等。這些元素在建筑的各個階段都會被使用到。
? 領(lǐng)域?qū)觿t是針對建筑行業(yè)的特定領(lǐng)域(如建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)工程、建筑設(shè)施管理等)定義了更具體的模型。例如,在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域,IFC定義了梁、柱、板等構(gòu)件的詳細(xì)數(shù)據(jù)模型,包括它們的幾何形狀、材料屬性、力學(xué)性能等信息。
2)幾何信息描述
IFC標(biāo)準(zhǔn)能夠詳細(xì)描述建筑的幾何信息。它支持多種幾何表示方式,如點、線、面、體等。例如,對于一個建筑的墻體,IFC可以通過定義墻體的起點、終點、厚度等幾何參數(shù)來精確地描述其形狀和位置。
除了簡單的幾何形狀,IFC還能夠處理復(fù)雜的幾何關(guān)系,如建筑構(gòu)件之間的連接關(guān)系。比如,它可以通過定義梁與柱之間的連接方式(如剛接、鉸接等)來準(zhǔn)確表達(dá)建筑結(jié)構(gòu)的幾何和力學(xué)特性。
3)屬性信息定義
建筑元素的各種屬性在IFC標(biāo)準(zhǔn)中也有明確的定義。這些屬性可以分為通用屬性和特定屬性。通用屬性是所有建筑元素都具有的屬性,例如名稱(Name)、描述(Description)等。
特定屬性則是針對特定類型的建筑元素。例如,對于建筑門窗,IFC標(biāo)準(zhǔn)會定義其尺寸、開啟方式、材料類型等屬性;對于建筑設(shè)備(如空調(diào)機組),會定義其功率、品牌、型號等屬性。這些豐富的屬性信息使得建筑信息模型能夠更全面地反映建筑的實際情況。
二、誰制定了IFC標(biāo)準(zhǔn)?
01 IFC背后全球標(biāo)準(zhǔn)力量:
- buildingSMART International-
IFC標(biāo)準(zhǔn)的制定與更新由buildingSMART International(簡稱 bSI)負(fù)責(zé),這是一個總部位于英國的非營利性國際組織,致力于推動建筑行業(yè)的信息化、數(shù)字化協(xié)同發(fā)展。bSI前身為IAI(International Alliance for Interoperability),成立于1995年,是較早探索開放BIM(openBIM)理念的組織之一。
02 bSI的主要職責(zé)
?制定和維護(hù)IFC標(biāo)準(zhǔn)體系(含IFC 2x3、IFC 4、IFC 4.3等)
?推出模型視圖定義(MVD)機制,支持多角色/多階段應(yīng)用
?與ISO/TC59/SC13等標(biāo)準(zhǔn)化組織深度合作
?推動全球BIM標(biāo)準(zhǔn)的互操作性、開放性與本地適配
?推出openBIM認(rèn)證體系(包括軟件認(rèn)證、專業(yè)認(rèn)證)
?發(fā)布道路、橋梁、隧道等基礎(chǔ)設(shè)施專屬IFC擴展標(biāo)準(zhǔn)(如IFC-Road、IFC-Bridge、IFC-Tunnel等)
03 bSI全球組織架構(gòu)
bSI在全球設(shè)有30多個國家/地區(qū)的分支機構(gòu),包括:
?中國(buildingSMART China,由中建科技、中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院支持)
?德國(buildingSMART Germany)
?日本(buildingSMART Japan)
?美國(buildingSMART USA)
?英國、法國、韓國、新加坡、加拿大、澳大利亞等
各國分支機構(gòu)負(fù)責(zé)IFC標(biāo)準(zhǔn)在本地的推廣、實施指南制定、本土化建議收集、行業(yè)培訓(xùn)等工作。
04 bSI主要成果
?發(fā)布并維護(hù)IFC2x3、IFC4、IFC4.3等核心標(biāo)準(zhǔn)版本?制定IFC模型視圖定義(MVD)機制
?推出“openBIM”概念和openBIM認(rèn)證體系
?推動IFC與GIS融合發(fā)展(如IFC5研發(fā))
?編制行業(yè)應(yīng)用手冊(如IFC-Road應(yīng)用指南)
三、IFC標(biāo)準(zhǔn)的全球應(yīng)用地圖
Industry Foundation Classes
國家/地區(qū) | 應(yīng)用情況 |
英國 | IFC標(biāo)準(zhǔn)被納入政府項目強制交付要求,配合ISO 19650體系 |
德國 | 德國交通建設(shè)項目優(yōu)先使用IFC4標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模型交付 |
法國 | 國家級BIM戰(zhàn)略明確采用IFC為核心標(biāo)準(zhǔn) |
挪威 | IFC模型為政府工程必須交付的文件之一 |
瑞典 | IFC標(biāo)準(zhǔn)為國家基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化建設(shè)的核心標(biāo)準(zhǔn)之一 |
日本 | 國土交通省牽頭制定IFC-Road應(yīng)用指南,推進(jìn)BIM/CIM融合 |
韓國 | 大型公共工程必須提交符合IFC的數(shù)據(jù)模型 |
新加坡 | 建屋發(fā)展局BCA要求以IFC格式提交建筑許可模型 |
澳大利亞 | 多州政府鼓勵采用IFC支持的開放BIM格式 |
中國 | 雖非強制標(biāo)準(zhǔn),但住建部《BIM應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》明確鼓勵采用IFC作為開放數(shù)據(jù)格式,多個國家級BIM平臺已支持IFC導(dǎo)入 |
此外,IFC標(biāo)準(zhǔn)還廣泛用于跨國EPC工程、設(shè)計院項目出海、國際工程投標(biāo)等場景,成為“走出去”企業(yè)提升技術(shù)實力與國際化競爭力的重要抓手。
四、IFC標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展體系與應(yīng)用優(yōu)勢
Industry Foundation Classes
01 IFC標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展體系
IFC標(biāo)準(zhǔn)多版本迭代,支持不同工程類型:
IFC版本 | 說明 | 狀態(tài) |
IFC2x3 | 最早廣泛應(yīng)用的版本,兼容性強 | 主流通用版,長期穩(wěn)定支持 |
IFC4 | 增強空間關(guān)系、多語種支持、性能參數(shù)擴展 | ISO 16739-1:2024?標(biāo)準(zhǔn)版本 |
IFC4.3 | 增加對道路、橋梁、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施的支持 | buildingSMART推薦使用 |
IFC5 (開發(fā)中) | 計劃支持城市級BIM、GIS集成與智能基礎(chǔ)設(shè)施 | 開發(fā)階段 |
02 IFC標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用優(yōu)勢
1)數(shù)據(jù)互操作性
這是IFC標(biāo)準(zhǔn)核心的優(yōu)勢。由于建筑行業(yè)涉及眾多的軟件工具,如設(shè)計軟件(如Revit、ArchiCAD等)、施工管理軟件(如Navisworks等)和設(shè)施管理軟件(如Facility Manager等)。IFC標(biāo)準(zhǔn)使得這些軟件之間能夠無縫地交換數(shù)據(jù)。例如,設(shè)計師在Revit軟件中創(chuàng)建的建筑模型可以通過IFC格式導(dǎo)出,然后在Navisworks軟件中導(dǎo)入,用于施工階段的碰撞檢測和施工進(jìn)度模擬。
2)全生命周期支持
IFC標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了建筑的全生命周期,從設(shè)計階段的方案構(gòu)思、初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計,到施工階段的施工進(jìn)度管理、質(zhì)量控制,再到運營階段的設(shè)施管理、能耗分析等。在整個建筑生命周期中,建筑信息模型的數(shù)據(jù)可以通過IFC標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)傳遞和更新,避免了數(shù)據(jù)丟失和重復(fù)錄入的問題。例如,在建筑運營階段,通過IFC標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)入的建筑模型可以用于設(shè)備維護(hù)管理,維護(hù)人員可以快速獲取設(shè)備的相關(guān)信息,如安裝位置、維修歷史等。
3)提高效率和質(zhì)量
由于減少了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中的錯誤和重復(fù)工作,IFC標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用可以顯著提高建筑項目的效率。同時,準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)交換也有助于提高建筑項目的質(zhì)量。例如,在設(shè)計階段,不同專業(yè)(如建筑、結(jié)構(gòu)、給排水等)的設(shè)計人員可以通過IFC標(biāo)準(zhǔn)共享數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計沖突,避免在施工階段出現(xiàn)因設(shè)計問題而導(dǎo)致的返工。
一百分信息技術(shù)有限公司:您的IFC標(biāo)準(zhǔn)語言與技術(shù)服務(wù)專家
作為專注于語言服務(wù) + 中外標(biāo)準(zhǔn)咨詢的一站式解決方案提供商,我們擁有深厚的標(biāo)準(zhǔn)理解能力與工程語言資源儲備。針對IFC標(biāo)準(zhǔn),我們可為客戶提供如下專業(yè)服務(wù):
?(1)標(biāo)準(zhǔn)翻譯與術(shù)語服務(wù)
IFC標(biāo)準(zhǔn)(ISO 16739)及子標(biāo)準(zhǔn)(如IFC4.3、IFC-Road)中英對照翻譯多語種術(shù)語提取、標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語庫建設(shè)、詞匯一致性審核
BIM軟件界面翻譯及標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)嵌術(shù)語本地化服務(wù)
?(2)標(biāo)準(zhǔn)解讀與實施咨詢
IFC標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)解讀與版本選擇建議(IFC2x3/IFC4/IFC4.3等)
建筑、橋梁、道路、軌交等行業(yè)的IFC數(shù)據(jù)模型定制建議
IFC標(biāo)準(zhǔn)與ISO 19650、BS EN、GB/T等標(biāo)準(zhǔn)的對接指導(dǎo)
跨平臺IFC數(shù)據(jù)一致性審查與建模流程優(yōu)化咨詢
?(3)標(biāo)準(zhǔn)信息檢索與培訓(xùn)支持
buildingSMART新IFC發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測與情報服務(wù)
IFC術(shù)語詞匯培訓(xùn)講義定制,助力設(shè)計團隊跨語言理解
針對項目/組織的BIM標(biāo)準(zhǔn)化落地指導(dǎo)講座(可遠(yuǎn)程)
IFC標(biāo)準(zhǔn),鏈接未來的建筑世界
在BIM成為國際通用語言的今天,掌握IFC標(biāo)準(zhǔn),就是掌握行業(yè)話語權(quán)。不論您是設(shè)計單位、工程承包商、軟件開發(fā)商還是政府單位,一百分都能為您量身定制更契合項目需要的語言與標(biāo)準(zhǔn)解決方案。