O que é IFC – Industry Foundation Classes

O IFC – Industry Foudation Classes, não se resume a um simples formato de arquivo, mas a um padrão de dados com todas as informações do seu projeto, se tornando a base do processo de interoperabilidade do BIM. Aprenda agora!

Se tem algo inevitável para todo profissional que trabalha com BIM é o IFC. Assim como a maioria, eu não dei muita importância quando ouvi falar pela primeira vez, achava que era apenas um formato de arquivo de exportação, porém com o tempo fui percebendo que o IFC é algo muito maior e se mostra como uma peça fundamental para o processo de trabalho BIM.

Mas antes, vamos conhecer o cenário e alguns aspectos importantes que culminaram na necessidade da criação do IFC.

O COMEÇO DE TUDO

A impressão que temos é que usar lápis e papel em uma prancheta para fazer um projeto é algo inconcebível nos dias de hoje.

Porém este processo foi empregado com sucesso por muitos anos e só com o avanço da tecnologia que migramos para o meio digital. Este processo se deu por softwares que substituíam o lápis e papel por vetores, que nada mais são do que “traços digitais”.

Os primeiros softwares disponíveis no mercado eram muito “genéricos”, contando com recursos de representação gráfica muito simples, permitindo serem empregados em qualquer segmento, seja para desenho técnico, arquitetônico, mecânico, etc.

Com o passar dos anos foram sendo desenvolvidos softwares especializados, onde os primeiros foram voltados para a construção civil em geral e com o tempo surgiram versões mais específicas, direcionados a diversas disciplinas, como estruturas, instalações sanitárias, instalações elétricas, iluminação, etc.

Ao mesmo tempo que isso facilitou demais a vida dos profissionais, começou a gerar um grande problema, que foi como compatibilizar/coordenar uma variedade imensa de dados que foram gerados em diferentes softwares? E outro problema, são softwares que geram arquivos de Formato proprietário.

FORMATO PROPRIETÁRIO

Mas o que é um formato proprietário?

Formato proprietário é um formato de arquivo coberto por uma patente ou copyright. Isso desencadeia uma série de discussões, pois por mais que você utilize um software privado, os dados que você gerou naquele software são seus, logo você precisa conseguir acessar esses dados sempre que precisar, com ou sem o software originário.

E conforme a tecnologia avançava o problema foi se agravando, pois foram sendo desenvolvidos cada vez mais softwares especializados, onde um projeto que antes era feito inteiro no papel passou a ser desenvolvido não só em um único software, mas em vários!

Passou a ser comum na construção civil cada disciplina empregar um software especializado, o que consequentemente proporciona um volume significativo de informação, dividido em múltiplos arquivos com diferentes extensões, afinal são softwares diferentes.

O grande problema aqui é que toda essa informação precisa ser reunida e validada, mas como fazer isso com um volume de dados tão expressivo condensados em diferentes arquivos?

O desafio não se resume em criar um formato de arquivo que pudesse ser lido pelos mais variados e diferentes softwares, mas que ele também fosse em um formato não-proprietário, garantindo o acesso aos dados contidos dentro do arquivo sem a necessidade do software primário. E é neste cenário que o IFC entra.

A BASE DO IFC – PADRONIZAÇÃO DOS DADOS

Fazer o intercâmbio de informações entre diferentes arquivos nunca foi uma tarefa simples. Até meados de 1980 não havia uma linguagem de modelagem da informação padrão, tudo era puramente gráfico, com formas e geometrias.

Não havendo um padrão ou linguagem comum o projeto STEP (STEP – Standard of the Exchange of Product Model Data ou melhor dizendo Padrão para Troca de Dados de Modelo de Produto) desenvolveu e padronizou sua própria modelagem de informação, a linguagem EXPRESS.

STEP é um padrão para o intercâmbio de dados do produto , foi criado em 1984 pela ISO (International Organization for Standardization), para a padronização de projetos nos Estados Unidos e França.

Inicialmente, o objetivo do STEP era desenvolver padrões de troca de informações de produtos entre ferramentas de softwares de engenharia de produto, mas rapidamente passou a incluir suporte para engenharia de construção e sistemas de manufatura.

A linguagem EXPRESS foi padronizada em 1994 como a parte 11 da norma ISO 10.303 para a troca de dados de produto.

Essa estrutura sólida de intercâmbio de dados foi fundamental para a criação do IFC, mas precisamos compreender também como a forma de se representar projetos evoluiu.

DA MODELAGEM DA INFORMAÇÃO AO IFC

Um projeto que antes era desenvolvido na prancheta passou a ser desenvolvido no computador com o auxílio de softwares CAD (Computer Aided Design), que apesar de oferecerem uma série de vantagens, ainda se baseava no processo de geometria descritiva (planta, corte e elevações).

Porém em pouco tempo o 3D também passou a ser empregado no desenvolvimento de projetos.

Os modelos 3D inicialmente eram utilizados apenas como uma ferramenta de maquete eletrônica, onde o projeto se resumia a sólidos geométricos, onde não se tinha nenhuma preocupação com os dados contidos nos objetos tridimensionais, o propósito era apenas visualizar o projeto em 3D.

Hoje, com o advento de softwares BIM (Building Information Modeling) os objetos 3D não são meras representações tridimensionais, mas “objetos inteligentes”, que simulam elementos arquitetônicos e estruturais da edificação, que interpretam e reagem a alterações das características de outros elementos ao seu redor, além de conter informações precisas do objeto simulado.

Ao mesmo tempo que temos uma evolução significativa dos objetos dentro de um projeto, o desafio de organizar as informações ali contidas cresce exponencialmente. E é neste cenário que o IFC entra.

O QUE É O IFC?

O IFC é um sistema de classificação da informação do projeto, que segue um esquema que permite o intercâmbio de dados de forma segura e em formato não proprietário.

Acredito que a  primeira coisa que deve ficar clara é que o IFC não é apenas um formato de arquivo, IFC é um esquema. No Brasil “esquema” acaba tendo uma conotação pejorativa, mas se você pesquisar o significado da palavra encontrará o seguinte:

“Figura que representa, não a forma verdadeira dos  objetos, mas as suas relações e funções” – Dicionário Priberam da Língua Portuguesa”

Entenda que o seu projeto é um Banco de dados da construção, ou seja, um sistema para armazenar as informações necessárias para sua construção, porém um banco de dados eficiente precisar organizar as informações de maneira que seja muito simples e rápido consultar qualquer dado importante.

O conceito de um esquema entra para determinar como descrever a estrutura de leitura de uma informação, funcionando como um diagrama, que visam garantir a compatibilidade entre as partes, onde todas as restrições são expressas na mesma linguagem.

Para dar forma a esse esquema foi utilizado o formato STEP (*.STEP, *.STP) que é uma estrutura genérica utilizada para definir um modelo 3D, permitindo a definição de objetos e suas propriedades.

O fato de ser um formato genérico, possibilita ser aplicado em qualquer uso. Nessa linha, IFC é um arquivo STEP que utiliza um conjunto de definições voltado para a construção civil.

Por se tratar de um modelo de dados, o IFC esta em constante desenvolvimento desde que foi criado, sendo que podemos considerar a versão IFC 2x como a “versão essencial”, isto é, o IFC 2x é a base sólida do IFC, onde as demais versões adicionam novos recursos para representar mais entidades e como elas se relacionam, ampliando a capacidade do IFC.

Precisamos agora compreender como é essa estrutura de dados do IFC e como cada uma das informações do seu projeto é entendida e organizada.

COMO FUNCIONA UM ARQUIVO IFC

Um modelo de dados de um software CAD convencional (2D ou 3D) representa os dados usando entidades geométricas como linhas, pontos, retângulos, planos, etc. Apesar da geometria ser descrita com a precisão necessária, não é possível obter nenhuma informação específica do objeto.

Observando o desenho abaixo, temos uma representação geométrica em planta de um ambiente com quatro paredes. Graficamente é possível compreender a intenção do desenho, que é a representação de um ambiente em uma vista em planta, porém na etapa de extrair informações do desenho os dados obtidos são muito limitados.

Do ponto de vista construtivo, não temos acesso a informações específicas dos elementos presentes em uma construção e nem a sua localização no espaço, sendo apenas um desenho ilustrativo.

Utilizando o mesmo exemplo, porém adotando um modelo de dados da construção, temos um espaço onde esta edificação esta localizada, incluindo as representações apropriadas de paredes, pisos, tetos e demais elementos presentes em uma construção.

Nesta representação temos uma estrutura de dados muito mais alinhada as necessidades da construção, permitindo que dados mais complexos possam ser desenvolvidos a partir de um modelo de dados construtivo, representando não apenas elementos tangíveis, mas também “conceitos abstratos” como espaços, fases, custo, etc.

Este esquema de classificação da informação permite, além de uma maior clareza, o intercâmbio dos dados de forma que todos tenham acesso a qualquer informação do projeto.

Outra grande vantagem é que o autor do projeto continua sendo o proprietário do conteúdo desenvolvido, pois o IFC se comporta como uma “cópia congelada” do arquivo, de maneira similar a um PDF. Porém tem como desvantagem ser necessário gerar um novo IFC sempre que o projeto for atualizado.

A atual estrutura de um arquivo IFC nos oferece a possibilidade de um trabalho de coordenação (Coordination Workflow), desta forma não é possível iniciar um projeto em um software A, gerar um arquivo IFC e dar continuidade em um software B.

Percebemos então que mesmo diante de todo o potencial apresentado por um arquivo IFC, precisamos pensar bem no fluxo de trabalho a ser adotado, para que seja possível fazer uso das informações obtidas através do arquivo.

CLASSIFICAÇÃO DOS OBJETOS NO IFC

Devido o expressivo volume de elementos presentes em um projeto, um arquivo IFC precisa não apenas identificar cada elemento mas também garantir que cada objeto tenha seu próprio significado. Mas como fazer isso?

SEMÂNTICA DENTRO DO IFC

Ao selecionar um objeto, observe sua característica mais proeminente. Usando uma mesa como exemplo, temos algumas características que são mais evidentes, como um tampo horizontal e pernas verticais.

Ao visualizar um objeto com estas características (tampo e pernas) podemos dizer que este objeto é uma mesa. Claro que temos outras características, como dimensões, cores, etc., porém levamos em consideração um determinado conjunto de características comuns a este tipo de objeto.

Em outras palavras, a ideia é que cada elemento, além de ser corretamente classificado, tenha uma lista de atributos (nome, materiais, dimensões, localização, etc.) e o tipo de valor do atributo (texto, número, coordenadas, etc.).

Podemos então definir uma classe para todos objetos que contenham estas características, porém também é fundamental que os atributos associados ao objeto também sejam listados. Vamos analisar uma porta:

A classificação IFC para uma porta é IfcDoor, sendo que cada porta terá uma série de diferentes atributos, que independente do software, teremos sempre a mesma formatação das informações, onde, por exemplo, o campo nome sempre será um texto e a altura sempre será um valor numérico.

Mas e se eu usar essa porta várias vezes no mesmo projeto? Qual a diferença entre as várias portas?

Simples, a localização. Cada objeto tem sua coordenada dentro do seu projeto, e mesmo que o seu projeto tenha outros arquivos vinculados, podemos usar o arquivo vinculado associado a localização da porta para identificar a porta, ou seja, não temos o risco de um arquivo IFC apresentar “elementos duplicados”.

Existem também classes mais abstratas, como “relacionamentos” que descrevem a forma de conectar objetos com o uso de atributos. Podemos, por exemplo, associar todas as paredes do pavimento térreo a fase 1 da construção, isso seria uma forma de relacionamento entre entidades.

Além da correta classificação, precisamos de um método para extrair apenas as informações que são relevantes para cada equipe de projeto, então como resolvemos isso?

MODEL VIEW DEFINITION

Entendido o conceito geral de um arquivo IFC, precisamos agora entender essas informações são organizadas, afinal cada profissional envolvido em um projeto necessita de diferentes informações, então como fazer para extrair apenas o que você precisa?

O IFC foi pensado para organizar um imenso volume de informação, porém, para extrair um pacote específico de dados, é necessário definir um Model View Definition.

O Model View Definition (Definição de Visualização do Modelo) permite a criação de um cenário específico de troca de dados direcionada a modelos especializados, considerando informações gráficas e relacionadas ao conteúdo que um profissional ou equipe precisa.

Entenda isso como um filtro, que seleciona as informações que são relevantes para você e sua equipe, onde podemos ainda criar diferentes MVDs como modelo estrutural, arquitetônico, MEP e diversos outros.

Acredito que este seja um dos aspectos mais brilhantes do IFC, que é a possibilidade de oferecer as informações exatas para cada profissional, permitindo a criação de um padrão extração de dados, a partir de um ambiente de trabalho eficiente e confiável.

Mas antes de nos aprofundarmos na personalização dos dados, é importante compreender como um arquivo IFC é estruturado.

ANALISANDO UM ARQUIVO IFC

Entenda que a proposta aqui é mostrar um arquivo IFC de forma simples, então não vou me preocupar com uma série de fatores e variáveis que deveriam ser levados em conta, logo vamos apenas criar um arquivo IFC genérico sem grandes preocupações.

Para isso vou utilizar o Revit com apenas uma parede, uma porta e uma janela. Todas as famílias utilizadas são nativas do template de arquitetura nativo do Revit, pois a ideia aqui é que você possa reproduzir o processo.

A parede utilizada tem 5 metros de comprimento por 3 metros de altura. Todas as famílias (incluindo a parede) fazem parte do template de Arquitetura do próprio Revit.

Antes de fazer a exportação, instalei uma versão atualizada da ferramenta IFC, disponível no site da Autodesk App Store. Recomendo que faça o mesmo, pois a ferramenta Export IFC passa por constantes atualizações.

Um outro cuidado importante é conferir a configuração de exportação do IFC. Para isso vá até a aba Arquivo > Exportar > Opções > Opções IFC.

Na janela Exportar classes IFC podemos conferir como cada entidade do projeto será classificada dentro da estrutura IFC.

Em alguns casos, a coluna Nome da classe IFC pode ser exibida com todos os campos “Não exportada”. Caso isso aconteça vá até a opção Carregar e selecione o arquivo exportlayers-ifc-IAI-PTB.txt.

Arquivo pronto e IFC atualizado, vou gerar uma versão em IFC deste arquivo. Para isso vou até a aba Arquivo e na opção Exportar eu seleciono IFC.

Será exibida a janela Export IFC (estou usando a versão V.21.2.1.0), onde temos alguns campos que podem ser personalizados.

Apesar da janela ser bem simples podemos fazer ajustes importantes aqui. No campo File name podemos alterar o nome do arquivo e selecionar onde o arquivo será salvo. Logo abaixo temos o campo mais importante, o Current selected Setup onde escolhemos qual esquema IFC será adotado para o arquivo.

De acordo com a opção selecionada uma série de configurações são ativadas, onde devemos ter cuidado, uma vez que nem todos os programas de modelagem estão totalmente adaptados ao esquema mais atual, onde informações importantes podem “não ser lidas” por outros softwares.

Por se tratar de apenas um estudo, vamos seleciona a opção IFC4 Reference View [Architecture]. Em seguida vamos dar uma olhada nas configurações clicando em Modify Setup.

Será exibida a janela Modify Setup onde temos acesso a uma série de configurações que foram ativadas para o esquema IFC que foi selecionado (no caso IFC4 Reference View [Architecture]).

Como as informações contidas nesta janela são de extrema importância, vou deixar para explicar cada um destes campos em uma publicação devidamente detalhada. Mas caso você precise justamente entender esta janela, vou deixar o link para o Revit IFC Manual (em inglês).

Acesse o Revit IFC Manual clicando aqui!

Para sair da janela Modify Setup basta clicar em Ok. De volta a janela principal (Export IFC), selecione a pasta que deseja salvar o arquivo e clique em Export.

Vá até o local onde você salvou o seu arquivo IFC. Provavelmente o arquivo será exibido com um ícone em branco ou um ícone de um arquivo de bloco de notas. Esse é seu arquivo IFC.

Em um primeiro momento parece um arquivo sem importância, mas vamos entender melhor as informações contidas aí dentro. Clique duas vezes para abrir o arquivo.

Pode ser que você tenha alguma dificuldade para abrir o seu arquivo em um primeiro momento, pois na maioria dos casos o windows não consegue identificar qual software deve ser usado para abrir o arquivo, então pode ser que ele abra uma janela perguntando como você deseja abrir o seu arquivo.

Selecione o Bloco de notas. Caso o bloco de notas não seja exibido, clique em Mais aplicativos e localize o Bloco de notas (é o programa mais simples para abrir um arquivo IFC “bruto”.

Ao abrir o arquivo observe que ele tem uma estrutura muito bem organizada, com cabeçalho detalhado e uma estrutura identificando todos os itens presentes no arquivo.

Confesso que achei bem “esquisito” quando vi pela primeira vez, afinal estamos acostumados com projetos “desenhados”, ou seja, 99% da informação técnica que nós lidamos no nosso dia a dia é visual, mas aqui esta tudo codificado, por escrito.

Mas pode confiar, isso aí é o seu projeto! Um outro detalhe importante é que o Bloco de notas, apensar de conseguir exibir a informação contida no arquivo IFC, não é o programa mais apropriado para isso.

Para uma melhor visualização, você pode usar programas de edição de código-fonte (são aqueles programas para editar código html, css, etc). No caso, fiz um teste com o NotePad++ (gratuito). Porém, tive que instalar a linguagem NotePad++IFCLanguageStyler.xml.

Observe que temos uma separação por cores, que melhora o entendimento, além do fato de quando clicamos sobre uma “tag”, todas as outras presentes no texto são destacadas.

Observe que mesmo fazendo um projeto muito simples (uma parede, uma porta e uma janela), temos um volume expressivo de informações dentro do arquivo. Vou usar o atalho Ctrl + F (atalho para localizar palavras) e procurar os elementos do nosso projeto.

Lembre-se de fazer a busca em inglês. Neste caso vou começar pela janela, colocando window na busca e clicando em localizar próximo. Após localizar o texto desejado pode fechar a janela.

Observe que foi encontrado o IFCWINDOW, onde já é possível identificar algumas informações da janela, inclusive nas linhas abaixo como vidro, caixilho e madeira. Agora observe o que acontece se eu clicar duas vezes na palavra vidro.

A informação aparece diversas vezes dentro do arquivo, ou seja, todas estas linhas estão falando dos elementos presentes dentro da janela. Se você observar bem, temos informações não apenas do vidro, mas também temos madeira, moldura, montante, material, etc.

Outro detalhe importante é o “#“. Dentro de cada linha é comum encontrarmos um hastag com uma numeração, isso é uma forma de conectar a informação da respectiva linha com outras linhas. Vou clicar duas vezes sobre o #651.

Percebemos então que um arquivo IFC não é uma “redação do Enem”, mas sim uma estrutura de dados padronizada, onde as informações estão relacionadas de uma forma lógica, permitindo que diversos softwares possam extrair qualquer dado do seu arquivo, seja um software proprietário (pago) ou um visualizador gratuito.

Vou sugerir um outro visualizador, que apesar de simplificado e sem o recurso de destacar o texto, faz uma leitura mais adequada dos dados do seu arquivo, no caso o ggIFCTreeViewer (sim, o nome é todo junto mesmo). Vou deixar o link para baixar aqui: ggIFCTreeViewer

Observe que o programa é ultra simplificado, onde só temos um botão para localizar o arquivo. O interessante dele é a forma em que os dados são estruturados, onde ao invés de seguir uma “lista” eles são organizados por assunto.

Como ele adota uma estrutura em árvore, você tem que ir abrindo a estrutura clicando no símbolo de “+”. Neste caso procurei novamente pela janela (não tive sucesso com o campo de busca, teve que ser na mão).

Observe que a forma como os dados são organizados estão agrupados, favorecendo a leitura. Agora vamos analisar um pequeno detalhe. O #712 corresponde ao IFCWINDOW. Agora vou conferir o NotePad++ e o bloco de todas.

Independente do programa utilizado ou organização, a classificação da janela é a mesma.

Agora que visualizamos os “dados brutos” do arquivo, vamos abrir este mesmo arquivo de forma que seja possível visualizar as informações em 3D. Vou começar fazendo um vínculo dentro do Revit.

No Revit crie um arquivo novo e vá até a aba Inserir e no painel Vínculo clique em Vínculo de IFC.

Aqui não tem muito segredo, como o arquivo IFC já contem os dados necessário, basta localizar o arquivo e clicar em Abrir.

Imediatamente o arquivo é inserido no seu projeto e já é possível visualizar todos os elementos presentes no arquivo (Parede, porta e janela).

Se você tentar selecionar algum elemento, todo o arquivo IFC é selecionado, então você vai precisar usar a tela TAB para poder clicar em um único elemento. Vou fazer isso com a janela.

Observe que na janela Propriedades é possível visualizar todos os parâmetros IFC que estavam listados no arquivo.

Aqui uma informação muito importante, mesmo que o arquivo tenha sido criado originalmente no Revit, a partir do momento em que o arquivo foi exportado como IFC, você não vai conseguir fazer edições neste arquivo.

Portanto entenda que este é um arquivo de coordenação, ou seja, você visualiza as informações, mas caso necessite realizar alguma alteração, será necessário entrar em contato com o autor do arquivo, solicitar as alterações necessárias, e o autor irá revisar e gerar um novo arquivo.

Entendemos então que as informações contidas no arquivo IFC são de propriedade do Autor, o que proporciona um cenário de colaboração onde toda a informação é compartilhada mas os autores das informações ainda são proprietários das informações que eles criaram.

Vou testar em outro software, desta vez o Sketchup.

Antes que você venha me dizer “Sketchup não é BIM”, já aviso que você ainda não está pronto para esta conversa. rs!

Mesmo sabendo que o Sketchup tem suporte a arquivos IFC, recebi uma mensagem de erro. Isso aconteceu pois tentei usar o arquivo que criei na versão IFC4.0.

Esta é uma situação muito comum em diversos softwares, então, voltei ao Revit e fiz uma novar versão, desta vez exportando como IFC 2×3 Coordination View 2.0.

Arquivo corrigido, agora basta ir ao Sketchup, criar um novo arquivo, ir na aba Arquivo e selecionar a opção Importar.

Tome o cuidado de selecionar a opção Todos os arquivos compatíveis, para que o Sketchup possa visualizar o arquivo.

Será exibia uma mensagem informando o que foi importado. Pode clicar em Close.

Agora podemos visualizar o nosso arquivo dentro do Sketchup.

Para visualizar as informações do IFC você precisa ir até a Bandeja padrão e localizar o painel Estrutura. Observe que mesmo um software “simples”, podemos visualizar as informações do arquivo IFC.

Mesmo o Sketchup sendo um software voltado para uma apresentação mais estética, percebemos que os programas voltados para a construção civil, em sua grande maioria, estão preparados para trabalhar com arquivos em IFC.

Ainda com a janela selecionada, na bandeja padrão, temos o campo Informações da entidade, onde são exibidas informações mais detalhadas da janela, onde temos inclusive campos para preço, tamanho ou mesmo uma url (link para o produto).

Esses testes nos dão um panorama de como o IFC é lido por diferentes softwares e como a informação presente no seu projeto é organizada e identificada, então recomendo fortemente que você faça um teste como esse e experimente abrir o arquivo IFC em diferentes tipos de software.

CONCLUSÃO

O IFC é um sistema de classificação da informação da construção, permitindo o intercâmbio de dados do seu projeto de uma maneira segura e sem a necessidade de recorrer a softwares proprietários, permitindo qualquer pessoa a ter acesso aos dados do projeto.

IFC é um tema que está longe de se esgotar, onde esta apresentação é voltada para profissionais que tem pouca ou nenhuma experiência com este tipo de arquivo, então teremos outras publicações explorando as possibilidades e potencialidades do uso do IFC.

Tem alguma dúvida no processo trabalho com IFC ou alguma outra sugestão? Compartilhe sua dúvida, ela pode virar uma publicação exclusiva!

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