IFC標準深度解析:打造全球BIM協同的“通用語言”
在數字建造成為主旋律的當下,BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)已成為工程建設領域不可逆轉的趨勢。而在眾多BIM相關標準中,有一個名字被反復提及,它就是IFC(Industry Foundation Classes)標準。
作為構建開放BIM協作體系的“語言核心”,IFC正被越來越多國家采納為工程建設領域的法定或推薦標準,其專業價值與國際影響力日益增強。
一、什么是IFC標準?
Industry Foundation Classes
IFC,全稱Industry Foundation Classes,是一套用于描述建筑與基礎設施領域中各類工程信息的數據模型標準。它由國際組織buildingSMART International(bSI)提出,旨在打通不同BIM軟件平臺之間的數據壁壘,實現項目在設計、施工、運維等階段的跨平臺協作與數據共享。
簡而言之,IFC標準就像是一種“通用語言”,讓建筑設計、施工、運營管理等各個環節所使用的不同軟件能夠理解和交換彼此的數據。
01 IFC標準的起源與發展
1)起源背景
在建筑行業,傳統的設計和施工流程中,不同階段(如設計階段的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。這些軟件之間數據格式不兼容,導致數據傳遞時需要大量的重復工作,例如重新輸入數據、轉換格式等,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90年代開始著手開發IFC標準,希望為建筑行業的數據交換提供一個統一的框架。
2)發展歷程
第一個版本的IFC在1997年發布。隨著建筑行業數字化技術的不斷發展,IFC標準也在持續更新。例如,IFC 2x3版本在2006年發布,它增加了對建筑設施管理(FM)的支持,使得建筑運營階段的數據也可以更好地被管理和交換。后續的版本如IFC 4(2013年發布)進一步擴展了對建筑構件、建筑性能分析等方面的支持,提高了數據模型的豐富性和準確性。
自2013年起,IFC被采納為國際標準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),現已成為全球建筑信息建模法定標準之一。
02 IFC標準的主要內容
1)數據模型結構
IFC標準采用了一種層次化的數據模型結構。它包括多個層次,如核心層、擴展核心層、領域層等。
? 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。這些基本概念是構建更復雜建筑數據模型的基礎。
? 擴展核心層在核心層的基礎上,進一步定義了一些通用的建筑元素,如空間(Space)、建筑構件(Element)等。這些元素在建筑的各個階段都會被使用到。
? 領域層則是針對建筑行業的特定領域(如建筑設計、結構工程、建筑設施管理等)定義了更具體的模型。例如,在結構工程領域,IFC定義了梁、柱、板等構件的詳細數據模型,包括它們的幾何形狀、材料屬性、力學性能等信息。
2)幾何信息描述
IFC標準能夠詳細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還能夠處理復雜的幾何關系,如建筑構件之間的連接關系。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)來準確表達建筑結構的幾何和力學特性。
3)屬性信息定義
建筑元素的各種屬性在IFC標準中也有明確的定義。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標準會定義其尺寸、開啟方式、材料類型等屬性;對于建筑設備(如空調機組),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標準?
01 IFC背后全球標準力量:
- buildingSMART International-
IFC標準的制定與更新由buildingSMART International(簡稱 bSI)負責,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的信息化、數字化協同發展。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
?制定和維護IFC標準體系(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/多階段應用
?與ISO/TC59/SC13等標準化組織深度合作
?推動全球BIM標準的互操作性、開放性與本地適配
?推出openBIM認證體系(包括軟件認證、專業認證)
?發布道路、橋梁、隧道等基礎設施專屬IFC擴展標準(如IFC-Road、IFC-Bridge、IFC-Tunnel等)
03 bSI全球組織架構
bSI在全球設有30多個國家/地區的分支機構,包括:
?中國(buildingSMART China,由中建科技、中國建筑標準設計研究院支持)
?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
各國分支機構負責IFC標準在本地的推廣、實施指南制定、本土化建議收集、行業培訓等工作。
04 bSI主要成果
?發布并維護IFC2x3、IFC4、IFC4.3等核心標準版本?制定IFC模型視圖定義(MVD)機制
?推出“openBIM”概念和openBIM認證體系
?推動IFC與GIS融合發展(如IFC5研發)
?編制行業應用手冊(如IFC-Road應用指南)
三、IFC標準的全球應用地圖
Industry Foundation Classes
國家/地區 | 應用情況 |
英國 | IFC標準被納入政府項目強制交付要求,配合ISO 19650體系 |
德國 | 德國交通建設項目優先使用IFC4標準進行模型交付 |
法國 | 國家級BIM戰略明確采用IFC為核心標準 |
挪威 | IFC模型為政府工程必須交付的文件之一 |
瑞典 | IFC標準為國家基礎設施數字化建設的核心標準之一 |
日本 | 國土交通省牽頭制定IFC-Road應用指南,推進BIM/CIM融合 |
韓國 | 大型公共工程必須提交符合IFC的數據模型 |
新加坡 | 建屋發展局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 | 雖非強制標準,但住建部《BIM應用統一標準》明確鼓勵采用IFC作為開放數據格式,多個國家級BIM平臺已支持IFC導入 |
此外,IFC標準還廣泛用于跨國EPC工程、設計院項目出海、國際工程投標等場景,成為“走出去”企業提升技術實力與國際化競爭力的重要抓手。
四、IFC標準發展體系與應用優勢
Industry Foundation Classes
01 IFC標準發展體系
IFC標準多版本迭代,支持不同工程類型:
IFC版本 | 說明 | 狀態 |
IFC2x3 | 最早廣泛應用的版本,兼容性強 | 主流通用版,長期穩定支持 |
IFC4 | 增強空間關系、多語種支持、性能參數擴展 | ISO 16739-1:2024?標準版本 |
IFC4.3 | 增加對道路、橋梁、鐵路等基礎設施的支持 | buildingSMART推薦使用 |
IFC5 (開發中) | 計劃支持城市級BIM、GIS集成與智能基礎設施 | 開發階段 |
02 IFC標準應用優勢
1)數據互操作性
這是IFC標準核心的優勢。由于建筑行業涉及眾多的軟件工具,如設計軟件(如Revit、ArchiCAD等)、施工管理軟件(如Navisworks等)和設施管理軟件(如Facility Manager等)。IFC標準使得這些軟件之間能夠無縫地交換數據。例如,設計師在Revit軟件中創建的建筑模型可以通過IFC格式導出,然后在Navisworks軟件中導入,用于施工階段的碰撞檢測和施工進度模擬。
2)全生命周期支持
IFC標準覆蓋了建筑的全生命周期,從設計階段的方案構思、初步設計、詳細設計,到施工階段的施工進度管理、質量控制,再到運營階段的設施管理、能耗分析等。在整個建筑生命周期中,建筑信息模型的數據可以通過IFC標準持續傳遞和更新,避免了數據丟失和重復錄入的問題。例如,在建筑運營階段,通過IFC標準導入的建筑模型可以用于設備維護管理,維護人員可以快速獲取設備的相關信息,如安裝位置、維修歷史等。
3)提高效率和質量
由于減少了數據轉換過程中的錯誤和重復工作,IFC標準的應用可以顯著提高建筑項目的效率。同時,準確的數據交換也有助于提高建筑項目的質量。例如,在設計階段,不同專業(如建筑、結構、給排水等)的設計人員可以通過IFC標準共享數據,及時發現設計沖突,避免在施工階段出現因設計問題而導致的返工。
一百分信息技術有限公司:您的IFC標準語言與技術服務專家
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?(1)標準翻譯與術語服務
IFC標準(ISO 16739)及子標準(如IFC4.3、IFC-Road)中英對照翻譯多語種術語提取、標準術語庫建設、詞匯一致性審核
BIM軟件界面翻譯及標準內嵌術語本地化服務
?(2)標準解讀與實施咨詢
IFC標準結構解讀與版本選擇建議(IFC2x3/IFC4/IFC4.3等)
建筑、橋梁、道路、軌交等行業的IFC數據模型定制建議
IFC標準與ISO 19650、BS EN、GB/T等標準的對接指導
跨平臺IFC數據一致性審查與建模流程優化咨詢
?(3)標準信息檢索與培訓支持
buildingSMART新IFC發布標準監測與情報服務
IFC術語詞匯培訓講義定制,助力設計團隊跨語言理解
針對項目/組織的BIM標準化落地指導講座(可遠程)
IFC標準,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標準,就是掌握行業話語權。不論您是設計單位、工程承包商、軟件開發商還是政府單位,一百分都能為您量身定制更契合項目需要的語言與標準解決方案。