O documento discute o modelo IFC (Industry Foundation Classes) como um agente de interoperabilidade para o domínio das estruturas. O documento apresenta seis capítulos que cobrem a introdução, estado da arte, estudo empírico de interoperabilidade, modelagem em IFC, proposta de implementação de classes IFC e conclusões. Testes de interoperabilidade mostraram perdas de informação entre programas, mas o IFC tem o potencial para melhorar a interoperabilidade à medida que sua especificação evoluir.
O Modelo IFC como Agente de Interoperabilidade nas Estruturas
1. O MODELO IFC
COMO AGENTE DE
INTEROPERABILIDADE
Aplicação ao domínio das
estruturas
Sérgio Pinho
2013
2. Estrutura da Dissertação
Capitulo 1 – Introdução
Capitulo 2 – Estado da Arte
Capítulo 3 – Estudo Empírico de Interoperabilidade
Capítulo 4 – Modelação em IFC (Caso de Estudo)
Capítulo 5 – Proposta de Implementação de Classes
IFC na criação de softwares
Capitulo 6 – Conclusões
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3. Motivação e Objectivos
Desenvolvimento de um procedimento para a
realização de testes de interoperabilidade;
Determinar os níveis de interoperabilidade do
modelo IFC;
Expôr o funcionamento interno do código IFC;
Estudar entidades IFC para a tradução de elementos
de estruturas;
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4. Definição de BIM
Distinção entre Building Information
Modeling e Building Information
Model.
Building Information Modeling é
um processo de modelação
paramétrica orientada a objectos
que permite a criação de modelos
virtuais denominados de Building
Information Models.
Os Building Information Models
propriamente ditos são modelos
virtuais que fazem a representação
das construções.
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5. Definição de IFC
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A especificação IFC é desenvolvida e mantida pela buildingSMART,
com o objectivo de melhorar a comunicação e permuta de
informação entre os intervenientes no projecto.
As aplicações compatíveis podem importar ou exportar arquivos
IFC.
A reutilização de dados evita a necessidade de recriação do
modelo inicial .
O IFC é um formato aberto que actua de forma neutra, permitindo
capturar não só a geometria mas também muitas outras
propriedades associadas aos objectos e suas relações dentro de um
modelo BIM.
6. Testes de Interoperabilidade
Qualquer caso de estudo deve identificar o âmbito a explorar, o propósito
da sua investigação e os critérios pelos quais se fará a avaliação desse
estudo.
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A elaboração de uma metodologia para a execução de testes de
interoperabilidade permitiu também avaliar o que sucede no programa
BIM 2 quando alterada informação no programa BIM 1.
7. Testes de Interoperabilidade – Caso E
Os testes de interoperabilidade concluiram que o
modelo IFC tem debilidades.
Foram detectadas grandes perdas de informação
na transferência de dados entre programas.
A classificação dos níveis de interoperabilidade na
transferência de informação foi distinguida entre:
T – Transferida;
P – Parcialmente transferida ou modificada;
N – Não transferida;
S – Sem aplicação prática;
X – Incompatibilidade;
/ – Não aplicável;
A maioria dos programas que admitem a
especificação IFC apenas fornecem uma
compatibilidade parcial com este formato de troca,
não oferecendo muitas possibilidades de controlo
da informação que é transferida.
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8. Testes de Interoperabilidade – TabelaCasos Origem Destino Informação na Origem
Informação no Destino
Via Directa Via IFC2X3
A
Revit Architecture
(imagem)
Robot Geometriaþ
Materiaisþ
Ligaçõesý
Apoiosý
Cargasþ
Níveisþ
Geometria
Materiais
Ligações
Apoios
Cargas
Níveis
T
T
S
S
P
T
Geometria
Materiais
Ligações
Apoios
Cargas
Níveis
T
P
S
S
N
P
B
Revit Structures Robot Geometriaþ
Materiais þ
Ligações þ
Apoiosþ
Cargas þ
Níveis þ
Geometria
Materiais
Ligações
Apoios
Cargas
Níveis
T
T
T
T
P
T
Geometria
Materiais
Ligações
Apoios
Cargas
Níveis
T
P
T
N
N
P
C
Robot Revit Architecture Geometria þ
Materiais þ
Ligações þ
Apoios þ
Cargas þ
Níveis þ
Geometria
Materiais
Ligações
Apoios
Cargas
Níveis
T
T
N
T
N
T
X X
D
Robot Revit Structures Geometria þ
Materiais þ
Ligações þ
Apoios þ
Cargas þ
Níveis þ
Geometria
Materiais
Ligações
Apoios
Cargas
Níveis
T
N
T
T
N
T
X X
E
Revit
Structures
Revit
Structures Geometria þ
Materiais þ
Ligações þ
Apoios þ
Cargas þ
Níveis þ
/ -
Geometria
Materiais
Ligações
Apoios
Cargas
Níveis
T
P
N
N
N
P
F
Archicad Tricalc Geometria þ
Materiais þ
Ligações þ
Apoios ý
Cargas ý
Níveis þ
/ -
Geometria
Materiais
Ligações
Apoios
Cargas
Níveis
T
P
T*
S
S
P
G
Tricalc Archicad
Revit
Robot
Geometria þ
Materiais þ
Ligações þ
Apoios þ
Cargas þ
Níveis þ
/ -
Geometria
Materiais
Ligações
Apoios
Cargas
Níveis
T
P
N
N
N
P
H
Tricalc Tricalc Geometria þ
Materiais þ
Ligações þ
Apoios þ
Cargas þ
Níveis þ
/ -
Geometria
Materiais
Ligações
Apoios
Cargas
Níveis
T
P
P
N
N
T
I
IFC4 Revit
Robot
Archicad
Tricalc
Geometria þ Materiais þ
Ligações þ
Apoios þ
Cargas þ
Níveis þ
X X / -
Informação na Origem: þ - Introduzida; ý - Não Introduzida
Classificação dos níveis de interoperabilidade da informação: T – Transferida; P – Parcialmente transferida ou modificada; N – Não transferida; S – Sem aplicação prática; X – Incompatibilidade;
/ – Não aplicável; * – Informação adicionada pelo programa destino.
9. Funcionamento de um ficheiro IFC
Dissertação em Construções
ISO-10303-21;
HEADER;
…
ENDSEC;
DATA;
…
ENDSEC;
END-ISO-10303-21;
#nnnnnnnnn= IFCxxxxx (atributo1,atributo2,…,atributoN);
Identificador único
(máximo 9 digitos)
Nome da
entidade IFC no
esquema
EXPRESS
Valores dos atributos da entidade. Em determinadas
situações, um atributo pode mais do que um valor.
#224= IFCSTRUCTURALPOINTCONNECTION ('2GClK7cwT80xzpZuaAlGXp',#5,'Point Connection 1',$,$,$,#223,#225,$)
A ISO 10303-21:2002 – Industrial automation systems and integration –
Product data representation and exchange – Part 21:
Implementation methods: Clear text encoding of the exchange
structure.
Um ficheiro IFC tem duas secções: HEADER e a DATA.
As regras de construção de frases usando as entidades e seu
significado são definidas pela sintaxe e pela semântica que
descrevem a linguagem.
10. Estudo das entidades IFC
Dissertação em Construções
O estudo das entidades IFC permite
melhor compreender o funcionamento
do IFC na tradução dos objectos através
das entidades.
Cada propriedade do objecto é definida
por uma entidade.
Existe a possibilidade de partilha de
relações e atributos por diferentes
objectos.
A definição analítica dos elementos é
necessária para que as relações entre os
elementos da construção possam ser
correctamente definidas.
14. Principais conclusões
A maioria dos softwares admitem a especificação IFC mas apenas
fornecem uma compatibilidade parcial com este formato de troca.
A nova ISO 16739:2013 – Industry Foundation Classes (IFC) for data sharing
in the construction and facility management industries, vem agora
contribuir para assegurar uma melhor implementação nos sistemas e
melhorar os niveis de interoperabilidade.
Foram encontradas falhas na transferência de dados usando o modelo
IFC, que são devidas sobretudo à aplicação deficiente da especificação
IFC que é feita pelos desenvolvedores de software.
É fundamental que a implementação do IFC evolua na área das estruturas
e também em outras áreas para que sejam ultrapassados os problemas de
interoperabilidade actuais.
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15. Principais conclusões – O IFC actualmente
Neste momento a especificação IFC já permite a transferência de dados entre
aplicações, mas ainda funciona de forma limitada pois os ficheiros exportados são
ainda de pequeno porte.
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16. Principais conclusões – Evolução do IFC
Portanto, pretende-se um modelo que seja capaz de suportar mais informações.
Contudo, não se pretende que sejam apenas informações geométricas sem dados
agregados (conhecida como “Dummy data”) porque dessa forma o modelo
exportado não funcionaria como um modelo BIM, o que seria desastroso para a
implementação da especificação IFC.
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17. Principais conclusões – O IFC ambicionado
É então necessário um modelo IFC que seja capaz de suportar objectos inteligentes
(conhecidos como “Smart Objects”) e que funcione de forma mais eficaz, para que
sejam respondidas as necessidades actuais dos utilizadores.
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18. Principais conclusões – O IFC no futuro
Os esforços desenvolvidos pela buildingSMART vão no sentido de um dia a
especificação IFC ser mostrada em todo o seu esplendor. Numa situação ideal o IFC
apresenta-se como uma poderosa ferramenta que permite um fluxo corrente de
troca de informações entre aplicações, sem que se verifiquem perdas de dados.
Dissertação em Construções
19. O Modelo IFC como Agente de
Interoperabilidade
Dissertação em Construções
Sérgio Miguel Ferreira de Pinho
ec11060@fe.up.pt
Julho 2013