Das Kernstück von openBIM ist das IFC-Schema (Industry Foundation Classes), ein standardisiertes Datenmodell, das den Austausch von Gebäude- und Infrastrukturinformationen über Softwareplattformen hinweg ermöglicht. Wenn openBIM die Methode ist, dann ist IFC die gemeinsame Sprache, auf der sie basiert.
Dieser Artikel ist der erste von zwei Teilen, die sich mit IFC befassen. Hier werden wir die Entwicklungsgeschichte untersuchen und die Grundprinzipien des Schemas und der Dateiformate aufzeigen. Im nächsten Teil werden wir uns näher mit der internen Struktur von IFC-Dateien befassen.
Die Ursprünge von IFC stammen aus den späten 1980er Jahren mit der Arbeit an STEP (ISO 10303), das eine neutrale Methode zur Beschreibung von Produktdaten bot. Es führte EXPRESS ein, eine Modellierungssprache, die auch heute noch IFC treibt.
1994 gründeten grosse Softwareanbieter, darunter Autodesk, Bentley und Nemetschek, die International Alliance for Interoperability (IAI), heute bekannt als buildingSMART International. Ihr Ziel war es, ein herstellerneutrales Format für den Austausch von Gebäudedaten zu schaffen.
Wichtige Meilensteine sind:
IFC1.0 (1996): Die erste Version, die sich auf grundlegende Bauelemente konzentrierte.
IFC2.0 (1999): Wurde schnell veraltet.
IFC2x (2000er Jahre): ein Neustart mit einer flexibleren Struktur; das „x” stand für „extendable” (erweiterbar) und bedeutete „wir wollen es noch nicht IFC3 nennen”.
IFC2x3 (2006): die bisher am weitesten verbreitete Version, insbesondere für Bauprojekte.
IFC4 (2013): Einführung einer konsistenteren Struktur, besserer Geometrie und Referenzansichten.
IFC4.3 (2023, standardisiert als ISO 16739-1:2024): Erweiterung von IFC auf Infrastruktur, einschliesslich Brücken, Straßen und Eisenbahnen.
Die Entwicklung wird mit Diskussionen über IFC5 fortgesetzt. Da IFC weiterhin auf den physischen Datei- und EXPRESS-Schemas von STEP basiert, ist seine Flexibilität begrenzt. Die Zukunft wird wahrscheinlich graphenbasierte Modelle und verknüpfte Datenansätze mit sich bringen, die schnellere Abfragen, eine bessere Integration von digitalen Zwillingen und flexiblere Möglichkeiten zur Verwaltung der Beziehungen zwischen Datenobjekten ermöglichen. ⏳📂
Es ist wichtig, zwischen dem Schema und der Datei zu unterscheiden 📖💾:
Das IFC-Schema definiert die Konzepte und Beziehungen. Es handelt sich um das Datenmodell, das Klassen wie IfcWall oder IfcDoor, ihre Attribute und ihre Verbindungen zu anderen Elementen beschreibt.
Eine IFC-Datei (.ifc) ist eine Instanz dieses Schemas – ein konkreter Datensatz, der tatsächliche Projektinformationen enthält.
Abbildung 1: Die Beziehung zwischen dem Schema, MVDs (Model View Definitions – eine gezielte Teilmenge des IFC-Schemas), Formaten und Dateien (Quelle: BIMcert-Handbuch, Ausgabe 2024)
Das Schema basiert auf einer objektorientierten Struktur. 🧱🔗
Entities: Kernbausteine, z. B. IfcWall, IfcBeam, IfcSlab.
Abstract Entities: Organisationsebenen wie IfcRoot oder IfcElement. Sie erscheinen nicht direkt in Dateien, sondern stellen ihren Unterklassen gemeinsame Attribute (z. B. GlobalId) zur Verfügung.
GUIDs: Jedes Objekt erhält eine globale eindeutige Kennung, um die Konsistenz zwischen Modellen und Aktualisierungen zu gewährleisten.
Eigenschaftssätze (Psets): Sammlungen von Eigenschaften, die mit Entitäten verknüpft sind. Beispielsweise definiert Pset_WallCommon Attribute wie Feuerwiderstand, Tragfähigkeit und akustische Leistung.
Beziehungen: Verbindungen zwischen Entitäten werden explizit modelliert. Beispielsweise verknüpft IfcRelContainedInSpatialStructure Wände mit Stockwerken und IfcRelFillsElement verbindet eine Tür mit ihrer Öffnung.
Das IFC-Schema hat sich seit seinen Anfängen in STEP und EXPRESS zum Kernstück der Interoperabilität von openBIM entwickelt. Heute wird es nicht nur für Bauprojekte, sondern zunehmend auch für Infrastrukturprojekte eingesetzt.
In diesem ersten Teil haben wir die Entwicklung von IFC und die Grundkonzepte des Schemas und der Formate erläutert. Im zweiten Teil werden wir uns näher mit der internen Struktur einer IFC-Datei befassen, einschließlich des Headers, des Datenabschnitts und der Organisation von Entitäten, Eigenschaften und Beziehungen. ✅📌
Mich interessiert eure Erfahrung: Wie arbeitet ihr heute mit IFC-Dateien in euren Projekten?
