Industry Foundation Classes

Industry Foundation Classes (IFC) designa um formato universal para representação dos produtos da construção e troca de dados entre sistemas. Não sendo ainda um formato de interoperabilidade standard (a última versão, IFC 2x4, está em processo de aguardar certificação total da International Organization for Standardization), é já habitual a utilização das especificações IFC nas aplicações BIM mais correntes.

Retrospectiva

O modelo IFC tem uma origem próxima da iniciativa ISO-STEP. A origem do STEP (Standard for the Exchange of Product model data) remonta para a década de 80. Numa iniciativa ISO (International Organization for Standardization) foram criados vários comités para o desenvolvimento de um standard universal para a representação do ciclo de vida de vários produtos industriais.

Este standard deveria obedecer a uma série de especificações próprias de um modelo de dados para representação de produtos. Para o efeito, foi desenvolvida uma linguagem de programação que permitisse a estruturação desmaterializada do modelo, de modo a permitir a incorporação sucessiva de novos elementos e especificações. Deste modo, pretendia-se obter um potente mecanismo para modelação e integração de informação, consistente com os princípios de troca de dados entre sistemas. Era assim criada a linguagem de programação EXPRESS e EXPRESS-G (componente gráfica) .

As especificações STEP apresentam um âmbito bastante alargado. Com uma abordagem marcadamente estruturalista, são várias as indústrias abrangidas pelo standard. A indústria automóvel, a indústria aeronáutica e espacial, e a indústria electrónica são as mais conhecidas. A indústria da construção encontrava-se incluída numa fase inicial do projecto, no entanto, a sua evolução a nível deste standard foi perdendo fulgor, sendo actualmente visto como mal sucedida .

O modelo IFC surge na década de 90 como uma iniciativa da IAI (International Alliance for Interoperability) com vista à criação de um standard de representação para a construção. A herança deixada pelo projecto ISO-STEP reflecte-se na utilização da mesma linguagem de programação: EXPRESS e EXPRESS-G. A IAI é hoje conhecida como buildingSMART Alliance.

A cronologia de desenvolvimento do modelo IFC revela uma primeira fase, até 2002, onde se procurou sobretudo desenvolver os primeiros protótipos e produzir as primeiras aplicações estáveis. Em 2002, uma parte significativa do modelo obteve certificação ISO. Entretanto, registou-se um crescimento significativo do modelo. Foram surgindo iniciativas para implementação do modelo IFC, das quais se destaca a aplicação ao licenciamento automático de projectos, ao mesmo tempo que o modelo começava a aparecer num cada vez maior número de aplicações BIM .

O desenvolvimento das especificações do modelo IFC encontra-se ao cargo do MSG (Model Support Group), que conta actualmente com oito pessoas a trabalharem a tempo parcial .

Em 2010, a versão IFC 2x4 foi submetida para total certificação ISO. São esperados resultados para 2011. A obtenção de certificação ISO completa significa um grande passo no sentido de implementar o modelo IFC como um standard BIM universal.

Estrutura da base de dados do modelo IFC, versão 2x4 - traduzido de .

Cobertura

A passagem de dados referentes a objectos definidos em modelos proprietários, para um modelo estrutural IFC, procede-se através da desmaterialização dos objectos nas suas componentes mais básicas: geometria, relações e propriedades. Os recursos IFC associados a estas três componentes têm sido sucessivamente actualizados de modo a cobrir a generalidade das necessidades de representação.

As geometrias simples são asseguradas pelo modelo, ao contrário de formas complexas constituídas por várias linhas curvas que podem ser transmitidas com buracos ou outros erros.

Em relação às relações entre objectos, não são conhecidas omissões, pelo que a extensa gama de entidades de representação de relações incluída no modelo, parece englobar todas as necessidades actuais, seja a atribuir relações, composição e decomposição de partes, associação de informação a objectos, definição de relações genéricas ou conectividade topológica entre elementos .

O carácter generalista do modelo IFC obriga à inclusão de um conjunto muito heterogéneo de propriedades na sua base de dados. Existe um leque demasiado alargado de propriedades de produtos reais para conseguir agrupar totalmente num modelo de representação. Deste modo, existem efectivamente várias omissões no que toca a representação de propriedades. Para gerir esta situação, foram introduzidos no modelo vários conjuntos de propriedades (Property Sets) referentes às necessidades mais comuns (ex: paredes, janelas, vigas propriedades mecânicas e térmicas, custos, tempo, espaços, etc.). As propriedades mais específicas são depois introduzidas pelo utilizador como dependências das propriedades mais genéricas. O modelo apresenta assim entidades para formação de novos property sets e entidades para relacioná-los com as propriedades e elementos existentes .

O modelo IFC contém ainda um quarto conjunto de recursos de representação, as meta propriedades, directamente associadas aos princípios de gestão da informação ao longo do tempo, pelo que o modelo apresenta alguma robustez na capacidade de representação de domínios, identificação, gestão, monitorização e controlo de materiais, consentimentos, objectivos e restrições, entre outros .

Arquitectura

Um modelo completo de tão elevada dimensão requer um grande esforço de desenvolvimento apenas possível com trabalho de equipa, assente na distribuição de responsabilidades por várias frentes.

De modo a satisfazer todos os requisitos de modelação, a estrutura do modelo IFC permite diversificar os recursos de representação por diferentes módulos para abordar as várias especialidades do sector da construção, e ao mesmo tempo, centralizar os recursos para harmonizar e integrar os diferentes módulos numa única base de dados consistente. A dificuldade está em encontrar o equilíbrio certo entre flexibilidade para assegurar a dispersão do trabalho por módulos e a rigidez estrutural do modelo, mantendo a consistência da base de dados após a integração dos diferentes módulos .

A análise de anteriores iniciativas referentes a modelos de informação estruturalistas, permitiu identificar uma série de conceitos que se encontravam de acordo com o pretendido para o modelo IFC. Com efeito, importou-se o conceito de estruturação de modelos por diferentes níveis de abstracção. Esta arquitectura de organização por camada era vista como uma das melhores soluções para especificação de modelos de informação de âmbito alargado.

Relações entre camadas do modelo IFC - traduzido de .

A arquitectura do modelo IFC assenta numa estrutura modular para o desenvolvimento dos componentes do modelo, dividida em quatro camadas conceptuais que funcionam segundo uma hierarquia de referências em escada. Quer isto dizer que os módulos genéricos presentes nas camadas inferiores apenas podem referenciar módulos do mesmo nível de abstracção, enquanto os módulos nas camadas superiores de âmbito mais especializado podem referenciar todos os outros módulos .

A camada mais genérica da estrutura do modelo IFC contém as classes que definem os recursos de representação. A camada que se segue define o núcleo estrutural do modelo IFC, contendo o módulo Kernel e um módulo com extensões para o Kernel. Segue-se a camada de elementos partilhados ou camada de interoperabilidade, com uma gama de módulos que definem objectos ou classes de objectos comuns a várias áreas da construção. A última camada contém os módulos que definem as várias especialidades da construção. Nesta camada encontram-se ainda módulos de adaptadores para alguns domínios de aplicações não IFC.

A estrutura do modelo IFC dividida por camadas assegura o agrupamento dos módulos conceptuais por relevância em termos de nível de abstracção. Com efeito, entidades presentes no módulo Kernel terão um nível de abstracção superior a qualquer uma das entidades dos módulos dos domínios. Interessa, pois, conhecer os vários módulos presentes na base de dados do modelo IFC, pelo que se justifica uma análise por camadas.