Formato IFC y Open BIM, todo lo que hay que saber

¿Qué es, por qué es importante y cómo funciona? La relación con el BIM, sus ventajas y los software certificados: esta es la guía completa del formato IFC.

Una de las principales exigencias para quien trabaja con un software BIM es asegurarse la máxima libertad para compartir los datos del modelo realizado. Todo esto se traduce en poder trabajar en un sistema que sea realmente abierto; el principal objetivo del formato IFC.

Los formatos de archivo propietario son aquellos que se pueden leer por el propio software y por otros también autorizados. Cuando los componentes del equipo trabajan con programas diferentes, el uso de formatos propietarios puede bloquear la interoperabilidad; es decir inhibir la capacidad de un producto o sistema de interactuar y funcionar con otros productos o sistemas sin restricción.

En cambio, los formatos de archivos abiertos pueden ser leídos y modificados por cualquiera. Para responder a estas necesidades, se creó el formato IFC  (Industry Foundation Classes) , un formato de archivo particular que permite el intercambio de un modelo informativo, sin pérdida o distorsión de datos e información.

Logo IFC Industry Foundation Classes

El BIM y el formato IFC

Para responder a la pregunta recurrente “qué es el IFC”, es necesario dar un paso hacia atrás ilustrando el concepto del BIM.

BIM significa “Building Information Modeling”, es decir Modelo de Datos de un edificio. Así lo definió el NIBS – National Institutes of Building Science – como la “representación digital de características físicas y funcionales de un objeto”.

El BIM es una metodología operativa y no una herramienta. El BIM debe ser identificado como un proceso de digitalización de una obra, que utiliza un modelo informativo digital que contiene todos los datos relacionados a todo su ciclo de vida: diseño, construcción, gestión, mantenimiento, reciclo.

Entre las características sustanciales de la metodología BIM se encuentra la fácil cooperación entre las figuras involucradas durante las fases del ciclo de vida de un edificio para agregar, extraer, actualizar o modificar los datos del modelo, por ejemplo:

• el proyectista arquitectónico define las funciones, formas y geometrías hasta generar el modelo 3D;
• el proyectista estructural  calcula los elementos estructurales;
• el responsable de la seguridad analiza y prevé las probables dificultades durante las fases operativas;
• el responsable del mantenimiento delinea y profundiza los aspectos técnicos de la construcción a mantener durante su vida útil.

Todo esto requiere un formato estándar que permita la interoperabilidad y el intercambio de datos en modo seguro, sin errores y/o pérdidas de información: este es el objetivo del formato IFC.

Retomando y resumiendo las definiciones anteriores, el IFC es un formato abierto, reconocido como estándar internacional, necesario para el intercambio de modelos y contenidos informativos. Este formato está destinado al intercambio de datos en el grupo de trabajo y entre diferentes software, durante el desarrollo de las fases de diseño, construcción, gestión y mantenimiento.

Interoperabilidad en un sistema cerrado y abierto

La historia del formato IFC

En 1994, un consorcio industrial invirtió en la creación de un código informático (conjunto de clases C++) capaz de soportar el desarrollo de aplicaciones integradas.

Doce entidades estadounidenses adhirieron al consorcio llamado “Industry Alliance for Interoperability”. En septiembre de 1995, el consorcio abrió la adhesión a todos aquellos interesados y en 1997 cambió su nombre a” International Alliance for Interoperability”.

La nueva alianza se constituyó como organización sin fines de lucro, con el objetivo de desarrollar y promover la Industry Foundation Classes (IFC) como modelo neutro de datos, contenedor de la información relacionada a todo el ciclo de vida de un edificio y sus instalaciones. Desde 2005, la alianza lleva adelante sus propias actividades a través de BuildingSMART.

BuildingSMART actualmente es una organización que tiene entre sus objetivos la mejora en el intercambio de información entre los software utilizados en el sector de la construcción y el desarrollo de un estándar internacional de herramientas y formaciones para favorecer un uso amplio del BIM.

Características del formato IFC

Como ya vimos, el IFC es un formato de archivo abierto y neutral, diseñado por buildingSMART International para permitir la interoperabilidad entre las varias aplicaciones que operan en sector de la construcción y está registrado como estándar internacional oficial ISO 16739:2013.

El IFC, originalmente creado como formato de archivo intercambiable abierto e interoperable, es capaz de satisfacer varias necesidades. El IFC no es solo un formato de intercambio, sino un esquema, es decir una estructura de datos: el esquema IFC puede pensarse como un “sistema de archivo” para organizar y transportar datos digitales. Veamos detalladamente este sistema.

Archivo de intercambio

Es posible considerar el IFC como un archivo de intercambio, ya que permite transferir geometrías y datos manteniendo inalterada la estructura total y cada una de sus partes: los objetos tendrán una colocación precisa en el espacio y serán diferenciados entre ellos por categorías, características y funciones.

Modelo de datos

El modelo de datos es la estructura teórica asociada al mismo que permite gestionarlo, es decir, la capacidad de desarmarlo y ensamblarlo de diferentes maneras, según el uso específico que se le dé.

Los criterios fundadores de la estructura del modelo de datos son los siguientes:

• con el filtro de datos podremos seleccionar qué componentes intercambiar, ya que, para un determinado objetivo, deberán ser incorporados solo los datos y geometrías esenciales
• mediante las propiedades reportamos los datos que alimentarán los objetos del modelo y con qué relación se organizan entre ellos
• con los atributos se evidenciaron las características que deberán tener los objetos en la escena.

Elemento de archivo

Los datos deben ser utilizables por varios operadores y por un arco temporal bastante amplio. Por tal motivo el formato IFC, como formato abierto, es accesible para todos, a pesar del software adoptado y de la versión utilizada, el la actualidad o dentro de muchos años. El guardado del archivo IFC, más allá de su conservación, debe garantizar una consulta simple. Para esto, los datos del modelo deben ser estructurados y los mismos modelos serán identificados según uso y función.

Esquema de datos

IFC es un esquema de datos que asigna un nombre y relaciones entre los objetos que servirán, además de optimizar el mismo sistema de guardado. La finalidad es hacer los objetos legibles e intercambiables para diferentes software.

En resumen, podemos decir que:

• los modelos IFC comprenden entidades geométricas y no geométricas
• los modelos IFC contienen la geometría del edificio y los datos asociados a sus elementos
• exportando los datos de un proyecto realizado con metodologías BIM mediante un archivo IFC, se transfieren los datos de una aplicación a otra
• el formato IFC es abierto, libre y bien documentado. Brindando una interfaz IFC para la exportación y la importación, conforme al estándar IFC, los proveedores de software pueden garantizar la interoperabilidad con cientos de otras herramientas y aplicaciones BIM.

Cómo funciona el formato IFC

El formato IFC es un modelo de datos estandarizado que describe:

• identidad y semántica: objeto, nombre, funciones
• características: materiales, colores, propiedades
• relaciones entre:
  • objetos (por ej. muros, forjados, ventanas)
  • conceptos abstractos (por ej. performance, costing)
  • procesos (por ej. instalación, montaje)
  • personas (por ej. propietarios, diseñadores, contratistas, manager).

El esquema IFC es capaz de definir elementos de edificios, productos pre-fabricados, sistemas mecánicos/eléctricos, e incluso los modelos más abstractos para el análisis estructural y energético, la subdivisión de costos, la programación de trabajos y mucho más. El esquema IFC define la clase de objetos y la relación entre ellos.

Pasando a una mirada técnica, podemos decir que las clases están diseñadas para describir los componentes de un edificio: sistemas, espacios, áreas, elementos estructurales, mobiliario. Se incluyen también las propiedades específicas de cada objeto, tales como: posición, forma, características físicas y mecánica, conexiones con otros objetos, rendimiento energético, seguridad, coste, solicitud de mantenimiento.

Para comprender mejor, pondremos un ejemplo práctico

• la ventana es una clase divisible en varios tipos de ventanas
• la ventana pertenece al dominio edificio
• la definición del tipo reconoce, en el proyecto y en otros proyectos, la ventana, su conjunto de propiedad y atributos generales
• a cada tipo pueden corresponder instancias que representan la entidad modelada y físicamente presente en el interior del artefacto
• a las instancias podemos asociar atributos y propiedades.

El IFC define también las relaciones entre los elementos constructivos y, por ende:

• las relaciones que describen cómo los componentes constructivos forman parte de los edificios
• las relaciones que definen la configuración espacial, por ejemplo, como el sitio está compuesto por edificios, niveles, espacios y como los espacios se reúnen en zonas funcionales
• otras relaciones que conectan la posición de los elementos en sistema, útiles para la gestión y el mantenimiento.

El mismo esquema IFC puede ser expresado en varios formatos de archivo, normalmente en STEP como IFC-SPF o también como XML o un archivo ZIP.

• IFC-SPF es un formato de texto en el lenguaje de modelado de datos express. Tiene dimensiones compactas y es el formato IFC más utilizado.
• IFC-XML es un formato en el lenguaje de markup extensible, XML. Si bien el XML es un léxico de programación más común, el IFC-XML tiene una dimensión de archivo más grande respecto al IFC-SPF y es menos usado
• IFC-ZIP es un formato incluido en ZIP del archivo IFC-SPF. Un archivo .ifcZIP normalmente comprime un .ifc del 60-80 % y un .ifcXML del 90-95 %.

El IFC ha sido sometido a varios  ciclos de desarrollo desde sus inicios en 1995. Podemos contar más de una docena de interacciones desde IFC1 hasta la versión actual IFC4 (incluida la versión ifcXML y IFCzip). IFC4 se ha publicado oficialmente en marzo de 2013. Sin embargo, se necesitaron algunos años antes de que esta versión fuera implementada en los software del sector.

Desde el 2018 buildingSMART se ocupa de la certificación del software para la implementación de IFC4, test y certificación de la capacidad de importación y exportación. Ya que la certificación del software IFC4 está aún en proceso, IFC2X3, originalmente publicado en el 2006, es todavía la versión más utilizada del IFC.

La evolución del formato IFC

Las ventajas del formato IFC

Como se ve en la imagen, es evidente que la principal ventaja ofrecida por el formato IFC consiste en permitir la colaboración entre todas las figuras involucradas en el proceso de construcción, permitiendo intercambiar datos a través de un formato estándar. Esto conlleva mayor control y calidad, reducción de errores, reducción de costes, ahorro de tiempo, con datos coherentes en fase de diseño, ejecución, gestión y mantenimiento.

IFC Open BIM

Según lo indicado en la página de buildingSMART International, el término Open BIM hace referencia a “un enfoque colaborativo para el diseño y la construcción de los edificios basados en estándares y flujos de trabajo abiertos”.

El objetivo fundamental del Open BIM es agilizar el intercambio de datos entre todos los actores involucrados en la creación de un modelo BIM que cubra todos los campos de aplicación posibles. Desde el diseño a la construcción, desde el funcionamiento del edificio hasta su demolición y al reciclado de componentes y materiales, al final del ciclo de vida de la estructura.

Sin duda, un requisito esencial para el Open BIM es el uso de formatos de datos abiertos y neutrales. Es por esto que el formato IFC es la solución más elegida para el Open BIM.

Certificación IFC y garantía de conformidad de los software

BuildingSMART International ha definido un proceso de certificación que asegura la correcta importación y exportación de los propios datos IFC, con la garantía de conformidad de los estándares. Por ende, para un software es fundamental garantizar la capacidad de leer, escribir e intercambiar datos con otros programas.

Es posible consultar la lista de los software certificados por bSI accediendo a esta página.

ACCA es la software house con el mayor número de software certificados en el mundo: hoy cuenta con 19 certificaciones IFC referidas a 16 software:

1. CerTus-HSBIM
2. CerTus-IFC
3. CerTus PN
4. Edificius import
5. Edificius export
6. Edificius MEP import
7. Edificius MEP export
8. EdiLus import
9. EdiLus export
10. ManTus IFC
11. PriMus IFC
12. Solarius PV
13. TerMus
14. usBIM.clash
15. usBIM.code
16. usBIM.editor
17. usBIM.gantt
18. usBIM.platform
19. usBIM.viewer+

Recordemos que ACCA software, a partir de febrero de 2022, es un multinational member buildingSMART.

Visualizar y editar un modelo IFC

Para visualizar y editar un modelo IFC es necesario poseer un visualizador IFC un IFC viewer y un IFC editor. Existen diferentes visualizadores IFC, pero usBIM.viewer+ es el único certificado por buildingSMART international que permite modificar completamente el archivo  IFC de un modelo BIM.

Con usBIM.viewer+ es posible:

• crear un archivo IFC desde un archivo con cualquier tipo de formato o abrir un archivo IFC producido por cualquier Authoring de diseño arquitectónico, estructural, instalaciones, etc. (Revit, ArchiCAD, Edificius, Tecla, Vector Works, AllPlan)
• visualizar todos los objetos IFC que constituyen el modelo y trabajar en cada uno de ellos agregando propiedades, sustituyendo la geometría o cancelando ambas
• agregar nuevos objetos a retirar por cualquier catálogo web en cualquier formato.

Todas las modificaciones aportadas al modelo se guardan en un nuevo modelo con formato IFC.

Lo que hemos presentado es una solución de escritorio, pero si se necesitan estas funciones en una solución online, es posible utilizar usBIM de forma gratuita. Con usBIM no sólo se dispone de un visor para archivos IFC, sino también para muchos otros formatos de archivos BIM, por ejemplo, un visor online de archivos Revit, un visor EDF, un visor OBJ, etc.