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

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 (o gestiona la conversión de 3D a IFC);
• 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, edificios prefabricados, 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.

Un pequeño análisis debe hacerse sobre el nuevo IFC5 que representa la próxima generación del estándar Industry Foundation Classes (IFC), destinado a simplificar y mejorar el intercambio de datos en el sector AEC. El nuevo estándar supera los límites de las versiones anteriores de IFC y abre nuevas posibilidades para la colaboración, la automatización y la integración con tecnologías emergentes como Universal Scene Description (USD).

Durante la fase de TEST, ACCA software ofrece un visor IFC5 gratuito, permitiendo a los profesionales experimentar en primera persona el futuro de la interoperabilidad en el sector de la construcción. Con usBIM.ifc5, ACCA contribuye a la validación e implementación del estándar IFC5 y también ofrece una herramienta poderosa para profesionales y organizaciones que desean mantenerse a la vanguardia en la adopción de tecnologías openBIM.

La evolución del formato IFC

¿Cómo visualizar un modelo IFC?

Para visualizar un modelo IFC es necesario poseer un visualizador (viewer) de archivos IFC. Ahora te muestro cómo hacerlo con usBIM.browser, la aplicación gratuita del sistema integrado usBIM.

Para comenzar, basta con acceder a la página de usBIM e ingresar las credenciales de tu cuenta ACCA.

Si aún no tienes una cuenta ACCA:

• ve a la página MyACCA;
• realiza el registro ingresando todos tus datos;
• introduce tu correo electrónico y una contraseña.

Para abrir, visualizar y gestionar un archivo IFC utilizando usBIM.browser:

• carga con un simple drag & drop el archivo IFC en una carpeta del cloud de usBIM;
• haz clic en el ícono de la pantalla para abrir el archivo;
• aprovecha los comandos disponibles para navegar en el modelo 3D y visualizar las entidades y propiedades.

¿No tienes un modelo a mano, pero tienes curiosidad por probar las funciones de navegación en línea de usBIM? ¡Prueba ahora las funcionalidades de visualización y navegación de usBIM con uno de nuestros modelos!

Abre un archivo IFC de ejemplo con usBIM

Descubre cómo abrir un archivo IFC en línea con usBIM

Ejemplos prácticos de uso del formato IFC en el BIM

Hemos dicho que dentro del proceso openBIM, el principal formato de intercambio es precisamente el IFC, ya que es un formato abierto y no propietario. El uso que se hace del archivo exportado en formato IFC influirá mucho en las modalidades de exportación.

Por lo tanto, siempre es conveniente tener en cuenta, cuando se va a exportar un modelo tridimensional a un archivo BIM (.IFC), para qué tipo de software debe ser exportado y qué resultado se desea obtener.

Recordemos también que el archivo IFC está estructurado según un esquema muy preciso basado en la especialización de las clases. Esto significa que cada elemento tiene su origen en una clase genérica dotada de ciertas propiedades, que luego se divide en subclases específicas con propiedades adicionales.

Habiendo hecho estas importantes especificaciones sobre el formato IFC y su uso práctico, veamos juntos cómo se presta para algunos de los pasos de diseño más destacados.

Coordinación de modelos arquitectónicos y estructurales

Por coordinación o federación del modelo arquitectónico/MEP con el estructural se entiende el control cruzado virtual de los modelos 3D correspondientes a las diferentes disciplinas durante las fases de diseño, preconstrucción y construcción de un proyecto.

Este control tridimensional cruzado permite reducir al mínimo el riesgo de interferencias y acelerar el proceso de diseño, reduciendo la necesidad de realizar modificaciones y ahorrando así tiempo y dinero.

Validación de la detección de interferencias

En el diseño AEC, el punto de partida es el modelo arquitectónico que luego se unirá, como mencionamos en el párrafo anterior, con los modelos de las otras disciplinas (estructural, de instalaciones, energético, etc.), la unión generará lo que se llama “modelo federado”. Todo esto es posible también entre profesionales que utilizan software diferentes, gracias al formato IFC.

Los modelos de las diversas disciplinas se exportan en IFC y se unen entre sí generando un único modelo sobre el cual es posible realizar la llamada detección de interferencias, es decir, la identificación de las posibles interferencias que se generan entre los elementos de los distintos modelos de las diferentes disciplinas.

Gracias al formato IFC y a los software de detección de interferencias, será posible extraer un informe de detección de interferencias, es decir, un documento que recopila los resultados del análisis de las mismas.

Optimización de la gestión de activos con los modelos IFC

La fase de gestión y mantenimiento de un activo está fuertemente optimizada por el uso de un único modelo del bien que contiene los datos de todas las disciplinas y que se obtiene, como ya se mencionó, gracias al formato IFC.

Con el objetivo de utilizar el modelo en todas las fases del ciclo de vida del bien, hasta la fase de gestión y mantenimiento, se van a insertar todos los datos funcionales útiles para la gestión física de la realización. Este paso ciertamente requiere un esfuerzo inicial adicional, pero de peso limitado en comparación con lo que resulta ser necesario para organizar los contenidos en la fase de post construcción.

La completitud de los datos ingresados permite así proporcionar un valor añadido a la intervención de Facility Management, no solo a favor del operador del sector encargado, sino sobre todo al Cliente, que verá monetizada su inversión inicial (mayor carga derivada de la inserción de datos en el modelo) en términos de:

• menores costes de operación: planificación de las intervenciones;
• mayor seguridad en la gestión del ciclo de vida del producto: precisa detección de la ubicación de los componentes defectuosos incluso en situaciones de emergencia;
• mayor transparencia en los procesos de adquisición: determinación atómica de las necesidades, mejor comparabilidad de las ofertas.

Exportación del archivo IFC para la planificación de la construcción y la estimación de costes

El uso del formato IFC y del openBIM en general permite una estimación completa y eficiente de los costes de construcción de un bien.

La gestión eficiente de los costos influye a su vez en todas las fases de un proyecto, incluida la planificación, el diseño, la estimación, la fase de construcción de la obra, las órdenes de modificación y, por supuesto, el producto terminado. Haciendo referencia al detalle de la estructura del formato IFC, la clase IfcObject puede incluir:

• objetos físicamente tangibles, como muros, vigas o cubiertas;
• objetos físicamente existentes, como espacios u objetos conceptuales, como rejillas o límites virtuales;
• procesos, como tareas de trabajo, controles, como entradas de coste, actores, como personas involucradas en el proceso de diseño, etc.

Entrando en detalle, entre los 6 conceptos fundamentales directamente relacionados con el IfcObject encontramos el IfcResource que contiene la información necesaria para representar los costes, la planificación y otros impactos derivados del uso de un bien en un proceso. Por ejemplo, a efectos de la estimación de costes, los equipos de construcción como vehículos o herramientas para movimiento de tierras, que actualmente no están modelados dentro del IFC, pueden ser considerados como IfcResource.

Las ventajas del IFC en los flujos de trabajo BIM

Para la metodología BIM, el formato IFC se demuestra como una herramienta esencial, naciendo precisamente como un formato de archivo abierto y estandarizado. En el flujo de trabajo BIM, el formato IFC actúa como un puente comunicativo para la interoperabilidad entre modelos provenientes de diferentes software. Es evidente, por lo tanto, que esta nueva posibilidad de comunicación, completamente independiente de la aplicación utilizada en la fase de diseño, trae consigo una serie de ventajas, entre las cuales se encuentran:

• posibilidad de compartir y utilizar información del proyecto de manera fluida y sin pérdida de datos;
• mejora la calidad del proyecto;
• reduce los tiempos para el intercambio de información y la colaboración de los profesionales de los diferentes sectores (arquitectos, ingenieros MEP, estructuristas, etc.);
• reduce los errores debidos a la falta o tardía comunicación entre los profesionales;
• reduce los costes derivados de la tardía identificación de errores o superposiciones;
• reduce los retrasos en las entregas del proyecto.

openBIM y formato IFC: una combinación perfecta

Dadas las características intrínsecas del openBIM y del formato IFC, es inmediato deducir cómo la combinación de ambos potencia las ventajas de uno y otro en la gestión de todas las fases del ciclo de vida de un bien.

Por un lado, de hecho, tenemos el openBIM que, como enfoque de diseño basado en la interoperabilidad, promueve la transparencia, la colaboración y la libertad de elección entre los software.

Por otro lado, los formatos abiertos, como el IFC, son fundamentales en este contexto porque permiten a todos los miembros del equipo de proyecto leer un archivo IFC y utilizar un archivo IFC independientemente del software propietario que utilicen. La generación de un archivo en formato IFC a través de software BIM es inmediata, pero si deseas profundizar en el tema, lee la guía exhaustiva sobre «Cómo crear un archivo IFC«.

Por lo tanto, un flujo de trabajo openBIM que funciona gracias a formatos de archivo como el IFC hace que la colaboración sea más efectiva y la gestión de proyectos más eficiente.

Certificación IFC y garantía de conformidad de los software: por qué es importante

La certificación de los software consiste en su validación para el uso de estándares y soluciones basadas en el formato IFC. Este proceso de validación ayuda a las casas software a garantizar que los intercambios de datos IFC sean coherentes y de calidad confiable.

BuildingSMART International tiene dos servicios de certificación software, relacionados con las dos versiones principales de sus estándares, conocidos como IFC2x3 (introducido en 2010) e IFC4 (introducido en 2016). Las certificaciones implican requisitos específicos para cada disciplina, como, por ejemplo, el intercambio de datos para fines de diseño arquitectónico. Por lo tanto, es fundamental que un software proporcione la garantía de ser capaz de leer, escribir e intercambiar información con otros programas.

Las certificaciones software actualmente disponibles son:

• Certificación IFC 2×3 Coordination View: el programa de certificación software más adoptado es IFC2x3. Este es probado para la Coordinación View Certification 2.0 (CV 2.0) para la exportación e importación de archivos IFC2x3. La exportación de archivos IFC2x3 verifica los siguientes requisitos de intercambio relacionados con el modelo arquitectónico, estructural y de ingeniería de los servicios de construcción;
• Certificación IFC4 Reference View: apoya la coordinación de las disciplinas de diseño arquitectónico, del análisis estructural y de los servicios de construcción, enfocándose en particular en la verificación de conflictos y la resolución de problemas derivados de errores en la modelación geométrica.

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

ACCA es la casa software con el mayor número de software certificados en el mundo: hasta la fecha, cuenta con un total de 19 certificaciones IFC referidas a 16 software:

1. CerTus-HSBIM;
2. CerTus-IFC
3. CerTus SCAFFOLDING;
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 desde octubre de 2018 es miembro oficial de buildingSMART International.

El futuro del formato IFC: tendencias y avances

La adopción del formato IFC está en constante crecimiento, por lo que cabe preguntarse ¿qué nos depara el futuro en este ámbito y qué otras posibilidades harán que el openBIM sea aún más inclusivo y amplio?

El constante crecimiento de la implementación del IFC influye, por supuesto, en las normativas de construcción que se actualizan constantemente sobre el tema. Muchos países están integrando el estándar IFC en sus normativas de construcción para aumentar la transparencia y promover prácticas más sostenibles.

Y si por un lado tenemos sectores como el de la digitalización en el que, sobre todo en el desarrollo de las ciudades inteligentes y los gemelos digitales, la implementación del formato IFC facilita la estandarización y la interoperabilidad, por otro lado, todavía encontramos muchos temas abiertos como el de la extensión de los nuevos formatos IFC a todas las entidades de proyecto.

Volviendo al tema de la digitalización de las ciudades, sabemos que la demanda será, en un futuro próximo, cada vez más creciente, por lo que el objetivo de bSI es ampliar el campo de aplicación en la interoperabilidad de los diversos estándares, optimizando el IFC de manera que “pueda ser utilizado en un entorno transaccional y multidisciplinario” (Richard Kelly, Director Operativo de bSI).

Puntos clave del artículo sobre «formato IFC y openBIM»

• El formato IFC es un estándar abierto para la interoperabilidad de datos en BIM, desarrollado por buildingSMART International y reconocido como estándar ISO 16739:2013.
• El formato IFC nació en los años 90 y ha atravesado diversas evoluciones, desde IFC2x3 hasta IFC4, con la próxima introducción de IFC5, orientada a una mayor integración con tecnologías emergentes.
• El IFC no es solo un formato de archivo, sino un esquema de datos estructurado que permite la gestión de geometrías, atributos, propiedades y relaciones entre los elementos constructivos.
• El formato IFC permite la coordinación interdisciplinaria en los proyectos, mejorando la federación de modelos, la detección de conflictos, la gestión de costes y tiempos, y la gestión a largo plazo de edificios e infraestructuras, garantizando eficiencia en el mantenimiento.
• buildingSMART International certifica los software para garantizar la conformidad con los estándares IFC, favoreciendo una interoperabilidad fiable entre diferentes herramientas.
• La evolución del formato IFC, con la introducción de IFC5 y la integración con ciudades inteligentes y gemelos digitales, reforzará aún más la interoperabilidad en el sector de la construcción.

Preguntas clave sobre IFC y Open BIM

¿Cómo garantiza el formato IFC la interoperabilidad entre diferentes software BIM?

El formato IFC garantiza la interoperabilidad gracias a su estructura de datos estandarizada y abierta, independiente de los software propietarios. Describe geometrías, propiedades y relaciones entre elementos de manera unificada, permitiendo el intercambio de información sin pérdida de datos entre diferentes software BIM.

¿Cuál es la diferencia entre IFC y otros formatos de intercambio de datos en BIM (COBie, gbXML, BCF, RVT, DWG)?

El formato IFC es un formato abierto y estandarizado para el intercambio de modelos BIM, mientras que otros formatos sirven para propósitos más específicos o son propietarios. Aquí están las principales diferencias:

¿Qué son las clases IFC y cómo describen los elementos constructivos?

Las clases IFC son categorías que definen los elementos constructivos (por ejemplo, IfcWall para las paredes, IfcDoor para las puertas). Cada clase tiene atributos específicos que describen sus características (material, posición, dimensiones) y las relaciones con otros elementos del modelo.

¿Cuáles son los principales problemas que pueden surgir en el uso del IFC y cómo resolverlos?

• Pérdida de datos o información faltante: para evitar este problema, asegúrate que la exportación se realice con el correcto Mapeo de Propiedades.
• Interpretación diferente entre software: confiar en software certificados por buildingSMART es la solución para garantizar la conformidad con el estándar.
• Archivos pesados y difíciles de manejar: para solucionar el problema, es posible aplicar filtros para exportar solo los datos esenciales.

¿Cómo puede el formato IFC apoyar el desarrollo de las ciudades inteligentes?

El IFC facilita la integración entre edificios, infraestructuras y sistemas urbanos, mejorando la gestión de datos en el Gemelo Digital de la ciudad. Soporta la planificación urbana, la gestión energética y la optimización de recursos gracias a su interoperabilidad con GIS e IoT.

Para profundizar, lee también: COBie: la interoperabilidad BIM para el Facility Management