IFC e sistemas de classificação na construção

No mundo do Building Information Modeling (BIM), a gestão estruturada das informações é a chave para garantir consistência, interoperabilidade e qualidade dos dados ao longo de todo o ciclo de vida da obra. Nesse contexto, a classificação assume um papel central: permite organizar e codificar as informações de maneira única, favorecendo a colaboração entre os diferentes atores do processo de construção e melhorando a comunicação entre softwares e plataformas diversas.

Mas o que é exatamente uma classificação no BIM e por que é tão importante nos modelos IFC?

Neste artigo, aprofundaremos os principais modelos de classificação, analisaremos os sistemas de classificação mais difundidos e descobriremos como são aplicados nos modelos IFC.

Por fim, veremos como um visualizador IFC permite criar, modificar e verificar facilmente as classificações diretamente dentro de um modelo 3D.

O que é uma classificação no BIM e por que é fundamental nos modelos IFC

Nosso estudo sobre o formato IFC continua com a análise da relação entre IFC e sistemas de classificação na construção. O termo “classificação” se refere a atividades ou processos necessários para gestão do conhecimento, pois visam ordenar os dados, independentemente de seu tipo, em catalogações adequadas (classes, seções, categorias ou espécies) ligadas entre si por relações e conexões.

Um sistema de classificação, para ser válido, necessita possuir os seguintes requisitos:

• estabilidade: deve ser aplicável em qualquer contexto sem sofrer alterações substanciais;
• flexibilidade: deve ser expansível adicionando novas peças.

Aristóteles foi o primeiro a introduzir um sistema de organização do conhecimento: abordou a classificação dos seres vivos, dividindo eles em dois grupos principais, plantas e animais, por sua vez divididos em subgrupos. O filósofo pode, portanto, ser considerado o primeiro taxonomista (do grego taxis, ordenamento e nomos, norma ou regra), pois organizou as informações em uma estrutura hierárquica.

Os objetos podem ser agrupados conforme 2 modelos organizacionais:

• classificação hierárquica-enumerativa;
• classificação analítica-sintética (ou facetada).

Modelos de classificação: hierárquico-enumerativo e analítico-sintético

Como funciona a classificação hierárquico-enumerativa

O sistema hierárquico-enumerativo é um sistema de classificação mais tradicional baseado na taxonomia: através de uma estrutura hierárquica rígida e unidimensional com forte desenvolvimento vertical, cada elemento é classificado em uma única categoria. Todas as categorias estão ligadas entre si através de uma organização de subconjuntos, como em um jogo de caixas chinesas.

Cada elemento classificado possui uma posição única nessa hierarquia e pode ser encontrado através de um caminho gradual, que vai do conjunto mais geral de elementos aos conjuntos mais específicos: alguns exemplos desse tipo de classificação podem ser árvores genealógicas ou a divisão de livros em capítulos, subcapítulos, parágrafos, frases, palavras e letras. No entanto, esse sistema implica alguma rigidez e dificuldade para alterar e adicionar elementos.

IFC e sistemas de classificação na construção | Esquema hierárquico enumerativo em forma de árvore

O que é a classificação analítico-sintética (ou “faceted”)

Este sistema de classificação é mais elástico, pois substitui o sistema enumerativo e hierárquico por uma metodologia feita de esquemas flexíveis e abertos com desenvolvimento horizontal, mais facilmente adaptáveis no caso de alterações subsequentes.

Na classificação analítica-sintética, o objeto a ser catalogado deixa de ser descrito por uma única característica principal, que o representa e determina sua localização em um local específico na hierarquia de dados, e passa a ser identificado simultaneamente por várias características não sobrepostas, chamadas de “facetas” (do termo inglês facets – facetas). Tudo isso resulta em um sistema aberto, que pode ser enriquecido por novas características descritivas do objeto.

Esse objeto descrito mais amplamente é identificável, de maneira fácil, por vários acessos de pesquisa fornecidos por um único recurso ou pela agregação de vários recursos.

Exemplo de classificação facetada

Sistemas de classificação de construção mais difundidos e sua aplicação nos modelos IFC

Em tempos pré-digitais, houve inúmeras tentativas de codificar os sistemas de classificação da informação e dos dados na indústria da construção; às vezes, essas tentativas respondiam melhor ao modelo hierárquico-enumerativo do que ao modelo “facetado”, ou costumavam incluir os dois.

Neste artigo de aprofundamento, focamos nos sistemas de classificação mais conhecidos, tais como:

• SfB (Samarbetskommitten for Byggnadsfragor)
• UniFormat;
• MasterFormat;
• Uniclass;
• Omniclass.

SfB (Samarbetskommittén för Byggnadsfrågor): estrutura “em tabelas” e códigos combináveis

A primeira elaboração do plano de classificação SfB (Samarbetskommitten for Byggnadsfragor), a pedido do comitê de coordenação da construção sueca, remonta aos anos ’40. Atualizado e desenvolvido nos anos seguintes, este plano de classificação e codificação para a indústria da construção foi exportado para vários países europeus, incluindo a Itália desde 1983.

A maneira de trabalhar do plano SfB pode ser definida como “facetada”: cada parte ou componente do projeto pode ser dividida em quatro níveis de leitura, chamados de “tabelas”.

A cada característica, que pertence a uma das 4 tabelas, é atribuído um código.

Essa atribuição torna a identificação de sujeitos e ações mais evidentes, enquanto a possibilidade de associar as tabelas entre si abre o caminho para novas possíveis combinações para a classificação de dados.

Exemplo prático de classificação SfB

Suponhamos termos um código SfB do tipo:

52 (35) Rr1 (P)

A este código correspondem as informações a seguir:

• 52 corresponde a Edifícios e equipamentos para o espetáculo da Tabela o.
• (35) se refere a Forros da Tabela 1.
• R indica Chapas planas e painéis da Tabela 2.
• r1 corresponde a Argila, gesso, magnésio e ligantes plástico da Tabela 3.
• (P) indica Som e silêncio da Tabela 4.

O código é composto por números e letras, cada um dos quais indica um serviço, um equipamento, um material, um espaço. O responsável pela tarefa (no caso, a realização de um forro) procurará os documentos do projeto que, combinados com a Tabela 1, apresentam o código (35), enquanto o técnico responsável pela acústica cuidará dos documentos da Tabela 4 que contêm o código P, e assim por diante.

UniFormat: classificação de elementos construtivos por grupos e subgrupos (A10, A1010, etc.)

O UniFormat nasceu na América em 1973 como ferramenta para classificar elementos de construção e relacionadas tarefas. Este sistema de classificação está baseado em 2 elementos:

• a estrutura da classificação é hierárquica-enumerativa;
• os objetos classificados são escolhidos com base na relação incidência de custo/frequência de uso.

A classificação de UniFormat está baseado em três níveis principais de objetos:

• nível 1, inclui os principais grupos de objetos (fundações, paredes e partições);
• nível 2, prevê a divisão do primeiro nível em subgrupos;
• nível 3, especifica os objetos contidos no segundo nível.

Aqui está a tabela com algumas das categorias do sistema de classificação UniFormat.

A tabela utiliza cores diferentes para representar a subdivisão dos elementos, da categoria maior até o elemento em detalhe: a categoria Substructure (subestrutura) é marcada com uma letra maiúscula A e é especificada nas duas subcategorias Foundations (fundações) e Basement construction (porão); a subcategoria das fundações é marcada com o código A10, incluindo o elemento individual Standard Foundations (fundações padrão) identificado com o código A1010.

Outros sistemas de classificação também costumam associar um código alfanumérico a cada elemento, de acordo com o nível específico de informação, mas o UniFormat tem o mérito de levar em conta a eficiência analítica do aspecto econômico do processo de produção.

A imagem abaixo mostra como classificar qualquer entidade (no caso, um telhado) de um modelo IFC: tente você mesmo classificar os elementos de um modelo 3D (IFC, DWG, SKP, etc.), utilizando gratuitamente o usBIM.viewer+.

Você só precisa abrir o arquivo desejado, (baixe aqui um arquivo de exemplo) e selecionar o botão “Edit” na seção “Classification” da faixa de opções.

IFC e sistemas de classificação na construção | Exemplo de classificação UniFormat com usBIM.viewer+

MasterFormat: classificação por divisões e seções (Divisão 03 – Concreto, Divisão 05 – Metais, etc.)

MasterFormat foi publicado em 1963 e atualizado em 1974 pelos Institutos de pesquisa norte-americanos CSI (Construction Specification Institute) e pelo CSC (Construction Specification Canada): atualmente, ele é o sistema de classificação na indústria da construção mais utilizado nos EUA e no Canadá.

Esse sistema possui uma estrutura hierárquica e, embora seja dividido em grupos e subgrupos, estes últimos não são numerados; pelo contrário, acabam sendo numeradas “divisões” associadas aos subgrupos. Por sua vez, cada divisão possui “seções” marcadas por um número de seis dígitos, que pode ser expandido sem alterar a ordem geral de todo o sistema.

IFC e sistemas de classificação na construção | Exemplo de classificação UniFormat com usBIM.viewer+

UniClass 2015 e OmniClass: sistemas evoluídos baseados em esquema faceteado e interoperabilidade com IFC

Entre os sistemas de classificação mais evoluídos e amplamente utilizados no âmbito do BIM, UniClass 2015 e OmniClass representam os modelos de referência para a gestão estruturada e interoperável das informações de construção.

Ambos se baseiam em um esquema faceteado, que permite descrever um objeto ou conceito através de uma combinação de características independentes (as “facetas”), oferecendo assim uma flexibilidade e granularidade de análise impossíveis nos sistemas puramente hierárquicos.

UniClass 2015, desenvolvido no Reino Unido e atualizado até a versão atual, é um sistema dinâmico baseado em 11 tabelas (Complexos, Entidades, Atividades, Espaços, Elementos, Sistemas, Produtos, etc.) que permitem classificar de maneira coerente cada nível de informação, desde o projeto geral até os componentes construtivos individuais. Cada elemento é identificado por um código alfanumérico que descreve seu contexto, função e tipologia, favorecendo a integração dos dados dentro de modelos IFC e a interoperabilidade entre softwares e disciplinas. Graças à sua estrutura modular e atualizável, o UniClass 2015 é hoje o padrão de referência para a digitalização dos processos de construção no Reino Unido e para a gestão informativa dos modelos BIM.

OmniClass, por sua vez, é o equivalente norte-americano do sistema britânico. Derivado da norma ISO 12006-2, é articulado em 15 tabelas que cobrem todo o ciclo de vida de uma construção (desde o projeto até a gestão, passando pela desativação) e classifica tudo o que diz respeito a uma obra: entidades, espaços, elementos, produtos, materiais, processos e papéis profissionais. A natureza combinatória das tabelas permite criar códigos únicos e escaláveis, adaptáveis a qualquer nível de detalhe.

Ambos os sistemas se integram perfeitamente com o padrão IFC, que permite associar a cada entidade do modelo um código de classificação reconhecido internacionalmente. Através dos editores IFC, é possível adicionar, modificar e ler as classificações UniClass ou OmniClass diretamente dentro do modelo IFC, garantindo uma linguagem comum entre projetistas, empresas e gestores.

Graças à sua estrutura aberta, interoperável e conforme aos padrões internacionais, o UniClass 2015 e o OmniClass representam hoje as bases para uma abordagem realmente colaborativa ao BIM, favorecendo a rastreabilidade, a padronização dos dados e a eficiência ao longo de todo o ciclo de vida da obra.

A norma ISO 12006-2: quadro geral dos sistemas de classificação BIM

Finalmente, a ISO 12006: a mãe de todos os sistemas de classificação na construção. A primeira versão da ISO12006 foi elaborada pela International Organization for Standardization (Organização Internacional de Padronização) e publicada quando ainda não existiam sistemas internacionais de padronização de sistemas de classificação. Revisada posteriormente, acompanhando o progresso tecnológico e o desenvolvimento de diferentes sistemas de classificação, a ISO 12006-2 visa criar tabelas que permitam classificar tipos, elementos e relações de acordo com uma especialização específica.

Essas tabelas descrevem todo o processo de construção de um edifício, desde a fase de projeto até a realização e manutenção. Aqui estão algumas dessas tabelas:

A.1 Construction entities (by form)

• Buildings
• Pavements/landscaping
• Tunnels (and other underground constructions)
• Embankments, retaining walls, dams
• Tanks, silos, ecc.
• Bridges, viaducts, ecc.
• Towers, masts, superstructures
• Pipes, ducts, cables

A.2 Construction entities (by function or user activity)

• Hospital buildings
• Health centre buildings
• Footbridges
• Airport terminal buildings
• School buildings
• Etc.

A.3 Construction complexs (by function or user activity)

Elementos de detalhe.

A.7 Elements (by characteristic predominating function of the construction entity)

• Floors
• Roofs
• Columns
• Etc.

A.8 Designed elements (element bytype of work)

Relações e atores envolvidos no processo de construção.

A.10 Management processes (by type of process)

• Administrative management
• Financial management
• Marketing/sales management
• Etc.

A.15 Construction agents (by discipline)

• Clients
• Architects
• Civil engineers
• Etc.

A metodologia de classificação da ISO12006-2 consiste em uma estrutura hierárquica que se desenvolve gradualmente, a partir de informações mais gerais até aquelas mais detalhadas. Porém, a ISO12006-2 ainda se limita a fornecer princípios básicos, constituindo então um sistema de classificação operacional e incompleto atualmente não utilizado nos padrões BIM, salvo como base.

IFC e classificação: como funciona IfcClassificationReference

Entidades IfcClassification e IfcClassificationReference no esquema IFC

O padrão IFC também usa ferramentas de classificação de dados para comunicar informações úteis no processo de construção e não veiculadas pela linguagem padrão: é evidente que, em muitos casos, pode ser necessário adicionar informações ao modelo, implementando os dados já presentes. Para fazer isso, é precisa uma linguagem não codificada pelo padrão IFC, e o vocabulário adotado deve ser concordado e compartilhado entre todos os envolvidos ao longo de todas as fases.

A classe IfcClassificationReference é uma forma de classificação “leve” que permite dividir o edifício em partes de acordo com o tipo de classificação adotado.

Este sistema visa também melhorar a leitura do modelo, adicionando detalhes às entidades e conseguindo selecionar elas com base em vários critérios: por exemplo, se formos atribuir classificação diferente às janelas de uma folha e àquelas de duas folhas, vamos conseguir selecionar as duas de jeito diferente e obter uma imagem mais detalhada das informações relacionadas aos objetos “janela”.

Como criar e modificar classificações em um modelo IFC

Como criar novas classificações em um modelo IFC? Acompanhe no exemplo:

• baixe e instale gratuitamente usBIM.viewer+;
• clique em Arquivo > Abrir e selecione o arquivo IFC a ser carregado;
• para alterar o modelo, clique em Editar IFC > Editar;
• selecione (manualmente ou pelos grupos de seleção) os objetos aos quais adicionar uma classificação;
• da caixa das ferramentas, na seção Classificações, clique em Editar;
• da caixa de diálogo que vai aparecer, selecione o tipo de classificação (Masterformat, Omniclass, Uniclass, etc.) e as relacionadas subcategorias;
• finalizada a operação, clique em Confirmar.

GIF animada | Definir IfcClassificationReference em usBIM.viewer+

Conheça usBIM.viewer+ e baixe gratuitamente

Uma vez selecionada a entidade de interesse, você pode ler as informações que acabou de atribuir na caixa das Propriedades:

• IfcClassificationReference indica o código correspondente ao tipo de informação adicionada.
• IfcClassification indica o tipo de classificação adotada.

É importante lembrar que, por não ser um padrão, é sempre necessário que os atores envolvidos concordem com antecedência o tipo de classificação a ser adotada, a fim de deixar unívoca a troca de informações.

Verificar e ler as classificações IFC atribuídas

Se receber um arquivo IFC (gerado por qualquer software) contendo classificações de objetos, você poderá verificar essas informações da seguinte maneira:

• abra o arquivo com usBIM.viewer+;
• selecione uma entidade;
• na caixa das propriedades, leia os seguintes valores:
  • IfcClassificationReference, incluindo o código.
  • IfcClassification, incluindo o sistema de classificação.

Verificação da classificação das entidades com usBIM.viewer+

A imagem acima mostra como a janela selecionada foi classificada com o código Ss_25_30_95_26, referente ao sistema UniClass 2015.

Download arquivo de exemplo

Arquivo de exemplo IFC+

Leia a análise: “padrões openBIM”

FAQ sobre classificação IFC

O que é uma classificação no BIM e por que é fundamental nos modelos IFC?

Com o termo classificação, refere-se a todas aquelas atividades ou processos necessários para a gestão do conhecimento, que ordenam os dados em catalogações apropriadas (classes, seções, categorias ou espécies) unidas entre si por relações e conexões. Um sistema de classificação válido deve ser estável e flexível, de modo a poder ser aplicado em qualquer contexto e ser ampliado com novas partes. No BIM, a classificação é fundamental nos modelos IFC porque permite organizar as informações de maneira única, melhorando a comunicação entre os diferentes atores do processo de construção e a interoperabilidade entre softwares.

Quais são os principais modelos de classificação utilizados no BIM?

Em geral, os objetos podem ser agrupados segundo dois modelos organizacionais principais: a classificação hierárquico-enumerativa e a classificação analítico-sintética (ou a facetas). O primeiro modelo utiliza uma estrutura rígida e unidimensional, com elementos classificados sob uma única categoria de maneira hierárquica. O segundo modelo, por sua vez, é mais flexível e descreve cada objeto através de mais características independentes (‘facetas’), tornando o sistema mais adaptável e aberto.

Como funciona a classificação hierárquico-enumerativa?

A classificação hierárquico-enumerativa é um sistema tradicional baseado em uma estrutura hierárquica rígida, na qual cada elemento pertence a uma única categoria. As categorias estão ligadas por relações de subconjuntos, como em uma árvore genealógica ou na divisão de um livro em capítulos e parágrafos. Cada elemento tem uma posição única na hierarquia e pode ser rastreado através de um caminho do geral ao específico.

O que é a classificação analítico-sintética ou a facetas?

A classificação analítico-sintética, também chamada de facetas, é um sistema aberto e flexível que descreve um objeto através de mais características independentes (as ‘facetas’). Cada faceta representa um aspecto do objeto e pode ser combinada com outras para obter classificações mais detalhadas. Essa abordagem permite adaptar-se facilmente a modificações e novas categorias, melhorando a capacidade de pesquisa e a gestão das informações.

Quais são os principais sistemas de classificação de construção e como se aplicam nos modelos IFC?

Os principais sistemas de classificação de construção são SfB, UniFormat, MasterFormat, UniClass e OmniClass. Cada um deles se baseia em lógicas diferentes (hierárquico-enumerativas ou faceteadas), mas todos podem ser aplicados aos modelos IFC para estruturar os dados e facilitar a comunicação entre profissionais. Os códigos de classificação são associados aos objetos do modelo (paredes, janelas, fundações, etc.), tornando mais clara sua função e permitindo consultas e análises avançadas.

O que é o sistema SfB (Samarbetskommittén för Byggnadsfrågor)?

O plano de classificação SfB, nascido na Suécia nos anos 40, é um dos primeiros sistemas de classificação para a construção. Baseado em uma estrutura ‘a facetas’, organiza os elementos do projeto em quatro tabelas principais: ambiente, elementos de construção, atividades de construção e recursos. Cada característica é marcada por um código que facilita sua identificação e associação com outras tabelas para criar novas combinações de classificação.

Como funciona o sistema UniFormat?

UniFormat é um sistema norte-americano criado em 1973 que classifica os elementos construtivos e as respectivas etapas de execução com base em grupos e subgrupos. Utiliza uma estrutura hierárquico-enumerativa dividida em três níveis principais (grupos, subgrupos e elementos individuais) e códigos alfanuméricos como A10, A1010, etc. É particularmente útil para a estimativa de custos e para a organização das informações em projetos BIM.

O que é o sistema MasterFormat?

MasterFormat é o sistema de classificação mais difundido na América do Norte, desenvolvido pelo CSI e pelo CSC. Organiza as informações em “divisões” numeradas (ex.: Divisão 03 – Concreto, Divisão 05 – Metais) e “seções” de seis dígitos. Foi projetado para facilitar a gestão e a padronização das especificações técnicas e pode ser integrado aos modelos IFC para melhorar a comunicação entre projetistas e construtoras.

Qual é a diferença entre UniClass 2015 e OmniClass?

UniClass 2015, desenvolvido no Reino Unido, e OmniClass, difundido na América do Norte, são sistemas baseados em um esquema facetado que permite classificar as informações por meio de múltiplas características independentes. O UniClass 2015 é estruturado em 11 tabelas (Complexes, Entities, Activities, Spaces, Elements, Systems, Products, etc.), enquanto o OmniClass inclui 15 tabelas que abrangem todo o ciclo de vida da edificação. Ambos são interoperáveis com o padrão IFC e representam uma linguagem comum entre projetistas, construtoras e gestores.

Qual é o papel da norma ISO 12006-2 nos sistemas de classificação BIM?

A norma ISO 12006-2 constitui o referencial internacional para sistemas de classificação na construção civil. Fornece as bases conceituais e as tabelas para classificar entidades, elementos e processos construtivos segundo uma estrutura hierárquica. Embora não seja utilizada diretamente como padrão operacional em modelos BIM, representa a base dos sistemas de classificação modernos como UniClass e OmniClass, garantindo coerência e compatibilidade internacional.

Como funciona a classificação nos padrões IFC?

Nos padrões IFC, a classificação é gerida por meio das entidades IfcClassification e IfcClassificationReference, que permitem adicionar informações complementares às entidades do modelo. Essas classes possibilitam decompor a edificação em partes conforme o sistema de classificação adotado, melhorando a legibilidade e a seleção dos objetos. Por exemplo, é possível distinguir janelas de uma folha das de duas folhas para analisar os dados de forma mais detalhada.

Como criar e modificar classificações em um modelo IFC?

Para criar ou modificar classificações em um modelo IFC, é possível utilizar ferramentas como o usBIM.viewer+. Após abrir o arquivo IFC, basta selecionar “Editar IFC > Edit”, escolher os objetos a serem classificados e, na seção “Classificações”, clicar em “Editar”. Em seguida, seleciona-se o sistema de classificação (por exemplo, MasterFormat, UniClass, OmniClass) e confirma-se a operação. As informações atribuídas ficarão visíveis no toolbox de propriedades como IfcClassificationReference e IfcClassification.

Como verificar e ler as classificações atribuídas a um arquivo IFC?

Para verificar as classificações de um arquivo IFC, basta abri-lo com um visualizador IFC como o usBIM.viewer+, selecionar uma entidade e consultar, no toolbox de propriedades, os campos IfcClassificationReference (código atribuído) e IfcClassification (tipo de classificação adotado). Isso permite controlar a consistência dos dados e facilitar a troca de informações entre os diferentes agentes do projeto.