Формат IFC как инструмент контроля: целеполагание, устройство, интероперабельность

Консорциум buildingSMART метафорически описывает IFC как замороженную копию реального объекта, как PDF файл к BIM модели: он статичный и не предполагает изменений. В IFC файле содержатся необходимые данные для анализа модели на разных этапах жизненного цикла объекта.

Несмотря на то, что IFC формат был зарегистрирован Международной организацией по стандартизации (ISO) еще в 2005 г. и принят в качестве официальной нормы, он зачастую продолжает использоваться проектными компаниями только для внутренних нужд, а в Российской Федерации к нему обращаются крайне редко и на очень точечных проектах. Такое использование не отвечает основным причинам и целям создания формата и не отражает основные задачи, которые решает IFC.  

Задачи, которые решает IFC

Главной целью обращения к IFC файлам является контроль: формат позволяет контролировать потоки информации, сроки работ и денежные средства. Контроль оказывается максимально упрощен благодаря структуре и опыту, заложенному в него международными девелоперами. Консорциум buildingSMART, стейкхолдер формата, стимулирует его обновление и развитие именно как инструмента контроля над капитальными затратами на каждый объект. 

Второй важнейшей функцией IFC является создание независимой настраиваемой САПР-среды на объекте, объединившем большое количество подрядчиков. Подрядчики  могут использовать в своей работе различные САПР-системы, САПР-независимые среды, собственные ERP-системы, в результате чего данные генерируются в многочисленных неинтероперабельных форматах. И для эффективного взаимодействия и контроля над расходами, сроками и информацией оказывается необходим унифицированный формат.

Следующим преимуществом IFC становится обмен опытом. Мы привыкли к тому, что разработчики всевозможных приложений предлагают пользователям шаблоны, тем самым, повышая привлекательность продукта, давая дополнительную ценность в UX; достаточно вспомнить шаблоны в Microsoft Word, Excel, Outlook и в сервисах различных CRM-систем. IFC не стал исключением: хранилище данных и его структура - это и есть та самая квинтэссенция пользовательского опыта. Например, формат и базовые требования к классу позволят обратить внимание пользователя, выполняющего монтаж двери, на свойства этой двери, на свойства технологической карты ее монтажа, на то, что в процесс монтажа будут вовлечены разные участники с разными ролями и ответственностью. Обращение к IFC классам откроет пользователю доступ к международному опыту, заключенному в стандартах ISO, без необходимости обращаться к первоисточнику стандартов. Таким образом, IFC - это уже собранный полноценный продукт для работы с проектом, позволяющий прогнозировать жизненный цикл объекта того или иного характера.
    Ключевым оказывается использование IFC как инструмента для фиксации авторских прав и ответственности. Передача информации от одного исполнителя  другому включает лишь те данные, которые требуются на следующем этапе, в то время как данные предыдущего этапа остаются у непосредственных разработчиков. Эта функция может не иметь большого значения в проектировании коттеджа, небольшого торгового центра или гостиницы, но критически важна на крупных международных объектах. Не стоит забывать, что buildingSMART - это международный консорциум, объединивший крупных международных девелоперов и именно на их базе произошло рождение IFC формата как такового (из схемы Express спецификации 10303).

Сферы применения IFC

Главными сферами применения IFC формата являются крупные региональные и сложные международные проекты, в свете этого меняется отношение к самому формату, некоторым возможным ошибкам, связанным с импортом или экспортом, к деталям, связанным с настройкой таблиц внутри САПР-систем. Сложный и масштабный международный проект, объединяющий множество подрядных компаний (например, аэропорт в Кувейте или проект Pontsteiger в Амстердаме), требует построения сложной структуры обмена данными и тонкой настройки информационных потоков. В этом случае именно IFC послужит инструментом, позволяющим интегрировать системы между собой и осуществлять эффективный обмен информацией и контроль за сроками и затратами. 

К IFC обращаются в проектах с государственным участием. Проприетарные форматы подразумевают авторское право на изменения и недоступны для тех, кто не купил лицензию, а значит, не могут использоваться государственными структурами с целью обмена данными. В проектах с государственным участием мы неизбежно обращаемся к открытым форматам, это справедливо и для прохождения экспертизы модели. Уже несколько проектов Московской Государственной Экспертизы и “Центра государственной экспертизы” в Санкт-Петербурге пройдены с участием проектных компаний и экспертизы посредством IFC формата с открытой спецификацией.
Важно помнить, что экспертиза не может вносить изменения в проект, а форматы с открытой спецификацией являются статичными и не предполагают внесения изменений в содержимое файла. Ответственность, которая вложена в проектное решение и передана экспертам для оценки, имеет огромное значение, у эксперта не должно быть возможности изменять проектное решение; его задача - уведомить проектировщика (на котором лежит ответственность) о необходимости такого изменения. 

IFC используется при управлении объектами капитального строительства, поскольку он представляет собой текстовый формат, совместимый с любой ERP-системой. На основании свойств продуктов и детальности модели ERP- система ТСЖ, нефтеперерабатывающего завода или атомной электростанции сможет управлять информацией и сообщать о требующихся текущих или капитальных ремонтах оборудования. Данный процесс может масштабироваться и на государственное управление или управление информацией об объектах капитального строительства: выдачу разрешений на строительство, построение процессов, связанных с управлением объектами капитального строительства и др. Такие примеры сегодня известны: одной из передовых стран здесь является Финляндия, где вся столица, Хельсинки, и несколько близлежащих городов управляются на основании геоинформационных систем и систем, построенных на базе IFC. На них основаны все государственные мероприятия, касающиеся  объектов капитального строительства, а значит, государственному заказчику не потребуется закупка программного обеспечения, не требуется техническая поддержка вендоров и в этот момент не будет осуществляться лоббирование какого-либо продукта.

Операции с моделью, содержащейся внутри IFC файла, осуществляются по заданным функциям, в частности, стейкхолдер формата, buildingSMART,  определяет 50 функций, которые обеспечивают так называемый BIM Use, то есть, использование модели с целью воспользоваться информацией, лежащей внутри IFC файла (текстового формата с открытой спецификацией). Эти 50 комплексных функций, позволяют осуществлять управление на всех этапах - от эскизирования, построения цепочки поставок, непосредственного производства и монтажа до эксплуатации и текущего капитального ремонта.
 

Устройство IFC файла

Выше мы описали основные сферы применения  IFC формата и задачи, которые он решает, теперь предлагаем разобраться в его устройстве. Если открыть  IFC файл, мы увидим набор текстовых данных (идентификаторов) на английском языке. Со структурной точки зрения, IFC файл можно представить как один большой шкаф с настраиваемыми полками, который позволяет складывать двери на полку с дверями, окна - на полку с окнами и тд. Благодаря возможности пользовательской настройки с помощью утилиты IfcDoc мы можем создать “шкаф” под конкретный проект, будь то большой, структурированный аэропорт или сложный железнодорожный тоннель. Любой объект можно “положить” в формат IFC, для этого часто необходимо вручную модифицировать схему; такую задачу не удастся решить на основании базовых функций Revit или Tekla. Сложные системы такого характера вручную настраиваются BIM-менеджерами высокого уровня, обладающими необходимыми компетенциями и пониманием того, как именно устроен “шкаф”, в котором хранятся данные. 

Продолжая метафору, на полки “шкафа” ставятся книги, написанные на разных языках, и здесь нам необходим единый словарь данных, buildingSMART Data Dictionary, обеспечивающий единообразие машиночитаемой терминологии. Именно с его помощью удается однозначно интерпретировать данные, то есть, понимать, что ширина дверного проема - это именно ширина дверного проема в свету, а не ширина дверного полотна, а теплопроводность будет однозначно интерпретироваться как теплопроводность, сертифицируемая в данном регионе.  Единое понимание данных имеет огромное значение в рамках крупных международных и региональных проектов с участием большого количества подрядных компаний, то есть, проектов, для которых, в первую очередь, и был разработан IFC формат. На крупном проекте зачастую пересекаются сложные схемы классификаций, такие как ETIM, eCl@ss, coClass, omniClass, UniFormat, используемые разными подрядными компаниями, выполняющими различные виды работ, например, бетонные работы, работы по монтажу фасадов, работы по монтажу сложных вентиляционных систем, электрических систем. Каждая компания пользуется своей классификационной системой, этим и обусловлена потребность в методологии работы со словарями и схемами данных, которая позволит точно определить необходимую “полку” и “страницу книги” и однозначно понять подрядчика, выполняющего определенные работы. 

Проектная деятельность и потребности тех, кто пользуется IFC форматом, является одной из основ для системы стандартизации ISO, тесно взаимодействующей с buildingSMART. Технический комитет СEN/TC 442 по информационному моделированию обеспечивает buildingSMART необходимым контентом - опытом, приобретенным на строительных площадках сложных проектов, на базе которого можно утверждать результаты процессов, построения систем, стандартизаций и с привлечением ISO перекладывать их на конкретные документы. Интеграция и тесное взаимодействие buildingSMART как консорциума и ISO как международной организации позволяет получать документы, на основе которых выстраивается работа на международном уровне. 

Пока сложно прогнозировать широкое применение IFC формата в Российской Федерации, тем не менее, он уже получил  международное признание и доказал свою эффективность как ключевой инструмент, позволяющий экономить колоссальное количество финансовых и временных ресурсов на крупных проектах и достигать уникальных результатов. 

Нам бы очень хотелось, чтобы в Российской Федерации IFC стал ключевым форматом для обмена данными и чтобы максимальное количество компаний, заинтересованных в крупных региональных проектах,  принимали участие в работе buildingSMART Россия и существующих в консорциуме рабочих группах.