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Tutto quello che c'è da sapere sul formato IFC - pt. 1

IFC, Industry Foundation Classes, è uno di quei termini di cui si sente spesso parlare a proposito di BIM ma che non tutti conoscono. Sappiamo che nasce per iniziativa di BUILDINGSMART e che si tratta di un formato di file d’interscambio aperto e interoperabile: vero, ma solo in parte perché risponde a diverse altre esigenze.

Possiamo quindi definirlo come:

• File d’interscambio per poter trasferire un modello da un software a un altro;
• Modello di dati, per estrapolare tutte le caratteristiche necessarie a un particolare uso del BIM;
• Elemento d’archivio, per poter conservare le informazioni in modo sicuro e duraturo.
• Sistema di classificazione terminologica: assegniamo a ogni elemento un termine appropriato e in modo univoco.

FILE D’INTERSCAMBIO

È probabilmente la funzione principale per la quale il formato IFC è noto. Permette di trasferire le geometrie e le informazioni mantenendo la struttura dell’insieme e delle parti. Se importiamo un qualsiasi formato CAD 3D possiamo ottenere geometrie anche piuttosto precise ma che non sono associate al piano di appartenenza e non avremo distinzione fra le categorie degli elementi: in poche parole, otterremo un unico blocco di geometrie o, nella migliore delle ipotesi, un insieme di oggetti separati ma indistinti. Viceversa, attraverso l’importazione con il formato IFC, gli oggetti avranno una corretta collocazione nello spazio (piano di appartenenza, Aree funzionali, ecc.) e saranno distinti fra di loro per categorie, caratteristiche e funzione.

Ma a che scopo effettuiamo l’esportazione ed importazione dei file? Sostanzialmente esistono due ordini di ragioni: per effettuare un’analisi delle prestazioni del manufatto o per poterlo modificare con altri mezzi. Il formato IFC gestisce entrambe le situazioni adottando diverse modalità di esportazione, come modello editabile o come modello di riferimento per il coordinamento.

Nel primo caso gli oggetti del modello saranno convertiti negli strumenti corrispondenti all’interno del software di destinazione: un elemento “trave” creato in ARCHICAD verrà quindi trasformato nel corrispondente elemento “trave” nel software destinatario e sarà pertanto editabile, vale a dire modificabile come fosse stato generato dall’applicativo stesso; ciò non è però sempre e del tutto vero per via di alcune variabili che prenderemo in considerazione nei prossimi articoli di questa serie sul formato IFC. Questa modalità è in uso fondamentalmente nelle fasi iniziali del progetto, fra modelli provenienti da uno stesso ambito disciplinare, (o comunque affini, come architettura e strutture) o in casi eccezionali, nel caso ad esempio venga affidato l’incarico a un altro studio e ci sia la necessità di trasferire in toto le caratteristiche del progetto insieme all’incarico stesso.

La seconda modalità di interscambio è quella del modello di riferimento: essenzialmente non si va a toccare il modello importato e lo si incorpora così com’è. Ciò non significa che si tiene per buono un modello zeppo di errori e anzi si procederà a diversi aggiustamenti fino a quando i diversi modelli, per lo più provenienti da campi disciplinari diversi, coincideranno secondo modalità e coordinate condivise. In questo modo viene perfettamente preservata l’attribuzione di ruoli e responsabilità, dove nessuno, al di fuori del responsabile stesso del modello, sarà in grado di apportare modifiche non concordate.

MODELLO DI DATI

Con Modello di dati intendiamo la struttura concettuale che applichiamo al modello per gestirlo: in pratica è la capacità di smembrarlo e ricomporlo in modi diversi a seconda di un fine specifico.

I parametri che costituiscono la struttura del Modello di dati sono essenzialmente tre:

• Il filtro dei dati: possiamo scegliamo quali componenti interscambiare e quali no. Nel BIM la ridondanza dei dati è altrettanto dannosa quanto la loro mancanza. È necessario che per un determinato scopo siano incorporate solo e soltanto le geometrie e le informazioni necessarie.
• Proprietà: scegliamo quali informazioni andranno a popolare gli oggetti del nostro modello e in che relazione saranno articolate fra di loro.
• Attributi: scegliamo le caratteristiche che dovranno avere gli oggetti nella scena.

Il Modello di dati dipende dal Processo di sviluppo BIM e non unicamente dalle caratteristiche interne al formato IFC: i file proprietari sono identici indipendentemente dall’obiettivo e dal destinatario, cambiano i contenuti del modello senza intaccare la struttura informatica stessa; in IFC invece il contenuto del modello influenza la struttura informatica e due file IFC possono essere fra loro molto diversi, per dimensioni e caratteristiche.

ELEMENTO D’ARCHIVIO

Il Decreto n°560/2017 altrimenti noto come “Decreto Baratono” o “Decreto BIM” all’articolo 4 richiama il principio dell’interoperabilità, sottolineando come i dati debbano

“essere richiamabili in qualunque fase e da ogni attore durante il processo di progettazione, costruzione e gestione dell’intervento secondo formati digitali aperti e non proprietari […]. Le informazioni prodotte e condivise tra tutti i partecipanti al progetto e alla gestione dell’intervento sono fruibili senza che ciò comporti l’utilizzo esclusivo di applicazioni tecnologiche commerciali tecnologiche commerciali individuali specifiche”.

I dati devono quindi essere fruibili da più operatori e per un ampio arco temporale: il formato IFC, contrariamente a quanto accade per i formati proprietari, è accessibile da chiunque, indipendentemente dallo strumento adottato e dalla sua versione, oggi come fra 10 – 20 anni.

L’archiviazione non consiste unicamente nel conservare un documento ma deve altresì garantire le condizioni per una sua agevole consultazione: ciò significa ancora una volta che i dati contenuti nel modello devono essere strutturati e che i modelli stessi devono essere individuati e distinti secondo funzione e utilizzo.

I modelli sono per lo più aggregati in un insieme coordinato di più modelli singoli, ognuno dei quali fa riferimento a una disciplina, a una funzione o a una parte del manufatto. L’archiviazione del modello deve quindi riferirsi alla parte e all’insieme, le aree di pertinenza e gli oggetti che lo compongono.
L’archiviazione deve infine porsi la questione della tracciabilità dei dati, la loro affidabilità e trasparenza.

TERMINOLOGIA

Per poter essere opportunamente archiviato, un elemento deve essere innanzitutto organizzato all’interno di categorie che ne consentano la classificazione (l’oggetto fa parte di un determinato insieme di oggetti analoghi) e l’identificazione (quel particolare oggetto viene facilmente individuato e distinto da tutti gli altri che pure hanno le stesse caratteristiche). IFC è quindi un sistema classificatorio in grado di assegnare un nome e delle relazioni fra gli oggetti che serviranno, oltre ad ottimizzare il sistema d’archiviazione, a rendere gli oggetti leggibili reciprocamente da diversi software.

DIVERSI STANDARD, OLTRE IFC

In questi pochi paragrafi abbiamo fatto riferimento più volte al concetto di uso e scopo del modello (concetti ricorrenti tra l’altro nella norma ISO 19650): possiamo effettivamente considerare IFC come un’entità informatica ma che dipende fortemente dal Processo di progettazione e gestione, diciamo un 50% di Tecnologia e un 50% di Gestione.

Proprio perché non è possibile considerare il solo aspetto tecnico informatico, BuildingSmart ha sviluppato non soltanto il formato IFC ma anche altri standard quali:

IFD International Framework Dictionary: altrimenti noto come BsDD (BuildingSmart Data Dictionary) fornisce una mappa dei termini più usati nel settore dell’edilizia. E’ codificata dalla norma ISO 12006-3.

IDM Information Delivery Manual: descrive chi fa cosa e come. Corrisponde in sostanza al Piano Operativo del BIM (BEP, PGI, ecc.) e fornisce tutti gli elementi utili allo sviluppo del progetto. Questi devono definire i requisiti d’interscambio tra software, il processo (attività, tempi, responsabilità), i vincoli (normativi, legali, ecc.), attività di verifica. E’ normato dalla ISO 29481-1 e 29481-2.

MVD Model View Definition: sono dei filtri che traducono i concetti espressi nella IDM in specifiche tecniche che daranno quindi origine ai file IFC secondo le proprietà richieste. Questi vengono elaborati da BuildingSmart International in collaborazione con enti indipendenti o organi di standardizzazione internazionale. Esistono alcuni MVD base dai quali se ne possono ricavare diversi più specifici.

Ogni file IFC è quindi una possibile configurazione del modello che viene via via definito lungo un percorso e che risponde esattamente ad uno scopo preciso.

Si parte dal riconoscimento dei vincoli progettuali, normativi e procedurali; vengono considerate le altre parti di progetto che influiscono sullo sviluppo del modello di scopo; si prendono in considerazione i requisiti progettuali e vengono definiti gli standard d’interscambio e, da ultimo, viene effettuato un ciclo di verifiche fino a quando, una volta che abbiamo espletato tutte le sue funzioni, il modello potrà essere considerato infine elemento archiviato.

© Richard Petrie, Chief Executive di buildingSMART international

Per una visione d'insieme, ecco i link a tutti gli articoli sul formato IFC:

1. Introduzione al formato IFC;
2. L'identità nel formato IFC;
3. Le relazioni nel formato IFC;
4. La rappresentazione del formato IFC;
5. Le proprietà nel formato IFC.