IFC Formats là gì? Vì sao nó quan trọng đến vậy? Cách thức hoạt động như thế nào? Mối liên hệ với BIM? Dưới đây là tất cả những điều cần biết về IFC Formats.

IFC Formats là gì và tại sao lại quan trọng với BIM

Để trả lời rõ hơn cho câu hỏi ‘IFC là gì’, trước hết cần phải quay lại và giải thích khái niệm về BIM.
BIM là viết tắt của Building Information Modelling (Mô hình thông tin công trình). Theo định nghĩa của NIBS – Viện Khoa học Xây dựng Quốc gia Hoa Kỳ, đây là “sự biểu diễn kỹ thuật số của các đặc điểm vật lý và chức năng của một đối tượng”.

Trước hết, BIM là một phương pháp vận hành chứ không phải là một công cụ. Nó cần được hiểu là một quy trình số hóa công trình, sử dụng một mô hình thông tin kỹ thuật số chứa tất cả thông tin liên quan đến toàn bộ vòng đời của công trình: thiết kế, thi công, quản lý, bảo trì và tháo dỡ.

Một trong những đặc điểm cốt lõi của BIM là khả năng hợp tác dễ dàng hơn giữa các bên liên quan trong các giai đoạn khác nhau của vòng đời công trình, nhằm chèn, trích xuất, cập nhật hoặc chỉnh sửa thông tin của mô hình, chẳng hạn như:

  • Nhà thiết kế kiến trúc xác định các chức năng, hình dạng và hình học để tạo ra mô hình 3D (hoặc quản lý việc chuyển đổi từ 3D sang IFC)
  • Kỹ sư kết cấu xác định và tính toán các thành phần kết cấu
  • Quản lý an toàn phân tích và dự báo các vấn đề tiềm ẩn trong các giai đoạn vận hành
  • Quản lý bảo trì phác thảo và kiểm tra các khía cạnh kỹ thuật của công trình cần được giám sát trong suốt vòng đời sử dụng

Tất cả điều này yêu cầu một định dạng tiêu chuẩn cho phép khả năng tương tác và trao đổi dữ liệu một cách an toàn, không có lỗi và/hoặc mất mát thông tin: đó chính là mục tiêu của IFC Formats.

Tóm lại, IFC là một định dạng mở, được thiết lập như một tiêu chuẩn quốc tế, cần thiết cho việc trao đổi mô hình và nội dung thông tin. Nó cũng được sử dụng để trao đổi thông tin trong nội bộ nhóm dự án và giữa các phần mềm khác nhau, trong suốt quá trình phát triển thiết kế, thi công, vận hành và bảo trì.

Các đặc điểm của IFC Formats

Như đã đề cập, IFC là một định dạng tệp mở và trung lập, được thiết kế bởi buildingSMART International để hỗ trợ khả năng tương tác giữa các ứng dụng riêng lẻ hoạt động trong ngành xây dựng và đã được đăng ký như một tiêu chuẩn quốc tế chính thức ISO 16739:2013.

IFC, ban đầu được tạo ra như một định dạng tệp mở, tương tác và có thể thay thế, có khả năng đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau. Nói một cách chính xác, IFC không chỉ là một định dạng trao đổi, mà là một sơ đồ, tức là một cấu trúc dữ liệu hoặc đặc tả. Sơ đồ IFC có thể được coi là một “hệ thống lưu trữ” để tổ chức và mang dữ liệu kỹ thuật số.

Hãy cùng xem chi tiết các đặc tả của sơ đồ này.

Interchange files

Có thể xem IFC như một tệp trao đổi vì nó cho phép chuyển giao các hình học và thông tin mà không làm thay đổi cấu trúc của toàn bộ hệ thống và các phần riêng lẻ. Các đối tượng sẽ có vị trí chính xác trong không gian và sẽ được phân biệt theo các danh mục, đặc tính và chức năng

Data model

Mô hình dữ liệu có nghĩa là cấu trúc lý thuyết gắn liền với mô hình, giúp quản lý nó, tức là khả năng phân tách và lắp ráp lại mô hình theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng cụ thể.

Các tiêu chí cơ bản cho cấu trúc mô hình dữ liệu như sau:

  • Với bộ lọc dữ liệu, chúng ta có thể chọn các thành phần nào sẽ được trao đổi, vì chỉ có thông tin và hình học thiết yếu mới cần được tích hợp cho một mục tiêu cụ thể.
  • Thông qua các thuộc tính, chúng ta có thể báo cáo thông tin nào sẽ được đưa vào các đối tượng mô hình và mối quan hệ nào sẽ được thiết lập giữa chúng.
  • Với các thuộc tính chi tiết, chúng ta có thể xác định các đặc tính mà các đối tượng liên quan cần có.
    Archive element

Dữ liệu phải có thể sử dụng được bởi nhiều người vận hành và trong một khoảng thời gian dài. Vì lý do này, định dạng IFC, là một định dạng mở, có thể truy cập bởi bất kỳ ai vào bất kỳ thời điểm nào, bất kể phần mềm được sử dụng và phiên bản của nó. Việc lưu trữ và bảo tồn tệp IFC phải luôn đảm bảo khả năng tham khảo dễ dàng. Do đó, dữ liệu mô hình phải được cấu trúc và các mô hình sẽ được xác định theo mục đích sử dụng và chức năng của chúng.

Data schema

IFC là một sơ đồ dữ liệu gán tên và mối quan hệ giữa các đối tượng, điều này không chỉ tối ưu hóa hệ thống lưu trữ mà còn giúp các đối tượng có thể đọc được bởi các phần mềm khác nhau.

Tóm lại:

  • IFC Formats bao gồm các thực thể hình học và phi hình học.
  • IFC Formats chứa hình học của công trình và dữ liệu liên quan đến các thành phần của nó.
  • Bằng cách xuất dữ liệu từ một dự án thực hiện theo phương pháp BIM sử dụng tệp IFC, dữ liệu được chuyển từ ứng dụng này sang ứng dụng khác.
  • Định dạng IFC là mở, miễn phí và có tài liệu đầy đủ. Bằng cách cung cấp giao diện xuất và nhập IFC, tuân thủ tiêu chuẩn IFC, các nhà cung cấp ứng dụng phần mềm có thể đảm bảo khả năng tương tác với hàng trăm công cụ và ứng dụng BIM khác.

IFC Formats hoạt động như thế nào trong các dự án BIM?

Định dạng IFC là một mô hình dữ liệu chuẩn hóa mô tả:

  • Danh tính và ý nghĩa: đối tượng, tên, chức năng
  • Đặc tính: vật liệu, màu sắc, tính chất

Mối quan hệ giữa:

  • Các đối tượng (ví dụ: tường, sàn, cửa sổ)
  • Các khái niệm trừu tượng (ví dụ: hiệu suất, chi phí)
  • Các quy trình (ví dụ: lắp đặt, lắp ráp)
  • Con người (ví dụ: chủ sở hữu, nhà thiết kế, nhà thầu, quản lý).

Sơ đồ IFC có khả năng định nghĩa các yếu tố công trình, sản phẩm chế tạo sẵn, hệ thống cơ khí/điện, và thậm chí là các mô hình trừu tượng nhất cho phân tích kết cấu, phân tích năng lượng, phân bổ chi phí, lập kế hoạch công việc và nhiều hơn nữa. Sơ đồ IFC định nghĩa các lớp đối tượng và mối quan hệ của chúng.

IFC cũng định nghĩa các mối quan hệ giữa các yếu tố công trình và do đó:

  • Các báo cáo mô tả cách các thành phần là một phần của công trình.
  • Các mối quan hệ liên quan đến cấu trúc không gian, ví dụ như cách khu đất được cấu thành từ các công trình, tầng, không gian và cách các không gian được nhóm lại thành các khu vực chức năng.
  • Các báo cáo khác liên kết vị trí của các yếu tố trong các hệ thống, hữu ích cho vận hành và bảo trì.

Sơ đồ IFC có thể được biểu diễn dưới nhiều định dạng tệp khác nhau, phổ biến nhất là STEP như IFC-SPF, nhưng cũng có thể là XML hoặc tệp ZIP.

  • IFC-SPF là định dạng văn bản trong ngôn ngữ mô hình hóa dữ liệu express. Nó có kích thước nhỏ gọn và là định dạng IFC được sử dụng nhiều nhất.
  • IFC-XML là định dạng trong ngôn ngữ đánh dấu mở rộng XML. Mặc dù XML là một ngôn ngữ lập trình phổ biến hơn, IFC-XML có kích thước tệp lớn hơn so với IFC-SPF và ít được sử dụng hơn.
  • IFC-ZIP là định dạng nén ZIP của tệp IFC-SPF. Một tệp .ifcZIP thường nén được 60-80% tệp .ifc và 90-95% tệp .ifcXML

IFC Formats là nền tảng quan trọng trong mô hình BIM, giúp trao đổi dữ liệu dễ dàng giữa các phần mềm khác nhau. Việc hiểu rõ IFC sẽ giúp bạn tối ưu quy trình thiết kế, xây dựng và quản lý công trình một cách hiệu quả hơn.