1、 IFC工业基础类Industry Foundation Class2019.6.5n建筑领域标准化nIAI简介nIFCnIFC和STEPnIFC进展1.建筑领域标准化1.1 标准的意义1.2建设领域信息标准化1.1标准的意义nISO术语：标准是“由有关各方根据科学技术成就与先进经验,共同合作起草,一致和基本同意、并由标准化团体批准的技术规范或其它公开文件，其目的在于促进最佳的公共利益。”n我国的国家标准术语：标准是“为在一定范围获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复的使用规则、导则或特性的文件。该文件经协商一致制定并经一个公认机构批准。”n标准的目的：促进最佳的共同利益n标准化的对象：
2、活动或其结果n标准的先进性：技术和管理 通过标准，对具有公共性的活动或结果进行规范，以便推进技术进步，促进公共利益。n通过标准，对具有公共性的活动或结果进行规范，以便推进技术进步，促进公共利益。n在推进我国建设领域信息化的过程中，我们有必要建立和健全有关标准1.2建设领域信息标准化n1.2.1建设领域的复杂性n1.2.2建设领域信息化标准的目标n1.2.3现有相关标准1.2.1建设领域的复杂性n建设领域是一个相当庞大的范畴n信息之间的一致性 分别制定各方面的标准，一方面很难保证这些标准之间的一致性，另一方面也很难获得明显的效果。1.2.2建设领域信息化标准的目标n信息交换：主要考虑建设领域的企
3、业之间、企业和政府部门之间、或者一方内部同类软件系统之间的数据交换。n信息综合利用 对应于企业或政府部门等对多方信息的综合利用。1.2.3现有相关标准n用于数据交换的标准 图形标准：ANSI的IGES ISO的STEP AutoCAD的DXF和DWG文件格式 我国：2019年 CAD通用技术规范 文档交换：目前还没有国际标准n关于信息交换过程的标准 EDI标准 ISO的EDIFACT标准n用于多方信息综合利用的标准 MASTERFORMAT、CICS基础上的UniClass aecXML标准 目前我国还不存在这方面的行业或国家标准n用于系统集成的标准n 数据标准模型n 系统接口标准 STEP标
4、准和IFC标准2.IAI简介International Alliance for Interoperability Standardn12家AEC/FM 行业的企业发起n目的：使用别人的信息而不用考虑对方使用什么软件以及是谁在使用该软件n在 95年A/E/C Systems 于Atlanta的会议上，展示了应用软件的模型n目前IAI的成员已经有20个国家的600多家企业n9 chapters interoperability/2.IAI简介nIAI的目标 实现AEC/FM行业软件互用nIAI的任务 在项目生命周期中，通过约定规则和技术应用软件来定义、改进和发布共享数据说明书。nIAI的任务 非
5、盈利的组织会员对任意 AEC/FM 行业的企业都开放AEC/FM行业的专家和专业软件设计人员共同制定标准说明书说明书对所有的软件开发商开放 说明书是可扩展的说明书会不断发布新版本2.2 IAI组织2.2.1chaptern每个章节相互独立,组织形式按照当地的习惯。n领域委员会：领域专家和技术专家n委员会提出说明书和模型2.2 IAI组织2.2.2国际组织nInternational Council(IC)nInternational Executive Committee(EXCOM)nInternational Technical Management(ITM)nSpecification
6、Task Force(STF)nSoftware Implementation(SIC)nResearch/Advisory(RAC)3.IFCnIFC的由来nIFC模型n工业基础类IFC3.1 IFC的由来n建设领域有很多的规范。这些规范独立发展，形成了自己特有的术语，信息表达方式和交流方式。n使得在各规范下共享信息带来了很多问题，即使在同一规范下，也存在工程信息丢失和交流困难。n 增加了工程的造价AEC/FM行业的期望n更好：更好的质量、更少的责任n更快：减少设备和资料运输时间n更便宜：据统计AEC/FM 行业30的费用是由于信息交流和施工过程分散不连续引起的n国际化：解决方法n在某个平台
7、及其配套软件上实现标准化 要求部分企业购买新的软件甚至硬件 员工的培训n寻找各平台和软件之间的“最小公分母”，在此基础上实现信息交流 经济上可行nIAI的工作就是找出最小公分母。n一个软件生成的数据能够被另一个使用同样标准、说同样语言的软件理解，这将对建筑过程产生很大的影响。3.2 模型n用来标志信息的结构以及它和其他信息之间的关系nIAI的主要交付使用的部分n对需求作出了正式的说明n能被软件开发人员用来创建和IFC相适应的应用软件n最常用的模型是过程模型和对象模型n过程模型：n描述了在设定的事务活动中执行的任务n描述了任务之间信息如何传递和需要传递哪些信息。即，它描述了一个任务传递到另一个任
8、务的信息及信息处理之后的最终结果n它的值可以是:as-is;to-ben过程模型是事务进度计划改进和再设计的重要工具。n表示方法：图形符号 IDEF0 n对象模型 对象模型表示用于交换和共享的信息内容和结构 数据结构必须支持已确定的事务过程n表示方法：基本方法：电子表格 图形方法：EXPRESS-G 说明书方法：EXPRESS 界面方法：the Interface Definition Language描述3.3 工业基础类IFC3.3.1类定义nIAI的意图就是要把一个已建造的设备可能发生的事件用电子的形式表现出来.(设备包括真实的物体,也包括抽象的概念,比如空间、组织、过程。)n这些说明提
9、供的数据结构使得工程模型在应用软件中能共享数据n每个说明构成了一个“类”。n之所以被称为工业基础类是原因：由 AEC/FM 行业定义为共享工程模型提供了基础是以一种公认的方式定义事件的类，是建筑施工中的“通用语言”3.3.2 IFC的作用n1.基于IFC的类对象允许 AEC/FM行业的人员共享工程模型，也允许他在工程模型中创建自己定义的对象。后续人员可以使用以前定义的对象。提高了造价评估、建筑服务、维护设计、施工和设备管理的效率。n2.IFC使 AEC/FM 行业的应用软件能协同工作。软件开发人员可以使用IFC来开发基于IFC说明书的软件。支持IFC的应用软件将使项目组的成员共享电子格式的工程
10、数据。保证了数据的一致性和统一管理。更进一步，共享数据设计之后，在施工期间将继续改变。工程设计小组产生的信息可以通过支持IFC的应用软件智能的以电子格式传递给施工组和建筑设备管理商。3.3.3 IFC的开发过程使用情形类接口过程图属性对象模型类关系测试3.3.4 IFC的实现nIAI 不编写软件nIAI 开发IFC对象模型和配套说明n应用软件由软件开发商独立开发n使用IFC的数据使用的三种可能方法n1物理文件 Express（ISO 10303 part 21.）n2把数据放在数据库中（工程模型服务器）nStandard Data Access Interface（ISO 10303 part
11、 22）n3软件接口（目前还处于试验阶段）3.3.5IFC发布历史nIFC Release 1.04个领域:architecture,HVAC engineering,construction management,facilities management确定了核心模型加扩展插件的软件结构nIFC Release1.5n领域没有很大的变化n推出了用于实用软件开发的平台nIFC Release 2.0（2000年十月）n扩展了IFC对象模型的领域范围n核心模型和资源模型的关键部分没有变化,只是为了支持新的领域过程添加了一些附加属性.nIFC Release 3.0n将大幅度增加IFC模型对象的
12、领域覆盖范围.3.4 IFC 2x3.4.1IFC2x领域范围nProject ManagementnEstimatingnCost ManagementnSchedulenFacilities ManagementnArchitecturenBuilding3.4.2 IFC 2x的功能3.4.3 IFC2.x 大纲Domain LayerInteroperability LayerCore LayerResource Layern每个层都定义了一些实体类、枚举类型nDomain Layer领域层n领域层定义了本领域的基本概念n领域层，连同协作层和核心层，提供了用于应用软件信息交换的一系列模
13、型。nResource Layer资源层n资源层定义了用来表示模型的资源.n协作层n协作层定义了各个领域之间关于协作方面的基本概念Core Layer 核心层nKernalnIfcKernel 定义了IFC体系结构中最抽象的部分。n基本上是按照对象模型的字面意思被定义的。比如对象、属性、关系、产品、过程、控制等。nKernal是核心层的下一个层次扩展核心层的主要进入点。nKernal 处理的是最基本的功能。如产品空间相对布置、过程的时间控制、设备分类和嵌套。nKernal是IFC可扩展性的基础，因其提供了：n代理人定义n对象类型定义n属性定义 ifcRoot ifcObject ifcRela
14、tionship ifcPropertySet 他们形成了IFC结构中的最高层。nCore Extension Layer扩展核心层n扩展核心层提供了对Kernal中的IFC模型的最初的扩展3.4.4 参与2x实现的公司nAuto desknbentleynGraphisoftnNemetscheknVisio4 IFC和STEPnSTEP简介nSTEP与IFC4.1 STEP简介4.1.1STEP概述n产品数据交换标准(Standard for the Exchange of Product Model Data)n由ISO组织开发（ISO TC184/SC4）n针对产品建立其完整的、计算机
15、可解释的数据，这样的数据可以应用在产品的全生命周期，包括设计、分析、计算、制造、维护各个阶段。n产品数据包含产品的属性，IGES标准没有包含4.1.2 STEP的特点n着眼于产品数据交换和共享的标准n使用计算机可读的语言对标准进行描述n适用于多个应用领域n将对STEP标准的一致性测试方法标准化4.1.3 STEP主要内容（1）STEP的组成七个系列：0系列 ：概述和基本原则10系列：EXPRESS语言20系列：实现方法30系列：一致性测试方法40系列：通用产品模型100系列：应用资源200系列：应用协议（2）STEP层次概念 应用层 信息结构 逻辑层 数据结构 物理层 文件结构用专门术语描述某
16、种应用用EXPRESS语言描述的产品数据结构正文编码（3）实现方法 STEP的实现需要由EXPRESS语言变换（映射）成相应的语言形式。STEP至少有三种实现方法：文件交换（File Exchange）应用编程接口（API）数据库实现（Database Implementations）4.1.4 STEP在建设领域 信息化中的可用性nSTEP是先进的国际标准nSTEP关于某些应用领域的标准已经形成n建设领域的应用标准并未形成n日本的建设CALS/EC开发了建设领域的图形数据交换标准SXF4.2 IFC和STEPnIFC和STEP都认识到了建设领域现行的标准将会演变标准的可能性nIAI 意识到要
17、将IFC发展成正式工业标准，STEP是适合的合作组织。n2019年十月，在STEP于Florence和IFC于新加坡的国际会议上，IFC和STEP达成了谅解备忘录。nIAI成员企业通过技术输入和参与来加强STEP在建筑施工领域的开发力量。n在STEP范围类，通过对IAI的技术输入，使用一定的技术和标准来加强IAI对IFC的开发5 IFC最新进展n新加坡BP Expert SystemnIFC3.05.1 BP Expert5.1.1 BP Expert简介nBP Expert是一个将CAD技术和人工智能技术结合的软件 n功能：自动检查工程方案nCAD图直接输入n自动读取设计图n根据建筑规范自动
18、检查设计图的细节n早在1984年，就已提出概念n1991年，新加坡建筑管理局和国家计算机委员会耗资S$100万来坐研发，测试概念的可行性n2019年，BP Expert 发布.n是第一个在CORENET 中实现建筑计划人工智能检查的系列软件5.1.2 BP Expert 组成3个部分：集成建筑计划检查系统 Integrated Building Plan Checking System(IBP)集成建筑服务计划检查系统the Integrated Building Services Plan Checking System(IBS)集成结构计划检查系统the Integrated Struct
19、ural Plan Checking System(ISP).后者没有实现5.1.3 BP Expert/IFCn IBP 和 IBS采用了IFC的数据结构作为系统的基本数据结构n通过新加坡IAI Chapter，BP Expert项目组密切关注IFC的最新标准和软件开发动态。nIBP 和IBS 将于今年发布，并将得到IFC的认证n到2019年底IFC认证的CAD软件只能满足IBP的25的需求，IBS的5的需求nIBP 和 IBS的发布和IFC应用软件的实现密切相连nIFC在数据检查方面相对较弱5.1.4 合作n建筑施工局将和新加坡IAI Chapter合作n合作项目：CAS（the Codes and Standards Checking Module）将被整合到IFC中n工作由IAI进行，计划于2019年第一季度实现n2019年底IBP/IBS发布n合作将使IFC3X实现数据检查的功能5.2 IFC3.0 报告人：陈晓峰 Thanks！
