Obecnie popularny IFC2x3 nie jest przystosowany i całkowicie pomija branże infrastruktury. Jednakże ciągle rosnące znaczenie technologii BIM sprawiło,że następna wielka odsłona formatu IFC wersji 5 wprowadzi niemalże pełne wsparcie dla branży inżynierii cywilnej. Pierwszym krokiem w tym kierunku było wdrożenie projektu IFC4, którego celem było pilotażowe włączenie w strukturę pliku obiektu osi 3D (IfcAlignment).
Zatem przyjrzyjmy się obecnemu formatowi IFC2x3 i jego wadach w odniesieniu do infrastruktury.
IFC a lokalizacja elementów
W projektach liniowych głównym punktem odniesienia nie tylko drogi, ale pozostałej infrastruktury towarzyszącej jest kilometraż oparty o oś obiektu.Obecny format pliku nie pozwala stworzyć połączenia lub odniesienia do kilometrażu dla danego elementu tj. nie ma możliwości odczytać z modelu IFC położenia np. słupa w nawiązaniu do osi obiektu. Zazwyczaj w branży infrastruktury określa się położenie elementu w następujący sposób:
– obiekt zlokalizowany w km 7+100m odsunięty od osi o 7m.
Brak możliwości przypisania tej informacji stwarza jeden z największych problemów w zastosowaniu formatu IFC w projektach liniowych.Oczywiście istnieje możliwość obejścia tego problemu przez podział korytarza na elementy, które w pliku IFC będą reprezentowane, jako BuildingStorey (kondygnacje), ale zastosowanie takiej procedury nie jest rozwiązaniem ekonomicznym przy dużych projektach.
Podział korytarza drogowego na 10m elementy w nawiązaniu do kilometrażu drogi
(Zaznaczone elementy od 0+040m do 0+050m)
IFC a Geometria
Kolejnym problem formatu IFC przy projektach infrastrukturalnych jest brak możliwości odczytania informacji geometrycznych z modelu. Obiekty np. drogowe charakteryzują się skomplikowaną geometrią. Nie ma w nich prostych brył tak jak to ma miejsce w budownictwie kubaturowym, a są zakrzywienia, łuki, spadki występujące równocześnie w płaszczyźnie pionowej, jaki i poziomej. Oczywiście można wyeksportować sam element do formatu IFC i zachowa on kształty, ale nie ma możliwości odnalezienia punktów charakterystyczny obiektu. W obiektach liniowych niezwykle ważna jest możliwość odczytania z modelu, w którym miejscu następuje zmiana spadku nawierzchni, gdzie rozpoczyna się łuk lub krzywa przejściowa.
IFC a klasyfikacja
Obecny format IFC nie pozwala odpowiednio sklasyfikować elementów związanych z branżą infrastruktury. Każdy element w obecnie dostępnym oprogramowaniu do projektów liniowych będzie wyeksportowany jako BuildingElementProxy. Problem ten jest szczególnie istotny, gdy model używany jest do zarządzania obiektem liniowym. Również w tym przypadku można wyeksportować element jako np. płyta, ale gdy w modelu są również obiekty kubaturowe w momencie importu takiego pliku do oprogramowania FM zarządcy obiektu przy filtrowaniu danych otrzymają bezużyteczne informacje. Przykładem tego może być sytuacja,gdzie zarządca szukając informacji o dacie ostatniego przeglądu nawierzchni drogowej (zakładając,że nawierzchnia została wyeksportowana jako płyta) otrzyma również daty przeglądu innych elementów modelu, które nawierzchnią nie są.
Nawierzchnie drogowe wyeksportowane do pliku IFC, jako element IfcSlab
Zatem można wskazać, iż na chwilę obecną zastosowanie formatu IFC może być użyteczne głównie do przedmiarów inwestycji. Z każdego elementu można dokładnie odczytać czy to objętość, powierzchnię, czy długość, co niewątpliwie powinno być przesłanką za używaniem modeli w procesie przetargowym. W szczególności obniży to ryzyko zarówno inwestora, jaki i wykonawcy w dokładniejszym oszacowywaniu kosztów inwestycji i tym samym poprawi sytuację wykonawcy, na którego w polskich realiach zazwyczaj przenoszone jest całe ryzyko. Ponadto podniesie jakość projektów i zmusi projektantów drogowych do racjonalniejszego dokładniejszego projektowania.
Zobaczmy zatem, jak na tle IFC2x3 wypada wersja testowa IFC4.
IfcAlignment, bo tak potocznie nazywany jest ten format wprowadza przede wszystkim nowe elementy do struktury pliku. Mowa tu nie o elementach klasyfikacji (np. płyta, belka) – a przede wszystkim o linie trasowania, jako niezależne obiekty.
Jak zostało wspomniane powyżej dla projektów liniowych niezwykle ważne jest powiązanie obiektu z układem odniesienia, którym jest linia trasowania (oś). W nowym formacie IFC została podjęta próba wprowadzenia tego elementu do struktury pliku. Dla lepszego zobrazowania jak wyglądaobiekt IfcAlignmento dsyłamy do linka: http://www.ifcinfra.com/output/webglviewer2.html
Źródło: IFC Infrastructure Research Initiative, web: http://ifcinfra.com/?page_id=21
Obiekt linii trasowania wygląda jak zwykły element solid, jednakże w strukturze pliku jest on zupełnie inaczej zapisany, dzięki temu jest możliwe wygenerowanie niwelety.
Obecnie na rynku dostępne są dwie przeglądarki, które potrafią obsłużyć nowy format pliku są nimi eveBIM oraz TUM Open Infra Platform. Czym różnią się obie przeglądarki od ogólnie dostępnych na rynku przeglądarek plików IFC? Otóż pozwalają one wygenerować niwelety z obiektu IfcAlignment.
Rzut ekranu z przeglądarki TUM Open Infra Platform przedstawiający model 3D oraz niweletę
Źródło: Open BIM for Infrastructure – mit OKSTRA und IFC Alignment zurinternationalenStandardisierung des Datenaustauschs, Julian Amann, André BorrmannLehrstuhlfürComputergestützteModellierung und Simulation Leonhard ObermeyerCenterTechnischeUniversitätMünchen
Rzut ekranu z przeglądarki eveBIM przedstawiający model 3D oraz niweletę
Źródło: PrezentacjaIFCALIGNMENT Common resource for road and rail construction, bridges, tunnels…
First IFC extension project to address infrastructure works, Liebich, T. (lead), Amann, J., Borrmann, A., Chipman, T., Lebegue, E., Marache, M., Scarponcini, P.
Wersja testowa formatu IFC4 wciąż nie pozwala przypisać danych lokalizacji do obiektów oraz nie obsługuje takich elementów jak krzywe paraboliczne (obiekt niebędący łukiem lub prostą). Ponadto nie są dostępne dodatkowe klasyfikacje jak IFC Road, IFC Rail oraz IFC Bridge, w których to zostaną w przyszłości wprowadzone dodatkowe elementy i klasyfikacje dla branży drogowej, kolejowej i mostowej.
Jednakże są podjęte prace i badania nad przyszłą wersją elementu IfcAlignment tj. wersją 1.1. Element ten oprócz obiektu reprezentującego oś, wprowadzi dodatkowe dane jak przekroje poprzeczne przypisane do kilometrażu linii trasowania.
Proponowany element do wersji 1.1 Alignment IfcCrossSection
Źródło: extension of the upcoming ifc alignment standard with cross sections for road design, Julian Amann, Dominic Singer, André Borrmann, Conference: Proc. of the ICCBEI 2015
Zapis tekstowy elementu IfcCrossSection
Źródło: Extension of the upcoming ifc alignment standard with cross sections for road design, Julian Amann, Dominic Singer, André Borrmann, Conference: Proc. of the ICCBEI 2015
Podsumowując: przed komercyjnym zastosowaniem formatu IFC w infrastrukturze wciąż jest długa droga, jednakże coraz większe zainteresowanie BIM sprawia, iż w przeciągu następnych kilku lat nastąpi całkowity przełom w tej branży. Coraz więcej ośrodków badawczych, firm oraz organizacji prowadzi intensywne prace nad nowym formatem. Zatem niewątpliwie przyszłość wymiany informacji w branży infrastrukturalnej będzie należeć do formatu IFC.
Smutnym natomiast jest fakt, iż większość prac związanych rozwojem i implementacja technologii BIM jest prowadzonych jest przez instytucje niemieckie, anglosaskie oraz skandynawskie, natomiast małe zainteresowanie jest ze strony polskiego środowiska akademickiego tą tematyką.
MaciekProrok BEng(Hons) MIHE MIEI MCIHT
Inframod Consultants Ltd
Karolina Wróbel
M.A.D Engineers
