業界基礎クラス

Industry Foundation Classes ( IFC ) は、建築、建設、建設業界のデータの記述を目的としたCAD データ交換データ スキーマです。

これは、単一のベンダーまたはベンダーグループによって制御されていない、プラットフォーム中立のオープンデータスキーマ仕様です。これは、建築、エンジニアリング、建設（AEC）業界での相互運用性を促進するためにbuildingSMART（旧International Alliance for Interoperability、IAI）によって開発されたデータモデルを備えたオブジェクトベースのデータスキーマであり、ビルディングインフォメーションモデリング（BIM）ベースのプロジェクトで一般的に使用されるコラボレーション形式です。IFCモデル仕様はオープンで利用可能です。^{[1] ISOに登録されており、公式の}国際標準ISO 16739-1:2024です。

相互運用性を重視しているため、デンマーク政府は2010年に公的援助を受けた建築プロジェクトでIFCフォーマットの使用を義務付けました。^[2] 2017年、フィンランドの国営施設管理会社Senate Propertiesは、すべてのプロジェクトでIFC互換ソフトウェアとBIMの使用を要求し始めました。^[3]また、ノルウェー政府、保健省、防衛省の顧客組織はすべてのプロジェクトでIFC BIMの使用を義務付けており、多くの自治体、民間顧客、請負業者、設計者がIFC BIMをビジネスに統合しています。^[要出典]。建設におけるIFCデータスキーマの人気は、主にジオメトリの交換を目的として、高まり続けています。

IFC の取り組みは、Autodesk が業界コンソーシアムを結成し、統合アプリケーション開発をサポートできる一連の C++ クラスの開発について同社に助言を行った 1994 年に始まりました。このコンソーシアムには、AT&T、HOK Architects、Honeywell、Carrier、Tishman、Butler Manufacturing など 12 社の米国企業が参加しました。^[4]当初は Industry Alliance for Interoperability と名付けられ、1995 年 9 月にすべての関係者に会員資格を開放し、1997 年に International Alliance for Interoperability に名称を変更しました。新しい Alliance は、AEC ビルディング ライフサイクルに対応する中立的な AEC 製品モデルとして Industry Foundation Class (IFC) を公開することを目標とした、非営利の業界主導組織として再編成されました。2005 年にはさらに名称が変更され、IFC 仕様は現在buildingSMARTによって開発および保守されています。

以下のIFC仕様バージョンが利用可能である^[5]

• IFC4.3 追加2 (2024)
• IFC4.2 (2019-04): 撤回
• IFC4.1 (2018-86): 撤回
• IFC4 アド2 TC1 (2017)
• IFC4 アド2 (2016)
• IFC4 追加1 (2015)
• IFC4（2013年3月）^[6]
• ifcXML2x3 (2007 年 6 月)
• IFC2x3 (2006年2月)
• IFC2x2 add1 用の ifcXML2 (RC2)
• IFC2x2 補遺 1 (2004 年 7 月)
• IFC2x2 用の ifcXML2 (RC1)
• 2x2 の
• IFC 2x 補遺 1
• IFC2x および IFC2x 補遺 1 の ifcXML1
• IFC 2倍
• IFC 2.0 (1999 年 3 月)
• IFC 1.5.1 (1998 年 9 月)
• IFC 1.5（1997年11月）^[1]
• IFC 1.0 (1996 年 6 月)

IFCは、同じ基礎データのさまざまなエンコードをサポートする、使用可能な複数のファイル形式を定義します。^[7]

• IFC-SPF は、 ISO 10303-21 (「STEP ファイル」)で定義されたテキスト形式です。各行は通常、単一のオブジェクト レコードで構成され、ファイル拡張子は「.ifc」です。これは最も広く使用されている IFC 形式で、コンパクトなサイズでありながら読みやすいテキストという利点があります。
• IFC-XML は、ISO 10303-28 (「STEP-XML」)で定義されたXML形式で、ファイル拡張子は「.ifcXML」です。この形式は、XML ツールとの相互運用性や部分的な建物モデルの交換に適しています。一般的な建物モデルはサイズが大きいため、この形式は実際にはあまり一般的ではありません。
• IFC-ZIP は、埋め込まれた IFC-SPF ファイルまたは IFC-XML ファイルで構成され、ファイル拡張子が「.ifcZIP」であるZIP圧縮形式です。
• IFC-Turtle ( Terse RDF Triple Language ) は、 RDFを使用し、ifcOWL オントロジーで表現されるテキスト セマンティック データ形式です。
• IFC-RDF は、 RDFを使用し、ifcOWL オントロジーで表現されるXML ベースのセマンティック データ形式です。
• ifcJSON は、Web アプリケーションでよく使用される最新の形式であるJSONを使用します。
• ifcHDF はHDF を使用し、HDF での STEP データ表現に関する ISO 10303-26 標準に基づいています。

IFC-SPFはASCII形式であり、人間が読める形式であるものの、ファイルサイズが肥大化する、ファイルを最初から最後まで順番に読み取る必要がある、ファイルの途中の抽出ができない、ファイルの解析に時間がかかる、定義が非階層的であるなど、ASCIIファイルにありがちな問題を抱えています。^[8] ifcXMLとifcZIPに加えて、最新のデータ形式には、RDF/XMLまたはTurtle（ifcOWLオントロジーを使用）、ifcJSON（JavaScript Object Notation、広く利用可能）、ifcHDF5（Hierarchical Data Format v5、バイナリ）があります。^[8] 2020年、buildingSmartでは、ifcJSON v4（EXPRESSベースのIFC v4からの直接マッピング）とifcJSON v5の2つのJSONプロジェクトが進行中でした。さらに、IFCをバイナリ形式に変換する研究プロジェクトもありました。^[8]

IFCは、オブジェクトベースの継承階層に編成された数百のエンティティで構成されるEXPRESSベースのエンティティリレーションシップモデルを定義します。エンティティの例には、IfcWallなどの建物要素、IfcExtrudedAreaSolidなどのジオメトリ、IfcCartesianPointなどの基本構成要素が含まれます。^[9]

最も抽象的なレベルでは、IFC はすべてのエンティティをルート エンティティと非ルート エンティティに分けます。ルート エンティティは IfcRoot から派生し、名前、説明、およびリビジョン管理の属性とともに、ID の概念 ( GUIDを持つ) を持ちます。非ルート エンティティには ID がなく、インスタンスはルート インスタンスから直接または間接的に参照される場合にのみ存在します。IfcRoot は、オブジェクト定義、関係、およびプロパティ セットという 3 つの抽象概念に細分化されます。

• IfcObjectDefinitionは実体のあるオブジェクトの発生と種類をキャプチャします
• IfcRelationshipはオブジェクト間の関係を捉える
• IfcPropertyDefinition は、オブジェクトに関する動的に拡張可能なプロパティを取得します。

IfcObjectDefinition は、オブジェクトの発生とオブジェクト タイプに分割されます。IfcObject は、シリアル番号と物理的な配置を持つ製品のインストールなどのオブジェクトの発生をキャプチャします。IfcTypeObject は、特定のモデル番号と共通の形状を持つ製品タイプなどのタイプ定義 (またはテンプレート) をキャプチャします。発生とタイプは、アクター (「誰が」)、コントロール (「なぜ」)、グループ (「何」)、製品 (「どこで」)、プロセス (「いつ」)、およびリソース (「どのように」) という 6 つの基本概念にさらに細分化されます。

• IfcActor は人または組織を表します。
• IfcControl は、作業指示書などの時間、コスト、範囲を制御するルールを表します。
• IfcGroup は、電気回路などの特定の目的のためのオブジェクトのコレクションを表します。
• IfcProduct は、物理的な建物要素や空間的な場所などの空間内の発生を表します。
• IfcProcess は、タスク、イベント、手順などの時間内の発生を表します。
• IfcResource は、材料、労働力、機器など、利用可能性が限られているものの使用状況を表します。

IfcRelationship は、オブジェクト間の関係をキャプチャします。基本的な関係の種類には、構成、割り当て、接続、関連付け、定義の 5 つがあります。

• IfcRelDecomposes は、建物をフロアと部屋に分割したり、壁を間柱と下地に分割するなど、排他的な包含関係を持つ全体と部分の関係をキャプチャします。
• IfcRelAssigns は、タスクに割り当てられた労働リソースや、建物要素に割り当てられたタスクなど、1 つのオブジェクトが別のオブジェクトのサービスを消費する割り当て関係を取得します。
• IfcRelConnects は、梁に接続された床スラブやシンクに接続されたパイプなどのオブジェクト間の接続を示します。
• IfcRelAssociates は、オブジェクトが定義されている外部 IFC ライブラリ ファイルなどのオブジェクトの外部参照を示します。
• IfcRelDefines は、パイプ セグメントが特定のタイプであるなどのインスタンス関係を示します。

IfcPropertyDefinition は、動的に拡張可能なプロパティ セットをキャプチャします。プロパティ セットには、単一の値 (文字列、数値、単位測定など)、制限された値 (最小値と最大値を持つ)、列挙、値のリスト、値のテーブル、またはデータ構造など、1 つ以上のプロパティが含まれます。IFC では特定のタイプに対して数百のプロパティ セットが定義されていますが、カスタム プロパティ セットはアプリケーション ベンダーまたはエンド ユーザーによって定義される場合があります。

• IfcPropertySet は、オブジェクトの発生またはオブジェクト タイプに関連付けられたプロパティのセットを表します。
• IfcPropertySetTemplate [IFC2x4] は、プロパティとそのデータ型の定義をキャプチャします。

IfcProduct はすべての物理オブジェクトの基本クラスであり、空間要素、物理要素、構造解析項目、およびその他の概念に細分されます。製品には、関連付けられた材料、形状表現、および空間内の配置があります。空間要素には、IfcSite、IfcBuilding、IfcBuildingStorey、および IfcSpace が含まれます。物理的な建物要素には、IfcWall、IfcBeam、IfcDoor、IfcWindow、IfcStair などが含まれます。配布要素 ( HVAC、電気、配管) にはポートの概念があり、要素はさまざまなサービス用の特定の接続を持ち、ケーブル、パイプ、またはダクトを使用して接続されてシステムを形成します。ドアや窓で埋められた開口部がある壁などの建物要素には、さまざまな接続関係が使用されます。

材料は、製品全体に対して定義することも、指定された部品のレイヤー、プロファイル、または構成要素として定義することもできます。

• IfcMaterial は、オプションのプロパティ (機械的、熱的など) とスタイル (色、テクスチャなど) を持つ特定のマテリアルを示します。
• IfcMaterialLayerSet は、それぞれが指定された厚さのマテリアルを示すレイヤーのリストを取得します。
• IfcMaterialProfileSet [IFC2x4] は、指定された断面のマテリアルを示すプロファイルのセットをキャプチャします。
• IfcMaterialConstituentSet [IFC2x4] は、名前付き形状の側面で使用される材料をそれぞれ示す構成要素のセットをキャプチャします。

表現は明示的な 3D 形状に対して定義することも、オプションでパラメトリック制約として定義することもできます。各表現は、よく知られた名前を持つ IfcShapeRepresentation によって識別されます。

• 「ボディ」は、B-rep、NURBS、構成ソリッドジオメトリ(CSG)、またはスイーププロファイルで表現できる 3D シェイプを示します。直接定義することも、他の表現にマテリアル定義を適用して派生させることもできます。
• 「軸」は、マテリアル プロファイルまたはレイヤーが位置合わせされる線形要素 (壁、梁、パイプなど) のパスを示します。
• 「FootPrint」は、マテリアル レイヤーが境界設定されている平面要素 (スラブ、階段など) の境界を示します。
• 「プロファイル」は、マテリアル構成要素が境界付けられる開口部要素 (ドア、窓など) の側面プロファイルを示します。
• 「SurveyPoints」は、等高線を記述するための表面要素（サイトなど）のポイントのセットを示します。

配置は、位置、垂直角度、水平角度を示す場合があります。

• IfcLocalPlacement は、囲む要素階層に対する配置を示します。
• IfcGridPlacement は、ユーザー定義の軸を持つグリッドに対する配置を示します。

総面積、総容積、総重量、正味重量などの数量を積算目的で定義できます。IFC は、各要素タイプに固有のさまざまな数量と、形状と関係に応じた計算方法を定義します。

IfcProcess はプロセスの基本クラスであり、タスク、イベント、および手順に細分化されます。プロセスには期間があり、特定の期間に発生するようにスケジュールできます。プロセスは、クリティカル パス メソッドに従って、先行タスクの終了後に後続タスクが開始されるように順序付けできます。プロセスは、要約のロールアップのためにサブプロセスにネストできます。プロセスは、実行された作業によって生成された出力を示す製品に割り当てることができます。

IfcResource はリソースの基本クラスであり、材料、労働力、設備、下請け、作業員などに細分化されます。リソースにはさまざまなコストと利用可能カレンダーがあります。リソースは、細分化された割り当てのためにサブリソースにネストできます。リソースは、リソースに代わって実行されるタスクを示すプロセスに割り当てられる場合があります。

IfcProject はプロジェクト全体をカプセル化し、プロジェクト名、説明、既定の単位、通貨、座標系、およびその他のコンテキスト情報を示します。有効な IFC ファイルには、常に 1 つの IfcProject インスタンスが含まれている必要があります。このインスタンスは、他のすべてのオブジェクトと直接的または間接的に関連しています。プロジェクトには、特定の用途に応じて、複数の建物、複数の参加者、および/または複数のフェーズが含まれる場合があります。

プロジェクト固有の情報に加えて、IfcProject は、製品タイプなどの共有定義をインポートできる外部プロジェクトを参照することもできます。各外部プロジェクトは、IfcProjectLibrary [IFC2x4] と IfcRelAssociatesLibrary、および IfcLibraryInformation を使用してカプセル化され、インポートされたプロジェクト ライブラリの特定のリビジョンを識別します。

プロジェクトは、 IfcRoot ベースのエンティティに一意の識別子が付与され、追加、変更、削除、または変更なしとしてマークできるリビジョン管理をサポートします。このような機能により、複数の IFC ファイルを決定論的にマージし、人間の介入なしにデータの整合性を確保できます。

• ECXML
• 情報配信仕様
• BIMコラボレーションフォーマット
• グリーン ビルディング XML (gbXML)

1. IFC でモデルを共有する: Vectorworks Architect 入門
2. ^ ベントレーの IFC ポジションペーパーは 2016 年 3 月 4 日にWayback Machineにアーカイブされています
3. ^ DDS IFC 認定 DDS 向け IFC
4. IFC ファイル アナライザー ソフトウェア - IFC ファイルからスプレッドシートを生成します