CIMを用いた維持管理 - COBie入門 –I FC 入 門
主催 一般社団法人 IAI日本土木分科会
社会基盤COBie検討小委員会

2015.05.27 日本工営株式会社 西木 也寸志

1

内容 IAIとIFC
 BIMについて

従来CADデータとBIMの比較
 BIMデータの連携
 IFCによるBIMデータ活用イメージ等
 IFCの概要

EXPRESS言語とP21ファイル
 IFC 2x3 TC1の仕様
2

一般社団法人 IAI日本



ビジョン


ミッション


3

建設業界の相互運用を可能にすること。
プロジェクトのライフサイクルを通して、各業種とソフトウェア・アプリケーションで使用する共有データの仕様の定義（IFC, Industry Foundation Classes），利用の推進、そして広報活動すること

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IAIとは International Alliance for Interoperabilityの略
 データを共有化し、相互運用するための活動を行う
 コンピュータを利用した高度情報化に対し、標準化を図り、異なるソフトウェア・アプリケーションでも利用できるデータの共有化とその活用の実現化を目的とする

4

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IFCとは
 建物を構成する全てのオブジェクト（例えばドア、窓、壁などのような要素）のシステム的な表現方法の仕様を定義
 アプリケーションで用いるプロジェクト・モデルのデータ構造も合わせて提示する

I （Industry）：建設業界
F （Foundation）：共有のプロジェクト・モデルの基礎
C （Classes）：合意のもとに構築するための共通な言語としてのクラス

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日本の組織と役割
運営会議



IAI日本の運営に関わる事項についての決定機関
 日本支部の活動が円滑に進むようにメンバー企業、他機関との調整、IAI日本の財産運用
 IAIの他国際支部との調整


技術統合委員会

IAI日本の活動における技術面での最高機関
 IFCの仕様に関して技術的な検証
 分科会の上位機間として他の国際支部との調整
 IFCの中に日本仕様を反映
 運営会議とともにIFCの普及活動


各分科会



IFC仕様を把握し、IFCを理解するための資料作成
 ユーザーの意見を取り入れながらIFCにおける業務プロセスの完成
 日本仕様を作成するとともに他支部作成の仕様に対する評価6

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分科会活動 その１
 意匠クロス分科会


意匠設計の業務プロセス分析に基づくIFC活用手法の研究と研究成果の普及

 構造分科会

構造モデルの普及活動と実証実験結果の展開
 アグリメント作成とソフトウェアへのIFC実装環境整備
 設備・FM分科会

IFC変換の開発範囲や仕様を策定
 設備CADへの実装を促進すると共に変換レベルの均一化を図る

7

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分科会活動 その２
 インプリメンテーション分科会

IFC普及、利用満足度を高めるために、IFCの利用ガイドライン及び有効的な活用事例を検討
 ガイドラインTF
 日本版ＢＩＭガイドラインの検討、作成

 土木分科会


土木分野におけるIFCモデルの開発と実証を行い、IFCの土木分野への普及と展開を図る

 Build Live分科会
8「Build Live Tokyo」の開催を中心とした諸活動

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世界の組織と役割
IAIの最高意志決定機関
運営戦略の基本方針を決定

技術および資金の両面からIAIの舵取りをする機関

技術的な観点からプロジェクトの進捗管理や各支部で担当範囲の調整を行なう

9

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buildingSMART インターナショナル10

オーストラレシア支部



北欧支部



ベネルクス支部



北米支部



中国支部



シンガポール支部



フランス語圏支部

イギリス支部

ドイツ語圏支部



中東支部



イベリア支部



イタリア支部

日本支部



韓国支部

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BIMについて‐従来CADデータとBIMの比較‐
製図をモデルとしたデータ表現
2次元汎用CAD

従来のCADデータ

幾何形状（２・３次元） 曲線・線種・レイヤー等

建物をモデルとしたデータ表現

BIMによる表現

オブジェクト指向CAD・積算・シミュレーション・FM等

幾何形状（２・３次元）

意味論（壁・柱・設備・・・）

包含関係（階・部屋・壁・開口・建具）

属性（種類・面積・性能・時間・コスト・・・）BIM: Building Information Modeling 3次元かつオブジェクト指向による建築設計手法を指すものとして生まれた概念
 壁・柱・梁・ドア・窓・設備機器のような建物要素、材質・性能・時系列・コスト情報等の属性情報を含んだデータベース
 オブジェクト指向CAD・積算・シミュレーション・FM等あらゆるソフトで活用可能
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BIMデータの連携
材質はコンクリート

壁

壁・窓
包含関係

線
面
壁・ドア
包含関係

材質はコンクリート

仕上げ
情報

ドア

仕上げ
情報

窓

部屋

名称・用途

BIMデータ


12

壁

体積・面積

窓
部屋

名称・用途

ドア
体積・面積

BIMで作成された3次元建築モデルデータを他アプリケーションへデータ連携する場合、オブジェクトとして情報を伝えなければならない

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IFCによるBIMデータ活用イメージ

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CG構造・熱負荷・LCC・4D・５D
各種シミュレーション

維持管理・ＦＭ

電気設備
干渉チェック（意匠・構造・設備）

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空調設備

積算・調達
元データ提供：IAI, AEC3 (TLC)IFC対応BIMソフトウェアの例

建築CAD

モデルチェッカー
14

構造CAD

設備CAD

空調・エネルギーシミュ
積算・コスト
レーション解析システム
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IFCによる設計情報の伝達イメージ

企 画 / 基本設計 / 意匠設計 / 構造設計 / 設備設計 / 解析 / 施工 / 竣工 / ＦＭ・運用...

ISOに準じたオープンなBIMデータ形式

建築CAD

IFC

シミュレーション（エネルギー・LCC・4D…)

設備
CAD
構造CAD
15

積算システム

BIMデー
タ

FM...
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世界各地のIFC活用実証実験

ノルウェー：大学病院プロジェクト
By courtesy of IAI Norway

フィンランド：HUT600プロジェクト他
２００７年からBIM/IFC提出を要求

By courtesy of IAI Finland

16

ミュンヘン中央駅
地下ホーム増設プロジェクト
By courtesy of IAI German Speaking Chapter

シンガポール：e-PlanCheck
自動建築法規チェックシステム
By courtesy of IAI Singapore Chapter & novaCITYNETS Pte
Ltd

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IFCの概要 ‐EXPRESS言語とは‐•

ISO 10303-11（JIS B 3700-11）で定義されたデータ仕様記述言語•

曖昧さが無くデータを定義できるようにする言語•

一般のプログラミング言語（C, C++, Java等）と違って、入出力に関する定義が無い

SCHEMA IFC2X3;
TYPE IfcAbsorbedDoseMeasure = REAL;END_TYPE;
・・・
ENTITY Ifc2DCompositeCurve
SUBTYPE OF (IfcCompositeCurve);
WHERE
WR1 : SELF¥IfcCompositeCurve.ClosedCurve;
WR2 : SELF¥IfcCurve.Dim = 2;
END_ENTITY;
・・・
END_SCHEMA;
17

P21ファイルとは•ISO 10303-21(JIS B 3700-21 交換構造のクリアテキスト符号化)で定義されたファイル仕様•EXPRESS言語で定義されたオブジェクトのデータを、テキストファイルに保存する場
合の仕様
ISO-10303-21;
HEADER;
FILE_DESCRIPTION (('ViewDefinition [CoordinationView]'), '2;1');
FILE_NAME ('example.ifc', '2014-05-18T19:42:21', ('Architect'), (''),'IFC Engine ', ‘IFC Engine', 'The authorising person');
FILE_SCHEMA (('IFC2X3'));ENDSEC;DATA;#1 = IFCPROJECT('2$E1E54$96cQooSujAoY_B', #2, 'Default Project', 'Descriptionof Default Project', $, $, $, (#20), #7);
#2 = IFCOWNERHISTORY(#3, #6, $, .ADDED., $, $, $, 1400409741);#3 = IFCPERSONANDORGANIZATION(#4, #5, $);・・・
ENDSEC;END-ISO-10303-21;
18

EXPRESS と XML Schema

STEPファイルの拡張子は.p21
IFCファイルの拡張子は.ifc
19ISO10303-28に準拠してXMLスキーマに変換

IFC 2x3 TC1 スキーマ

IFC2x3 TC1のタイトル
Technical Corrigendumは正誤表【IFC2x3 オンラインドキュメントについては下記参照(HTMLのダウンロード版もあり)】
http://www.buildingsmart-tech.org/ifc/IFC2x3/TC1/html/index.htm
20IFC 2x3
Architecture
DiagramPlumbing
Fire
Protection
DomainBuilding
Controls
DomainStructural
Elements
DomainStructural
Analysis
Domain

HVAC
DomainElectricalDomain

Architecture
DomainConstruction
Mgmt
DomainFacilities
Mgmt
DomainSharedBldgService
Elements

SharedComponent
Elements

SharedBldg
Elements

SharedMgmt
Elements

SharedFacilities
Elements

Control
Extension

ProductExtension

Process
Extension

IFC2x platform- IFC2X part equal to
ISO/PAS 16739

IFC2x3 TC1

KernelArchitecture
Short form distribution

non-platform partMaterial
Property
Resource

21

Presentation
Dimensioning
Resource

Actor
Resource

PresentationAppear
ance
Resource

DateTime
Resource

External
Reference
Resource

Geometric
Constraint
Resource

Geometric
Model
Resource

Geometry
Resource

Material
Resource

ProfileResource

Property
Resource

Quantity
Resource

RepresentationResource

Topology
Resource

Utility
Resource

PresentationDefinition
Resource

Presentation
OrganizationResource

PresentationResource

Time
SeriesResource

Constraint
Resource

Approval
Resource

MeasureResource

Cost
Resource

Structural
Load
Resource

ProfileProperty
Resource

IFC 2x3
Architecture
DiagramPlumbing
Fire
Protection
DomainBuilding
Controls
Domain

HVAC
DomainElectrical
DomainStructural
Elements
DomainArchitecture
DomainStructural
Analysis
DomainFacilities
Mgmt
DomainConstructionMgmt
Domain

DomainSharedBldgService
Elements

SharedComponent
Elements

SharedBldg
Elements

SharedMgmt
Elements

Control
Extension

Product
Extension

Process
Extension

SharedFacilities
Elements

SharedElements

Extension
KernelKernelMaterial
Property
Resource

22

PresentationDimensioning
Resource

Actor
Resource

PresentationAppearance
Resource

DateTime
Resource

External
Reference
Resource

Geometric
Constraint
Resource

Geometric
Model
Resource

Geometry
Resource

Material
Resource

ProfileResource

Property
Resource

Quantity
Resource

RepresentationResource

Topology
Resource

Utility
Resource

PresentationDefinition
Resource

Presentation
OrganizationResource

Presentation
Resource

TimeSeries
Resource

Constraint
Resource

Approval
Resource

MeasureResource

Cost
Resource

Resource
Structural
Load
Resource

ProfileProperty
ResourceKernel, Extension

ControlExtension

ProductExtension

Process
Extension

Extension
KernelKernel23

Kernel, Extension
区分

概要

Kernel

IFCアーキテクチャの最も抽象的な部分を定義

ProductExtension

敷地、建物、階、部屋の空間要素と、建物を構成する要素等

ControlExtension

オブジェクトに関連するライフサイクル情報や時系列のクラス

ProcessExtension

計画や仕事のスケジュールと作業を行うために必要な手順とリソースをサポートする情報24

建物、階、階段、壁の関連付け
建物
階段
建物

階

建物空間のクラス
建築要素のクラス
壁関連付けのクラス
25

敷地、建物、階、壁の関連付け
敷地

建物階

建物空間のクラス
壁

建築要素のクラス
関連付けのクラス

26

材質の関連付け

関連付けのクラス27

工程の関連付け

関連付けのクラス28

SharedElements

SharedBldgService
Elements

29

SharedComponent
Elements

SharedBldg
Elements

SharedMgmt
Elements

SharedFacilities
Elements

SharedElements

SharedElements
区分

概要

SharedBldgElements

壁、梁、スラブ、屋根、階段、窓、ドアなどの建築要素

SharedBldgServiceElements

冷暖房空調設備、配管、防火設備など

SharedComponentElements

アンカーボルト、ジョイント、溶接、ボルト、ナット等の小さな部
品

IfcSharedMgmtElements

作業指示書やコストに関する定義

SharedFacilitiesElements

施設管理（FM）の基本的な概念

30

Domain

Plumbing
Fire
Protection
DomainBuilding
Controls
Domain

HVAC
DomainElectrical
DomainStructural
Elements
DomainArchitecture
DomainStructural
Analysis
DomainConstructionMgmt
DomainFacilities
Mgmt
Domain

Domain31

Domain
区分

概要

HvacDomain

冷暖房空調設備（HVAC：Heating, Ventilating, AirConditioning）、配管、防火設備など31種類のタイプを定義

ElectricalDomain

電気設備、照明器具など17種類のタイプを定義

ArchitectureDomain

Space（部屋）および開口部（窓、ドア等）の関係

ConstructionMgmtDomain

建設機械、作業員、作業に必要なスキルなど建設に関するリソースの定義

FacilitiesMgmtDomain

施設管理に関する定義

BuildingControlsDomain

制御機器（電気、空気、温度等）、アラーム、センサー等の定義

PlumbingFireProtectionDomain

給排水、防火設備の定義

StructuralElementsDomain

基礎、鉄筋、PC鋼材など構造的な性質をもつ建築要素の定義

StructuralAnalysisDomain

構造解析モデルの定義

32

StructuralAnalysisDomainの例


建築要素と空間構造要素の定義を再利用し、それに構造的な要素を関連付ける

33Resource(IFC2x platform)

IFC2x platform- IFC2X part equal to
ISO/PAS 16739

non-platform partMaterial
Property
Resource

Presentation
Dimensioning
Resource

34

Actor
Resource

PresentationAppearance
Resource

DateTime
Resource

External
Reference
Resource

Geometric
Constraint
Resource

Geometric
Model
Resource

Geometry
Resource

Material
Resource

ProfileResource

Property
Resource

Quantity
Resource

RepresentationResource

Topology
Resource

Utility
Resource

PresentationDefinition
Resource

PresentationOrganizationResource

PresentationResource

Time
SeriesResource

Constraint
Resource

Approval
Resource

MeasureResource

Cost
Resource

Resource
Structural
Load
Resource

ProfileProperty
Resource

Resource その１
区分

概要

ActorResource

人と組織（名前、役割）、組織の階層化
アドレス（住所、電話、Fax、E-Mail、HomePageURL）

DateTimeResource日付（年、月、日）、時間（時、分、秒）、タイムゾーン

ExternalReferenceReso
urce

外部ソースの参照（分類コード、紙、電子ドキュメント）MaterialResource

材料・材質の定義

MeasureResource

SI単位（距離、面積、重量等）、国の識別による通貨

PropertyResource

拡張可能なプロパティ（単位付きの値、範囲付きの値、列挙型等）

QuantiyResource

製品に関連付ける数量（長さ、面積、体積、重量、時間等）

UtilityResource

アプリケーション情報と変更履歴、表の汎用的な仕様

35

Resource その２
区分

概要

RepresentationResource

幾何および位相の形状表現の上位クラス（座標原点、次元等）

GeometricConstraintReso
urce

形状の位置（座標系）、接続の制約（ノード、エッジ、フェイス）

GeometricModelResource

ソリッド、サーフェス、ワイヤーフレームの幾何形状モデルを定義

GeometryResource

サーフェス、ワイヤーフレームの幾何形状モデルを構成する要素の定義（点、線、折線、円、スプライン等）

ProfileResource

掃引してソリッド等を表現するための断面形状

TopologyResource

位相形状モデルを構成する要素

36

GeometricModelResource

ソリッド、サーフェス、ワイヤーフレームの幾何形状モデルを定義
形状モデル

位相なし

位相付き

ワイヤーフレーム
geometric_curve_set
モデル
サーフェスモデル37

geometric_set

face_based_surface_model
shell_based_surface_model

ソリッドモデル

swept_area_solid
swept_disk_solid
csg_solid

faceted_brep
brep_with_voids

その他

sectioned_spine

ProfileResourceの例

38