Efterår 2000 4. Semester
Bygningskonstruktør
Vitus Bering CVU, Horsens
Vejleder: Jan Uwe Wolff
Rapport om IFC i byggesektoren Objektbaseret projektering
I slutningen af firserne begyndte en ny type projektering at vinde indpas i byggebranchen. Hvor man før lavede hele projektet på papir, begyndte man nu at anvende computere til at udvikle dele af projektet. Tegninger som skulle anvendes til flere forskellige formål kunne med fordel tegnes på et CAD program (Computer Aided Design). Det kunne f.eks. være planer til ventilation, el, vand, varme osv.
Op igennem halvfemserne bliv projektering på CAD programmer mere og mere almindeligt, og i dag er det kun de mest forældede tegnestuer som ikke anvender CAD i projekteringen, det er ikke længere rentabelt at arbejde på papir.
Fremtiden byder at projekteringen går skridtet videre og objektbaserer projekteringen, dvs. hvor der før blev tegnet streger i et CAD program, vil man i fremtiden tegne kasser og definere disse kasser. Et eksempel kunne være at en indervæg fik følgende informationer vedhæftet. 150 mm bærende indervæg i letbeton densitet 1400, H 2800. Dette vil så betyde at hele byggeriet får en masse informationer vedhæftet under udviklingen af tegningssættet. Fremfor at tegne et byggeri som nogle udefinerede streger i et CAD program vil man kunne definere hver enhed på tegningen så man får en computermodel til brug i senere faser af projekteringen.
Dette kendes allerede i luftfartsindustrien, hvor man før i tiden byggede små modeller og afprøvede dem med vindtunnel, tryk måling osv., har man med den nye Boing 777 lavet en computermodel og lavet alle målingerne i computeren. Dette giver et meget mere præcist resultat og sparer arbejdstiden med at fremstille modellen.
Hvis dette tænkes overført til byggesektoren, ville en sådan model kunne anvendes til f.eks. fugtberegninger, ventilationsberegninger, varmetabs beregninger, statiske beregninger, prisberegninger og det vil endda være muligt at kontrollere byggeriet i forhold til bygningsreglementet. Alle disse ting er allerede i dag blevet gjort på forskellige demonstrationer bl.a. i Finland, Japan og USA.
Dette vil dog kræve nogle omvæltninger især hos programleverandørerne, som vil være nødt til at tale et fælles sprog, eller benytte et fælles format som det hedder. Formater kender vi fra AutoCADs DWG format og Microsoft Words DOC format, disse formater vil det være nødvendigt at konvertere til et fælles format. Ved at benytte et fælles format vil det være muligt at benytte den en gang tegnede computermodel i programmer som kan beregne de før nævnte data.
Mange af de kendte navne i dansk byggeri er medlem af en styregruppe for oprettelsen af et fælles format for byggesektoren. Gruppen hedder ICI (International Alliance of Interoperability) og den danske gren tæller navne som:
BYG Data, Byggecentrum, CADPoint, Ibb, EXACT Byggekalkulation, Teknologisk Institut, Statens Byggeforskningsinstitut, Byggedirektoratet, COWI, Rambøll, Carl Bro, Århus Arkitekterne mf.
Hvad er IFC ?
IFC står for Industry Foundation Classes hvilket betyder noget i retning af Industriens grundlæggende specifikationer. IFC blev grundlagt som platform for data-formidling i byggebranchen tilbage i 1995 af ICI (International Alliance of Interoperability).
ICI er en sammenslutning af frivillige som arbejder på at få lavet et fælles ’grundsprog’ eller format for elektronisk data benyttet i byggesektoren. Formålene med at anvende et fælles sprog er flere.
- At erstatte den hidtidige dataudveksling af geometriske data mellem projekterende, producenter og bygherren, hvor DWG/DXF formatet typisk bruges i dag.
- At overføre produktdata fra producent til projekterende, udførende og bygningsejeren i et globalt accepteret format.
- At overføre data fra en bygningsmodel til analyseprogrammer.
- At anvende IFC data i produktionsforberedelsen hos de udførende.
- At langtids opbevare data vedrørende en bygning.
- At sikre at data bliver globalt tilgængelige. IFC vil sikkert med tiden få tilføjet nationale eller regionale udvidelser, men det vil stadig være muligt at læse de fælles data.
- At kombinere ens egne data med et fælles accepteret format.
Disse formål er vanskelige at opfylde, da de allerstørste software leverandører naturligvis ikke er interesserede i at benytte et fælles format, da dette jo vil kunne få kunderne til uden konsekvenser at skifte software, og dette vil betyde skærpet konkurrence og derved lavere priser på software.
Når dette er sagt, skal det så også nævnes at verdens største og tredjestørste software leverandører så småt er begyndt at gå ind i samarbejdet omkring IFC- specifikationerne. Her tænkes der på Microsoft som har indarbejdet IFC i Visio programmet, og Autodesk som bruger IFC i deres nye Architectural Desktop 2.0. Ud over de to helt store, er der over 600 mindre software leverandører over hele verden som benytter IFC i dag.
Derfor er der gode grunde til at begynde at satse på at IFC er noget som man i fremtiden vil komme til at stifte bekendtskab med. Civ. ing. Ph.D Jan Karlshøj fra Carl Bro A/S, som er teknisk chef for ICI på verdensplan, Nævner i sin artikel i HFB 29, at flere offentlige myndigheder i Tyskland, Canada og Australien kræver IFC baserede data til offentlige byggerier.
Byggeindustrien bruger enorme summer på dokumentation for byggerier, der skal regnes med at ca. 10 % af omkostningerne ved et byggeri går til projektering. Derfor er det synd og skam at meget af denne dokumentation går tabt enten under projekteringsforløbet eller efter. Det er et ressource spild at mange informationer skal udarbejdes flere gange i forløbet og at mange ’slaveinformationer’ laves manuelt når alternative metoder er til stede. Desuden ligger der også en mulighed i at genanvende data fro projekt til projekt. Derudover er der også en økonomisk gevinst ved at kunne genanvende data, da den suverænt største udgift i projekteringsforløbet er arbejdskræften.
IFC er bygget op over en ISO standard (International Standards Organisation). Denne ISO standard hedder ISO 10303 eller populært STEP. Dette betyder at IFC-specifikationerne overholder internationale godkendte standarder, og at det derved er et kendt og respekteret format.
STEP eller ISO 10303 blev udviklet hovedsageligt til skibsbygnings- og off shore industriens produktions data, og det har derfor været nødvendigt på nogle områder ar videreudvikle STEP så det passer bedre til bygge industrien. Forgængeren til STEP hedder IGES og blev udviklet i det nordlige USA da en gruppe IT folk sad på en sportsbar og fik nogle øl, det siges også at denne standard er der efter. Ikke desto mindre, eller måske af mangel på alternativer, blev IGES verdensstandard. Den tyske bilindustri udviklede VDAFS som også arbejder objektorienteret med 2D og 3D tegninger det var et forsøg på at videreudvikle IGES, som desværre ikke slog igennem på verdensplan. Franskmændene har naturligvis også deres egen standard, SET populær i Frankrig men ignoreret i resten af verden. Det er tydeligt at der er blevet gjort mange mere eller mindre ihærdige forsøg, på at udvikle fælles standarder indenfor 2D og 3D modellering, men det mest seriøse til dato må siges at være IFC.
Hvad kan IFC bruges til?
Man kender inkorporabilitet fra forskellige programmer i samme programgruppe, som for eksempel Microsofts Office pakke hvor både Word, Excel, PowerPoint og andre programmer kan læse hinandens data umiddelbart. Dette plejer man at gøre med klippe klistre funktionen på klippebordet. Dette virker også til dels med programmer fra andre programgrupper som er kompatible med hinanden. Man kan godt sætte Word tekst ind i en AutoCAD tegning eller en AutoCAD tegning ind i et Word dokument for eksempel. Men det rækker ikke særligt langt fordi de store programleverandører ikke er villige til at frigive koderne på deres respektive formater.
Her kommer IFC ind i billedet, et fælles format for alle programleverandører indenfor byggesektoren vil kunne sikre at alle dokumenter og tegninger som er lavet i disse programmer, vil være fremtidssikrede. Et program kan blive skiftet ud med et nyere og bedre, men alle de dokumenter som blev lavet i det gamle program vil kunne tages direkte med over i det nye, fordi det har samme format.
IFC er et åbent format, det vil sige at det ligger alle frit for at anvende formatet. Det giver muligheden for små programmer til at blive medlem af en størrer familie af programmer som kan arbejde sammen indbyrdes, men det giver også fordele for de størrer programmer til at få tilføjet en masse ekstra faciliteter som der uden tvivl vil blive efterspørgsel efter i fremtiden. Det er altid en fordel at holde sine muligheder åbne frem for at begrænse sig til nogle enkelte programmer, og det må det siges at IFC vil kunne gøre.
Dokumenter udviklet til en fase af projekteringen vil kunne benyttes i senere faser også. Når man har valgt sin vinduestype eller sin tagbeklædning, vil disse detaljer kunne føres direkte ind på for eksempel tegningen og i de statiske beregninger, uden det er nødvendigt med en masse ændringer.
Man vil så kunne forestille sig at ordrebestillingen kunne foregå ved at de data som er relevante for leverandøren trækkes ud af programmet og sendes til leverandøren. Det kunne være at indhente tilbud på døre og vinduer, alle dør og vinduesmål er defineret i modellen af bygningen, disse sendes til forskellige leverandører som kan føre dataene ind i deres beregningsprogrammer. Når den valgte leverandør er fundet, kan de før nævnte data anvendes igen ved fremstilling af proces- og arbejdstegningerne. Dette vil være en stor fordel hvis man ville introducere e-handel i byggesektoren.
Fordelen ved et fællesformat for alle programmer i byggesektoren er ikke primært, at man vil kunne bruge f.eks. en AutoCAD tegning i ArchiCAD eller MS Visio, men derimod at man vil kunne bruge en tegning i et prisberegnings program eller et statik program. Dette er den store fordel ved et fælles format, som betyder betydelige besparelser på tid og ressourcer i projekt forløbet.
Man kunne forestille sig at man udviklede en 3D model af sin byggesag, dette vil, i de programmer som fås i dag, kunne gøres på omtrent den samme tid som det tager at lave et tværsnit. Denne 3D model vil man så kunne trække mængder og bygningsdele ud af. Disse vil så kunne bruges til prisberegning. I første omgang er modellen grov og prisoverslaget bliver groft, men som projektet skrider frem og flere detaljer bliver afklaret bliver modellen mere detaljeret og prisoverslaget mere nøjagtigt.
Praktisk undersøgelse
Intentionen med denne undersøgelse er at afprøve IFC i praksis i eksisterende programmer. Dette er blevet gjort på adskillige IT messer og konferencer over hele verden men spørgsmålet er om IFC har nået en sådan udbredelse at det vil være muligt for almindelige mennesker at drage nytte af IFCs muligheder.
Til rådighed for undersøgelsen er de på BTH i Horsens tilgængelige programmer, og de i HFB 29 nævnte Internet adresser for IFC relateret materiale.
Først og fremmest vil jeg udvikle en model af et aktuelt byggeri i AutoCAD Architectural Desktop Release 2 (ADT)fra Autodesk. Dette skal gøres ved at definere alle bygningsdele i byggeriet i en Object Arx funktion som gives når forskellige elementer skal defineres i ADT. Dette vil sige at med til hver bygningsdel følger en lille note af eget valg eller evt. defineret fra leverandøren af bygningsdelen (f.eks. Dør leverandøren). Denne note følger bygningsdelen hele vejen og opbevares sammen med tegningen i tegningsfilen.
Når døre, vinduer, indervægge, ydervægge, tag osv. alt sammen har fået en note og modellens geometri er færdig, så skal tegningen gemmes som DXF format. DXF formatet er et forholdsvist nyt format fra Autodesk det fulgte med AutoCAD 2000 som udkom i foråret 1999 og det giver mulighed for at anvende og udveksle AutoCAD tegninger via Internettet. Det vil sige at formatet er XML baseret, og det er det der har interesse i dette tilfælde, fordi XML er et åbent format som vi kan tolke.
Når dette er gjort skal DXF filen oversættes til en IFC fil, dette skal gøres i et lille program som kan oversætte DXF koderne. Når dette er gjort er det muligt at åbne tegningen i andre programmer som er kompatible med IFC.
|
| ||||
Konklusion
Hvordan anvendes IFC i praksis
Det er det spørgsmål jeg også selv håbede på at få besvaret i dette forløb. Derfor tog jeg kontakt til ICI i Danmark for at finde ud af hvor langt man er nået. Der snakkede jeg med Peter Vendelboe Hjortshøj som til dagligt er ansat på teknologisk Institut. Han er kontaktperson for ICI i Danmark, og arbejder, som alle andre i ICI, på frivillig basis. Jeg forespurgte ham om muligheden for at anvende en almindelig DWG tegning fra Architectural Desktop til senere anvendelse i et andet IFC kompatibelt program. Dette har været gjort tidligere bl.a. på Teknik 2000 messen i Danmark tidligere i år. Formatet skal konverteres men de tekniske spørgsmål er en anden mand i ICIs felt.
Denne mand er Jan Karlshøj fra Carl Bro A/S. Jan Karlshøj er Civilingeniør og formand for ICI’s tekniske afdeling i norden. Derudover er han forfatter til artiklen om IFC til intelligent dataudveksling i byggesektoren som er trykt i HFB 29. Han satte mig i kontakt med nogle mennesker som han mente vil kunne hjælpe. Jürgen Schmidt fra Sofistik i Tyskland, Sofistk laver Bl.a. statikprogrammer til den Tyske byggesektor. Reijo Hänninen fra Granlund, der laver prisoverslagsprogrammer i Finland, og sidst Jiri Hietanen som er finsk arkitektstuderende og for nyligt har præsenteret IFC på forskellige Bygge- og IT- messer rund omkring i Finland.
Alle disse mennesker har været meget hjælpsomme, i mine bestræbelser på at afprøve IFC i praksis, men desværre må det nok konkluderes at selvom det går stærkt i øjeblikket og flere og flere lande og virksomheder får øjnene op for IFC, så er det ikke kommet i ’menneskehænder’ endnu. Det er ikke tilgængeligt for menigmand.
Jeg gik i stå i tredje fase af undersøgelsen. Jeg fik lavet modellen og konverteret den til DXF, men det lille program som konverterer til IFC har det ikke været muligt for mig at få hænderne i.
Til gengæld fik jeg lovning på en detaljeret video af hvordan det gøres fra Jiri den finske arkitektstuderende. Den skulle jeg kunne få glæde af i midten af November måned i år.
|
