Interopérabilité des Données CAO avec le Format IFC : Guide Complet pour Professionnels BIM

Table des matières

• Histoire et évolution du format IFC
• Caractéristiques techniques de l'IFC
• Applications et avantages de l'IFC dans l'industrie AEC
• Solutions CAD Interop pour l'interopérabilité IFC
• Bonnes pratiques pour les échanges IFC
• Défis et perspectives d'avenir

Dans un secteur de la construction de plus en plus numérisé, le défi de l'interopérabilité des données CAO est devenu crucial pour tous les acteurs de la chaîne de valeur. Les équipes pluridisciplinaires doivent collaborer efficacement malgré l'utilisation de logiciels différents, chacun sauvegardant les projets dans des formats natifs propriétaires (.rvt pour Revit, .pln pour ArchiCAD, etc.). Cette diversité technologique crée un besoin fondamental d'un format d'échange standardisé, neutre et fiable.

Le format IFC (Industry Foundation Classes) répond précisément à ce besoin en offrant un schéma d'échange de données CAO spécifiquement conçu pour l'architecture, l'ingénierie et la construction (AEC). En tant que format ouvert et interopérable, l'IFC facilite la communication entre différentes applications logicielles, permettant aux architectes, ingénieurs, constructeurs et gestionnaires de partager efficacement les données de modèles 3D et les informations associées tout au long du cycle de vie d'un projet de construction.

Histoire et évolution du format IFC

Le développement du format IFC a débuté en 1994, lorsqu'Autodesk a formé un consortium industriel pour conseiller l'entreprise sur le développement d'un ensemble de classes C++ pouvant soutenir le développement d'applications intégrée.

Cette alliance a été reconstituée en tant qu'organisation à but non lucratif dirigée par l'industrie, avec pour objectif de publier l'Industry Foundation Class (IFC) comme modèle de produit AEC neutre répondant au cycle de vie des bâtiments. Un nouveau changement de nom a eu lieu en 2005, et la spécification IFC est désormais développée et maintenue par buildingSMART International.

L'évolution chronologique des versions IFC montre l'amélioration constante du format :

• IFC 1.0 (juin 1996) : Première version officielle
• IFC 2.0 (mars 1999) : Améliorations significatives de la structure
• IFC 2x3 (février 2006) : Version largement adoptée dans l'industrie
• IFC4 (mars 2013) : Extension majeure des capacités
• IFC4.3 Add2 (2024) : Version la plus récente intégrant des fonctionnalités avancées

L'adoption mondiale du format n'a cessé de croître, notamment en raison de son statut de norme internationale ISO 16739-1:2024. Plusieurs gouvernements, dont ceux du Danemark, de la Finlande et de la Norvège, ont rendu obligatoire l'utilisation de l'IFC pour les projets de construction financés par des fonds publics, accélérant ainsi son adoption dans l'industrie.

Caractéristiques techniques de l'IFC

Structure fondamentale et architecture de données

Le format IFC définit un modèle de relation d'entités basé sur le langage EXPRESS, comprenant plusieurs centaines d'entités organisées dans une hiérarchie d'héritage basée sur des objets. Ces entités couvrent :

• Éléments de construction (IfcWall, IfcFloor, IfcWindow, etc.)
• Composants géométriques (IfcExtrudedAreaSolid)
• Structures de base (IfcCartesianPoint)
• Attributs et propriétés techniques

L'IFC est conçu pour surmonter les barrières d'échange de données entre différents logiciels de conception et de gestion de projet. Il repose sur plusieurs principes fondamentaux :

• Ouverture : Format non contrôlé par un fournisseur spécifique
• Interopérabilité : Facilite la collaboration entre applications logicielles différentes
• Extensibilité : Permet l'ajout de nouvelles classes et propriétés selon l'évolution des besoins
• Neutralité de domaine : Couvre une large gamme de domaines de l'industrie de la construction

Formats de fichiers et encodages

L'IFC définit plusieurs formats de fichiers qui peuvent être utilisés, prenant en charge différents encodages des mêmes données sous-jacentes :

• IFC-SPF (.ifc) : Le plus largement utilisé, offrant une taille compacte et un texte lisible
• IFC-XML (.ifcXML) : Adapté à l'interopérabilité avec les outils XML, mais généralement 300-400% plus volumineux que le format .ifc standard
• IFC-ZIP (.ifcZIP) : Version compressée pour réduire la taille des fichiers

Capacités géométriques et différences entre versions

Une distinction technique importante existe entre les principales versions du format :

• IFC2X3 présente certaines limitations en termes de représentations géométriques. Cette version ne prend pas en charge les B-rep (Boundary Representation) et représente généralement les objets à l'aide de polyèdres, de balayages ou de formes CSG (Constructive Solid Geometry) de base.
• IFC4 supprime cette limitation en offrant un support pour les formes B-rep complètes, améliorant considérablement la fidélité géométrique des modèles. Cependant, les représentations géométriques fournies par IFC2X3 restent suffisantes pour de nombreuses applications.

Les capacités de modélisation géométrique des formats IFC sont centrales pour l'interopérabilité CAO, mais présentent certaines spécificités liées à la structure orientée bâtiment du format.

Applications et avantages de l'IFC dans l'industrie AEC

Échange de données entre logiciels hétérogènes

L'atout principal de l'IFC réside dans sa capacité à servir de format d'échange neutre entre diverses applications BIM. Ceci permet :

• La collaboration efficace entre équipes utilisant différents logiciels (Revit, ArchiCAD, etc.)
• Le partage standardisé des informations du bâtiment tout au long du cycle de vie du projet
• La réduction des erreurs et des pertes de données lors des conversions entre formats propriétaires

Rôles multiples dans les projets de construction

L'IFC joue plusieurs rôles critiques dans l'écosystème BIM :

• Collaboration OEM-fournisseurs : Facilite l'échange sécurisé de données sensibles entre partenaires
• Migration CAO : Permet le transfert de modèles entre différentes plateformes
• Réutilisabilité et validation : Assure la cohérence des données à travers les différentes phases du projet
• Archivage long terme : Format neutre idéal pour la conservation pérenne des données de projet

Certification et conformité

BuildingSMART International a défini un processus de certification pour garantir que les processus corrects d'importation et d'exportation des données IFC sont suivis. Tous les programmes certifiés IFC sont capables de lire, d'écrire et d'échanger des informations avec d'autres solutions logicielles selon les données fournies par buildingSMART.

Domaines d'application spécifiques

Le format IFC est particulièrement adapté aux domaines suivants :

• Architecture et conception de bâtiments
• Ingénierie structurelle
• Services de bâtiment (MEP - mécanique, électricité, plomberie)
• Gestion des installations
• Construction et planification de projets

Solutions CAD Interop pour l'interopérabilité IFC

CAD Interop distribue plusieurs solutions logicielles pour visualiser, convertir, comparer et exploiter les fichiers IFC. Voici les principales solutions compatibles avec le format IFC :

3DViewStation : visualisation et analyse avancées des modèles IFC

3DViewStation est une solution puissante de visualisation BIM & AEC pour les ordinateurs de bureau, les appareils mobiles, les navigateurs et la réalité virtuelle. Elle offre :

• Lecture de tous les principaux formats de fichiers BIM et construction (Revit, IFC, GLTF, CPIXML)
• Support complet des formats 2D classiques (DWG, DXF, DWF, PDF)
• Fonctionnalités d'analyse comme les mesures, coupes et détection de collisions
• Utilisation en RV pour "vivre" un projet de construction en grandeur réelle
• Interface utilisateur uniforme pour tous les formats, réduisant les coûts de formation

Cette solution représente un avantage considérable par rapport à l'utilisation de multiples visionneuses gratuites qui manquent souvent de fonctionnalités avancées et d'uniformité d'interface.

CADfix : réparation et simplification des données IFC

CADfix est une solution logicielle de pointe pour la traduction, la réparation, le healing, le defeaturing et la simplification des modèles CAO. Particulièrement utile pour les données IFC, elle offre :

• Traduction fluide des modèles CAO pour une compatibilité améliorée avec les applications CAD, CAM et CAE
• Réparation des défauts géométriques et topologiques dans les modèles CAO
• Traitement géométrique avancé pour la préparation des modèles CAO pour la simulation et la fabrication
• Minimisation des retouches en aval des modèles CAO
• Intégration transparente dans les outils PLM ou d'automatisation de flux de travail

SimLab : création d'expériences immersives à partir de modèles IFC

SimLab Composer est un logiciel de visualisation et de création de RV développé par SimLab Soft. Pour les modèles IFC, il permet :

• L'importation, la visualisation, le rendu et l'animation de modèles CAO 3D
• Le partage et la collaboration sur des projets BIM
• L'automatisation et l'amélioration des flux de travail de visualisation et de simulation
• La création d'expériences de réalité virtuelle à partir de modèles de construction
• La conversion entre IFC et d'autres formats via CADVRter

Bonnes pratiques pour les échanges IFC

La mise en œuvre réussie de l'interopérabilité IFC repose sur plusieurs bonnes pratiques essentielles :

Coordination préalable entre parties prenantes

La plupart des projets qui rencontrent des difficultés le font en raison d'un manque de coordination préliminaire. Il est recommandé de :

• Organiser une réunion de coordination BIM pour convenir des éléments suivants :
  • Emplacement et coordonnées du projet
  • Direction du nord du projet
  • Configuration des étages
• Préparer un manuel BIM et le partager avec toutes les parties prenantes, incluant :
  • Les parties prenantes et leurs responsabilités exactes
  • Le protocole d'échange de données
  • Les données convenues lors de la réunion de coordination BIM
  • Les exigences BIM spécifiques au projet

Optimisation des modèles pour l'export IFC

La qualité de l'export IFC dépend grandement de la préparation du modèle :

• Vérifier que la complexité du modèle est adaptée avant tout travail IFC
• Utiliser des points de référence (Survey Points) comme point de référence commun pour faciliter la coordination des modèles provenant de différents programmes
• Éviter les géométries trop complexes qui peuvent causer des erreurs lors de la traduction
• Nettoyer le modèle des données qui ne sont plus nécessaires
• Vérifier toutes les hauteurs d'étage par rapport aux modèles d'autres disciplines

Validation post-export des fichiers IFC

Avant la distribution des modèles aux parties externes, il est recommandé de :

• Rouvrir les fichiers IFC exportés dans l'application d'origine pour comparer directement le modèle avant et après exportation
• Ouvrir le fichier IFC dans une autre application pour vérifier sa compatibilité
• Utiliser des visionneuses gratuites comme Autodesk Viewer pour vérifier le contenu et détecter les erreurs éventuelles

Configuration spécifique à ArchiCAD

Pour les utilisateurs d'ArchiCAD, les conseils suivants peuvent améliorer les échanges IFC :

• Pour les pièces non délimitées par des murs, utiliser l'outil ligne et le configurer pour agir comme une limite de zone
• Éviter d'utiliser les étages comme espace pour les croquis ou comme stockage temporaire pour les solutions de conception alternatives
• Considérer et importer les niveaux utilisés par d'autres disciplines
• Introduire des mesures de contrôle qualité à l'aide d'overrides graphiques ou du calendrier interactif

Défis et perspectives d'avenir

Malgré ses nombreux avantages, l'interopérabilité IFC présente encore certains défis à surmonter :

Limitations actuelles

• Le transfert de modèles CAO génériques avec des pièces partagées et des sous-assemblages peut être difficile en raison des limitations inhérentes au format
• La structure IFC, optimisée pour les bâtiments, peut nécessiter une réorganisation conceptuelle lors de la conversion de données non-BIM
• Les représentations géométriques varient entre les versions, avec des limitations dans les versions antérieures

Évolutions prometteuses

Le format IFC continue d'évoluer pour répondre aux besoins croissants de l'industrie :

• Les nouvelles versions comme IFC4.3 introduisent des améliorations significatives dans la représentation géométrique et les capacités d'échange
• Des outils open-source comme IfcOpenShell offrent des fonctionnalités avancées pour lire, écrire et modifier tous les schémas IFC
• Les capacités croissantes incluent :
  • Conversion multithread de la géométrie IFC implicite en polygones explicites
  • Analyse géométrique via arbres BVH, voxels et génération de dessins 2D
  • Conversion vers d'autres formats (OBJ, DAE, GLB/GLTF, STP, IGS, XML, SVG, H5)

L'interopérabilité IFC reste un domaine en constante évolution, avec des améliorations continues visant à faciliter l'échange de données entre les différents acteurs de l'industrie de la construction. Les solutions proposées par CAD Interop jouent un rôle crucial dans cette évolution en offrant des outils performants pour visualiser, convertir, réparer et exploiter les modèles IFC dans différents contextes professionnels.

En adoptant les bonnes pratiques et en utilisant les outils appropriés, les professionnels de l'AEC peuvent tirer pleinement parti du potentiel de l'IFC pour améliorer la collaboration, réduire les erreurs et optimiser les flux de travail dans leurs projets de construction.