IFC标准是由国际buildingSMART组织为AEC(ArchitectureEngineeringAndConstruction)领域制定的建筑产品数据描述标准。IFC借鉴STEP标准，采用EXPRESS语言定义建筑信息模型。经过数十年的发展，IFC标准已广泛应用于建筑信息模型（BIM）的存储与交互过程中。

IFC为建筑工程数据提供了面向对象的模型结构，其结构如下图所示：

IFC模型结构由4个层次组成。第一层是资源层，提供资源相关定义，可供高层次调用。第二层是核心层，提供建筑工程核心数据定义，包括一个内核模块和控制、产品和过程等三个扩展模块。第三层是共享层，定义了多个专业领域共同的概念和对象。第四层是领域层，为建筑工程各专业领域提供相应定义。

一、定义基于IFC的水电工程信息模型结构

以IFC作为水电工程信息模型结构的基础，针对水电工程的特殊构件和关系，扩展原有IFC结构，形成水电工程信息模型。作为建筑信息模型的载体，IFC的大多数定义均可应用于水电工程领域，其中包括：

（1）较为完备的三维几何描述定义，支持三维模型的创建；

（2）种类丰富的资源描述，涵盖时间、材料、工程量、人材机消耗、成本、参与方、结构荷载等多个方面；

（3）类型多样的基本值类型和单位，支持各类物理量的表达；

（4） 部分建筑工程的实体，可直接应用于水电工程。

在此基础上，针对水电工程的IFC扩展主要包含以下两个方面：

（1）扩展水电工程构件实体及其相关定义。

针对水电工程的信息特点和实际需求，在IFC模型结构基础上新增水电工程相应的构件实体、构件类别实体、枚举类型、属性集、数量集和资源类型等定义。

（2）建立层级关系与关联关系。新增实体应依据面向对象原则建立层级关系，并与原IFC结构的层级关系相融合。在此基础上，建立水电领域新增实体之间的关联关系，以及新增实体与原IFC实体之间的关联关系。

水电工程信息模型IFC新增定义层级关系如下图所示：

基于IFC的水电工程闸坝信息模型结构关系如下：

二、水电工程信息模型与原IFC对比

以原IFC和水电工程信息模型导出为IFC文件，比较两者对相同构件的不同表达方式，见下表：

通过比对可知，水电工 程信息模型与原IFC相比有以下优势：

（1）更精确地表达构件信息。原IFC在描述未定义的水电工程特有实体时，均只能以IfcBuildingProxy来表达，或采用IFC中类似实体 替代，如IfcWall替代IfcDamWall、IfcDoor替代IfcFloodGate。 采用新增定义则可更精确地表达水电工程的特有实体。 除此以外，新增的构件实体还配套有构件类别实体、枚举类型、属性集、数量集、关联关系等定义，可有更准确地设置属性及关联信息。

（2）表达原IFC未定义的空腔实体。蓄水空间是水电工程中的重要对象，原IFC只能以IfcSpace表达，而新模型则可采用IfcPool等实体 表达，除可定义属性集与数量集外，还可定义上下游关系等关联 。

（3）表达原IFC未定义的宏观集合实体。水电领域中部分重要构件是由多个部分组成的，例如闸坝模型中IfcSluice由IfcDamPier、IfcFGate等实体通过IfcRelAggregates关联关系组合而成。这些宏观集合实体可在更高层级上定义属性集或与其他实体发生关联，例如IfcSluice可与IfcTunnel定义上下游关系。原IFC无法表达这类实体，因此也无法表达与其相关的属性集、数量集和关联关系。

（4）表达原IFC未定义的关联关系。新模型可表达上下游关系、空腔实体边界关系等原IFC中难以表达的关联关系。

除上述优势外，新模型可直接应用原IFC中成本、材料、资源、进度等信息描述，支持水电工程全生命期的信息表达，为全生命期信息储存与共享提供数据基础。