ifc-to-excel について
ifc-to-excel は、IFC ファイルを構造化された Excel ブックと Collada ジオメトリに変換する BIM データ抽出スキルです。専用の BIM ソフトウェアを使わずにモデルデータを確認、検証、報告したいチーム向けです。
主な機能
- 01IFC ファイルを Excel ブックに変換
- 023D ジオメトリを Collada DAE で出力
- 03プロパティ、数量、材料を抽出
- 04要素の境界ボックスを含める
- 05IFC2x3、IFC4、IFC4x1、IFC4x3 に対応
活用シーン
- 01抽出したモデルデータの検証
- 02数量拾いの準備
- 03材料表の作成
- 04IFC データの ETL ワークフローへの投入
インストール
コマンドをコピーしてターミナルで実行します。
$
npx skills add https:/ / github.com/ datadrivenconstruction/ ddc_skills_for_ai_agents_in_construction --skill ifc-to-excelインストール後、Claude Code で/ifc-to-excelを入力して読み込まれたか確認します。
同梱ファイルclaw.jsoninstructions.md
詳細
IFC から Excel への変換
ビジネスケース
問題提起
IFC(Industry Foundation Classes)はオープンな BIM 標準ですが、次の課題があります。
- IFC の読み取りには専用ソフトウェアが必要です
- プロパティの抽出にはプログラミングの知識が必要です
- バッチ処理は手作業で、時間がかかります
- 分析ツールとの統合は複雑です
解決策
IfcExporter.exe は IFC ファイルを構造化された Excel データベースに変換し、分析、検証、レポート作成に BIM データを活用できるようにします。
ビジネス価値
- オープン標準 - あらゆる IFC ファイルを処理できます(2x3、4x、4.3)
- ライセンス不要 - BIM ソフトウェアなしでオフライン動作します
- データ抽出 - すべてのプロパティ、数量、材料を抽出します
- 3D ジオメトリ - Collada DAE 形式にエクスポートします
- パイプライン対応 - ETL ワークフローに統合できます
技術的な実装
CLI 構文
IfcExporter.exe <input_ifc> [options]
対応する IFC バージョン
| バージョン | スキーマ | 説明 |
|---|---|---|
| IFC2x3 | MVD | 最も一般的な交換形式 |
| IFC4 | ADD1 | 拡張されたプロパティ |
| IFC4x1 | Alignment | インフラストラクチャに対応 |
| IFC4x3 | Latest | インフラストラクチャに全面対応 |
出力形式
| 出力 | 説明 |
|---|---|
.xlsx | 要素とプロパティを含む Excel データベース |
.dae | ID が一致する Collada 3D ジオメトリ |
オプション
| オプション | 説明 |
|---|---|
bbox | 要素の境界ボックスを含めます |
-no-xlsx | Excel エクスポートをスキップします |
-no-collada | 3D ジオメトリのエクスポートをスキップします |
例
# Basic conversion (XLSX + DAE)
IfcExporter.exe "C:\Models\Building.ifc"
# With bounding boxes
IfcExporter.exe "C:\Models\Building.ifc" bbox
# Excel only (no 3D geometry)
IfcExporter.exe "C:\Models\Building.ifc" -no-collada
# Batch processing
for /R "C:\IFC_Models" %f in (*.ifc) do IfcExporter.exe "%f" bbox
Python との統合
import subprocess
import pandas as pd
from pathlib import Path
from typing import List, Optional, Dict, Any, Set
from dataclasses import dataclass, field
from enum import Enum
import json
class IFCVersion(Enum):
"""IFC schema versions."""
IFC2X3 = "IFC2X3"
IFC4 = "IFC4"
IFC4X1 = "IFC4X1"
IFC4X3 = "IFC4X3"
class IFCEntityType(Enum):
"""Common IFC entity types."""
IFCWALL = "IfcWall"
IFCWALLSTANDARDCASE = "IfcWallStandardCase"
IFCSLAB = "IfcSlab"
IFCCOLUMN = "IfcColumn"
IFCBEAM = "IfcBeam"
IFCDOOR = "IfcDoor"
IFCWINDOW = "IfcWindow"
IFCROOF = "IfcRoof"
IFCSTAIR = "IfcStair"
IFCRAILING = "IfcRailing"
IFCFURNISHINGELEMENT = "IfcFurnishingElement"
IFCSPACE = "IfcSpace"
IFCBUILDINGSTOREY = "IfcBuildingStorey"
IFCBUILDING = "IfcBuilding"
IFCSITE = "IfcSite"
@dataclass
class IFCElement:
"""Represents an IFC element."""
global_id: str
ifc_type: str
name: str
description: Optional[str]
object_type: Optional[str]
level: Optional[str]
# Quantities
area: Optional[float] = None
volume: Optional[float] = None
length: Optional[float] = None
height: Optional[float] = None
width: Optional[float] = None
# Bounding box (if exported)
bbox_min_x: Optional[float] = None
bbox_min_y: Optional[float] = None
bbox_min_z: Optional[float] = None
bbox_max_x: Optional[float] = None
bbox_max_y: Optional[float] = None
bbox_max_z: Optional[float] = None
# Properties
properties: Dict[str, Any] = field(default_factory=dict)
materials: List[str] = field(default_factory=list)
@dataclass
class IFCProperty:
"""Represents an IFC property."""
pset_name: str
property_name: str
value: Any
value_type: str
@dataclass
class IFCMaterial:
"""Represents an IFC material."""
name: str
category: Optional[str]
thickness: Optional[float]
layer_position: Optional[int]
class IFCExporter:
"""IFC to Excel converter using DDC IfcExporter CLI."""
def __init__(self, exporter_path: str = "IfcExporter.exe"):
self.exporter = Path(exporter_path)
if not self.exporter.exists():
raise FileNotFoundError(f"IfcExporter not found: {exporter_path}")
def convert(self, ifc_file: str,
include_bbox: bool = True,
export_xlsx: bool = True,
export_collada: bool = True) -> Path:
"""Convert IFC file to Excel."""
ifc_path = Path(ifc_file)
if not ifc_path.exists():
raise FileNotFoundError(f"IFC file not found: {ifc_file}")
cmd = [str(self.exporter), str(ifc_path)]
if include_bbox:
cmd.append("bbox")
if not export_xlsx:
cmd.append("-no-xlsx")
if not export_collada:
cmd.append("-no-collada")
result = subprocess.run(cmd, capture_output=True, text=True)
if result.returncode != 0:
raise RuntimeError(f"Export failed: {result.stderr}")
return ifc_path.with_suffix('.xlsx')
def batch_convert(self, folder: str,
include_subfolders: bool = True,
include_bbox: bool = True) -> List[Dict[str, Any]]:
"""Convert all IFC files in folder."""
folder_path = Path(folder)
pattern = "**/*.ifc" if include_subfolders else "*.ifc"
results = []
for ifc_file in folder_path.glob(pattern):
try:
output = self.convert(str(ifc_file), include_bbox)
results.append({
'input': str(ifc_file),
'output': str(output),
'status': 'success'
})
print(f"✓ Converted: {ifc_file.name}")
except Exception as e:
results.append({
'input': str(ifc_file),
'output': None,
'status': 'failed',
'error': str(e)
})
print(f"✗ Failed: {ifc_file.name} - {e}")
return results
def read_elements(self, xlsx_file: str) -> pd.DataFrame:
"""Read converted Excel as DataFrame."""
return pd.read_excel(xlsx_file, sheet_name="Elements")
def get_element_types(self, xlsx_file: str) -> pd.DataFrame:
"""Get element type summary."""
df = self.read_elements(xlsx_file)
if 'IfcType' not in df.columns:
raise ValueError("IfcType column not found")
summary = df.groupby('IfcType').agg({
'GlobalId': 'count',
'Volume': 'sum' if 'Volume' in df.columns else 'count',
'Area': 'sum' if 'Area' in df.columns else 'count'
}).reset_index()
summary.columns = ['IFC_Type', 'Count', 'Total_Volume', 'Total_Area']
return summary.sort_values('Count', ascending=False)
def get_levels(self, xlsx_file: str) -> pd.DataFrame:
"""Get building level summary."""
df = self.read_elements(xlsx_file)
level_col = None
for col in ['Level', 'BuildingStorey', 'IfcBuildingStorey']:
if col in df.columns:
level_col = col
break
if level_col is None:
return pd.DataFrame(columns=['Level', 'Element_Count'])
summary = df.groupby(level_col).agg({
'GlobalId': 'count'
}).reset_index()
summary.columns = ['Level', 'Element_Count']
return summary
def get_materials(self, xlsx_file: str) -> pd.DataFrame:
"""Get material summary."""
df = self.read_elements(xlsx_file)
if 'Material' not in df.columns:
return pd.DataFrame(columns=['Material', 'Count'])
summary = df.groupby('Material').agg({
'GlobalId': 'count'
}).reset_index()
summary.columns = ['Material', 'Element_Count']
return summary.sort_values('Element_Count', ascending=False)
def get_quantities(self, xlsx_file: str,
group_by: str = 'IfcType') -> pd.DataFrame:
"""Get quantity takeoff summary."""
df = self.read_elements(xlsx_file)
if group_by not in df.columns:
raise ValueError(f"Column {group_by} not found")
agg_dict = {'GlobalId': 'count'}
# Add numeric columns for aggregation
numeric_cols = ['Volume', 'Area', 'Length', 'Width', 'Height']
for col in numeric_cols:
if col in df.columns:
agg_dict[col] = 'sum'
summary = df.groupby(group_by).agg(agg_dict).reset_index()
return summary
def filter_by_type(self, xlsx_file: str,
ifc_types: List[str]) -> pd.DataFrame:
"""Filter elements by IFC type."""
df = self.read_elements(xlsx_file)
return df[df['IfcType'].isin(ifc_types)]
def get_properties(self, xlsx_file: str,
element_id: str) -> Dict[str, Any]:
"""Get all properties for specific element."""
df = self.read_elements(xlsx_file)
element = df[df['GlobalId'] == element_id]
if element.empty:
return {}
# Convert row to dictionary, excluding NaN values
props = element.iloc[0].dropna().to_dict()
return props
def validate_ifc_data(self, xlsx_file: str) -> Dict[str, Any]:
"""Validate IFC data quality."""
df = self.read_elements(xlsx_file)
validation = {
'total_elements': len(df),
'issues': []
}
# Check for missing GlobalIds
if 'GlobalId' in df.columns:
missing_ids = df['GlobalId'].isna().sum()
if missing_ids > 0:
validation['issues'].append(f"{missing_ids} elements missing GlobalId")
# Check for missing names
if 'Name' in df.columns:
missing_names = df['Name'].isna().sum()
if missing_names > 0:
validation['issues'].append(f"{missing_names} elements missing Name")
# Check for zero quantities
for col in ['Volume', 'Area']:
if col in df.columns:
zero_qty = (df[col] == 0).sum()
if zero_qty > 0:
validation['issues'].append(f"{zero_qty} elements with zero {col}")
# Check for duplicate GlobalIds
if 'GlobalId' in df.columns:
duplicates = df['GlobalId'].duplicated().sum()
if duplicates > 0:
validation['issues'].append(f"{duplicates} duplicate GlobalIds")
validation['is_valid'] = len(validation['issues']) == 0
return validation
class IFCQuantityTakeoff:
"""Quantity takeoff from IFC data."""
def __init__(self, exporter: IFCExporter):
self.exporter = exporter
def generate_qto(self, ifc_file: str) -> Dict[str, pd.DataFrame]:
"""Generate complete quantity takeoff."""
xlsx = self.exporter.convert(ifc_file, include_bbox=True)
df = self.exporter.read_elements(str(xlsx))
qto = {}
# Walls
walls = df[df['IfcType'].str.contains('Wall', case=False, na=False)]
if not walls.empty:
qto['Walls'] = self._summarize_elements(walls, 'Type Name')
# Slabs
slabs = df[df['IfcType'].str.contains('Slab', case=False, na=False)]
if not slabs.empty:
qto['Slabs'] = self._summarize_elements(slabs, 'Type Name')
# Columns
columns = df[df['IfcType'].str.contains('Column', case=False, na=False)]
if not columns.empty:
qto['Columns'] = self._summarize_elements(columns, 'Type Name')
# Beams
beams = df[df['IfcType'].str.contains('Beam', case=False, na=False)]
if not beams.empty:
qto['Beams'] = self._summarize_elements(beams, 'Type Name')
# Doors
doors = df[df['IfcType'].str.contains('Door', case=False, na=False)]
if not doors.empty:
qto['Doors'] = self._summarize_elements(doors, 'Type Name')
# Windows
windows = df[df['IfcType'].str.contains('Window', case=False, na=False)]
if not windows.empty:
qto['Windows'] = self._summarize_elements(windows, 'Type Name')
return qto
def _summarize_elements(self, df: pd.DataFrame,
group_col: str) -> pd.DataFrame:
"""Summarize elements by grouping column."""
if group_col not in df.columns:
group_col = 'IfcType'
agg_dict = {'GlobalId': 'count'}
for col in ['Volume', 'Area', 'Length']:
if col in df.columns:
agg_dict[col] = 'sum'
summary = df.groupby(group_col).agg(agg_dict).reset_index()
summary.rename(columns={'GlobalId': 'Count'}, inplace=True)
return summary
def export_to_excel(self, qto: Dict[str, pd.DataFrame],
output_file: str):
"""Export QTO to multi-sheet Excel."""
with pd.ExcelWriter(output_file, engine='openpyxl') as writer:
for sheet_name, df in qto.items():
df.to_excel(writer, sheet_name=sheet_name, index=False)
# Convenience functions
def convert_ifc_to_excel(ifc_file: str,
exporter_path: str = "IfcExporter.exe") -> str:
"""Quick conversion of IFC to Excel."""
exporter = IFCExporter(exporter_path)
output = exporter.convert(ifc_file)
return str(output)
def get_ifc_summary(xlsx_file: str) -> Dict[str, Any]:
"""Get summary of converted IFC data."""
df = pd.read_excel(xlsx_file, sheet_name="Elements")
return {
'total_elements': len(df),
'ifc_types': df['IfcType'].nunique() if 'IfcType' in df.columns else 0,
'levels': df['Level'].nunique() if 'Level' in df.columns else 0,
'total_volume': df['Volume'].sum() if 'Volume' in df.columns else 0,
'total_area': df['Area'].sum() if 'Area' in df.columns else 0
}
出力構造
Excel シート
| シート | 内容 |
|---|---|
| Elements | すべての IFC 要素とプロパティ |
| Types | 要素タイプの概要 |
| Levels | 建物の階データ |
| Materials | 材料の割り当て |
| PropertySets | IFC プロパティセット |
要素の列
| 列 | 型 | 説明 |
|---|---|---|
| GlobalId | string | IFC GUID |
| IfcType | string | IFC エンティティタイプ |
| Name | string | 要素名 |
| Description | string | 要素の説明 |
| Level | string | 建物の階 |
| Material | string | 主な材料 |
| Volume | float | 体積(m³) |
| Area | float | 表面積(m²) |
| Length | float | 長さ(m) |
| Height | float | 高さ(m) |
| Width | float | 幅(m) |
クイックスタート
# Initialize exporter
exporter = IFCExporter("C:/DDC/IfcExporter.exe")
# Convert IFC to Excel
xlsx = exporter.convert("C:/Models/Building.ifc", include_bbox=True)
# Read elements
df = exporter.read_elements(str(xlsx))
print(f"Total elements: {len(df)}")
# Get element types
types = exporter.get_element_types(str(xlsx))
print(types)
# Get quantities by type
qto = exporter.get_quantities(str(xlsx), group_by='IfcType')
print(qto)
一般的なユースケース
1. モデルの検証
exporter = IFCExporter()
xlsx = exporter.convert("model.ifc")
validation = exporter.validate_ifc_data(str(xlsx))
if not validation['is_valid']:
print("Issues found:")
for issue in validation['issues']:
print(f" - {issue}")
2. 数量拾い
qto_generator = IFCQuantityTakeoff(exporter)
qto = qto_generator.generate_qto("building.ifc")
for category, data in qto.items():
print(f"\n{category}:")
print(data.to_string(index=False))
3. 材料表
xlsx = exporter.convert("building.ifc")
materials = exporter.get_materials(str(xlsx))
print(materials)
DDC パイプラインとの統合
# Full pipeline: IFC → Excel → Validation → Cost Estimate
exporter = IFCExporter("C:/DDC/IfcExporter.exe")
# 1. Convert IFC
xlsx = exporter.convert("project.ifc", include_bbox=True)
# 2. Validate data
validation = exporter.validate_ifc_data(str(xlsx))
print(f"Valid: {validation['is_valid']}")
# 3. Generate QTO
qto = IFCQuantityTakeoff(exporter)
quantities = qto.generate_qto("project.ifc")
# 4. Export for cost estimation
qto.export_to_excel(quantities, "project_qto.xlsx")
リソース
- GitHub: cad2data パイプライン
- IFC 標準: buildingSMART
- DDC 書籍: 第 2.4 章 - CAD/BIM データ抽出
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