基于本体的建筑施工能耗控制研究

2019-02-17郭靖

四川水泥 2019年2期

郭靖

（陕西工业职业技术学院，陕西咸阳 712000）

0 前言

对于建筑施工能耗方面来说，其主要表达为，在建筑工程施工过程中，施工的各项资源、能源，例如建筑材料、构建加工过程能耗、施工运输过程能耗、施工过程产生能源与资源消耗。采用传统的方式对建筑施工能耗进行控制，往往会使用相关人员的控制经验，同时不能使经验或相关知识形成共享与高效使用。通过利用本体控制方法，可加强相关领域知识描述过程的完整性与科学性，同时将其作为基础，储存大量的建筑工程实际案例经验。因此本文采用的本体控制方法可加强施工过程能耗领域知识的描述、表示规范性，结合相关工程实例数据库，提供自动检索、匹配拟建项目相似程度最高的工程实例，将其能耗控制经验充分借鉴并使用，从而形成有效的拟建项目能耗控制措施，加强拟建工程施工能耗控制效果。相比于国外来说，我国建筑节能工作发展速度较慢，尤其是近几年来建筑能耗在整体能耗中的比例持续上涨，大部分城市与相关人士都开始对建筑能耗进行充分调查，从而制定有效的节能措施。对建筑施工现场能耗优劣性顺序造成影响的主要因素包含：施工企业、施工条件、建筑特征、建筑材料运输距离、施工周期、参与方、施工位置等，结合模糊评价模式划分建筑施工现场的能耗风险等级，同时结合M工程案例对多级模糊综合评价模型在施工现场能耗评价中的实际应用效果进行验证。

1 基于本体的建筑施工能耗控制模型构建策略

总结建筑工程施工现场的产生能耗规律，分析现场造成能耗的全面因素，之后采用基于层次分析结构法，同时具备多种准则、目标的决策系统，指出每个判断矩阵内的相关影响因素参数值。在传统建筑工程施工过程中，如果想对施工能耗进行控制，主要依据相关工作人员的控制经验，但在这个过程中，相关经验与知识无法形成全面共享、高效应用[1]。因此利用本体控制方法，加强能耗领域想干知识的描述规范性、完整性，还可以将其当做前提存储实际工程的经验。因此利用本法控制方法可以使能耗控制领域知识表示方式更加规范与完整，形成丰富的施工能耗控制本体数据库，自动检索与拟建项目相似程度最高的实际工程案例，之后对其经验、方法参考与借鉴，制定更加高效、科学的能耗控制措施，从根本上增强拟建工程的施工能耗控制水平。另外，还可以优化与升级传统的对象属性相似度计算结构，结合工程案例自动检索的功能增强施工能耗控制措施的实效性，获得完善的工程实例验证。从使用结果可以看出，利用该模型，可以大幅提升能耗控制方法获取过程的准确性与速度。

1.1 对建筑施工能耗产生影响的相关因素

会对建筑施工能耗产生影响的因素有较多，如自然环境、施工材料、施工设备、施工人员、水文地质条件、施工技术水平等。

1.2 建筑施工能耗控制本体的主要构成

第一，C概念集合。在集合中的主要内涵包含项目的信息术语，如建筑工程实际类型、参与建筑工程的相关单位与企业、建筑工程施工场地等；自然环境术语，其中包含工程施工现场土壤条件与类型、现场温度、海拔等；施工技术术语，例如施工设计方案、施工人员技术水平等；施工能耗控制术语，其中包含施工前准备与控制、施工中控制、竣工后控制等。第二，R概念间的分类关系几何。其中主要包括的内容为对象属性与数据存在的属性关系。第三，F函数。其中主要含有的内容为概念之间的非分类关系合集[2]。第四，I建筑施工能耗工程实例集合。

2 基于本体模型的建筑施工能耗控制在案例检索

在对实际案例检索过程中，需要找到合适的相似条件，之后确定实际的测量数值，同时，对各项校验系数进行比较，并将其作为重要的衡量参数，才能对建筑工程实际施工能耗准确评估。在评估建筑施工实际能耗过程中，需要严格遵循相关科学理论与方法，应严格计算各项数据，若拟建工程的实际情况较为复杂，可以采用有限元的计算模式增强计算精确性。在本文中指出的有限元模型主要是对建筑施工能耗形成图纸与相关数据资料，建立过程中会包含部分隐蔽性的理想化数据，因此在开展计算过程中可能结果会出现一定出入，技术人员要将其进行及时修改，避免存在较大误差。但其中需要注意的是，校正过程中可以结合动载检测理论，也可以将其看作为，修正有限元计算模型中的相应参数、约束条件，确保实验结果与特性处于一致。在开始实验之前，需要将建筑施工能耗实际需求作为基础，从而使用更加科学、合理的方式制定测试方案。另外，还要与实际的实验环境互相结合，使相关环节获得合理规划，与此同时，还应针对全部的实验材料与相关设备制定明确的规范、标准、要求。

在开展实验过程中，需要确保实施过程处于安全范围内，作为实验中的技术人员也要充分考虑实验中可能出现的多种问题，但要综合分析相关原因，才能使解决措施更加合理。

2.1 实际案例检索采用原理

构建完成本体模型之后，可以使用本体模型描述相关低能耗的实际工程案例，从而使本体案例数据库更加完善。输入拟建工程项目之后，也包含问题案例，可以将其中的相关数据与案例数据库中相似度较高的实际工程案例进行比较，之后检索出相似程度最高的实际工程案例为结果，之后将其节能措施完全输出，从而对拟建项目、问题案例能耗控制方面提供借鉴与参考[3]。与此同时，问题案例会转换成全新的案例数据并存储至本体模型的实际案例数据库中。

2.2 案例检索方式

可以将实际工程案例的属性划分成两种类型，分类参考的依据为是否可以完成计量，即数据属性、对象属性。两种属性中，会采用不同的规则，从而自动拟定拟建工程与实际工程案例的相似程度、权重，最终完成检索目标。

2.3 本体建筑施工能耗控制方法的实际工程案例应用

M工程项目类型为基坑开挖，确定开挖深度为6.5m，开挖面积约为152.6。将地质勘察报告内容作为相关参数，其基坑开挖的土壤条件为黄土，在地下1.5m深处位置含有地下水，拟建工程只能够使用了轻型井点降水方式从而使地下水位降低，之后利用土钉墙技术完成基坑支护作业。M工程在进行土方开挖时，主要使用了机械挖装方式，之后使用自卸汽车将土运输到相关地点，同时结合人工辅助与修土辅助方式。施工现场与距离最近的堆土场之间为5.2公里。施工企业通过本体数据案例库的检索与对比，制定了符合M工程实际情况的能耗控制方案，达到了良好的控制效果，节省能源、资源与成本。