基于本體的建筑施工能耗控制研究

郭 靖

（陜西工業(yè)職業(yè)技術學院， 陜西 咸陽 712000）

0 前言

對于建筑施工能耗方面來說，其主要表達為，在建筑工程施工過程中，施工的各項資源、能源，例如建筑材料、構(gòu)建加工過程能耗、施工運輸過程能耗、施工過程產(chǎn)生能源與資源消耗。采用傳統(tǒng)的方式對建筑施工能耗進行控制，往往會使用相關人員的控制經(jīng)驗，同時不能使經(jīng)驗或相關知識形成共享與高效使用。通過利用本體控制方法，可加強相關領域知識描述過程的完整性與科學性，同時將其作為基礎，儲存大量的建筑工程實際案例經(jīng)驗。因此本文采用的本體控制方法可加強施工過程能耗領域知識的描述、表示規(guī)范性，結(jié)合相關工程實例數(shù)據(jù)庫，提供自動檢索、匹配擬建項目相似程度最高的工程實例，將其能耗控制經(jīng)驗充分借鑒并使用，從而形成有效的擬建項目能耗控制措施 ，加強擬建工程施工能耗控制效果。相比于國外來說，我國建筑節(jié)能工作發(fā)展速度較慢，尤其是近幾年來建筑能耗在整體能耗中的比例持續(xù)上漲，大部分城市與相關人士都開始對建筑能耗進行充分調(diào)查，從而制定有效的節(jié)能措施。對建筑施工現(xiàn)場能耗優(yōu)劣性順序造成影響的主要因素包含：施工企業(yè)、施工條件、建筑特征、建筑材料運輸距離、施工周期、參與方、施工位置等，結(jié)合模糊評價模式劃分建筑施工現(xiàn)場的能耗風險等級，同時結(jié)合M工程案例對多級模糊綜合評價模型在施工現(xiàn)場能耗評價中的實際應用效果進行驗證。

1 基于本體的建筑施工能耗控制模型構(gòu)建策略

總結(jié)建筑工程施工現(xiàn)場的產(chǎn)生能耗規(guī)律，分析現(xiàn)場造成能耗的全面因素，之后采用基于層次分析結(jié)構(gòu)法，同時具備多種準則、目標的決策系統(tǒng)，指出每個判斷矩陣內(nèi)的相關影響因素參數(shù)值。在傳統(tǒng)建筑工程施工過程中，如果想對施工能耗進行控制，主要依據(jù)相關工作人員的控制經(jīng)驗，但在這個過程中，相關經(jīng)驗與知識無法形成全面共享、高效應用[1]。因此利用本體控制方法，加強能耗領域想干知識的描述規(guī)范性、完整性，還可以將其當做前提存儲實際工程的經(jīng)驗。因此利用本法控制方法可以使能耗控制領域知識表示方式更加規(guī)范與完整，形成豐富的施工能耗控制本體數(shù)據(jù)庫，自動檢索與擬建項目相似程度最高的實際工程案例，之后對其經(jīng)驗、方法參考與借鑒，制定更加高效、科學的能耗控制措施，從根本上增強擬建工程的施工能耗控制水平。另外，還可以優(yōu)化與升級傳統(tǒng)的對象屬性相似度計算結(jié)構(gòu)，結(jié)合工程案例自動檢索的功能增強施工能耗控制措施的實效性，獲得完善的工程實例驗證。從使用結(jié)果可以看出，利用該模型，可以大幅提升能耗控制方法獲取過程的準確性與速度。

1.1 對建筑施工能耗產(chǎn)生影響的相關因素

會對建筑施工能耗產(chǎn)生影響的因素有較多，如自然環(huán)境、施工材料、 施工設備、施工人員、水文地質(zhì)條件、施工技術水平等。

1.2 建筑施工能耗控制本體的主要構(gòu)成

第一，C概念集合。在集合中的主要內(nèi)涵包含項目的信息術語，如建筑工程實際類型、參與建筑工程的相關單位與企業(yè)、建筑工程施工場地等；自然環(huán)境術語，其中包含工程施工現(xiàn)場土壤條件與類型、現(xiàn)場溫度、海拔等；施工技術術語，例如施工設計方案、施工人員技術水平等；施工能耗控制術語，其中包含施工前準備與控制、施工中控制、 竣工后控制等。第二，R概念間的分類關系幾何。其中主要包括的內(nèi)容為對象屬性與數(shù)據(jù)存在的屬性關系。第三，F(xiàn)函數(shù)。其中主要含有的內(nèi)容為概念之間的非分類關系合集[2]。第四，I建筑施工能耗工程實例集合。

2 基于本體模型的建筑施工能耗控制在案例檢索

在對實際案例檢索過程中，需要找到合適的相似條件，之后確定實際的測量數(shù)值，同時，對各項校驗系數(shù)進行比較，并將其作為重要的衡量參數(shù)，才能對建筑工程實際施工能耗準確評估。在評估建筑施工實際能耗過程中，需要嚴格遵循相關科學理論與方法，應嚴格計算各項數(shù)據(jù)，若擬建工程的實際情況較為復雜，可以采用有限元的計算模式增強計算精確性。在本文中指出的有限元模型主要是對建筑施工能耗形成圖紙與相關數(shù)據(jù)資料，建立過程中會包含部分隱蔽性的理想化數(shù)據(jù)，因此在開展計算過程中可能結(jié)果會出現(xiàn)一定出入，技術人員要將其進行及時修改，避免存在較大誤差。但其中需要注意的是，校正過程中可以結(jié)合動載檢測理論，也可以將其看作為，修正有限元計算模型中的相應參數(shù)、約束條件，確保實驗結(jié)果與特性處于一致。在開始實驗之前，需要將建筑施工能耗實際需求作為基礎，從而使用更加科學、合理的方式制定測試方案。另外，還要與實際的實驗環(huán)境互相結(jié)合，使相關環(huán)節(jié)獲得合理規(guī)劃，與此同時，還應針對全部的實驗材料與相關設備制定明確的規(guī)范、標準、要求。

在開展實驗過程中，需要確保實施過程處于安全范圍內(nèi)，作為實驗中的技術人員也要充分考慮實驗中可能出現(xiàn)的多種問題，但要綜合分析相關原因，才能使解決措施更加合理。

2.1 實際案例檢索采用原理

構(gòu)建完成本體模型之后，可以使用本體模型描述相關低能耗的實際工程案例，從而使本體案例數(shù)據(jù)庫更加完善。輸入擬建工程項目之后，也包含問題案例，可以將其中的相關數(shù)據(jù)與案例數(shù)據(jù)庫中相似度較高的實際工程案例進行比較，之后檢索出相似程度最高的實際工程案例為結(jié)果，之后將其節(jié)能措施完全輸出，從而對擬建項目、問題案例能耗控制方面提供借鑒與參考[3]。與此同時，問題案例會轉(zhuǎn)換成全新的案例數(shù)據(jù)并存儲至本體模型的實際案例數(shù)據(jù)庫中。

2.2 案例檢索方式

可以將實際工程案例的屬性劃分成兩種類型，分類參考的依據(jù)為是否可以完成計量，即數(shù)據(jù)屬性、對象屬性。兩種屬性中，會采用不同的規(guī)則，從而自動擬定擬建工程與實際工程案例的相似程度、權重，最終完成檢索目標。

2.3 本體建筑施工能耗控制方法的實際工程案例應用

M工程項目類型為基坑開挖，確定開挖深度為6.5m，開挖面積約為152.6。將地質(zhì)勘察報告內(nèi)容作為相關參數(shù)，其 基坑開挖的土壤條件為黃土，在地下1.5m深處位置含有地下水，擬建工程只能夠使用了輕型井點降水方式從而使地下水位降低，之后利用土釘墻技術完成基坑支護作業(yè)。M工程在進行土方開挖時，主要使用了機械挖裝方式，之后使用自卸汽車將土運輸?shù)较嚓P地點，同時結(jié)合人工輔助與修土輔助方式。施工現(xiàn)場與距離最近的堆土場之間為5.2公里。施工企業(yè)通過本體數(shù)據(jù)案例庫的檢索與對比，制定了符合M工程實際情況的能耗控制方案，達到了良好的控制效果，節(jié)省能源、資源與成本。

3 結(jié)語

由于建筑施工能耗會受到多方面因素的影響，因此基于本體方法的建筑施工能耗控制更加合理、科學，從而加強各種能耗控制措施的應用效果，使建筑工程施工過程中產(chǎn)生的能耗有效降低，促進我國建筑工程獲得穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展，充分滿足人們對其提出的節(jié)能環(huán)保要求。