13.3. Использование онтологий

Чтобы продемонстрировать возможности онтологии теплоснабжения, рассмотрим характер тех наиболее типичных результатов анализа, которые получаются на основе ее использования. В качестве практического примера возьмем готовый типовой проект жилого индивидуального двухэтажного дома, предназначенного для строительства в центральных районах Европейской части России. Поставим задачу, во-первых, получить оптимальное решение, а во-вторых, сравнить его с решениями типового проекта и исследовать влияние различных факторов на оптимальность решения и найти главные. На основе рассмотренных выше принципов была разработана онтология, позволяющая рассчитывать температуры воздуха в зонах здания, температуры внутренних поверхностей стен, тепловую устойчивость конструкции здания, нагрузку системы отопления и размеры радиаторов, а также стоимость жизненного цикла здания и отдельных компонент: стоимость строительства, величину годовых отчислений на эксплуатацию и годовые затраты на топливо.

Из переменных проекта были выбраны двенадцать, это — толщины и материалы основных элементов ограждающих конструкций. Критериями, по которым проводилась оптимизация, в различных вариантах решения выступали температуры воздуха в жилых зонах, тепловая устойчивость, первоначальная стоимость здания и, конечно, стоимость жизненного цикла. Решение проводилось следующим образом. Значения переменных брались из проекта, строительной справочной литературы и действующих СНиП. В зависимости от варианта решения заполнялась база данных, потом искалось оптимальное решение согласно описанной онтологии.

Была проведена серия экспериментов по оптимизации стоимости жизненного цикла системы. На рис. 13.1 изображена зависимость различных составляющих стоимости жизненного цикла от назначаемых температур в помещении. Все стоимости приведены к одному году эксплуатации. Для выявления зависимости диапазон изменения температур, 16-24 °С, взят несколько шире, чем регламентируется СНиП.

который наиболее тесно связан с температурой в зонах. Кроме того, на рисунках показаны параметры решения, соответствующие исходному типовому проекту. При прочих равных условиях оптимизированное проектное решение, полученное с помощью рассмотренной онтологии, выявило возможность сокращения стоимости жизненного цикла на 10% в основном благодаря сокращению расхода топлива на при повышении теплозащитных свойств здания.

Результаты другой серии экспериментов, в которой вводились ограничения на стоимость жизненного цикла и исследовалось их влияние на температуру в жилых зонах, показаны на рис. 13.2., подтверждают очевидный результат для данного типа зданий — рост температуры с увеличением затрат.

Вопросы и упражнения

(см. скан)