对于提倡新型能源的当今世界,清洁无限的地热能,俨然已成为解决能源危机和全球变暖问题的新型能源之一,但是对于使用地热能的地源热泵系统而言,其设计和应用目前仍存在一定的局限。首先,目前对于地源热泵系统的设计方法复杂,且使用条件严苛。第二,地源热泵系统的使用需要多领域和子技术的配合,难以实现多个性能指标的协同设计,如安全性、经济性、安全性、换热量等多种性能指标的最佳匹配。第三,缺少对于新型地源热泵系统的准确理解和知识领域,导致其在设计、施工和运维阶段的信息传递发生误解和扭曲,导致不必要的损失。而本体技术,可以进行知识领域搭建,且有着跨领域的优势,可以有效解决新型能源构筑物设计的局限。本文结合本体模型和SWRL规则语言对使用能量桩和能源隧道的新型地源热泵系统进行了综合决策系统的开发,并搭建了其知识领域的本体模型,同时对开发的综合决策系统进行了模型验证和案例验证,证明开发工具的科学性和实用性,主要内容如下:(1)对于建筑用能量桩系统,本文开发了建筑用能量桩系统的一体化设计工具OntoEPS(ontology of energy pile system),从宏观层面上对建筑用能量桩系统的各个性能指标进行推理计算,如成本,承载力,成本回收时间,减排二氧化碳等,以实现建筑用能量桩系统的最佳设计。(2)针对桥梁除冰的能量桩系统的领域特点,本文将本体和SWRL规则进行结合,开发了能量桩桥面除冰系统一体化设计工具OntoBDDS(ontology of bridge deck de-icing system),对于能量桩桥面除冰系统设计的安全性,经济性和换热性能进行逻辑推理和计算,包括承载力、设备成本和热通量等性能指标,以实现最佳设计方案的筛选和优化。(3)对于能源隧道系统,本文开发了 OntoETS(ontology of energy tunnel system)综合决策系统,对涉及到能源隧道的成本、提取热量、产生热量、热通量和系统评价进行推理计算,以达到一体化设计的目的。本文开发的用于能源构筑物系统设计的综合决策系统,在一定程度上解决了传统地源热泵系统和新型能源构筑物的设计局限,具有一定的实用性和科学性,具体如下:(1)本文搭建了新型地源热泵系统的知识领域,丰富了传统地源热泵系统的知识领域,减少了信息在不同阶段和部门间传递的误解和误解,避免了不必要的损失,在一定程度上促进了地源热泵系统的推广和使用。(2)本文将本体技术和SWRL规则进行结合,将涉及到新型地源热泵系统的几大领域进行连接,使其能够在宏观层面上对不同的评价指标进行推理计算,得到多领域的指标评价,如成本、提取热量、产生热量、热通量、对环境的影响等,在一定程度上克服了传统设计方法只能考虑有限个设计目标的缺陷。(3)开发的综合决策系统简单易用,对知识工程了解甚少的专业人员和设计人员也可轻松使用,且开发的决策系统通过将规范中的规则和计算方法转化成SWRL规则,对其进行逻辑搭接和数据关联,使其在复杂的系统设计中显式或隐式的推理到系统不同方面的性能指标,这在一定程度上克服了传统设计方法多依靠复杂的仿真软件和规范中严格的使用条件的限制,这不仅大大减少了设计人员的工作量,也在一定程度上放宽了对设计人员的专业要求,促进了地源热泵系统的推广使用。