一 | 樓宇自控，可持續(xù)發(fā)展的必破之困下篇
2020-12-04
20世紀之末的源牌，就是這樣一顆火種
故事發(fā)生在1998年。那一年，位于杭州黃金地段的杭州建設(shè)銀行辦公大樓，決定起用一種先進的空調(diào)技術(shù)，也就是變風(fēng)量低溫送風(fēng)空調(diào)技術(shù)。這是國內(nèi)第一個變風(fēng)量低溫送風(fēng)空調(diào)工程，也是源牌第一次真正接觸到變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)。當(dāng)時的中國，沒有可以為其提供技術(shù)服務(wù)的廠商，所以杭州建設(shè)銀行從系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試，到VAV BOX、AHU等核心產(chǎn)品全部都依賴于外國公司，也因此承擔(dān)了非常昂貴的造價。最終出于成本考慮，銀行只在面向客戶服務(wù)的大樓一層儲蓄所和二層營業(yè)大廳部分使用變風(fēng)量空調(diào)。
在這個項目中，源牌負責(zé)的對象是冰蓄冷機房以及變風(fēng)量低溫送風(fēng)空調(diào)末端系統(tǒng)（含控制系統(tǒng)），是這兩部分的總承包。因為變風(fēng)量部分從設(shè)計到可用的施工圖，都是由顧問公司負責(zé)完成，在這個過程中，源牌學(xué)習(xí)到了不少關(guān)鍵理論知識，從設(shè)計的思路，到安裝集成與調(diào)試等實操工作。最終，這個投入了大量人力財力的項目，得到了業(yè)主們的認同。
但對于源牌，杭州建設(shè)銀行項目的意義是非比尋常的。就像無聲驚雷，讓源牌人對相關(guān)市場與技術(shù)有了更深入清醒的認識。因為這個項目，源牌才有了一次向國際一流技術(shù)靠攏學(xué)習(xí)的機會，才有了奮起趕超的理想。
由此，他們認識到了變風(fēng)量空調(diào)在未來中國大有可為的潛力，認識到了這項復(fù)雜的工藝目前完全依賴外國的困境；認識到了一套合格的控制系統(tǒng)對變風(fēng)量空調(diào)不可或缺的助力，認識到了這項國內(nèi)空白的技術(shù)被把持的現(xiàn)狀。
這些都讓源牌有了一個大膽的愿望，以及堅定的決心：打造屬于中國人自己的VAV空調(diào)及控制系統(tǒng)。
變風(fēng)量空調(diào)本身還好說，此前就已經(jīng)有人對這方面進行介紹研究。但是與變風(fēng)量空調(diào)配套的控制系統(tǒng)，在此前的中國卻真是鮮有人提及。智能控制系統(tǒng)，BAS，簡單來說，是由分布周遭如無數(shù)神經(jīng)末梢一般的控制器和集中操作管理的中央計算機組成。市場上存量巨大的成熟樓宇自控系統(tǒng)，控制器通常采用的是名為DDC（Direct Digital Control） 的直接數(shù)字控制器。這種元件的歷史可以追溯到1981年至1982年間澳大利亞企業(yè)Midac用R-Tec硬件完成的設(shè)計，那時的中國甚至找不出一座符合世界標準的摩天大樓。人有我無，這些DDC樓控系統(tǒng)，便在沒有競爭對手的情況下，一進入我國，就迅速占領(lǐng)了大半市場江山，甚至一度達到了令人瞠目的90%以上。有資金和先發(fā)優(yōu)勢的國外品牌，在中國市場找到一些有能力的樓控集成商、或者說代理商來銷售他們的產(chǎn)品。有先進技術(shù)，有廣闊市場，有優(yōu)質(zhì)銷售，有成熟產(chǎn)品。這些外國品牌看似
已經(jīng)無憂無敵，但也埋下了隱患的伏筆。
DDC樓控系統(tǒng)產(chǎn)品有很多優(yōu)點，它本身包含著配套齊全的硬件與軟件，無須另行編程，購買企業(yè)可以直接上手使用，使用安裝都格外方便快捷。然而問題就出在這個“便捷”上。出于控制市場與經(jīng)濟利益最大化的考慮，外國企業(yè)并不開放軟件平臺權(quán)限給使用者，自己也不會針對不同樓宇客戶的情況，做出個性化服務(wù)。因此對于外形不一、環(huán)境迥異的大樓來說，天差地別的樓宇用戶往往使用著如出一轍的空調(diào)控制系統(tǒng)。這些僵硬的系統(tǒng)自然不能結(jié)合各自使用的需求，控制效果常常差強人意。但如果問題只到此為止，那似乎還能勉強為使用者接受。實際上，一旦DDC樓控系統(tǒng)出現(xiàn)問題，樓宇的管理者便會面對這幾種結(jié)果：
其一，花費高昂的修理費，經(jīng)歷漫長的等待，從外國請來工程師，才能把壞掉的部分修好。而這并不是一勞永逸的。每座大樓里上萬個末端和節(jié)點，都不可能是百年不壞的一塊鐵板，它在大樓漫長的生命周期中，必定還需要定期的維護和大大小小的毛病調(diào)理。但工程師來一次都難似請神了，如果將這種活動常態(tài)化，意味著時間與金錢的耗損是不可估計的。
其二，即使愿意付出巨大的代價，過了幾年，技術(shù)提供商的產(chǎn)品升級，沒人給你做量體裁衣的適配調(diào)整，這個產(chǎn)品相當(dāng)于就沒了，想花錢也沒地兒花。比如后來樓宇自控廠商認識到各自研發(fā)自家的通信協(xié)議造成了混亂與浪費，便聯(lián)合起來搞了一個新的可通用的通信協(xié)議，但又沒有意愿，或者沒有能力對以前賣出的系統(tǒng)進行升級維護，那么這些相關(guān)的業(yè)主與物管，便似啞巴吃黃連，可奈之何。
其三，即使愿意出錢出力、愿意承擔(dān)產(chǎn)品無法升級風(fēng)險的管理者， 對接下來的情況也是不能忍受的。那就是在面對外國企業(yè)相對較低的效率，較長的溝通、修理周期時，樓層的管理常常被迫陷入長時間的停擺。無數(shù)的空調(diào)水電在失去控制后依然必須運轉(zhuǎn)不停，無頭蒼蠅一般， 消耗著大于需求的能源。
難道就沒有一個可行之法了么？
其實還有一條解決之路可以走，那就是開放DDC的編程平臺，讓這些消費者自己或者請第三方的公司對樓宇系統(tǒng)進行適應(yīng)環(huán)境的改寫編程。
但當(dāng)國人就開放軟件編程平臺問題進行商榷時，得到的是斬釘截鐵、無可討論的回復(fù)：NO！
此時，才是真正的山窮水盡。那擺在廣大管理者面前唯一選項便無奈而清晰起來：關(guān)閉自動控制系統(tǒng)，重啟手動操控。人工智能的時代， 被硬生生逼成了智能人工！
于是，在我國不少樓層管理實例中，昂貴不菲、本應(yīng)該發(fā)揮著巨大作用的樓控系統(tǒng)，如心臟與神經(jīng)一般重要的樓控系統(tǒng)，像一次性產(chǎn)品似的，短短工作了幾年，便被徹底關(guān)閉。取而代之的是效率低下、耗損嚴重的手動控制，面臨的是所謂智能低碳夢想的愈行愈遠。
標榜著城市先進與繁榮姿態(tài)的一座座摩天大樓，內(nèi)里卻是由人在進行最原始的操作模式，這是如何荒誕的現(xiàn)狀。
而這個荒誕的現(xiàn)狀，又隱含著一個悖論。
對苛求智能控制的樓宇來說，如果它規(guī)模不大，那么比起響應(yīng)緩慢的智能系統(tǒng)，高效廉價的人工足以應(yīng)付管理；如果它規(guī)模很大，大到指望不上人工作業(yè)，但被給予厚望的智能系統(tǒng)卻因為自身也應(yīng)付不了龐大的規(guī)模而變得更加緩慢。
無論是哪種情況，現(xiàn)在的智能控制系統(tǒng)，都不能解決問題的根本。人工干得了的它做不好，人工干不了的它也替代不了，如此這般我們?yōu)槭裁匆獑⒂迷靸r不菲的樓宇自控系統(tǒng)呢？這樣的自控系統(tǒng)的意義何在？生來就是為了實現(xiàn)高效管理的控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的快速傳輸和指令的快速送達，是天然不可缺的必要素質(zhì)。但這些雄霸市場多年的外來系統(tǒng)，居然連實時響應(yīng)都做不到，就更不要說協(xié)同一體的運作了。這真是詭異又諷刺。
許多人也許有疑問，這些馳名全球的國際品牌在國內(nèi)市場怎么就搞出如此多幺蛾子呢？怎么在國外市場就相安無事呢？
我國與他們產(chǎn)品量身的對象——如歐洲發(fā)達國家，有著巨大的差異。與此同時，不知道是出于經(jīng)濟成本的考慮，還是骨子里的傲慢，他們從來不針對中國市場的特殊自然與社會條件進行產(chǎn)品的優(yōu)化改良。即使這些國際品牌坐擁全球市場，創(chuàng)造了數(shù)不勝數(shù)的樓控實例。
就拿變風(fēng)量空調(diào)最重要的基礎(chǔ)功能之一——溫控來舉例吧。歐洲大陸大部分發(fā)達國家所在緯度遠高于我國發(fā)達的城市集群，如德國漢堡基本與我國極北的漠河持平，因此它們的天氣特點，總體上是干燥寒冷的。即使是夏季也很難超過25℃。這樣的氣候環(huán)境下，國外夏季的溫度控制在20℃到22℃，送風(fēng)溫差只有3℃到5℃；后來我國自己的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，夏季溫度一般控制在26℃，送風(fēng)溫差則達到8℃至10℃。
這種差異只是本土采用國外品牌問題的冰山一角。
在項目規(guī)模方面，由于國外人口和分布規(guī)模問題，小規(guī)模項目多， 這些項目所需的控制點自然就少；而我國近年來許多城市都在迎頭趕上，急切地需要旗艦級的大樓來證明經(jīng)濟的發(fā)展，大項目因此層出不窮，規(guī)模也愈來愈宏偉，相應(yīng)控制點也愈來愈多。
在具體使用環(huán)境方面，一座建筑物出于各種原因很難全套照搬外國技術(shù)與設(shè)備，配合變風(fēng)量空調(diào)與樓控系統(tǒng)使用的其他設(shè)施條件，大多數(shù)情況比國外的差，因此在相對不佳的工作環(huán)境中，洋品牌的成熟產(chǎn)品們常常表現(xiàn)出不夠耐用、抗干擾力較差的特點。
而在系統(tǒng)需要滿足的目標內(nèi)容方面，國外的要求相較我國常常表現(xiàn)得更簡單。對于大部分歐洲發(fā)達城市來說，第一要義是保溫保濕，其次便是簡單方便的管理與操作。變風(fēng)量的控制策略，多半以定靜壓控制為主。所謂定靜壓，特點是盡量減少風(fēng)道中的靜壓，以能滿足VAV末端設(shè)備風(fēng)量需求的最小值來控制風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。即使在今天，定靜壓控制依然占據(jù)北美歐洲大部分的市場。而與之相對的模式則是變靜壓模式，顧名思義，風(fēng)道中不是一個固定不變的最小靜壓值，而是一個會隨著具體情況發(fā)生變化的參數(shù)。一方面它會盡量保證靜壓值處于一個相對的小數(shù)。為什么要有這種變化呢？因為相對簡易的定靜壓模式有一個無法忽略的缺陷，那就是很難準確抓住這個最小值。設(shè)置過低，達不到溫控的效果；設(shè)置過高，則風(fēng)機始終保持著一個高速運行模式，造成能源的極大浪費。
變靜壓則解決了這一問題。風(fēng)道靜壓值在運行過程中會根據(jù)情況隨時變化，讓末端的VAV BOX——一個帶有控制器、傳感器和風(fēng)閥等的設(shè)備，始終處在良好運行的狀態(tài)。我們都知道，中國各地的氣候是復(fù)雜的，南方臨海需要的是降溫除濕，北方內(nèi)陸又需要加熱增濕。這些多樣的要求，很容易將定靜壓不夠靈活的缺點放大。因此，變靜壓模式更適合我國國情。
但多數(shù)時候，這些國外廠商不會特別為中國客戶定制變靜壓模式的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。
不愿意本土化，這就是最麻煩、最頭疼的問題所在了。如果他們愿意去嘗試，樓控市場與空調(diào)系統(tǒng)的一切問題都可以迎刃而解。然而這些洋品牌的態(tài)度也分外堅決，或者說是不屑一顧。
當(dāng)這些與實際要求截然不同的產(chǎn)品被嵌套進來時，大樓的智能運行便變得困難重重。
明明我們需要的是更精準的降溫減濕，然而它卻具備更好的增濕保溫效果；明明我們需要更多的控制點，卻因為外國實踐規(guī)模常常用不了那么多點，而造成傳輸速度的緩慢和運行的吃力。
那么，我們自己能不能自己把國外的這套控制系統(tǒng)改一改，讓它更適合我們的情況呢？
答案從一開始就說過了：不能。程式已經(jīng)寫定，重新編程的權(quán)限也不可能開放給我們。
這就成了一個莫比烏斯環(huán)似的死局。
在沒有備用選項的當(dāng)時，許多大樓早期只能強行運轉(zhuǎn)起這一套系統(tǒng)，小心翼翼。樓宇與智能系統(tǒng)之間，就像兩個互相齟齬的齒輪，彼此內(nèi)耗，終于在某一天，咔嚓，壞掉了。在已知會遇到的維護困境中，大部分物業(yè)管理，選擇關(guān)掉自動控制系統(tǒng)，回到原始人工操作。
選擇艱難，苦言難訴，我們也能夠體諒他們。首先，物業(yè)是否有責(zé)任花巨額費用來維護這套系統(tǒng)，這是有爭議的。再說，即使克服種種困難修好了這個系統(tǒng)，它先天的種種不足與后天的水土不服，只不過注定了下一次失敗的循環(huán)。
就沒有質(zhì)疑產(chǎn)品本身不足么？
有。但在當(dāng)時，質(zhì)疑是沒有用的。
國內(nèi)樓控市場早就被這些國際樓控品牌把控，渠道的上下都是承蔭于他們的代理商、集成商。乍一看似乎已是鐵板一塊，無可下手。
就沒有人想要支持或培養(yǎng)我國自主的品牌么？
幾乎沒有。當(dāng)市場中滿是外國所謂知名品牌時，就沒有業(yè)主愿意冒險去支持國產(chǎn)的品牌了?！拔覀円x擇國際最知名品牌，如果有任何問題我們不擔(dān)責(zé)任，大家都在用?！币晃怀邔訕I(yè)主單位說。
怪不得中國85%以上的樓宇自控系統(tǒng)形同虛設(shè)！以前很多國企都喜歡用IBM的服務(wù)器，用SAP的ERP，請麥肯錫做咨詢顧問，而忽略了企業(yè)自身的問題。
這種不敢為天下先的傳統(tǒng)思想，一直是諸多國產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的絕對阻力。我國經(jīng)濟依然在提速，高層建筑在幾何指數(shù)增多，我國變風(fēng)量與控制系統(tǒng)市場也隨之水漲船高。
想要建設(shè)先進的摩天大樓么？想要世界最先進的智能空調(diào)管理系統(tǒng)么？都在這里，那些光名字便震耳欲聾的大牌產(chǎn)品。在這樣的市場環(huán)境下，你可以選擇不要，但是你想要就沒得選。
接下來的故事循環(huán)，我們都知道了。
但是，時代在悄無聲息中起著變化。中國從來不缺有識之士與熱心之人，他們在心中默默反思著這個問題、求索著解決之道。
源牌的領(lǐng)頭人——葉水泉，就是其中之一。他，和他麾下被先進技術(shù)所洗禮的工程師們，在20世紀之末，就懷抱起打造自研變風(fēng)量空調(diào)與控制系統(tǒng)的決心與理想。時代的困境，不僅沒有讓他們退縮畏懼，反而成為他們奮進破局的助推器。
可能有人會說，別人都研究了幾十年，你源牌才入局，怎么比得過別人的技術(shù)沉淀？
但是葉水泉從不氣餒。他一直非常欣賞博恩·崔西的一句話?！叭魏稳酥灰獙Ｗ⒂谝粋€領(lǐng)域，5年可以成為專家，10年可以成為權(quán)威，15年就可以世界頂尖。也就是說，只要你能在一個特定領(lǐng)域，投入7300個小時，就能成為專家；投入14600個小時就能成為權(quán)威；而投入21900個小時，就可以成為世界頂尖。但如果你只投入3分鐘，你就什么也不是?！?/span>
源牌確實在起跑上落后了一些，但正因如此，才須奮起直追，不浪費一丁點可用的時間。
決心是好的，光有決心卻遠遠不夠。關(guān)于軟肋明顯卻被死死控制于他人之手的樓控系統(tǒng)，葉水泉一直在思考。最后他得出了一個結(jié)論，當(dāng)下樓控系統(tǒng)的物理癥結(jié)多半在DDC，而我國技術(shù)早已有了破局的硬件產(chǎn)品，也有相關(guān)的技術(shù)。
DDC本身也是一種控制器，可以通過數(shù)字設(shè)備對某一種條件或過程進行控制；它也可以實現(xiàn)模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，并最終傳輸?shù)街醒肟刂破?。一個為樓控而生的DDC，它的產(chǎn)生過程是這樣的：根據(jù)特定需求，由廠商在不同功能上做出取舍，把PLC大部分功能去除掉，留下兩三個適應(yīng)空調(diào)的功能部分，再用編程把它標準化、規(guī)整化。
多么奇怪啊，一個服務(wù)于復(fù)雜智能環(huán)境的控制器，竟然天生就已經(jīng)被固化了功能，固化了用途，后期連重新編程的自由都做不到。
這不合理的現(xiàn)象，催促著源牌要行動起來。
PLC所具有的一眾優(yōu)勢，迅捷、靈巧、可靠，DDC都很難與之比肩。而既然弱化的DDC能做到，那功能完整的PLC就沒理由做不到。再者說，PLC在我國這個工業(yè)大國，早已得到廣泛的應(yīng)用，并擁有深厚的人才儲備。那么對PLC了如指掌的國人，憑什么不能做以PLC為核心的樓宇自控系統(tǒng)呢？
這種靈感不知道是什么時候從葉水泉腦海里閃現(xiàn)的。
但就是這不知從何而出的念想，像一絲星火，開始點亮樓控的黑夜……
