一 | 樓宇自控，可持續發展的必破之困下篇
2020-12-04
20世紀之末的源牌，就是這樣一顆火種
故事發生在1998年。那一年，位于杭州黃金地段的杭州建設銀行辦公大樓，決定起用一種先進的空調技術，也就是變風量低溫送風空調技術。這是國內第一個變風量低溫送風空調工程，也是源牌第一次真正接觸到變風量空調技術。當時的中國，沒有可以為其提供技術服務的廠商，所以杭州建設銀行從系統設計與調試，到VAV BOX、AHU等核心產品全部都依賴于外國公司，也因此承擔了非常昂貴的造價。最終出于成本考慮，銀行只在面向客戶服務的大樓一層儲蓄所和二層營業大廳部分使用變風量空調。
在這個項目中，源牌負責的對象是冰蓄冷機房以及變風量低溫送風空調末端系統（含控制系統），是這兩部分的總承包。因為變風量部分從設計到可用的施工圖，都是由顧問公司負責完成，在這個過程中，源牌學習到了不少關鍵理論知識，從設計的思路，到安裝集成與調試等實操工作。最終，這個投入了大量人力財力的項目，得到了業主們的認同。
但對于源牌，杭州建設銀行項目的意義是非比尋常的。就像無聲驚雷，讓源牌人對相關市場與技術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靠攏學習的機會，才有了奮起趕超的理想。
由此，他們認識到了變風量空調在未來中國大有可為的潛力，認識到了這項復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對變風量空調不可或缺的助力，認識到了這項國內空白的技術被把持的現狀。
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空調及控制系統。
變風量空調本身還好說，此前就已經有人對這方面進行介紹研究。但是與變風量空調配套的控制系統，在此前的中國卻真是鮮有人提及。智能控制系統，BAS，簡單來說，是由分布周遭如無數神經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，控制器通常采用的是名為DDC（Direct Digital Control） 的直接數字控制器。這種元件的歷史可以追溯到1981年至1982年間澳大利亞企業Midac用R-Tec硬件完成的設計，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，便在沒有競爭對手的情況下，一進入我國，就迅速占領了大半市場江山，甚至一度達到了令人瞠目的90%以上。有資金和先發優勢的國外品牌，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品。有先進技術，有廣闊市場，有優質銷售，有成熟產品。這些外國品牌看似
已經無憂無敵，但也埋下了隱患的伏筆。
DDC樓控系統產品有很多優點，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。出于控制市場與經濟利益最大化的考慮，外國企業并不開放軟件平臺權限給使用者，自己也不會針對不同樓宇客戶的情況，做出個性化服務。因此對于外形不一、環境迥異的大樓來說，天差地別的樓宇用戶往往使用著如出一轍的空調控制系統。這些僵硬的系統自然不能結合各自使用的需求，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樓控系統出現問題，樓宇的管理者便會面對這幾種結果：
其一，花費高昂的修理費，經歷漫長的等待，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理。但工程師來一次都難似請神了，如果將這種活動常態化，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，技術提供商的產品升級，沒人給你做量體裁衣的適配調整，這個產品相當于就沒了，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自家的通信協議造成了混亂與浪費，便聯合起來搞了一個新的可通用的通信協議，但又沒有意愿，或者沒有能力對以前賣出的系統進行升級維護，那么這些相關的業主與物管，便似啞巴吃黃連，可奈之何。
其三，即使愿意出錢出力、愿意承擔產品無法升級風險的管理者， 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。無數的空調水電在失去控制后依然必須運轉不停，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進行適應環境的改寫編程。
但當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：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：關閉自動控制系統，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、本應該發揮著巨大作用的樓控系統，如心臟與神經一般重要的樓控系統，像一次性產品似的，短短工作了幾年，便被徹底關閉。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的一座座摩天大樓，內里卻是由人在進行最原始的操作模式，這是如何荒誕的現狀。
而這個荒誕的現狀，又隱含著一個悖論。
對苛求智能控制的樓宇來說，如果它規模不大，那么比起響應緩慢的智能系統，高效廉價的人工足以應付管理；如果它規模很大，大到指望不上人工作業，但被給予厚望的智能系統卻因為自身也應付不了龐大的規模而變得更加緩慢。
無論是哪種情況，現在的智能控制系統，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，如此這般我們為什么要啟用造價不菲的樓宇自控系統呢？這樣的自控系統的意義何在？生來就是為了實現高效管理的控制系統，數據的快速傳輸和指令的快速送達，是天然不可缺的必要素質。但這些雄霸市場多年的外來系統，居然連實時響應都做不到，就更不要說協同一體的運作了。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？
我國與他們產品量身的對象——如歐洲發達國家，有著巨大的差異。與此同時，不知道是出于經濟成本的考慮，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品的優化改良。即使這些國際品牌坐擁全球市場，創造了數不勝數的樓控實例。
就拿變風量空調最重要的基礎功能之一——溫控來舉例吧。歐洲大陸大部分發達國家所在緯度遠高于我國發達的城市集群，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℃。這樣的氣候環境下，國外夏季的溫度控制在20℃到22℃，送風溫差只有3℃到5℃；后來我國自己的變風量空調系統，夏季溫度一般控制在26℃，送風溫差則達到8℃至10℃。
這種差異只是本土采用國外品牌問題的冰山一角。
在項目規模方面，由于國外人口和分布規模問題，小規模項目多， 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濟的發展，大項目因此層出不窮，規模也愈來愈宏偉，相應控制點也愈來愈多。
在具體使用環境方面，一座建筑物出于各種原因很難全套照搬外國技術與設備，配合變風量空調與樓控系統使用的其他設施條件，大多數情況比國外的差，因此在相對不佳的工作環境中，洋品牌的成熟產品們常常表現出不夠耐用、抗干擾力較差的特點。
而在系統需要滿足的目標內容方面，國外的要求相較我國常常表現得更簡單。對于大部分歐洲發達城市來說，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，特點是盡量減少風道中的靜壓，以能滿足VAV末端設備風量需求的最小值來控制風機的轉速。即使在今天，定靜壓控制依然占據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生變化的參數。一方面它會盡量保證靜壓值處于一個相對的小數。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。設置過低，達不到溫控的效果；設置過高，則風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。風道靜壓值在運行過程中會根據情況隨時變化，讓末端的VAV BOX——一個帶有控制器、傳感器和風閥等的設備，始終處在良好運行的狀態。我們都知道，中國各地的氣候是復雜的，南方臨海需要的是降溫除濕，北方內陸又需要加熱增濕。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量空調系統。
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，樓控市場與空調系統的一切問題都可以迎刃而解。然而這些洋品牌的態度也分外堅決，或者說是不屑一顧。
當這些與實際要求截然不同的產品被嵌套進來時，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。程式已經寫定，重新編程的權限也不可能開放給我們。
這就成了一個莫比烏斯環似的死局。
在沒有備用選項的當時，許多大樓早期只能強行運轉起這一套系統，小心翼翼。樓宇與智能系統之間，就像兩個互相齟齬的齒輪，彼此內耗，終于在某一天，咔嚓，壞掉了。在已知會遇到的維護困境中，大部分物業管理，選擇關掉自動控制系統，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，物業是否有責任花巨額費用來維護這套系統，這是有爭議的。再說，即使克服種種困難修好了這個系統，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。
就沒有質疑產品本身不足么？
有。但在當時，質疑是沒有用的。
國內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我國自主的品牌么？
幾乎沒有。當市場中滿是外國所謂知名品牌時，就沒有業主愿意冒險去支持國產的品牌了。“我們要選擇國際最知名品牌，如果有任何問題我們不擔責任，大家都在用。”一位超高層業主單位說。
怪不得中國85%以上的樓宇自控系統形同虛設！以前很多國企都喜歡用IBM的服務器，用SAP的ERP，請麥肯錫做咨詢顧問，而忽略了企業自身的問題。
這種不敢為天下先的傳統思想，一直是諸多國產技術發展的絕對阻力。我國經濟依然在提速，高層建筑在幾何指數增多，我國變風量與控制系統市場也隨之水漲船高。
想要建設先進的摩天大樓么？想要世界最先進的智能空調管理系統么？都在這里，那些光名字便震耳欲聾的大牌產品。在這樣的市場環境下，你可以選擇不要，但是你想要就沒得選。
接下來的故事循環，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。
源牌的領頭人——葉水泉，就是其中之一。他，和他麾下被先進技術所洗禮的工程師們，在20世紀之末，就懷抱起打造自研變風量空調與控制系統的決心與理想。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。“任何人只要專注于一個領域，5年可以成為專家，10年可以成為權威，15年就可以世界頂尖。也就是說，只要你能在一個特定領域，投入7300個小時，就能成為專家；投入14600個小時就能成為權威；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。”
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。關于軟肋明顯卻被死死控制于他人之手的樓控系統，葉水泉一直在思考。最后他得出了一個結論，當下樓控系統的物理癥結多半在DDC，而我國技術早已有了破局的硬件產品，也有相關的技術。
DDC本身也是一種控制器，可以通過數字設備對某一種條件或過程進行控制；它也可以實現模擬信號與數字信號的轉換，并最終傳輸到中央控制器。一個為樓控而生的DDC，它的產生過程是這樣的：根據特定需求，由廠商在不同功能上做出取舍，把PLC大部分功能去除掉，留下兩三個適應空調的功能部分，再用編程把它標準化、規整化。
多么奇怪啊，一個服務于復雜智能環境的控制器，竟然天生就已經被固化了功能，固化了用途，后期連重新編程的自由都做不到。
這不合理的現象，催促著源牌要行動起來。
PLC所具有的一眾優勢，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在我國這個工業大國，早已得到廣泛的應用，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呢？
這種靈感不知道是什么時候從葉水泉腦海里閃現的。
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……
