一 | 楼宇自控，可持续发展的必破之困下篇
2020-12-04
20世纪之末的源牌，就是这样一颗火种
故事发生在1998年。那一年，位于杭州黄金地段的杭州建设银行办公大楼，决定起用一种先进的空调技术，也就是变风量低温送风空调技术。这是国内第一个变风量低温送风空调工程，也是源牌第一次真正接触到变风量空调技术。当时的中国，没有可以为其提供技术服务的厂商，所以杭州建设银行从系统设计与调试，到vav box、ahu等核心产品全部都依赖于外国公司，也因此承担了非常昂贵的造价。最终出于成本考虑，银行只在面向客户服务的大楼一层储蓄所和二层营业大厅部分使用变风量空调。
在这个项目中，源牌负责的对象是冰蓄冷机房以及变风量低温送风空调末端系统（含控制系统），是这两部分的总承包。因为变风量部分从设计到可用的施工图，都是由顾问公司负责完成，在这个过程中，源牌学习到了不少关键理论知识，从设计的思路，到安装集成与调试等实操工作。最终，这个投入了大量人力财力的项目，得到了业主们的认同。
但对于源牌，杭州建设银行项目的意义是非比寻常的。就像无声惊雷，让源牌人对相关市场与技术有了更深入清醒的认识。因为这个项目，源牌才有了一次向国际一流技术靠拢学习的机会，才有了奋起赶超的理想。
由此，他们认识到了变风量空调在未来中国大有可为的潜力，认识到了这项复杂的工艺目前完全依赖外国的困境；认识到了一套合格的控制系统对变风量空调不可或缺的助力，认识到了这项国内空白的技术被把持的现状。
这些都让源牌有了一个大胆的愿望，以及坚定的决心：打造属于中国人自己的vav空调及控制系统。
变风量空调本身还好说，此前就已经有人对这方面进行介绍研究。但是与变风量空调配套的控制系统，在此前的中国却真是鲜有人提及。智能控制系统，bas，简单来说，是由分布周遭如无数神经末梢一般的控制器和集中操作管理的中央计算机组成。市场上存量巨大的成熟楼宇自控系统，控制器通常采用的是名为ddc（direct digital control） 的直接数字控制器。这种元件的历史可以追溯到1981年至1982年间澳大利亚企业midac用r-tec硬件完成的设计，那时的中国甚至找不出一座符合世界标准的摩天大楼。人有我无，这些ddc楼控系统，便在没有竞争对手的情况下，一进入我国，就迅速占领了大半市场江山，甚至一度达到了令人瞠目的90%以上。有资金和先发优势的国外品牌，在中国市场找到一些有能力的楼控集成商、或者说代理商来销售他们的产品。有先进技术，有广阔市场，有优质销售，有成熟产品。这些外国品牌看似
已经无忧无敌，但也埋下了隐患的伏笔。
ddc楼控系统产品有很多优点，它本身包含着配套齐全的硬件与软件，无须另行编程，购买企业可以直接上手使用，使用安装都格外方便快捷。然而问题就出在这个“便捷”上。出于控制市场与经济利益最大化的考虑，外国企业并不开放软件平台权限给使用者，自己也不会针对不同楼宇客户的情况，做出个性化服务。因此对于外形不一、环境迥异的大楼来说，天差地别的楼宇用户往往使用着如出一辙的空调控制系统。这些僵硬的系统自然不能结合各自使用的需求，控制效果常常差强人意。但如果问题只到此为止，那似乎还能勉强为使用者接受。实际上，一旦ddc楼控系统出现问题，楼宇的管理者便会面对这几种结果：
其一，花费高昂的修理费，经历漫长的等待，从外国请来工程师，才能把坏掉的部分修好。而这并不是一劳永逸的。每座大楼里上万个末端和节点，都不可能是百年不坏的一块铁板，它在大楼漫长的生命周期中，必定还需要定期的维护和大大小小的毛病调理。但工程师来一次都难似请神了，如果将这种活动常态化，意味着时间与金钱的耗损是不可估计的。
其二，即使愿意付出巨大的代价，过了几年，技术提供商的产品升级，没人给你做量体裁衣的适配调整，这个产品相当于就没了，想花钱也没地儿花。比如后来楼宇自控厂商认识到各自研发自家的通信协议造成了混乱与浪费，便联合起来搞了一个新的可通用的通信协议，但又没有意愿，或者没有能力对以前卖出的系统进行升级维护，那么这些相关的业主与物管，便似哑巴吃黄连，可奈之何。
其三，即使愿意出钱出力、愿意承担产品无法升级风险的管理者， 对接下来的情况也是不能忍受的。那就是在面对外国企业相对较低的效率，较长的沟通、修理周期时，楼层的管理常常被迫陷入长时间的停摆。无数的空调水电在失去控制后依然必须运转不停，无头苍蝇一般， 消耗着大于需求的能源。
难道就没有一个可行之法了么？
其实还有一条解决之路可以走，那就是开放ddc的编程平台，让这些消费者自己或者请第三方的公司对楼宇系统进行适应环境的改写编程。
但当国人就开放软件编程平台问题进行商榷时，得到的是斩钉截铁、无可讨论的回复：no！
此时，才是真正的山穷水尽。那摆在广大管理者面前唯一选项便无奈而清晰起来：关闭自动控制系统，重启手动操控。人工智能的时代， 被硬生生逼成了智能人工！
于是，在我国不少楼层管理实例中，昂贵不菲、本应该发挥着巨大作用的楼控系统，如心脏与神经一般重要的楼控系统，像一次性产品似的，短短工作了几年，便被彻底关闭。取而代之的是效率低下、耗损严重的手动控制，面临的是所谓智能低碳梦想的愈行愈远。
标榜着城市先进与繁荣姿态的一座座摩天大楼，内里却是由人在进行最原始的操作模式，这是如何荒诞的现状。
而这个荒诞的现状，又隐含着一个悖论。
对苛求智能控制的楼宇来说，如果它规模不大，那么比起响应缓慢的智能系统，高效廉价的人工足以应付管理；如果它规模很大，大到指望不上人工作业，但被给予厚望的智能系统却因为自身也应付不了庞大的规模而变得更加缓慢。
无论是哪种情况，现在的智能控制系统，都不能解决问题的根本。人工干得了的它做不好，人工干不了的它也替代不了，如此这般我们为什么要启用造价不菲的楼宇自控系统呢？这样的自控系统的意义何在？生来就是为了实现高效管理的控制系统，数据的快速传输和指令的快速送达，是天然不可缺的必要素质。但这些雄霸市场多年的外来系统，居然连实时响应都做不到，就更不要说协同一体的运作了。这真是诡异又讽刺。
许多人也许有疑问，这些驰名全球的国际品牌在国内市场怎么就搞出如此多幺蛾子呢？怎么在国外市场就相安无事呢？
我国与他们产品量身的对象——如欧洲发达国家，有着巨大的差异。与此同时，不知道是出于经济成本的考虑，还是骨子里的傲慢，他们从来不针对中国市场的特殊自然与社会条件进行产品的优化改良。即使这些国际品牌坐拥全球市场，创造了数不胜数的楼控实例。
就拿变风量空调最重要的基础功能之一——温控来举例吧。欧洲大陆大部分发达国家所在纬度远高于我国发达的城市集群，如德国汉堡基本与我国极北的漠河持平，因此它们的天气特点，总体上是干燥寒冷的。即使是夏季也很难超过25℃。这样的气候环境下，国外夏季的温度控制在20℃到22℃，送风温差只有3℃到5℃；后来我国自己的变风量空调系统，夏季温度一般控制在26℃，送风温差则达到8℃至10℃。
这种差异只是本土采用国外品牌问题的冰山一角。
在项目规模方面，由于国外人口和分布规模问题，小规模项目多， 这些项目所需的控制点自然就少；而我国近年来许多城市都在迎头赶上，急切地需要旗舰级的大楼来证明经济的发展，大项目因此层出不穷，规模也愈来愈宏伟，相应控制点也愈来愈多。
在具体使用环境方面，一座建筑物出于各种原因很难全套照搬外国技术与设备，配合变风量空调与楼控系统使用的其他设施条件，大多数情况比国外的差，因此在相对不佳的工作环境中，洋品牌的成熟产品们常常表现出不够耐用、抗干扰力较差的特点。
而在系统需要满足的目标内容方面，国外的要求相较我国常常表现得更简单。对于大部分欧洲发达城市来说，第一要义是保温保湿，其次便是简单方便的管理与操作。变风量的控制策略，多半以定静压控制为主。所谓定静压，特点是尽量减少风道中的静压，以能满足vav末端设备风量需求的最小值来控制风机的转速。即使在今天，定静压控制依然占据北美欧洲大部分的市场。而与之相对的模式则是变静压模式，顾名思义，风道中不是一个固定不变的最小静压值，而是一个会随着具体情况发生变化的参数。一方面它会尽量保证静压值处于一个相对的小数。为什么要有这种变化呢？因为相对简易的定静压模式有一个无法忽略的缺陷，那就是很难准确抓住这个最小值。设置过低，达不到温控的效果；设置过高，则风机始终保持着一个高速运行模式，造成能源的极大浪费。
变静压则解决了这一问题。风道静压值在运行过程中会根据情况随时变化，让末端的vav box——一个带有控制器、传感器和风阀等的设备，始终处在良好运行的状态。我们都知道，中国各地的气候是复杂的，南方临海需要的是降温除湿，北方内陆又需要加热增湿。这些多样的要求，很容易将定静压不够灵活的缺点放大。因此，变静压模式更适合我国国情。
但多数时候，这些国外厂商不会特别为中国客户定制变静压模式的变风量空调系统。
不愿意本土化，这就是最麻烦、最头疼的问题所在了。如果他们愿意去尝试，楼控市场与空调系统的一切问题都可以迎刃而解。然而这些洋品牌的态度也分外坚决，或者说是不屑一顾。
当这些与实际要求截然不同的产品被嵌套进来时，大楼的智能运行便变得困难重重。
明明我们需要的是更精准的降温减湿，然而它却具备更好的增湿保温效果；明明我们需要更多的控制点，却因为外国实践规模常常用不了那么多点，而造成传输速度的缓慢和运行的吃力。
那么，我们自己能不能自己把国外的这套控制系统改一改，让它更适合我们的情况呢？
答案从一开始就说过了：不能。程式已经写定，重新编程的权限也不可能开放给我们。
这就成了一个莫比乌斯环似的死局。
在没有备用选项的当时，许多大楼早期只能强行运转起这一套系统，小心翼翼。楼宇与智能系统之间，就像两个互相龃龉的齿轮，彼此内耗，终于在某一天，咔嚓，坏掉了。在已知会遇到的维护困境中，大部分物业管理，选择关掉自动控制系统，回到原始人工操作。
选择艰难，苦言难诉，我们也能够体谅他们。首先，物业是否有责任花巨额费用来维护这套系统，这是有争议的。再说，即使克服种种困难修好了这个系统，它先天的种种不足与后天的水土不服，只不过注定了下一次失败的循环。
就没有质疑产品本身不足么？
有。但在当时，质疑是没有用的。
国内楼控市场早就被这些国际楼控品牌把控，渠道的上下都是承荫于他们的代理商、集成商。乍一看似乎已是铁板一块，无可下手。
就没有人想要支持或培养我国自主的品牌么？
几乎没有。当市场中满是外国所谓知名品牌时，就没有业主愿意冒险去支持国产的品牌了。“我们要选择国际最知名品牌，如果有任何问题我们不担责任，大家都在用。”一位超高层业主单位说。
怪不得中国85%以上的楼宇自控系统形同虚设！以前很多国企都喜欢用ibm的服务器，用sap的erp，请麦肯锡做咨询顾问，而忽略了企业自身的问题。
这种不敢为天下先的传统思想，一直是诸多国产技术发展的绝对阻力。我国经济依然在提速，高层建筑在几何指数增多，我国变风量与控制系统市场也随之水涨船高。
想要建设先进的摩天大楼么？想要世界最先进的智能空调管理系统么？都在这里，那些光名字便震耳欲聋的大牌产品。在这样的市场环境下，你可以选择不要，但是你想要就没得选。
接下来的故事循环，我们都知道了。
但是，时代在悄无声息中起着变化。中国从来不缺有识之士与热心之人，他们在心中默默反思着这个问题、求索着解决之道。
源牌的领头人——叶水泉，就是其中之一。他，和他麾下被先进技术所洗礼的工程师们，在20世纪之末，就怀抱起打造自研变风量空调与控制系统的决心与理想。时代的困境，不仅没有让他们退缩畏惧，反而成为他们奋进破局的助推器。
可能有人会说，别人都研究了几十年，你源牌才入局，怎么比得过别人的技术沉淀？
但是叶水泉从不气馁。他一直非常欣赏博恩·崔西的一句话。“任何人只要专注于一个领域，5年可以成为专家，10年可以成为权威，15年就可以世界顶尖。也就是说，只要你能在一个特定领域，投入7300个小时，就能成为专家；投入14600个小时就能成为权威；而投入21900个小时，就可以成为世界顶尖。但如果你只投入3分钟，你就什么也不是。”
源牌确实在起跑上落后了一些，但正因如此，才须奋起直追，不浪费一丁点可用的时间。
决心是好的，光有决心却远远不够。关于软肋明显却被死死控制于他人之手的楼控系统，叶水泉一直在思考。最后他得出了一个结论，当下楼控系统的物理症结多半在ddc，而我国技术早已有了破局的硬件产品，也有相关的技术。
ddc本身也是一种控制器，可以通过数字设备对某一种条件或过程进行控制；它也可以实现模拟信号与数字信号的转换，并最终传输到中央控制器。一个为楼控而生的ddc，它的产生过程是这样的：根据特定需求，由厂商在不同功能上做出取舍，把plc大部分功能去除掉，留下两三个适应空调的功能部分，再用编程把它标准化、规整化。
多么奇怪啊，一个服务于复杂智能环境的控制器，竟然天生就已经被固化了功能，固化了用途，后期连重新编程的自由都做不到。
这不合理的现象，催促着源牌要行动起来。
plc所具有的一众优势，迅捷、灵巧、可靠，ddc都很难与之比肩。而既然弱化的ddc能做到，那功能完整的plc就没理由做不到。再者说，plc在我国这个工业大国，早已得到广泛的应用，并拥有深厚的人才储备。那么对plc了如指掌的国人，凭什么不能做以plc为核心的楼宇自控系统呢？
这种灵感不知道是什么时候从叶水泉脑海里闪现的。
但就是这不知从何而出的念想，像一丝星火，开始点亮楼控的黑夜……