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(jì)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(jìn)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(guó)內(nèi)第一個(gè)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(shí)的中國(guó)，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(jì)與調(diào)試，到VAV BOX、AHU等核心產(chǎn)品全部都依賴于外國(guó)公司，也因此承擔(dān)了非常昂貴的造價(jià)。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(chǔ)蓄所和二層營(yíng)業(yè)大廳部分使用變風(fēng)量空調(diào)。
在這個(gè)項(xiàng)目中，源牌負(fù)責(zé)的對(duì)象是冰蓄冷機(jī)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?yàn)樽冿L(fēng)量部分從設(shè)計(jì)到可用的施工圖，都是由顧問公司負(fù)責(zé)完成，在這個(gè)過程中，源牌學(xué)習(xí)到了不少關(guān)鍵理論知識(shí)，從設(shè)計(jì)的思路，到安裝集成與調(diào)試等實(shí)操工作。最終，這個(gè)投入了大量人力財(cái)力的項(xiàng)目，得到了業(yè)主們的認(rèn)同。
但對(duì)于源牌，杭州建設(shè)銀行項(xiàng)目的意義是非比尋常的。就像無(wú)聲驚雷，讓源牌人對(duì)相關(guān)市場(chǎng)與技術(shù)有了更深入清醒的認(rèn)識(shí)。因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目，源牌才有了一次向國(guó)際一流技術(shù)靠攏學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，才有了奮起趕超的理想。
由此，他們認(rèn)識(shí)到了變風(fēng)量空調(diào)在未來(lái)中國(guó)大有可為的潛力，認(rèn)識(shí)到了這項(xiàng)復(fù)雜的工藝目前完全依賴外國(guó)的困境；認(rèn)識(shí)到了一套合格的控制系統(tǒng)對(duì)變風(fēng)量空調(diào)不可或缺的助力，認(rèn)識(shí)到了這項(xiàng)國(guó)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(gè)大膽的愿望，以及堅(jiān)定的決心：打造屬于中國(guó)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(duì)這方面進(jìn)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(guó)卻真是鮮有人提及。智能控制系統(tǒng)，BAS，簡(jiǎn)單來(lái)說，是由分布周遭如無(wú)數(shù)神經(jīng)末梢一般的控制器和集中操作管理的中央計(jì)算機(jī)組成。市場(chǎng)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(jì)，那時(shí)的中國(guó)甚至找不出一座符合世界標(biāo)準(zhǔn)的摩天大樓。人有我無(wú)，這些DDC樓控系統(tǒng)，便在沒有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的情況下，一進(jìn)入我國(guó)，就迅速占領(lǐng)了大半市場(chǎng)江山，甚至一度達(dá)到了令人瞠目的90%以上。有資金和先發(fā)優(yōu)勢(shì)的國(guó)外品牌，在中國(guó)市場(chǎng)找到一些有能力的樓控集成商、或者說代理商來(lái)銷售他們的產(chǎn)品。有先進(jìn)技術(shù)，有廣闊市場(chǎng)，有優(yōu)質(zhì)銷售，有成熟產(chǎn)品。這些外國(guó)品牌看似
已經(jīng)無(wú)憂無(wú)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(diǎn)，它本身包含著配套齊全的硬件與軟件，無(wú)須另行編程，購(gòu)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(gè)“便捷”上。出于控制市場(chǎng)與經(jīng)濟(jì)利益最大化的考慮，外國(guó)企業(yè)并不開放軟件平臺(tái)權(quán)限給使用者，自己也不會(huì)針對(duì)不同樓宇客戶的情況，做出個(gè)性化服務(wù)。因此對(duì)于外形不一、環(huán)境迥異的大樓來(lái)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(qiáng)人意。但如果問題只到此為止，那似乎還能勉強(qiáng)為使用者接受。實(shí)際上，一旦DDC樓控系統(tǒng)出現(xiàn)問題，樓宇的管理者便會(huì)面對(duì)這幾種結(jié)果：
其一，花費(fèi)高昂的修理費(fèi)，經(jīng)歷漫長(zhǎng)的等待，從外國(guó)請(qǐng)來(lái)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(wàn)個(gè)末端和節(jié)點(diǎn)，都不可能是百年不壞的一塊鐵板，它在大樓漫長(zhǎng)的生命周期中，必定還需要定期的維護(hù)和大大小小的毛病調(diào)理。但工程師來(lái)一次都難似請(qǐng)神了，如果將這種活動(dòng)常態(tài)化，意味著時(shí)間與金錢的耗損是不可估計(jì)的。
其二，即使愿意付出巨大的代價(jià)，過了幾年，技術(shù)提供商的產(chǎn)品升級(jí)，沒人給你做量體裁衣的適配調(diào)整，這個(gè)產(chǎn)品相當(dāng)于就沒了，想花錢也沒地兒花。比如后來(lái)樓宇自控廠商認(rèn)識(shí)到各自研發(fā)自家的通信協(xié)議造成了混亂與浪費(fèi)，便聯(lián)合起來(lái)搞了一個(gè)新的可通用的通信協(xié)議，但又沒有意愿，或者沒有能力對(duì)以前賣出的系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)維護(hù)，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(wú)法升級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的管理者， 對(duì)接下來(lái)的情況也是不能忍受的。那就是在面對(duì)外國(guó)企業(yè)相對(duì)較低的效率，較長(zhǎng)的溝通、修理周期時(shí)，樓層的管理常常被迫陷入長(zhǎng)時(shí)間的停擺。無(wú)數(shù)的空調(diào)水電在失去控制后依然必須運(yùn)轉(zhuǎn)不停，無(wú)頭蒼蠅一般， 消耗著大于需求的能源。
難道就沒有一個(gè)可行之法了么？
其實(shí)還有一條解決之路可以走，那就是開放DDC的編程平臺(tái)，讓這些消費(fèi)者自己或者請(qǐng)第三方的公司對(duì)樓宇系統(tǒng)進(jìn)行適應(yīng)環(huán)境的改寫編程。
但當(dāng)國(guó)人就開放軟件編程平臺(tái)問題進(jìn)行商榷時(shí)，得到的是斬釘截鐵、無(wú)可討論的回復(fù)：NO！
此時(shí)，才是真正的山窮水盡。那擺在廣大管理者面前唯一選項(xiàng)便無(wú)奈而清晰起來(lái)：關(guān)閉自動(dòng)控制系統(tǒng)，重啟手動(dòng)操控。人工智能的時(shí)代， 被硬生生逼成了智能人工！
于是，在我國(guó)不少樓層管理實(shí)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(yán)重的手動(dòng)控制，面臨的是所謂智能低碳?jí)粝氲挠杏h(yuǎn)。
標(biāo)榜著城市先進(jìn)與繁榮姿態(tài)的一座座摩天大樓，內(nèi)里卻是由人在進(jìn)行最原始的操作模式，這是如何荒誕的現(xiàn)狀。
而這個(gè)荒誕的現(xiàn)狀，又隱含著一個(gè)悖論。
對(duì)苛求智能控制的樓宇來(lái)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(jià)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?yàn)樽陨硪矐?yīng)付不了龐大的規(guī)模而變得更加緩慢。
無(wú)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(jià)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(lái)就是為了實(shí)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(dá)，是天然不可缺的必要素質(zhì)。但這些雄霸市場(chǎng)多年的外來(lái)系統(tǒng)，居然連實(shí)時(shí)響應(yīng)都做不到，就更不要說協(xié)同一體的運(yùn)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(guó)際品牌在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)怎么就搞出如此多幺蛾子呢？怎么在國(guó)外市場(chǎng)就相安無(wú)事呢？
我國(guó)與他們產(chǎn)品量身的對(duì)象——如歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家，有著巨大的差異。與此同時(shí)，不知道是出于經(jīng)濟(jì)成本的考慮，還是骨子里的傲慢，他們從來(lái)不針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的特殊自然與社會(huì)條件進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化改良。即使這些國(guó)際品牌坐擁全球市場(chǎng)，創(chuàng)造了數(shù)不勝數(shù)的樓控實(shí)例。
就拿變風(fēng)量空調(diào)最重要的基礎(chǔ)功能之一——溫控來(lái)舉例吧。歐洲大陸大部分發(fā)達(dá)國(guó)家所在緯度遠(yuǎn)高于我國(guó)發(fā)達(dá)的城市集群，如德國(guó)漢堡基本與我國(guó)極北的漠河持平，因此它們的天氣特點(diǎn)，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(guó)外夏季的溫度控制在20℃到22℃，送風(fēng)溫差只有3℃到5℃；后來(lái)我國(guó)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(dá)到8℃至10℃。
這種差異只是本土采用國(guó)外品牌問題的冰山一角。
在項(xiàng)目規(guī)模方面，由于國(guó)外人口和分布規(guī)模問題，小規(guī)模項(xiàng)目多， 這些項(xiàng)目所需的控制點(diǎn)自然就少；而我國(guó)近年來(lái)許多城市都在迎頭趕上，急切地需要旗艦級(jí)的大樓來(lái)證明經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大項(xiàng)目因此層出不窮，規(guī)模也愈來(lái)愈宏偉，相應(yīng)控制點(diǎn)也愈來(lái)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(guó)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(guó)外的差，因此在相對(duì)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(diǎn)。
而在系統(tǒng)需要滿足的目標(biāo)內(nèi)容方面，國(guó)外的要求相較我國(guó)常常表現(xiàn)得更簡(jiǎn)單。對(duì)于大部分歐洲發(fā)達(dá)城市來(lái)說，第一要義是保溫保濕，其次便是簡(jiǎn)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(diǎn)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(lái)控制風(fēng)機(jī)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(chǎng)。而與之相對(duì)的模式則是變靜壓模式，顧名思義，風(fēng)道中不是一個(gè)固定不變的最小靜壓值，而是一個(gè)會(huì)隨著具體情況發(fā)生變化的參數(shù)。一方面它會(huì)盡量保證靜壓值處于一個(gè)相對(duì)的小數(shù)。為什么要有這種變化呢？因?yàn)橄鄬?duì)簡(jiǎn)易的定靜壓模式有一個(gè)無(wú)法忽略的缺陷，那就是很難準(zhǔn)確抓住這個(gè)最小值。設(shè)置過低，達(dá)不到溫控的效果；設(shè)置過高，則風(fēng)機(jī)始終保持著一個(gè)高速運(yùn)行模式，造成能源的極大浪費(fèi)。
變靜壓則解決了這一問題。風(fēng)道靜壓值在運(yùn)行過程中會(huì)根據(jù)情況隨時(shí)變化，讓末端的VAV BOX——一個(gè)帶有控制器、傳感器和風(fēng)閥等的設(shè)備，始終處在良好運(yùn)行的狀態(tài)。我們都知道，中國(guó)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(diǎn)放大。因此，變靜壓模式更適合我國(guó)國(guó)情。
但多數(shù)時(shí)候，這些國(guó)外廠商不會(huì)特別為中國(guó)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?cè)敢馊L試，樓控市場(chǎng)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(jiān)決，或者說是不屑一顧。
當(dāng)這些與實(shí)際要求截然不同的產(chǎn)品被嵌套進(jìn)來(lái)時(shí)，大樓的智能運(yùn)行便變得困難重重。
明明我們需要的是更精準(zhǔn)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(diǎn)，卻因?yàn)橥鈬?guó)實(shí)踐規(guī)模常常用不了那么多點(diǎn)，而造成傳輸速度的緩慢和運(yùn)行的吃力。
那么，我們自己能不能自己把國(guó)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(gè)莫比烏斯環(huán)似的死局。
在沒有備用選項(xiàng)的當(dāng)時(shí)，許多大樓早期只能強(qiáng)行運(yùn)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(gè)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(huì)遇到的維護(hù)困境中，大部分物業(yè)管理，選擇關(guān)掉自動(dòng)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(fèi)用來(lái)維護(hù)這套系統(tǒng)，這是有爭(zhēng)議的。再說，即使克服種種困難修好了這個(gè)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(shí)，質(zhì)疑是沒有用的。
國(guó)內(nèi)樓控市場(chǎng)早就被這些國(guó)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(wú)可下手。
就沒有人想要支持或培養(yǎng)我國(guó)自主的品牌么？
幾乎沒有。當(dāng)市場(chǎng)中滿是外國(guó)所謂知名品牌時(shí)，就沒有業(yè)主愿意冒險(xiǎn)去支持國(guó)產(chǎn)的品牌了。“我們要選擇國(guó)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(guó)85%以上的樓宇自控系統(tǒng)形同虛設(shè)！以前很多國(guó)企都喜歡用IBM的服務(wù)器，用SAP的ERP，請(qǐng)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(guó)產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的絕對(duì)阻力。我國(guó)經(jīng)濟(jì)依然在提速，高層建筑在幾何指數(shù)增多，我國(guó)變風(fēng)量與控制系統(tǒng)市場(chǎng)也隨之水漲船高。
想要建設(shè)先進(jìn)的摩天大樓么？想要世界最先進(jìn)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(chǎng)環(huán)境下，你可以選擇不要，但是你想要就沒得選。
接下來(lái)的故事循環(huán)，我們都知道了。
但是，時(shí)代在悄無(wú)聲息中起著變化。中國(guó)從來(lái)不缺有識(shí)之士與熱心之人，他們?cè)谛闹心此贾@個(gè)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(jìn)技術(shù)所洗禮的工程師們，在20世紀(jì)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(shí)代的困境，不僅沒有讓他們退縮畏懼，反而成為他們奮進(jìn)破局的助推器。
可能有人會(huì)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€(gè)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(gè)特定領(lǐng)域，投入7300個(gè)小時(shí)，就能成為專家；投入14600個(gè)小時(shí)就能成為權(quán)威；而投入21900個(gè)小時(shí)，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(shí)在起跑上落后了一些，但正因如此，才須奮起直追，不浪費(fèi)一丁點(diǎn)可用的時(shí)間。
決心是好的，光有決心卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(gè)結(jié)論，當(dāng)下樓控系統(tǒng)的物理癥結(jié)多半在DDC，而我國(guó)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(duì)某一種條件或過程進(jìn)行控制；它也可以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并最終傳輸?shù)街醒肟刂破?。一個(gè)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(gè)適應(yīng)空調(diào)的功能部分，再用編程把它標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)整化。
多么奇怪啊，一個(gè)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(dòng)起來(lái)。
PLC所具有的一眾優(yōu)勢(shì)，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(guó)這個(gè)工業(yè)大國(guó)，早已得到廣泛的應(yīng)用，并擁有深厚的人才儲(chǔ)備。那么對(duì)PLC了如指掌的國(guó)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(shí)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(diǎn)亮樓控的黑夜……
