看到西北院组织豪华的暖通空调大师阵容编写的《实用供热空调设计手册》第三版即将出版的信息，暖通空调人都期盼着2020年底见到具有更多新理念、新技术、新方法、新设备、新材料内容的新版《实用供热空调设计手册》。看到《实用供热空调设计手册》第二版，就想到主编陆耀庆总工那严格、认真、诲人不倦、呕心沥血、鞠躬尽瘁为中国的暖通人奉献出了唯一的一部《实用供热空调设计手册》，暖通人感谢、永记陆老，同时陆老的感人精神，也会激励着新版编委在周敏大师带领下，努力工作编写出更高水平的新版设计手册。
传统的还原论观、线性思维按专业模块堆积叠加系统集成科学范式。看到编写第三版《实用供热空调设计手册》，也使我想起一件事，就是现在的中央空调系统90%是不节能的，那空调系统可主要是按照设计手册设计的。供热空调系统是多学科交叉、多专业模块汇聚的非线性复杂大系统。仔细分析《实用供热空调设计手册》上下两册共39章除了少数几章为本专业的基础知识外，其余的章节也都是按照专业模块的方式一章一章地编写的。这样的编写模式如同高等教育按专业模块细分，设计院按水、暖、强弱电、结构、建筑专业模块分工，建筑中按专业模块施工。深度分析这都是传统的还原论观、线性思维按专业模块堆积叠加系统集成科学范式。传统的科学范式在设计中的着眼点是选用性能先进优良的各个专业模块的设备，各设备优良性能的加和，就是系统整体的优良性能。其实这背后有一种信念，就是认为系统是线性的，符合线性叠加原理。可世界本来是非线性的，线性仅仅是近似，传统的还原论观、线性思维科学范式和复杂大系统非线性本质不相匹配乃是暖通空调一类的耗能系统存在的最大问题。可以说这是造成中央空调系统90%是不节能、智能建筑85%不能正常开通、单位GDP能耗是世界平均值的3.8倍、风机水泵系统比世界先进水平平均低20%~30%等等问题最主要的原因。
系统涌现的外在属性是由其内在结构确定的。根据系统科学原理，系统整体的性能和其组成设备的性能有关，但最主要的取决于系统的内在结构即系统组成要素之间的关联(信息、能量、质量的交换)方式，而系统整体的性能是系统整体层面上涌现出来的全新的外在属性。传统的还原论观、线性思维科学范式，着眼点是选择性能优良的设备，而对系统的内在结构的健康并不注重，加上厘清系统组成要素间的信息、能量、质量交换方式是跨学科的，对于只受过单学科教育、知识面并不太宽的工程师、施工项目经理来说，有一定的难度，再加上路径依赖的思维惯性及人本思维懒惰的天性造成中央空调系统90%是不节能等等的问题也就不奇怪了。
思想是因，境遇是果。按照现在的创新理论，科学范式即人的思维通道。如果今天我们仍旧在还原论观线性思维科学范式思维通道里的话，不用翻推背图，那中央空调系统集成的结果一定还在90%不节能的范畴。因为老和尚的一句很有因果哲理的话能够说明：欲知前世因，今日受者是，欲知后世果，今日作者是。这也许是强大的因果铁律在主导吧，那个原始的因就是思想。因果定律是宇宙的法则，是任何人事都不可违反的。因果是不可分离的，当你采用一种思想的时候，就已经播下了包含着果的种子，经过耕耘，那就冥冥中注定你将收获的是什么果实了。
全新的科学范式的由来。按照现在的创新理论，因为世界是非连续的，真正的创新是转换思维通道的创新。所以要根本的解决中央空调系统90%不节能的境遇必须改变科学范式、思维通道，就要采用和中央空调系统的非线性本质相匹配的、全新的系统论观、非线性思维以整体优化为目的的系统集成科学范式，这是依据系统科学原理推出的。这种全新的系统论观非线性思维科学范式考虑到耗能系统的最底层运行的本质是有效能通过能量传递链耗散流动过程，并从系统科学原理、多学科逻辑推导出的全新理论概念知识体系作为支撑。如，从普利高津耗散结构理论推出水泵系统运行本质规律是有效能耗散流动过程，从哈肯协同学推导出系统各末端负荷同步变化的概念，推出了智能基准点跟踪法水力平衡理论技术，系统水泵最小耗能全相似运行理论，根据系统哲学第三原理提出系统整体优化的判别标准为最小耗能原理，系统内在结构健康的判别标准为“实时跟踪负荷变化且花最小的代价”，而这就是生物的自适应与最小耗能两个基本生存智能，……有了全新的系统论观非线性思维系统集成科学范式的指导，就可以行有道，达天下，循环水冷却系统整体及其组成设备具有自适应和最小耗能两个生物基本生存智能而处于整体优化状态，就有能力时时在最节能的状态运行，节省出最多、最绿的能源，减少最多的CO2排放量，中央空调系统90%不节能的问题可望彻底解决。当然这绝不是梦想，而是以全新理论完备的自洽、解释、预测三大性能齐全以及10几年成功的工程实践作为依据的。
抓住耗能系统底层有效能流动的本质，使系统整体优化的工作简单易行。由于全新的系统论观非线性思维科学范式，认识了耗能系统本质是有效能通过能量传递链耗散流动过程，按照新时代思想，有效能流动的过程要畅通无阻，即耗能系统具有自适应和最小耗能两个生物体基本生存智能，耗能系统便是和谐的有内在结构健康的、整体优化的功能。这使得耗能系统整体优化复杂的工作转变为赋予系统及组成设备两个生物体基本生存智能即赋予“实时跟踪负荷变化且花最小的代价”功能，避免了传统想系统优化从物理模型、数学模型到超越函数极值求解的繁复、结果不一定可靠、一般工程师难以实现过程，从而使得整体优化过程变得简单易行。这是因为，暖通空调系统流体热工的根本过程是有效能通过能量传递链耗散流动的过程，因为有效能流动，才产生出温度场、压力场、重力场、流速场、能量场等等众多的参数场，这些参数场是相互关联的、耦合的，描述这些场的数学微分方程是多元的、高阶的，一般没有解析解，工程控制中为了简化就采用了降阶去耦控制，控制计算过程复杂不说，而解耦过程中太多的人为假设系数太多，往往一个系统控制效果很好，也许换了一个系统就不灵了，延展性不强。全新的系统论观非线性思维科学范式则不然，它抓住了耗能系统最底层的、终极的、唯一的要素有效流动要畅通无阻的规则，才使复杂的问题简化，正如“朴素定律”描述：“如果一个事物一个人，让你觉得眼花缭乱，那么大概率是错的、假的、低劣的。最了不起的人和事，都简洁而优雅，朴素到一剑封喉。”简单高效源自和谐有序，要抓住最基本东西的原因就是它可以造就一个和谐有序度极高的耗能系统，基底和谐有序度高，由基底而生的表象层的众多参数场，自然也跟着和谐有序度高了。传统还原论观线性思维科学范式在系统集成的过程特别是在工业化和信息化深度融合过程过于复杂的原因就是陷于表象层的专业模块细节性复杂的泥坑里所致，暖通空调工程中也不乏有将每个设备都配置控制机器人的复杂的昂贵的楼控系统。
愿设计师门以《实用供热空调设计手册》第三版为依托在新的科学范式思维通道里都能集成出有内在结构健康的中央空调系统。看到新版《实用供热空调设计手册》即将出版的信息写此短文的目的没有别的，就是希望设计师门以《实用供热空调设计手册》第三版为依托在新的科学范式思维通道里都能集成出有内在结构健康的中央空调系统。《实用供热空调设计手册》第三版将为我们提供更多详实的、先进的、具有新理念、新技术、新方法、新设备、新材料的内容，为工程师们集成出有内在结构健康的中央空调系统奠定了扎实可靠的基础，然而切记，优良设备只有在“配置合理，运行协调、整体优化”具有内在结构健康的中央空调系统中，才能发挥其最大的优质潜能。
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