一款适用于建筑设备专业群的新型建筑水电安装实训设备

一款适用于建筑设备专业群的新型建筑水电安装实训设备

杨永峰黄日财司徒荣锋邹劲松黄修力

（广东建设职业技术学院广州）

摘要：本文介绍了一款新型的建筑水电安装实训设备，设备共由五个子系统构成，分别是建筑水泵及其附件安装子系统、水泵控制系统安装与调试子系统、自动喷水灭火系统安装与调试子系统、火灾自动报警系统以及卫生间卫生设备及管道安装子系统。

关键词：建筑设备；水泵及其控制；自动喷水系统；火灾自动报警系统；卫生器具安装；实训

一、设备的研发缘起

教育部职业教育与成人教育司组织编写的《高等职业学校建筑设备工程技术专业教学标准》中指出建筑设备工程技术专业人才培养目标是培养理想信念坚定，德、智、体、美、劳全面发展，具有一定的科学文化水平，良好的人文素养、职业道德和创新意识，精益求精的工匠精神，较强的就业能力和可持续发展的能力；掌握建筑设备工程技术专业知识和技术技能，面向建筑安装业的建筑和市政工程设计技术人员、土木工程技术人员、供水排水工程技术人员、城市燃气供热工程技术人员等职业群，能够从事施工管理、设计、造价、运行管理等相关工作的高素质技术技能人才。

为达到这一目标，使学生一毕业即达到企业用人标准，实现精准育人，在教学过程中应重点关注建筑设备安装的实践教学。高质量的实践教学要求，自然对实训设备要求也较高。在教学团队考察了多款实训设备感觉不甚理想后，笔者与同事一起研发了该建筑水电安装实训设备，设备现已投入使用并申请了国家实用新型专利。设备可以用来培养学生水泵及其附件安装、水泵控制系统编程、布线及调试、卫生器具安装、PVC管道连接、镀锌钢管连接、火灾自动报警系统安装与调试、智能照明系统安装与调试等实践能力。设备适用于建筑设备工程技术、建筑电气工程技术、给水排水工程技术、建筑智能化工程技术以及物业管理专业使用。

二、设备组成及介绍

该设备占地2.4m2，呈“T”字形布置各子系统，形成3个学生实操区域，可供6—8名学生同时实训使用。设备集中了建筑水泵及其附件安装子系统、水泵控制系统安装与调试子系统、自动喷水灭火系统安装与调试子系统、火灾自动报警系统、卫生间卫生设备安装子系统以及智能照明子系统。设备较全面的覆盖建筑水电安装施工技能的各项实训内容。

水泵及其附件安装子系统照片

由三台立式水泵、一个小型气压罐及压力表等相关附件组成，水泵安装在角钢焊制的基础上。该子系统可以安排以下实训：

1、安排学生进行水泵节点设计并绘图，约2课时；

2、根据设计图纸进行水泵安装、气压罐安装、管道下料及连接、阀门仪表安装，全部完成约6课时，实训时可根据教学计划选择部分管道连接；

（二）电气控制及PLC编程子系统

水泵控制组态王界面

由PLC编程控制模块，组态软件（WinCC_flexible、组态王、力控）组成，可以进行以下实训项目：

1、电气控制基本技能实训，约6课时

1）电气控制基本元器件的基本技能实训：接触器、中间继电器、热继电器、手自动切换开关、按钮、指示灯、液位开关等基本元器件安装及调试：4课时。

2）控制对象控制原理基本技能实训：三相异步电动机工作原理及控制理论、照明灯具安装及控制理论：2课时。

2、自动灭火系统消防水泵控制实训，约6课时；

1）湿式报警阀安装及调试：2课时

2）消防泵安装及调试：2课时

3）水流指示器安装及调试：2课时

3、恒压供水变频控制实训，约10课时

1）压力传感器安装及调试：2课时

2）变频器安装及调试：4课时

3）水泵手自动工频变频模式控制编程：4课时

4、PLC编程软件实训，约16课时

1）PLC控制原理及基本输入输出元件：4课时

2）梯形图编程基本理论：4课时

3）闭合控制理论及应用实例：2课时

4）西门子S7-200smart可编程控制器基本硬件功能：2课时

5）西门子PLC编程软件的基本功能：2课时

6）PID控制理论及编程实例：2课时

5、组态软件（WinCC_flexible、组态王、力控）实训，约4课时；

（三）自动喷水灭火系统安装与调试子系统

自动喷水灭火系统湿式报警阀组

由水泵接合器、湿式报警阀组、信号闸阀、喷头、末端试水装置及管道系统组成。可完成以下实训：

1、自动喷水灭火系统调试技能实训，约2课时；

2、管道压槽安装技术实训，约2课时；

3、管道安装实训，约4课时；

4、信号闸阀安装实训，约2课时；

5、报警阀组安装调试实训，约6课时；

（四）火灾自动报警系统

由火灾报警主机、感烟探测器、感温探测器、破玻按钮、声光报警器等组成。可以进行以下实训：

1、火灾探测器安装技能实训，约4课时；

1）感温感温探测器的安装及调试：1课时

2）火灾探测器的选型：1课时

3）火灾探测器的数量计算方法及相关设计理论规范：1课时

4）火灾探测器的通讯线缆的选择及施工：1课时

2、火灾探测联动设备技能实训，约2课时；

3、消防联动编程技术实训等，约4课时；

4、电气消防的试验布置、验收流程：约2个课时。

（五）卫生间卫生设备安装及给排水管道连接子系统

包含的卫生器具有洗脸盆、坐式大便器、即热式热水器各一个。其中坐式大便器采用预制水箱墙排式大便器，工艺先进，代表了卫生器具安装的国际水平。该大便器的安装方式是悬挂于背板框架上，底部不着地，便于清洁打扫。排水管从后墙排出的特点使卫生间不需设计沉箱，使土建施工变得简单。

大便器悬挂安装

可开展以下实训：

1、热水器及洗脸盆安装实训，包含热水器电线路连接及线管敷设约需要6课时；

2、预制水箱墙排式大便器安装及接管，约6课时；

三、设备使用及实训组织方式

该实训装置实训可以按以下方式安排：

1、独自进行各子系统安装实训。实训装置涉及五个子系统，分别对应五项职业技能，对应理论学习很可能根据各学校的不同安排在不同学期时段教学，该装置可以供各子系统独立实训使用，学生可每2-3人一组，课时按下表时间安排。

2、开展综合实训使用。在学生学过以上各子系统课程内容后，可用此装置进行综合实训，将学生分组组成团队开展综合实训，建议每6-8人一组，完成全部六个子系统的安装与调试，实训课时建议为一周时间，按26-30课时安排。

3、使用该设备开展职业技能竞赛。以团体赛的形式开展职业技能竞赛，在该装置中选取若干子系统进行竞赛，竞赛时间可以根据内容多少安排在0.5-3天进行。

4、供各子系统授课教师根据实际授课情况给学生参观、现场教学使用。

四、设备亮点与特色

本套实训设备的亮点有：

1、设备设计紧凑，占地面积小，便于摆放，有利于实训室整体设计与布置。

2、在整体T字形结构中按照子系统实训需求将操作面切分，水泵及其附件安装实训、自动喷水灭火系统安装与调试实训、火灾自动报警系统实训、卫生间卫生设备安装实训可以同时进行。

3、设备给水系统进水采用航空吊装式供水接口，实训室建设无需另拉接给水管，仅需提供水源接口即可。

4、供电均采用悬挂式航空供电接口，实训室建设无需另外敷设电线管、线槽。

5、各子系统与实际工程项目高度一致，符合各对应系统设计规范要求，教师可以结合规范对学生讲解，便于学生在熟悉设备系统的同时熟悉设计规范及施工验收规范。

6、设计了系统通电指示灯，通电与否一目了然，便于实训指导教师了解设备通电状态。

7、设备所有模块及相应信息都对应有网络资源可供学生学习，学生可以通过扫描二维码的形式直接了解设备各部件及系统相关知识点。较好的方便了学生进行相关知识的扩展学习。

五、小结

该装置投入使用以来，本专业群中《建筑给水排水》，《电气消防》《水泵》《电气控制与PLC应用》等多门课程教学受益于该实训装置，学生实训使用情况良好，设备设计符合相关规范要求，适当体现了专业技术的先进性，受到师生好评。

注：该装置研发是广东建设职业技术学院建筑设备工程技术专业广东省一类品牌专业建设任务之一。设备获得国家实用新型专利，专利号：201820448904.4。