家庭熱水采暖系統(tǒng)實訓(xùn)安裝間設(shè)計與建設(shè)

郭巖

南京高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

隨著居民生活水平日益提高，人們對供暖舒適性的要求越來越高，我國的供熱區(qū)域也已經(jīng)由傳統(tǒng)的秦嶺-淮河以北擴(kuò)展到長江以南，甚至延伸到廣西和福建地區(qū)[1]。長江以南的采暖主要以燃?xì)獗趻戾仩t為熱源、以暖氣片和低溫?zé)崴匕宀膳Ｊ綖橹鞯姆謶艏彝崴膳问?，而且這種市場需求有逐年增加的趨勢。由于課程內(nèi)容設(shè)置的缺失、實驗實訓(xùn)設(shè)備的匱乏、專業(yè)教師的缺乏等原因，作為培養(yǎng)技術(shù)技能型人才的各類職業(yè)院校沒有承擔(dān)起應(yīng)有的培養(yǎng)職責(zé)，從而導(dǎo)致當(dāng)前國內(nèi)家庭熱水采暖系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試以及維修等項目的培訓(xùn)基本上是依靠各個壁掛爐、散熱器、管材等生產(chǎn)廠家或者采暖施工公司進(jìn)行培訓(xùn)，其結(jié)果就是各自為政、各自為重，造成培訓(xùn)內(nèi)容的割裂，無法形成系統(tǒng)性培訓(xùn)，其結(jié)果是這一類的設(shè)計安裝調(diào)試人員的能力良莠不齊，給家庭熱水采暖系統(tǒng)的運行帶來一定的隱患。針對這種現(xiàn)狀，筆者所在的學(xué)校通過多方調(diào)研，結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)優(yōu)勢和專業(yè)特色，探索開發(fā)了一套集燃?xì)獗趻戾仩t安裝與調(diào)試，采暖系統(tǒng)設(shè)計安裝與調(diào)試為一體的家庭熱水采暖系統(tǒng)實訓(xùn)安裝間。

1 研發(fā)思路

本實訓(xùn)安裝間研發(fā)的目的在于解決職業(yè)院校和相關(guān)企業(yè)進(jìn)行家庭熱水采暖系統(tǒng)安裝調(diào)試培訓(xùn)項目的需要?；诠ぷ鬟^程系統(tǒng)化平行、遞進(jìn)、包容的原則[2]的原則，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與工作內(nèi)容的高度對接，本實訓(xùn)安裝間采用實心黏土磚砂灰粉刷墻體，開發(fā)使用力爭接近真實工作環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生對家庭熱水采暖系統(tǒng)的整體認(rèn)知能力，能夠根據(jù)不同的情景預(yù)設(shè)科學(xué)合理的進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，完成熱源（燃?xì)獗趻戾仩t）、管材、管件、散熱器、分集水器、溫度控制器等材料選型，根據(jù)設(shè)計方案完成系統(tǒng)安裝，調(diào)試和項目驗收。

2 基本組成

本實訓(xùn)安裝間主要由安裝墻，預(yù)裝管道，設(shè)備組件以及工具箱等四部分組成。安裝墻的平面基本構(gòu)成呈一面開口、三面閉合的長方形狀，如圖1所示，主體由三面高度2500mm、厚度240mm實心黏土磚墻組成,墻體表面進(jìn)行 20mm 砂漿粉刷，墻的長度分別為2500 mm，2000 mm 和 2500 mm，占地面積為5.0 m2。預(yù)裝管道主要包括燃?xì)夤艿篮妥詠硭艿?，與實訓(xùn)室內(nèi)的原有系統(tǒng)連接，供后期運行采暖系統(tǒng)運行調(diào)試或燃?xì)獗趻戾仩t安裝調(diào)試時接入。設(shè)備組件主要包括燃?xì)獗趻戾仩t，分集水器，混水中心，暖氣片以及常用的閥門，管材，管件，溫度控制器等。工具箱主要用來存放安裝和維修工具，主要包括常用的螺絲刀、扳手、老虎鉗、割刀、萬用表等。

圖1 安裝墻平面圖

3 基本功能

1）燃?xì)獗趻戾仩t的安裝調(diào)試

借助本實訓(xùn)安裝間原有的熱水采暖系統(tǒng)，學(xué)生可以根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)行燃?xì)獗趻戾仩t的包裝箱外觀檢查、開箱驗收、根據(jù)原有采暖系統(tǒng)管道接口位置確定燃?xì)獗趻戾仩t的安裝位置、使用沖擊電鉆在預(yù)定位置打孔，安裝掛板，掛裝壁掛鍋爐，連接冷熱水管和燃?xì)夤?，采暖系統(tǒng)注水運行，壁掛鍋爐參數(shù)調(diào)試與設(shè)定，填寫安裝驗收報告等工作。這些操作任務(wù)完全按照實際工作情景進(jìn)行設(shè)置，工 作流程和評價標(biāo)準(zhǔn)來源于現(xiàn)有安裝公司的操作驗收規(guī)范。

2）家庭熱水采暖系統(tǒng)設(shè)計

依據(jù)此實訓(xùn)安裝間提供的模擬建筑平面布局和客戶自身對采暖和生活熱水的不同需求，學(xué)生可以參照規(guī)范設(shè)計出單一散熱片、地板采暖、地板采暖＋暖氣片等不同形式的采暖系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上完成施工平面圖的繪制、系統(tǒng)圖的繪制、材料清單的編制、項目預(yù)算編制等學(xué)習(xí)任務(wù)。

3）暖氣片采暖系統(tǒng)安裝調(diào)試

學(xué)生可以按照自己預(yù)先設(shè)計的施工圖紙或者教師給定的施工圖紙在實訓(xùn)安裝間上進(jìn)行單一的暖氣片采暖系統(tǒng)的安裝調(diào)試。這種單一的暖氣片采暖系統(tǒng)常見的布置形式包括環(huán)形，樹枝和章魚三種[3]，基本形式包括同程式（如圖2所示）和異程式（如圖3所示）兩種，暖氣片的數(shù)量可以是兩組或者三組。學(xué)生按照施工圖紙完成壁掛鍋爐的掛裝、管道系統(tǒng)的安裝、暖氣片的掛裝、系 統(tǒng)打壓檢漏、暖 氣片調(diào)試等分項作業(yè)，最后進(jìn)行整個安裝項目的竣工驗收。

圖2 同程式系統(tǒng)

圖3 異程式系統(tǒng)

4）地板采暖系統(tǒng)安裝調(diào)試

由于本實訓(xùn)安裝間是在學(xué)校實訓(xùn)車間里供學(xué)生或企業(yè)員工培訓(xùn)時使用，故涉及到的地板采暖只是干式做法，不考慮濕式做法。學(xué)生按照自己預(yù)先設(shè)計的施工圖紙或者教師給定的施工圖紙在實訓(xùn)安裝間上進(jìn)行地板采暖系統(tǒng)干式做法的安裝調(diào)試。具體的工作分項包括壁掛鍋爐的掛裝、分集水器的安裝、主管道的安裝、反射膜的鋪設(shè)、保溫層的鋪設(shè)、鋼絲網(wǎng)的鋪設(shè)、散熱管的安裝、隔熱條的安裝、系統(tǒng)打壓檢漏[4]等，最終填寫安裝項目竣工報告。

5）暖氣片+地暖采暖系統(tǒng)安裝調(diào)試

在大多數(shù)安裝地板采暖的用戶中，基于防漏等因素考慮，衛(wèi)生間一般都采用暖氣片采暖的形式，也就是說需要進(jìn)行暖氣片+地暖采暖系統(tǒng)安裝。此實訓(xùn)安裝間可以借助混水中心和分集水器實現(xiàn)這種系統(tǒng)的安裝調(diào)試，主要分項工作包括壁掛鍋爐的掛裝，分集水器的安裝、混水中心的安裝，暖氣片的掛裝，地板采暖系統(tǒng)的安裝，系統(tǒng)打壓檢漏以及系統(tǒng)運行調(diào)試等，實現(xiàn)兩種不同采暖形式巧妙結(jié)合的直接體驗。

6）生活熱水系統(tǒng)的安裝

依據(jù)選擇的燃?xì)獗趻戾仩t的不同，此實訓(xùn)安裝間可以實現(xiàn)即熱式熱水供應(yīng)、單一生活熱水水箱供應(yīng)、生活熱水水箱＋循環(huán)泵（如圖4所示）等三種生活熱水供應(yīng)形式。學(xué)生根據(jù)預(yù)先的設(shè)計圖紙進(jìn)行壁掛鍋爐的掛裝、生活熱水水箱安裝、自來水管道安裝、一次水管道安裝、二次水管道安裝、循環(huán)泵安裝、混水龍頭安裝等分項項目，完成不同形式的生活熱水供應(yīng)形式的安裝并可以進(jìn)行真實體驗。

圖4 生活熱水水箱+循環(huán)泵系統(tǒng)

4 推廣價值

1）造價低廉。安裝間的主體是實心黏土磚砌筑表面進(jìn)行砂漿而成的磚墻，造價相對于一些教學(xué)設(shè)備公司生產(chǎn)的安裝間來說價格低廉。同時，磚墻結(jié)構(gòu)的安裝間主體與工作實際的安裝墻面結(jié)構(gòu)一致，學(xué)生可以按照實際工作需要進(jìn)行開孔、開槽，完成設(shè)備掛裝和管道安裝。對此使用后僅需重新對墻體表面進(jìn)行砂漿粉刷即可，可以重復(fù)使用，也可以對土木工程專業(yè)的學(xué)生提供墻體粉刷實訓(xùn)項目的實踐教學(xué)。

2）實用性強(qiáng)。本安裝間的研發(fā)主要是解決學(xué)校教學(xué)實訓(xùn)與實際工作需求脫節(jié)的問題，以提高學(xué)生對家庭熱水采暖系統(tǒng)在熱源安裝、系統(tǒng)設(shè)計、安裝與驗收等方面的綜合能力。安裝間的架構(gòu)構(gòu)造基本上與工作實際環(huán)境高度一致，不僅可以完成家庭熱水采暖系統(tǒng)的安裝調(diào)試，也可以進(jìn)行照明電路的安裝，墻面粉刷以及鑲嵌等實訓(xùn)項目的操作。當(dāng)然，本實訓(xùn)安裝間不僅可以對職業(yè)院校的學(xué)生進(jìn)行實踐教學(xué)，與可以對壁掛鍋爐廠家、采暖施工公司的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。

3）高度集成。本實訓(xùn)安裝間將所有的操作面控制在5 m2的范圍內(nèi)的三面安裝墻上，通過使用一面墻、兩面墻或者三面墻的任意組合，借助分集水器、混水中心和加熱水箱，可以實現(xiàn)實際工作中三個房間的散熱器采暖、地板采暖、散熱器＋地板采暖三種不同形式組合的采暖系統(tǒng)以及即熱式、壁掛鍋爐＋生活熱水水箱、循環(huán)熱水系統(tǒng)等三種生活熱水供應(yīng)形式等。將不同形式的采暖系統(tǒng)和生活熱水供應(yīng)形式組合起來，基本上就集成了當(dāng)前實際安裝項目中的所有家庭熱水采暖系統(tǒng)形式，滿足不同層面客戶的需求。

4）互換性高。根據(jù)本實訓(xùn)安裝間的設(shè)計，系統(tǒng)中的熱源可以采用不同廠家、不同型號的兩用爐和單采暖爐，散熱系統(tǒng)可以采用標(biāo)準(zhǔn)型、矮長型、細(xì)高型等不同形式的散熱片。管材可以根據(jù)設(shè)計需要使用 PP-R管、鋁塑復(fù)合管、鍍鋅鋼管等不同材料的管道。連接方式可以根據(jù)需要采用熱熔、卡壓、絲扣等不同形式。管道固定可以采取墻面開槽、管卡等不同形式。

5 存在問題

1）以點帶面。基于學(xué)校實訓(xùn)場地面積和學(xué)生數(shù)量多等因素的限制，本實訓(xùn)安裝間的每一個工位都局限在5 m2的范圍內(nèi)的三面安裝墻上，所有的系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備安裝都是借助這三面墻完成，存在以點帶面的局限性，不能夠完全按照一比一的規(guī)模進(jìn)行操作。

2）與真實項目存在差異。考慮到整個實訓(xùn)系統(tǒng)的安裝調(diào)試是需要在學(xué)校的實訓(xùn)教室里完成，所有的材料消耗等費用都需學(xué)校承擔(dān)等因素，學(xué)生在進(jìn)行壁掛鍋爐掛裝、管道安裝、散熱片安裝、地板采暖系統(tǒng)安裝等方面在尺寸上都是微縮版的，大多數(shù)材料都是多次重復(fù)使用的。這樣造成的結(jié)果就是整個安裝項目只能是高度仿真的，與實際工作中的安裝項目在尺寸、用材等還是存在一定的差距。