戴奇明,蘭陽春
(上海普英特高層設備股份有限公司,上海 200127)
隨著近些年中國建筑業(yè)的高速發(fā)展,擦窗機作為一種典型的非標設備,為了滿足各式各樣的建筑要求,衍生出了一系列的機型以及各類輔助部件與之配套。比如一些主要的輔助部件、軌道系統(tǒng)、水平安全線系統(tǒng)、垂直安全線系統(tǒng)、平臺防風銷系統(tǒng)、設備升降臺系統(tǒng)、走道欄桿系統(tǒng)、玻璃幕墻開啟門系統(tǒng)、接地避雷系統(tǒng)、智能化監(jiān)控系統(tǒng)等等,所有這些系統(tǒng)一起組成了一個大的擦窗機系統(tǒng)。
國家標準GB/T 19154-2017《擦窗機》根據安裝方式將擦窗機分成五大類,但并沒有進一步詳細分類,本文將詳細介紹各類擦窗機機型的分類及選型要素。
屋面軌道式擦窗機可分為水平屋面軌道與附墻屋面軌道兩種形式。
圖1 為典型的水平屋面軌道式擦窗機。根據臂的類型進行分類,可分為單臂機、雙臂機、伸縮臂機、折臂機、斜爬機。
單臂機又可以分為普通單臂機、立柱頂升式單臂機、仰臂式單臂機、仰柱式單臂機、變幅式單臂機等等。這類單臂機要求建筑物比較規(guī)整,屋面可以布置較長的軌道系統(tǒng)。設備比較輕便,功能簡單,造價成本也相對較低。在考慮隱藏的時候,采用仰臂式單臂機相對成本最低,在建筑屋面空間足夠的時候,優(yōu)選采用此類單臂機。
圖1 水平屋面軌道式擦窗機
雙臂機可分為回轉式與非回轉式,回轉式要求整個雙臂可作回轉動作,用于將設備吊船旋轉至建筑物屋面上,而非回轉式則需要通過仰臂動作將吊船收回屋面。通常一般工作臂長4m 以內的設備,優(yōu)先選擇此類機型,因其停機空間尺寸小,結構緊湊,對屋面空間的影響小。
伸縮臂機可以分為普通伸縮臂機、立柱頂升伸縮臂機、仰臂伸縮臂機、仰柱伸縮臂機,并且根據伸縮臂活動臂節(jié)數(shù)分為1+1、2+1、3+1、4+1 等形式。由于建筑屋面空間有限,設備軌道長度不宜布置較長時采用,這類伸縮臂機一般工作臂較長,停機時臂較短,設備自重較重,成本相對較高。伸縮節(jié)數(shù)主要是根據最短工作臂長決定,在能滿足工作情況下,伸縮臂節(jié)數(shù)不宜過多,否則容易造成設備自重特別大,成本亦相對更高。
折臂機又可以分為水平折臂與垂直折臂,水平折臂根據折臂的節(jié)數(shù)分為1+1、2+2 折臂,垂直折臂機可分為臂頭折臂以及C 型折臂機。這類折臂主要適用用特殊建筑物,如要越過特殊障礙,或是穿過特殊懸挑結構等等,設備設計復雜,制造困難,成本較高。水平折臂機主要是用于建筑某個部位高聳的情況,擦窗機無法越過的,通過折臂來達到完全覆蓋的目的,垂直折臂主要是用于建筑頂部有較大的懸挑結構,通過折臂將擦窗機平臺送至凹立面處。
斜爬機主要分為連續(xù)爬坡式與水平轉彎式,連續(xù)爬坡式即擦窗機軌道為螺旋上升式,設備可以一邊爬坡一邊轉彎,水平轉彎式即擦窗機軌道只作單向功能,即爬坡的時候不轉彎,轉彎的時候不爬坡,相對而言水平轉彎式設備較容易實現(xiàn),成本較低,工程中宜優(yōu)先選擇,
圖2 為附墻屋面軌道式擦窗機,其分類與水平式軌道擦窗機基本相同,但由于擦窗機軌道不是受力于屋面結構梁上,而是受力于建筑女兒墻側面,因此,該類擦窗機一般不宜過大,否則對建筑物受力要求極高,該類設備主要是在屋面無法布置軌道時或空間受限時采用,采用附墻式軌道時應注單上下軌的距離,距離過短時造成水平力過大,對建筑受力不利。
圖2 附墻屋面軌道式擦窗機
根據臂的類型可分為單臂機、雙臂機、伸縮臂機、折臂機、斜爬機。區(qū)別在于伸縮臂一般不宜設計成3+1、4+1 這類大型機器,同時設備也不宜過于龐大,比如立柱再設計頂升,斜爬機也不宜設備連續(xù)爬坡或轉彎的,通常只為單向直線爬坡的設計。
輪載式擦窗機是沒有軌道的擦窗機,擦窗機運行輪直接壓在建筑物屋頂樓面,故設備一般不易過重,圖3 為典型的輪載式擦窗機。
圖3 輪載式擦窗機
根據臂的類型可分為單臂機和雙臂機,并且該兩類機型臂長一般較短,設備自重較輕,成本相對較低,動作功能簡單,一般適用于四周整齊的建筑。
懸掛軌道式根據軌道類型可分為C 型軌道式、菱形軌道式、工字鋼軌道式、H 型鋼軌道式四大類。其中C 型軌道根據軌道材料又可分為鋁合金軌道與碳鋼軌道兩種,同時根據驅動方式又可分為手動驅動與電動驅動,其工作時通過懸掛小車與自爬升式吊船組合使用。圖4 為典型的手動工字鋼軌道式擦窗機懸掛小車。
圖4 手動工字鋼軌道式擦窗機懸掛小車
該類擦窗機用于維護建筑內庭立面較多,同時適用于一些內凹面建筑,其它類型擦窗機無法滿足的情況。
插桿式擦窗機分為固定式與可移動式兩大類,其中固定式根據固定方式不同,又分為屋面式插桿與附墻式插桿兩種。
固定式插桿擦窗機工作時需要人工將插桿移位,在建筑屋頂四周設置一系列固定錨點,工作時需要不定時移位,勞動強度相對較大,但成本極低。圖5 為屋面固定式插桿簡圖。
圖5 屋面固定式插桿擦窗機
可移動式插桿與屋面軌道式擦窗機區(qū)別在于,該類擦窗機沒有特定的卷揚起升機構,動作、功能均比較單一,設備自重輕,成本相對較低,需要懸掛自爬升式吊船。
滑梯式擦窗機相對比較特殊,其沒有鋼絲繩懸掛平臺。一般滑梯式擦窗機用于清潔維護建筑天花頂面、外頂面及各類拱形面,同時,一般橋梁底部亦可采用。該類設備可根據建筑物實際要求設計,一般設備形狀與需要維護建筑面形狀一致為宜。
滑梯式擦窗機主要分為水平軌道式、上下軌道式、旋轉式、爬坡式,圖6 為典型的上下軌道式擦窗機。
水平軌道式又分為普通直線式、伸縮式和拱形式。伸縮式一般是由于在運行通道的方向有障礙物干涉,需要將滑梯收縮更小的尺寸通過,而拱形式是根據特定的建筑形狀需要設計而成。
圖6 上下軌道式擦窗機
上下軌道式分為直斜式與拱形式兩種,該種滑梯設計時特別注意上下軌道的高低偏差控制,否則容易造成設備阻卡運行困難的情況。
旋轉式分定心旋轉式與環(huán)形旋轉式,定心旋轉式即滑梯一端作為旋轉中心,另一端旋轉,此種滑梯一般多用于球冠面較多;環(huán)形旋轉式即滑梯繞著一個環(huán)形旋轉,該類滑梯設計時特別需要注意內外軌運行機構的速度比例,尤其是軌距較大時,容易出現(xiàn)內外軌運行不平穩(wěn)的情況。
爬坡式通常只有直線爬坡的類型,由于滑梯軌距一般較大,驅動不易單側驅動,故在設計時需要考慮兩側齒條間的精度問題。
本文通過介紹各類機型介紹,以期讓讀者對擦窗機的機型有一個較全面的認識,根據不同機型擦窗機的成本、實施難度、勞動強度等特點,讓客戶在選擇擦窗機設備時有所參考。