擦窗機(jī)機(jī)型概述與選型分析

戴奇明，蘭陽春

（上海普英特高層設(shè)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(jī)作為一種典型的非標(biāo)設(shè)備，為了滿足各式各樣的建筑要求，衍生出了一系列的機(jī)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(fēng)銷系統(tǒng)、設(shè)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(jī)系統(tǒng)。

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19154-2017《擦窗機(jī)》根據(jù)安裝方式將擦窗機(jī)分成五大類，但并沒有進(jìn)一步詳細(xì)分類，本文將詳細(xì)介紹各類擦窗機(jī)機(jī)型的分類及選型要素。

1 屋面軌道式擦窗機(jī)

屋面軌道式擦窗機(jī)可分為水平屋面軌道與附墻屋面軌道兩種形式。

1.1 水平屋面軌道式擦窗機(jī)

圖1 為典型的水平屋面軌道式擦窗機(jī)。根據(jù)臂的類型進(jìn)行分類，可分為單臂機(jī)、雙臂機(jī)、伸縮臂機(jī)、折臂機(jī)、斜爬機(jī)。

單臂機(jī)又可以分為普通單臂機(jī)、立柱頂升式單臂機(jī)、仰臂式單臂機(jī)、仰柱式單臂機(jī)、變幅式單臂機(jī)等等。這類單臂機(jī)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(shè)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(jī)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(jī)。

圖1 水平屋面軌道式擦窗機(jī)

雙臂機(jī)可分為回轉(zhuǎn)式與非回轉(zhuǎn)式，回轉(zhuǎn)式要求整個雙臂可作回轉(zhuǎn)動作，用于將設(shè)備吊船旋轉(zhuǎn)至建筑物屋面上，而非回轉(zhuǎn)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(nèi)的設(shè)備，優(yōu)先選擇此類機(jī)型，因其停機(jī)空間尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，對屋面空間的影響小。

伸縮臂機(jī)可以分為普通伸縮臂機(jī)、立柱頂升伸縮臂機(jī)、仰臂伸縮臂機(jī)、仰柱伸縮臂機(jī)，并且根據(jù)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(shè)備軌道長度不宜布置較長時采用，這類伸縮臂機(jī)一般工作臂較長，停機(jī)時臂較短，設(shè)備自重較重，成本相對較高。伸縮節(jié)數(shù)主要是根據(jù)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(shè)備自重特別大，成本亦相對更高。

折臂機(jī)又可以分為水平折臂與垂直折臂，水平折臂根據(jù)折臂的節(jié)數(shù)分為1+1、2+2 折臂，垂直折臂機(jī)可分為臂頭折臂以及C 型折臂機(jī)。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(jié)構(gòu)等等，設(shè)備設(shè)計復(fù)雜，制造困難，成本較高。水平折臂機(jī)主要是用于建筑某個部位高聳的情況，擦窗機(jī)無法越過的，通過折臂來達(dá)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(jié)構(gòu)，通過折臂將擦窗機(jī)平臺送至凹立面處。

斜爬機(jī)主要分為連續(xù)爬坡式與水平轉(zhuǎn)彎式，連續(xù)爬坡式即擦窗機(jī)軌道為螺旋上升式，設(shè)備可以一邊爬坡一邊轉(zhuǎn)彎，水平轉(zhuǎn)彎式即擦窗機(jī)軌道只作單向功能，即爬坡的時候不轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎的時候不爬坡,相對而言水平轉(zhuǎn)彎式設(shè)備較容易實現(xiàn)，成本較低,工程中宜優(yōu)先選擇，

1.2 附墻屋面軌道式擦窗機(jī)

圖2 為附墻屋面軌道式擦窗機(jī)，其分類與水平式軌道擦窗機(jī)基本相同，但由于擦窗機(jī)軌道不是受力于屋面結(jié)構(gòu)梁上，而是受力于建筑女兒墻側(cè)面，因此，該類擦窗機(jī)一般不宜過大，否則對建筑物受力要求極高，該類設(shè)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(yīng)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(jī)

根據(jù)臂的類型可分為單臂機(jī)、雙臂機(jī)、伸縮臂機(jī)、折臂機(jī)、斜爬機(jī)。區(qū)別在于伸縮臂一般不宜設(shè)計成3+1、4+1 這類大型機(jī)器，同時設(shè)備也不宜過于龐大，比如立柱再設(shè)計頂升，斜爬機(jī)也不宜設(shè)備連續(xù)爬坡或轉(zhuǎn)彎的，通常只為單向直線爬坡的設(shè)計。

2 輪載式擦窗機(jī)

輪載式擦窗機(jī)是沒有軌道的擦窗機(jī)，擦窗機(jī)運行輪直接壓在建筑物屋頂樓面，故設(shè)備一般不易過重，圖3 為典型的輪載式擦窗機(jī)。

圖3 輪載式擦窗機(jī)

根據(jù)臂的類型可分為單臂機(jī)和雙臂機(jī)，并且該兩類機(jī)型臂長一般較短，設(shè)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。

3 懸掛軌道式擦窗機(jī)

懸掛軌道式根據(jù)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(jù)軌道材料又可分為鋁合金軌道與碳鋼軌道兩種，同時根據(jù)驅(qū)動方式又可分為手動驅(qū)動與電動驅(qū)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(jī)懸掛小車。

圖4 手動工字鋼軌道式擦窗機(jī)懸掛小車

該類擦窗機(jī)用于維護(hù)建筑內(nèi)庭立面較多，同時適用于一些內(nèi)凹面建筑，其它類型擦窗機(jī)無法滿足的情況。

4 插桿式擦窗機(jī)

插桿式擦窗機(jī)分為固定式與可移動式兩大類，其中固定式根據(jù)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(jī)工作時需要人工將插桿移位，在建筑屋頂四周設(shè)置一系列固定錨點，工作時需要不定時移位，勞動強(qiáng)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(jī)

可移動式插桿與屋面軌道式擦窗機(jī)區(qū)別在于，該類擦窗機(jī)沒有特定的卷揚(yáng)起升機(jī)構(gòu)，動作、功能均比較單一，設(shè)備自重輕，成本相對較低，需要懸掛自爬升式吊船。

5 滑梯式擦窗機(jī)

滑梯式擦窗機(jī)相對比較特殊，其沒有鋼絲繩懸掛平臺。一般滑梯式擦窗機(jī)用于清潔維護(hù)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(shè)備可根據(jù)建筑物實際要求設(shè)計，一般設(shè)備形狀與需要維護(hù)建筑面形狀一致為宜。

滑梯式擦窗機(jī)主要分為水平軌道式、上下軌道式、旋轉(zhuǎn)式、爬坡式，圖6 為典型的上下軌道式擦窗機(jī)。

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(jù)特定的建筑形狀需要設(shè)計而成。

圖6 上下軌道式擦窗機(jī)

上下軌道式分為直斜式與拱形式兩種，該種滑梯設(shè)計時特別注意上下軌道的高低偏差控制，否則容易造成設(shè)備阻卡運行困難的情況。

旋轉(zhuǎn)式分定心旋轉(zhuǎn)式與環(huán)形旋轉(zhuǎn)式，定心旋轉(zhuǎn)式即滑梯一端作為旋轉(zhuǎn)中心，另一端旋轉(zhuǎn)，此種滑梯一般多用于球冠面較多；環(huán)形旋轉(zhuǎn)式即滑梯繞著一個環(huán)形旋轉(zhuǎn)，該類滑梯設(shè)計時特別需要注意內(nèi)外軌運行機(jī)構(gòu)的速度比例，尤其是軌距較大時，容易出現(xiàn)內(nèi)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(qū)動不易單側(cè)驅(qū)動，故在設(shè)計時需要考慮兩側(cè)齒條間的精度問題。

6 結(jié)語

本文通過介紹各類機(jī)型介紹，以期讓讀者對擦窗機(jī)的機(jī)型有一個較全面的認(rèn)識，根據(jù)不同機(jī)型擦窗機(jī)的成本、實施難度、勞動強(qiáng)度等特點，讓客戶在選擇擦窗機(jī)設(shè)備時有所參考。