高层建筑擦窗机的选型与建筑设计要求69962.docx
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高层建筑擦窗机的选型与建筑设计要求69962
高层建筑擦窗机的选型与建筑设计要求
简介:
擦窗机是高层建筑物外墙立面和采光屋面清洗、维护作业的常设专用设备。
需根据建筑物的高度、立面及楼顶结构、承载、设备行走的有效空间,设计不同型式的擦窗机。
即要考虑到安全、经济、实
用,又要考虑到安装的擦...
擦窗机是高层建筑物外墙立面和采光屋面清洗、维护作业的常设专用设备。
需根据建筑物的高度、立面及楼顶结构、承载、设备行走的有效空间,设计不同型式的擦窗机。
即要考虑到安全、经济、实用,又要考虑到安装的擦窗机能与建筑物协调一致,不影响建筑物的美观。
所以擦窗机的选型与建筑设计及施工等密切相关。
擦窗机是室外高空载人设备,因此对擦窗机的安全性和可靠性要求非常高。
1擦窗机产品的发展现状与安装的必要性
擦窗机是在高处作业吊篮基础上发展起来的产品。
国外发达国家的擦窗机产品发展较早,如德国、日本、比利时、挪威等国家,相继从60年代初就逐步形成了自己的产品系列。
我国在80~90年代新建的一批高层高档建筑,大部分是由国外建筑师设计,在建筑设计时已考虑了擦窗机的安装,均选用了国外的擦窗机产品,为大厦以后外墙的清洗和维护等作业打下了良好的基础。
1995年左右,国内开始进入兴建高层建筑热潮,国内专业擦窗机公司也相继发展起来。
目前,擦窗机产品在我国已得到迅速发展,已成为一种高新技术含量的机电一体化设备。
2003年,我国已颁布了GB19154—2003《擦窗机》国家标准。
北京、上海、广州等大城市中的高档建筑,大部分都安装了擦窗机设备。
但在国内也还有相当一部分高层高档建筑,由于建筑设计时未考虑擦窗机的配套设计,无法安装擦窗机设备,给以后的清洗和维护带来了很大的不便。
有些造型简单的大楼,采用大绳吊板进行人工清洗,即不安全又不文明,也无法进行更换幕墙玻璃、补胶等作业;对于造型复杂的大楼,人工就无法清洗,更谈不上进行其它作业。
随着我国法律、法规的不断健全,文明程度的提高,大厦物业管理的建立,对其外墙的定期安全清洗及检修维护,已越来越引起人们的高度重视。
大绳吊板人工清洗终将被取缔,擦窗机则是完成高空作业最安全、实用、高效的专用设备。
安装擦窗机的必要性已得到了普遍认可。
2产品的分类与选型考虑因素
按照擦窗机标准,擦窗机可分为:
屋面轨道式(简称轨道式)、轮载式、悬挂轨道式(简称悬挂式)、滑车式和插杆式、滑梯式。
擦窗机最大的特点是非标准性机电设备。
建筑物的高度、外观、立面结构形式、楼顶空间尺寸都不相同,因此也很难找到二台一样的擦窗机。
针对每一栋大楼的独特建筑形式和功能,在选用擦窗机时,应从安全性、经济性、实用性这三大原则的基础上,按以下几点进行考虑:
(1)优先选用轨道式,自动化程度高,安全可靠;
(2)楼顶空间通道、立面结构等是否适合所选择的擦窗机型式;
(3)选用的擦窗机是否满足结构承载要求;
(4)选用的擦窗机尽量不影响建筑物的美观;
(5)擦窗机的造价业主能否承受;
(6)能否选用最少台数,完成整个大厦的作业。
3擦窗机的型式及其配置
3.1轨道式擦窗机
轨道式擦窗机使用最为广泛。
这种型式的擦窗机可沿轨道电动行走。
它具有行走平稳、就位准确、安全装置齐全、使用安全可靠、自动化程度高等特点。
安装轨道式擦窗机必须满足楼面结构承载要求,预留出擦窗机的行走通道等。
主要技术参数:
额定载荷200~300kg 升降速度8m/min
行走速度8m/min 变幅速度2~3m/min
回转速度 180°/100s
该机型具体可分为以下几种:
(1)双臂动臂变幅型式 该机型是一种小型擦窗机设备,工作幅度相对较小,机重较轻,其主要机械结构型式、轨道布置情况、受力图以及产品主要尺寸变化范围和功能,见图1、表1和表2。
图1双臂动臂变幅型式擦窗机
表1双臂动臂变幅型式擦窗机产品主要尺寸(mm)
A
B
C
D
E
r
R
≥250
800~1300
≤4500
~2000
≥350
800~1000
B+r
表2双臂动臂变幅型式擦窗机产品运行功能
工作幅度
C
(mm)
整机重量
W
(kg)
轨距
B
(mm)
轮距
F
(mm)
最大受力
(每点)
(kg)
预留通道
A+B+F
(mm)
1000~2500
≤3000
800~1200
~1200
W×40%
≥1200
2600~4500
3000~5000
1000~1300
1200~1500
W×40%
≥1200
(2)燕尾臂型式 该机型是轨道式中最常用的一种中型设备,适用范围广,一般复杂的建筑立面均可采用此机型。
该擦窗机工作时,臂架垂直女儿墙时达到最大幅度;其他位置通过臂头回转,使吊船平行外墙立面进行工作。
伸展吊船可清洗凹立面。
燕尾臂型式擦窗机又分水平臂型式和俯仰臂型式。
这两种型式擦窗机的主要机械结构型式、产品主要尺寸变化范围和功能,见图2、表3和表4。
图2燕尾臂型式擦窗机
表3燕尾臂型式擦窗机产品主要尺寸(mm)
A
B
C
D
E
r
R
≥250
1200~2000
4000~15000
~2000
≥350
~1000
B+r
表4 燕尾臂型式擦窗机产品运行功能
工作幅度C
(mm)
整机重量W
(kg)
轨 距B
(mm)
轮 距F
(mm)
最大受力(每点)
(kg)
预留通道(距女儿墙内侧)
(mm)
4000~6000
~5000
1200~1500
1500~1800
W×40%
≥1600
6000~8000
8000~10000
1500~1800
1800~2200
W×40%
≥1800
8000~12000
10000~12000
1500~1800
2000~2500
W×40%
≥2000
12000~15000
12000~15000
1500~2500
2000~2500
W×40%
≥2000
(3)伸缩臂型式 该机型是一种大型的擦窗机设备,适用于楼顶面较多,多台擦窗机很难完成整个大楼的作业时常采用伸缩臂擦窗机。
伸缩臂型式主要机械结构型式及产品主要尺寸变化范围和功能,见图3、表5和表6。
图3伸缩臂型式擦窗机
表5伸缩臂型式擦窗机产品主要尺寸(mm)
A
B
C
D
E
r
R
≥300
2000~3500
≥10000
1500~2000
≥350
~1000
B+r
表6伸缩臂型式擦窗机产品运行功能
工作幅度C
(mm)
整机重量W
(kg)
轨距B
(mm)
轮距F
(mm)
最大受力(每点)
(kg)
预留通道(距女儿墙内侧)(mm)
10000~15000
~15000
1800~2000
~2500
W×40%
≥2500
15000~20000
15000~22000
2500~3500
2500~3200
W×40%
≥3000
20000~30000
18000~35000
3000~4000
3000~4000
W×40%
≥3500
(4)附墙轨道式 该机型为小型擦窗机设备。
当楼顶擦窗机通道尺寸在500~1000mm时,其它轨道式不宜布置时可选择此机型。
附墙轨道式擦窗机主要机械结构型式、轨道布置情况、受力图以及产品主要尺寸变化范围和功能,见图4、表7和表8。
图4附墙轨道式擦窗机
表7附墙轨道式擦窗机产品主要尺寸(mm)
A
B
C
D
E
r
R
≥300
500~800
≥1000
1500~2000
≥250
~1000
B+r
表8附墙轨道式擦窗机产品运行功能
工作幅度C
(mm)
整机重量W
(kg)
轨距B
(mm)
轮距F
(mm)
最大受力(每点)(kg)
预留通道(距女儿墙内侧)(mm)
水平力
垂直力(下轨)
1000~2000
2500~3000
500~800
~1500
~1000
W×50%
≥500
2000~3000
3000~3500
500~800
1500~1800
~1500
W×50%
≥500
3000~5000
3500~5000
~800
1800~2200
~2000
W×50%
≥500
3.2轮载式擦窗机
该机型为小型擦窗机设备,适用于楼顶布置花园平台、观光平台的场合,不影响楼顶布置的整体美观。
主要技术参数同轨道式擦窗机。
其主要机械结构型式、轨道布置情况以及产品主要尺寸变化范围和功能,见图5、表9和表10。
轮载式擦窗机的行走通道屋面必须为混凝土刚性屋面,坡度小于2%。
图5轮载式擦窗机
表9轮载式擦窗机产品主要尺寸(mm)
A
B
C
D
E
F
R
≥150
≥1200
≥1000~3000
~1000
≤30
~150
~1000
表10轮载式擦窗机产品运行功能
工作幅度C
(mm)
整机重量W(kg)
轮距
(mm)
最大受力
(每点)(kg)
预留通道(距女儿墙内侧)(mm)
1000~2000
2500~4000
~1500
W×40%
≥1500
2000~3000
4000~6500
1500~2000
W×40%
≥1500
3.3滑车式、插杆式擦窗机
该机型为小型擦窗机设备,由滑车(或插杆)、电动吊船组成。
该电动吊船与轨道式吊船不同,它自身配置有升降的提升机、安全锁、收缆器等。
该擦窗机就位操作麻烦、常布置于裙房和楼顶的局部位置。
但其价格便宜,业主以造价为首选条件时,常采用此方案。
主要技术参数:
额定载荷200~300kg,升降速度 8m/min。
吊船自重约350kg。
(1)滑车式擦窗机 滑车式擦窗机自重较轻,自重加额载≤1000kg,其受力主要为女儿墙承受弯矩,M=650×H×1.25(kg·m)(1.25为动载系数)。
其主要机械结构型式、轨道布置情况、受力图以及产品主要尺寸变化范围,见图6和表11。
图6.滑车式擦窗机
表11 滑车式擦窗机产品主要尺寸(mm)
A
B
C
D
E
F
H
R
~400
~700
≥350
≥180
≥250
1500~2000
≤2000
800~1000
(2)插杆式擦窗机 插杆式擦窗机的结构受力可参照滑车式擦窗机计算。
其座地插杆、附墙插杆和插座布置图见图7,产品主要尺寸变化范围见表12。
图7插杆式擦窗机
表12插杆式擦窗机产品主要尺寸变化范围
A
B
D
E
F
350
400
~2000
500~800
≥350
3.4悬挂式擦窗机
此机型为小型擦窗机设备,由高强铝合金轨道、爬轨器、电动吊船等组成。
该电动吊船与插杆式相同,它自身配置有升降的提升机、安全锁、收缆器等。
适用于楼顶层面较多、或空间较小、建筑造型复杂、其它擦窗机不易安装的场合。
悬挂式擦窗机外立面布置和屋檐阴藏式布置情况,见图8,图中A=750mm,B=100mm。
图8悬挂式擦窗机
主要技术参数:
额定载荷200~300kg,升降速度8m/min,行走速度4m/min。
悬挂式擦窗机的结构受力可参照滑车式擦窗机计算。
3.5滑梯式擦窗机
此机型主要由电动行走机构、铝合金或钢结构滑梯等组成。
用于清洗内外弧形、水平、倾斜的玻璃天幕等。
滑梯式擦窗主要机械结构型式、轨道布置情况以及产品主要尺寸变化范围,见图9和表13。
图9滑梯式擦窗机
主要技术参数:
额定载荷200~300kg,行走速度4m/min。
整机重量:
铝合金按60kg/m计;钢结构按130kg/m计。
表13滑梯式擦窗机产品主要尺寸变化范围
A
B
C
≥300
~1000
~800
4擦窗机的电源及总体布置
4.1擦窗机电源布置
擦窗机需要布置专用电源插座,采用三相五线制防水型插座(5kW、380V/50Hz)。
插座一般布置于女儿墙上,距楼面高度≥500mm,布置间距一般15~20m。
4.2擦窗机总体布置
图10是本文介绍的几种擦窗机的布置方式示意。
在一座大楼,很少布置多种型式的擦窗机,一般为1~2种擦窗机的组合,即可解决整座大楼的作业。
图10 擦窗机总体布置示意图
高层建筑五彩滨纷,安装的擦窗机型式也不尽相同,高档高层建筑在建筑设计时就应考虑擦窗机的安装型式,结构设计的承载要求,楼顶的预留通道,与擦窗机专业公司、幕墙公司的配合设计等。
高档高层建筑擦窗机的安装就好比电梯,已成为一个不可缺少的常设设备,得到了人们的普遍共识。
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- 高层建筑 擦窗机 选型 建筑设计 要求 69962
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