高层建筑墙壁与玻璃清洁机的研制方向

摘要 本文详细地阐述了建筑表面及玻璃，尤其是高层建筑的墙壁与玻璃表面的清洁的必要性，介绍了国内外所采用的清洗方法及存在的问题，介绍提高清洗效率及研制方向。

关键词 高层建筑；墙壁与玻璃；清洁机；研制方向

中图分类号TU9文献标识码A文章编号 1674-6708（2011）49-0030-02

1 清洗建筑墙面及玻璃的意义

随着人类社会的不断发展与进步，城市规模不断扩大，城市建筑更加规范完美，千姿百态的各式建筑尤其是高层建筑外墙都用各种建筑材料进行装饰，台如粘贴各色瓷砖，墙砖，或喷涂各色涂料，但是，自然界风吹日晒雨淋、尘土飞扬而造成的污染，以及一些人为或偶然因素使得这些高层建筑无论是玻璃还是墙壁，都会显得污浊灰暗和破旧不堪，在环境差的地方是这种情况更是严重。建筑表面就像人身上的衣服，要经常清洗，为此世界发达国家和地区对保持建筑表面的清洁非常重视，并以法律的形式明确规定，每年必须定期进行清洁，否则将受到时惩罚。近年来，我国各级政府的环境保护意识大大加强，国内一些大、中城市特别是旅游开放城市和各个景点，为保持建设表面的清洁也制定出台了相应的法规。全国范围的卫生评比活动，把保持建筑表面清洁列为考核的重要指标之一，其中高层建筑的外墙、玻璃要醒目突出和光洁明亮，自然也就成为检查的重要项目。

各种信息和数据表明，“十一·五”期间，随着我国改革开放的不断深入，政府及公民的环保意识不断增强，建筑表面清洁问题必将引起各方面的高度重视，建筑清洁问题必将引起各方面的高度重视，建筑清洁行业必然具有广阔的发展前景，同时也会产生巨大的社会经济效益。

2 高层建筑外墙清洗方法的介绍

保持城市建筑，尤其是高层建筑外墙及玻璃窗的清洁，必须要开发新型的清洗机械，尤其是能取代人对高层建筑外墙进行自动清洁的机械设备，以适应这个新兴产业发展的需要。

目前，国内清洗建筑表面的方法主要有以下几种：一种是传统方法即搭建脚手架，清洗工人依次擦洗，然后再拆除脚手架，很显然这种方法费工费时，效率极低，为了完成清洗工作，需要大量的辅助材料及工具，同时不安全因素极高，现已基本不用了。

另一种方法就是人们常见的的高空“蜘蛛人”，利用专门的载人提升设备，将清洗工人及清洗用具悬吊于清洗面附近，清洗工人依次擦洗墙面及玻璃，这是目前用的最多的清洗方式。采用这种方式擦洗墙面和玻璃时，虽然可以减少搭建及拆除脚手架的工作，蛤由于工人在清洗时，是工人手工清洗，所以为保证工人绝对安全，提升设备的安全系数要选取较高。安装方式要求严，故设备投资制造成本较高，所以这种清洗方式的清洗效率仍然不高，清洗成本又较高，所以不以适应将来定期大面积清洗的要求。

发达国家对建筑表面及玻璃保持清洁重视得较早，对高层建筑外墙的清洗已淘汰了用提升设备载人或用绳索直接载人进行的方法，已开发出许多代替人工的擦洗机器人。这一领域日本取得了较好的研究成果，是利用遥控热气球悬吊擦洗设备来清洗高层建筑的外墙及玻璃。

用机械代替人工清洗高层建筑外墙面，一方面不用工人高空作业，安全可靠；另一方面是原来由清洗工人完成的简单重复的动作，改由机械自动完成，因此可以大幅提高工作效率，降低清洗成本，先进的清洗技术又可以进一步促进了城市清洗行业的发展，为保证城市的美丽环境提供了技术保障。由此可见，开发代替人工高空作业的清洗机械是我国清洗技术领域的发展方向。

3 开发实用的高层建筑墙壁玻璃清洁机械

目前，城市建筑基本已全面高层化，高层建筑的维护和保养及清洁已成为我国新的迫切需要解决的课题。结全实际，开发高层建筑外墙及玻璃清洗机械，需重点从以下几方面考虑：

1）针对我国现阶段广泛采用的清洗方式，改造清洗工具，最大限度地降低清洗

工人的劳动强度，提高清洗效率。设备由载人提升清洗可知，清洗工人擦洗墙面时，需不停地推动刷子，长时间重此单调的机械动作，很容易引起工人疲劳，尤其对于悬吊空中的清洗工人，更增加了操作难度。由重庆建筑大学研制的自动清洗刷就以由工人拿在手里进行操作，原来由手臂完成的动作现由刷子来完成任务，工人仅需改变清洗位置，即可清洗整个要清洗的墙面，最大限度降低了工人的劳动强度，提高清洗效率。

自动清洗刷不用电源，根据液压射流原理，利用自来水自身的压国，使刷子来回移动，擦洗墙面和玻璃窗，若通入自来水压烽0.2MPa，则清洗刷可产生250N以上的擦洗力，擦洗频率在此可达每分钟50次左右，其外形尺过与重量同传统的清洗刷相似，使用过程中，擦洗与冲洗同时进行，大大降低了水的消耗量，而清洗效率是传统人工擦洗的两倍到时叁倍。所以利用自动清洗刷，不仅在高层建筑外墙清洗，而且在其它建筑表面、地面等其他物面的清洗中也发挥重要的作用。

2）借鉴国外成功产品，结合当前实际，开发适合目前高层建筑墙面及玻璃清洗的清洗机械，实现高层建筑外墙面的机械化清洁

高层建筑外墙清洗机械国外已出现多种成功产品投入使用，这些产品结构简单，原理也不复杂，结合我国碧血丹心有技术水平，短期内就可以研制成功并投入使用。

3）高层建筑墙壁与玻璃清洁机械主要组成部分

高层建筑墙壁与玻璃清洁机主要由3部分级成，即清洗机构、传动机构和控制系统。

清洗机构是代替人工擦洗的执行部件。清洗过程中，产生振动和大量污水，同时为清洗整个墙面需移动清洗机构至不同位置，所以对清洗机构的基本要求是重量轻，体积小，结构简单，工作可靠，按液压或泵压及射流原理研制的自动清洗刷可作为清洁机构。

传动机构是实现反清洗机构移动至墙面任何位置，而现有能提升的机构只能上下移动，还不能满足全清洗的要求，为此，需研制专门的位移装置。悬挂式移位升降器是结构比较简单，容易实现自动控制的一种，它实际上是一滑轮机构，两独立的电机能过固定在建筑表面上的滑轮经绳索或钢丝绳与清洁机构相连，清洁机构的升降或平移由此来完成。为保证清洗时匀速升降和平移，两台电机需协调工作，其控制功能可由单片机来能过发出控制指令，驱动电机各相关执行机构来完成。为使控制系统工作可靠，适当的人工干预是必要的，特别对于清洗布存在某些障碍物时，现场工人的及时干预显得更重要。

总之，开发高层建筑清洁机应结合建筑物表面不够规则，不平整等特点，不能盲目追求全自动无人化的操作，而应当在人们的监控之下适时进行人工辅助操作。

参考文献

[1]郭建.关于建筑表面，尤其是高层建筑外墙清洗机械的研制[J].建设机械技术与管理，1996(4)：13-14.

[2]谢红，高健.加工中心的工作台和伺服进给系统设计[J].现代机械，2002(2)：3-5.