高层建筑外墙清洗技术

高层建筑外墙清洗技术

1 外墙清洗的意义及作用

随着我国经济的高速发展和人们生活水平的快速 提高，建筑物外墙清洗业在我国已引起广泛注意和重 视。所有的高层建筑物外墙，由于长期日晒和风吹雨 打，以及大气中有害的气体和油烟等污染和化学反应 的侵蚀，使得建筑物外墙产生了污垢和风化，既影响 了建筑物的美观和市容，又损坏了建筑物。 因此，清 洗建筑物的外表，不仅美化环境，而且起到了保护建 筑物的作用。

2 外墙污垢的组成和清洗方法

高层建筑物外墙的清洗是一项十分复杂的系统工 程，为了清洗时有针对性和保护建筑物，首先要分析 污垢的成份和结构及污染程度。 2.1 高层建筑物外墙的污垢组成及建筑物的理化性质 外墙的污垢一般分为三级，一级比一级严重，一 级是灰尘;二级是污渍;三级是污垢。通常所说的污 垢是三者的总称。

2.1.1 灰尘 灰尘浮沉在空气中和停留在所有的物体表面。灰 尘包括浮在空气中的尘，落在物体表面的灰，人体遗 留下的毛皮、绒毛、皮屑、细菌、物体表面分散的微 粒纤维、砂砾等。这些残留物阻碍物体的反光(光泽)， 使纤维质地变得晦暗，会散发出霉味，会滋生虫害，损 坏建筑表面的材料，对市容、生活环境造成破坏。

2.1.2 污渍 污渍由多种成分的灰尘和水的混和物，酸雨痕 迹，菌类以及泥浆、染料等渍迹组成。在软、硬表面 上都粘染。建筑物是最大污渍粘染表面，故污渍一旦 粘染不及时清除，就会常期顽固的留存，使建筑物表 面受到严重的污染。

2.1.3 污垢 污垢有油基、水基之分。随着人们生活水平的提 高，工业迅速发展，污垢的种类越来越多，成分越来 越复杂。污垢的质量远远高于灰尘和污渍。污垢不及 时清洗干净就会在建筑物表面留下永存印迹而且失去 光采。除以上三种污垢外，对于金属建材而言还有另外一种污垢形式，就是变色。这是金属与水、空气中 的某些物质发生化学反应造成的如铁锈、铜绿、金、 银、铝的表面氧化变暗等。 总之，建筑物所存在的位 置、环境不同，污垢的成分和污染程度亦有所不同，有 的光滑(如釉面砖)、有的粗糙(如水涮石)、有的易被酸 碱腐蚀(如铝合金门窗)、有的易被溶剂溶解(如丙酮可 溶解化工涂料)。由于外墙的介质有所不同，所以在清 洗外墙前要分析外墙的成分和理化性质及污染程度。 2.2 清洗方法及所用设备 一般清洗外墙有两种方法：物理方法和化学方 法。通常是将这两种方法结合起来进行，效果会更好。 2.2.1 物理方法 主要是通过外力使污垢脱离建筑物的外墙，具体 方法是用水冲洗(或水喷淋)，使污垢疏软、剥离、融 化，最后再用水冲洗干净。该方法主要有于釉面砖、水 涮石、马赛克等外墙材料上的积灰、浮尘和泥沙、土 渣等的去除作用，但其水量的消耗很大，再加之高压 喷射并且容易损坏外墙，而且对一些外墙的血渍、重 垢则无能为力，故单独使用这种方法实用性不大。 2.2.2 化学清洗法 化学清洗法是利用化学试剂对污垢进行溶解、分 离、降解等化学反应，使外墙达到去垢、去锈、去污、 脱脂等目的。外墙清洗剂一般成分为三类，即中性清 洗剂、碱性清洗剂和酸性清洗剂，但以中性清洗剂为 主，中性清洗剂的主要成分有表面活性剂、助洗剂和 助剂，实际上它并非为绝对的中性，而是均带有一点 微碱性或微酸性，但一般称为中性清洗剂，它的特点 具有湿润、乳化、分散和增溶等多种功能。 目前国内外墙清洗单位大部分均用碱性、酸性清 洗剂，而且盐酸、氢氟酸使用得更为频繁，正如《大 家文摘报》所报道的，每年上海用万吨劣质清洗液(指 盐酸、氢氟酸)目前正悄悄地侵蚀上海高楼大厦美丽的 外表，并漂洒到上海街道上，而且还流入上海排水系 统中，成为这座城市的公害。 所以说腐蚀性很强的酸性清洗剂如盐酸、氢氟酸 等，犹如一把双刃剑，既可清除污垢，但又可以使基 材受到损伤，使其强度、表面光洁度变差，而且氢氟酸对人体也是非常有毒的……，故根据国内外清洗的 现状，需要特别注意选择合适的外墙清洗剂。 另外清洗前，还应先用水冲洗或喷淋外墙表面， 以减少清洗溶剂用量和增加使用溶剂的效果。 化学清洗法的主要特点是适合于各种外墙污垢的 清洗，并且速度很快，效果很高，一般只要清洗剂选 择适当，一定清洗得很干净。不过化学药剂有一定的 腐蚀性而且个别对环保有一定的影响，所以施工单位 及操作人员还应选择适当的清洗剂和绿色环保药剂。 清洗设备一般包括水喷淋设备(高压泵、水管及全部配 套设备)、清洗剂喷射设备、施工设备(吊拦、吊板、机 器人等)及其它防护用服，相关安全等辅助设备。

3. 建筑物外墙表面污染物常见 清洗方法

建筑物外墙表面污染物的常见清 洗方法按原理分为物理清洗、化学清 洗、物理化学清洗三大类。按清洗工具 的自控水平分为自动清洗和手工清洗。 常见物理清洗有：水射流清洗、 蒸汽清洗、喷砂清洗，爬壁机器人擦 洗、人工擦洗等。 常见化学清洗种类较多，一般根 据建筑物的材质不同，上附的污垢类 型不同选用不同的化学清洗剂。现用 清洗剂的品种有数百种，如不锈钢光 亮剂、大理石清洗剂、重油污清洗 剂、玻璃清洗剂、中性除油除锈剂 等等。

4. 爬壁机器人清洗

利用机器人来进行楼字玻璃幕墙 的清洗是一个崭新的领域，壁面移动 机器人的研究和开发在国际学术界处 在实验室阶段，移动机器人分为地面 移动机器人和壁面移动机器人两个大 的方面：按行走方式分为足式、轮式 和履带式等。如果按照吸附方式可分 为真空吸附、负压吸附和磁吸附。由 于磁吸附壁面移动机器人受使用条件 的限制，决定了它只是应用于工业上 具有导磁材料的场合，因此真空吸附 或者负压吸附机器人应用较广。 随着近年来各个城市进行大规模 基础建设项目的启动，一些高大、造 型风格各异的建筑排拔地而起，从而 如何对这些建筑外表实行自动化保洁 就成为人们所关注的问题，同时这 也成为世界工程技术人员所面临的 挑战。 对于采用机器人进行楼宇外表 面清洗作业，国内外的大学、研究机 构和公司都在研发，但是由于受到机 器人作业环境的限制，或多或少存在 一些这样或者那样的问题。例如日本 的BISO公司是一个传统的制造大楼 维护用的吊篮等产品的专业公司，他 们也开发了这种清洗机器人，它除了 价格比较昂贵之外，还有在将机器人 卖出之前必须与大楼的建筑单位协 商，只有在这两家单位同意的情况 下，机器人公司才能在建筑商建设楼 房时将机器人所用的轨道预埋进建筑 的外墙里，否则这种类型的机器人无 法使用。欧洲的一些国家也在研究清 洗机器人，如德国、英国、意大利 等。但是在欧洲，由于存在很多的古 典建筑，结构更加复杂，要想解决自 动化清洗的问题将更加困难。国内的 哈尔滨工业大学机器人研究所、上海 大学、北京航空航天大学机器人研究 所，深圳的一家公司以及北京蓝星哈 工大机器人技术有限公司等开发了不 同形式的清洗机器人。 对于当今的现代社会，由于建筑风格的千差万别，必然存在机器人工 作条件复杂的问题，但是追求自动化 的建筑清洗方式是大势所趋，这样不 但充分体现了现代文明的发展，而且 最重要的是将工人从危险的极限工作 环境中解放出来，避免了恶性事故的 发生和减少了不必要的劳动*****，这 是开发楼字清洗机器人的前提条件。 采用机器人清洗要以追求清洗表 面质量的一致性和提高清洗效率为原 则，此外设计机器人系统时，还要考 虑清洗结构与机器人本体的相互匹 配性以及在实际工作环境下的可操 作性。