高层建筑外墙清洗方法及清洗机械的研究

高层建筑外墙清洗方法及清洗机械的研究

1 、高层建筑外墙清洗的目的和意义

随着人类社会的不断发展进步,城市人口不断增加,城市规模将不断扩大,对城市建筑的要求将是更加规范、更加完美。千姿百态的各型建筑、尤其是高层建筑外墙都要求用各种建筑材料进行装饰,如建造各种幕墙、粘贴各种墙砖、瓷砖,或喷上涂料、油漆等等。由于自然界的风吹雨打、日光辐射、尘埃污染,以及一些人为或偶然因素的原因,一段时间过后,建筑物表面都将不同程度受到污染或损坏,变得污浊灰暗、破旧不堪。在环境较差的地区,污染或损坏的周期将更短,污染或损坏的程度将更加严重。建筑表面的外装饰就象人身上穿着的外衣,要保持清洁卫生,就必须经常清洗、整理。发达国家和地区,对保持建筑表面的清洁卫生非常重视,并以“法律” 的形式明确规定,建筑表面必须定期清洗,否则相关的责任人或企业将受到严厉的处罚。 近年来,我国各级政府的环保意识已发生很大变化,国内一些大、中城市,特别是旅游、开放城市及旅游景点和景区,为保持建筑表面的清洁,都制定出台了相应的法律和法规。每2年 1次的全国范围的卫生城市评比活动,把保持建筑表面清洁列为考核的重要指标之一。高层建筑外墙醒目、突出,自然也就成为检查的重点。

2 、高层建筑外墙清洗方法简介

为保持城市建筑,尤其是高层建筑外墙清洁,必然要求开发新型的清洁机械,尤其是能取代人对高层建筑外墙进行自动清洗的机械,以适应这一新兴行业的需要。

目前,清洗高层建筑外墙的方法主要有以下几种:

( 1)传统的方法,搭建脚手架,清洗工人手工依次擦洗,清洗完毕后,再拆除脚手架。 很显然,这种方法费工、费时,需要大量的辅助材料来搭建脚手架。尤其对于清洗高层建筑外墙,搭建和拆除脚手架的时间更长,需要的辅助材料更多,清洗成本更高,而效率太低,且存在许多不安全因素,目前在清洗高层建筑外墙的施工中采用较少。

( 2)用专门的载人提升设备,将清洗工人及清洗工具、清洗材料等依次悬吊于清洗面附近,清洗工人手工依次擦洗、冲洗墙面。这种清洗方法是目前我国清洗高层建筑外墙采用最多的清洗方式。采用这种清洗方法,虽然可以减少搭建和拆除脚手架所需的工时,减少搭建脚手架所需的辅助材料,但由于清洗工人擦洗墙面时,清洗工人使用的清洗工具比较简陋,就是一把刷子以及伴随清洗工人运动的盛装清洗液的容器和进行冲洗的自来水管,清洗工人用刷子手工擦洗后,用自来水进行冲洗,重复劳动,效率仍旧相当低,清洗成本仍然较高。

( 3)对于高层建筑外墙比较规整的表面,在高层建筑的顶部预先安装吊篮提升设备,多名清洗工人站在吊篮上进行手工擦洗,其清洗工具及清洗方法与前一种方法基本相同。吊蓝提升设备的安全系数更高,可同时站立多名清洗工人在吊篮上工作,清洗工人的工作条件有所改善,效率有所提高,但预先安装吊篮及吊篮提升设备造价较高。北京市建筑工程研究院已开发出有关产品。

发达国家对保持建筑表面清洁重视较早,对高层建筑外墙面的清洗机械研究较多, 一般已淘汰了用提升设备载人进行手工清洗的方法,开发出许多代替清洗工人擦洗的机器人,实现了清洗的无人化、自动化。早在1994年中央电视台在新闻联播中曾报道了日本在清洗领域利用遥控热气球悬吊擦洗机械来清洗高层建筑外墙的新闻。

3 、结合我国国情,开发生产高效率的清洗机械

随着城市人口不断增加,城市规模不断地扩大,城市土地不断增值,城市建筑、尤其是办公和住宅建筑向高层化、大型化发展,高层建筑的维护和保养,已成为建筑行业面临的新型课题。结合我国经济建设发展的特点和条件,不盲目追求实现高层建筑外墙表面清洗的无人化,而是将提高高层建筑外墙表面的清洗效率作为突破点,开发和生产适销对路的清洗机械,必将具有很好的市场前景。

清洗工人悬吊于空中擦洗墙面,或站在吊篮上进行手工擦洗,使用刷子擦洗墙面是一简单、重复的机械动作;由于清洗工人是长时间悬吊于空中或站在吊篮上,长时间工作很容易疲劳。如果对刷子进行有效的改造,将改善清洗工人的工作条件,大大的提高清洗效率。

液压自动清洗刷利用液压原理设计而成,其刷头为一液压马达。液压马达是将液体的压力能转换为旋转机械能的装置。在高层建筑外墙清洗过程中,用自来水冲洗是必不可少的过程。利用自来水的压力能,恰当的设计液压马达的有关参数,并在液压马达的输出轴上安装专门设计的尼龙刷头,即可实现擦洗、冲洗的自动化,大大降低清洗工人的劳动强度。

该专用液压马达参数、特点:

( 1)设计压力的确定:城市自来水供水管网的压力一般在 3～ 7kg /cm2,所以此专用液压马达的压力也应在此范围;

( 2)液压介质:水;

( 3)自动清洗刷的重量设计:悬吊空中的清洗工人在使用自动清洗刷时,需不断的移动自动清洗刷至不同位置,故其重量应在2kg以内,才不会使清洗工人很快疲劳;

( 4)制造材料:为减轻重量以及防腐,采用铝合金材料和非金属材料;

( 5)液压马达的类型:单作用式叶片液压马达,它的体积小,转动惯量小,反应灵敏。