超高层建筑擦窗机工作效率分析

（上海普英特高层设备股份有限公司,上海 200127）

随着城市的发展,高层建筑越来越多,摩天大楼比比皆是,但也经常看到有些建筑外表灰蒙蒙一片,严重影响了建筑外观,损害了城市形象。建筑外表长时间不清洗主要有高空作业难,后期幕墙的维护成本高,早期没有设置擦窗机或者设置的擦窗机台数不满足清洗维护周期的需求等原因。通过分析各类擦窗机的工作流程,介绍擦窗机的工作效率,供业主了解采用擦窗机清洗整栋大楼所需的时间,以便于决定设置擦窗机的台数。

1 擦窗机工作效率分析

1.1 擦窗机分类

根据GB/T19154-2017《擦窗机》,擦窗机分为屋面轨道式、轮载式、悬挂轨道式、插杆式、滑梯式等型式。其中滑梯式擦窗机是一种非钢丝绳悬挂接近设备,主要用于商场、机场的采光顶维护清洗以及其他一些吊顶的维护,与常见的屋顶擦窗机区别很大,暂时先不做比较。

1.2 各类擦窗机工作效率的比较

1)准备时间的对比 屋面轨道式和轮载式擦窗机型式基本相同,准备工作主要步骤是设备通电、机器行走到工作位置、工作人员上吊篮开始工作,花费时间约15min。悬挂轨道的准备工作主要有吊篮移动到挂绳点位置、挂绳、挂绳后再设备通电,吊篮上升到最高位置操作滑车行走、再到工作位置,这些工作大概需要花费1h。插杆式擦窗机主要准备工作有搬运插杆到工作位置,安装插杆,吊篮挂绳,通电工作,花费时间约1.5h。

2)工作过程对比 根据国标,擦窗机吊船的升降速度不大于18m/min,一般厂家设计的吊船以及悬挂轨道/插杆配置的吊篮升降速度都为9～10m/min,相差不大。

3)设备停机时间对比 设备停机与前面所提及的准备工作相反,各种擦窗机所耗费的停机时间基本与准备所耗费的时间大致相同。

综合上述考虑,擦窗机的工作效率：屋面轨道式和轮载式>悬挂轨道式>插杆式擦窗机。下面主要介绍屋面轨道式擦窗机对建筑的清洗周期。

2 擦窗机工作效率影响因素

计算采用屋面轨道式擦窗机清洗建筑的周期,需要考虑的外部因数主要有以下几方面。

1）吊船的长度 影响建筑工位的数量以及每个工位的有效工作长度,一般有效工作长度约为吊船长度加0.5m。

2）建筑所配置的防风销座 目前防风销座是建筑里的常见配置,吊船下降到销座层时,吊船工作人员需要将吊船的防风销钉与防风销座连接,以防止阵风将吊船吹离建筑面,这是必不可少的一项操作,所需花费的时间需要计算在内。

3）天气因素 擦窗机在雨、雪、大风天气是不能进行工作的,每个地区的气候环境不一样,可以查询相关天气网站,得出可工作天气所占的比例,再代入清洗周期的计算中。

4）擦窗机台数 某些超高层建筑单台擦窗机满足不了清洗周期的需求,设置多台擦窗机可以成倍提高效率,缩短周期。

3 建筑清洗周期计算

下面以上海某200m 超高层建筑,外立面周长200m,销座布置层6 层为例,进行清洗周期的计算。

假设已知条件有：

建筑高度h=200；

建筑外立面周长l=200m；

吊船升降速度v1=9m/min；

吊船长度l1=2.5m；

销座布置层数n1=6 层；

擦窗机台数1 台；

2 个作业人员的清洗速度v2=3m2/min；

每天工作时间t=8h。

3.1 工位数的计算

吊船在全区域的工位数n3=建筑外立面周长/吊船有效工作长度,根据上述数据计算

3.2 单个工位的工作总时间

tz=t1+t2+2t3+t4=284min

式中t1——相邻工位转换时间,根据经验取5min；

t2——单个工位清洗的时间,t2=h(l1+0.5)/v2=20min；

t3——单个工位升和降的时间,t3=2h/v1=67min；

t4——单个工位销钉的收放时间取2min/层,共6 层为12min。

实际单个工位的清洗时间会比理论计算长,比如作业人员中间休息、设备停顿等因素,考虑取1.2 倍系数,即实际单个工位的清洗时间t′2=1.2t2=340.8min。

3.3 整栋大楼的清洗周期

实际工作中需要考虑天气环境因素,查询上海2019 年全年气候,雨天为110d,雪天为1d,所以实际可工作的天数仅仅为254d,约占全年的70%。

则实际工作的周期

根据上述计算,一栋高200m,外表面周长200m 的大楼,采用一台屋面轨道式擦窗机清洗一遍大约需要耗时68d,对于高档写字楼或者酒店来说,一年至少需要清洗4 次,按照此计算,1台擦窗机可以满足此建筑的清洗要求,但对于超高建筑、超大型建筑可以考虑设置多台擦窗机进行幕墙维护工作来满足需求。

4 结语

早期的建筑未设置擦窗机,一般采用蜘蛛人进行清洗,安全性很难保证,更换幕墙玻璃作业难度及成本非常大,目前安装擦窗机的必要性已经得到普遍的认可,但大楼安装几台擦窗机才能满足大楼的使用,也是困惑业主的难题。

本文提供的计算方法也有不足之处,比如未考虑节假日、设备的维保时间以及未查询到大于5 级风力、阴天天气等因素,但通过上述的计算,基本能够判断擦窗机清洗一次大楼所需要的周期,以供业主采购时参考。