高层建筑擦窗机的发展历程和趋势分析

王旭日

【摘 要】本文概要介绍了我国高层建筑擦窗机的发展历程、现状和未来的发展趋势，并对我国加速发展擦窗机行业提出个人看法。

【关键词】擦窗机；BMU；吊篮；建筑物外饰面

Development of high-rise buildings rub and trends analysis window Machines

Wang Xu-ri

（Tang Kehua Electric Power Equipment Co.， Ltd. in Beijing， Hebei Branch Handan Hebei 056001）

【Abstract】This article outlines the development process of high-rise buildings rub windows machine status and future trends， and to accelerate the development of our industry， the gondola made personal views.

【Key words】BMU；BMU；Gondola；Finishes outside the building

1. 引言

1.1 随着现代城市建筑的日益发展，作为一个城市、企业象征的高层、综合性建筑的外饰面，大多采用高级而又美观的装饰材料。为了使建筑物永保青春，减缓由于自然环境造成的城市建筑的老化过程，其外墙的定期清洗、维护、装饰越来越引起人们的高度重视，安全、实用、高效的外墙面清洗维护系统（擦窗机）已经成为高档建筑的一个必备设备。擦窗机Building Maintenance Unit（简称BMU）。

1.2 擦窗机主要有以下几个功能：

维护：可以承载两名工作人员对建筑物外饰面进行检查和维护。

清洁：可以承载两名工作人员定期对建筑物外饰面进行保洁、维修，可以使建筑物的外观保持整洁并风貌常新。

应急：在火灾等特殊情况下，可以垂直运送被困人员。

运输：可以垂直吊运一些电梯无法运送的物品和部件。

2. 擦窗机的发展历程及现状

2.1 我国擦窗机是在高处作业吊篮技术的基础上发展起来的，在上世纪80年代末，高层建筑在我国逐步出现，我国开始从德国、日本、荷兰、卢森堡等国家进口擦窗机产品。进入2000年以后，随着我国城市化建设的快速发展，各地通过高层建筑提升城市形象的要求，出现了越来越多的高层建筑，必然会加大对擦窗机的需求。因此在我国，擦窗机在城市建设中应用也越来越广泛，而且呈现出迅猛增长的势头。从国外进口擦窗机虽然能够满足我们的使用要求，同时也存在有成本高，设备供货期长，维护不方便等许多问题。

2.2 擦窗机在国外起步较早，目前国际著名擦窗机企业的产品都已进入了中国市场。这些企业的产品种类齐全，性能稳定，研发能力强，能适应各种复杂建筑外墙立面的清洗和维护的要求。

2.3 而我国擦窗机产品则起步发展较晚。

（1）上世纪八十年代中期，中国建筑科学研究建筑机械化研究分院、上海房屋科学研究院、北京建筑工程研究院等科研单位与国内的一些企业合作，在借鉴欧洲高处作业吊篮产品相关技术的基础上，开发研制了国产的建筑外墙施工用高处作业吊篮，并通过了省、部级鉴定，并投入批量生产。到了八十年代后期，中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院为长安街上的中国人民银行金融中心研制了国内第一台建筑外墙清洁用擦窗机，填补了国内该类产品的空白。该产品是在高处作业吊篮的基础上，对悬挂吊篮屋面支架根据建筑物楼顶的特殊结构按非标设计完成，产品于1989年通过了部级鉴定。

（2）此后建筑机械化分院又与北京建筑运输机械厂合作，为西安东方大酒店项目研制了国内第一台上卷扬型轮载式擦窗机，并通过了北京市组织的检测、鉴定。之后国内一些企业和单位如北京清华紫光土木公司、北京建筑工程研究院等也相继开发了同类产品。但相对于国外总体来说，品种型号较少，技术性能相比还存在较大差距。到了上世纪九十年代中期，我国擦窗机产品进入了迅速发展阶段，通过消化吸收国外的先进技术，一些国内企业迅速开发出了多种型式的产品，也相继成立了多家专业性公司。

（3）目前国内已有50多家生产吊篮和擦窗机的企业。据中国工程机械协会装修与高空作业机械分会初步统计，擦窗机产、销量从2000年到2005年间增长了7%～10%。为适应市场需求，提升产品质量，2003年我国颁布了《擦窗机》国家标准GB19154-2003，为该产品的发展和进步起到了积极的促进作用。目前国内擦窗机生产厂家已发展到二十多家，形成了轨道式、轮载式、悬挂式、插杆式、滑梯式5种型式的系列产品，年产量约为400～500台套，产值约3～4亿。随着我国法律、法规的不断健全，文明程度的提升，大厦物业管理制度的建立，对高层建筑外墙的定期清洗及检修维护，已越来越得到人们的高度重视。大绳吊板人工清洗方式终将被取缔，擦窗机则是完成高层建筑外墙作业最安全、实用、高效的专用常设设备。安装擦窗机的必要性已得到了普遍认可。高层建筑设计独特，标新立异，要求的擦窗机型式也不尽相同，因此高层建筑在建筑设计时就要考虑擦窗机的安装型式，结构设计的承载要求，屋面的预留通道，擦窗机的停泊机位，与擦窗机专业公司、幕墙公司的配合设计等。高层建筑擦窗机就好比电梯，已成为一个大厦功能齐备标志的常设设备，得到了人们的普遍共识。

3. 我国擦窗机的发展趋势

擦窗机是一种科技含量较高的机电一体化设备，它也是一个和建筑设计及建筑施工密切关联的机械设备，所以涉及的知识面和专业面比较广。就我国目前现有的产品而言，虽然产品的品种和产品的性能已经有了很大的进步，但总体技术性能与国外先进厂家的产品相比还是存在着一定差距。因此，我国擦窗机发展的总趋势是致力于扩大作业范围，满足不同建筑的需要，让产品系列化，多功能，多适用性，完善安全机构的设计、落实关键部件考核试验，确保设备及作业人员的安全，并对产品的结构进行调整，重视企业的创新。

3.1 扩大作业范围，满足不同的需要。

（1）擦窗机产品需根据建筑物的高度、立面及屋面结构、承载、设备的通行空间等多方面因素来定型，仅一种型式是不能满足建筑结构需求的，所以要研发各种形式和不同规格的产品。

（2）除了轨道式外，目前企业还开发有轮载式、悬挂式、插杆式、台车式、滑车式、滑梯式等多种型式的擦窗机。其中轨道式的吊臂结构也要多样化，包括单臂、双臂、固定臂、变幅臂和伸缩臂等。国外技术成熟的厂家开发了许多新型结构型式的擦窗机使其具有较大作业范围，满足特殊建筑物的要求，如荷兰的LALESSE公司开发了可回转和伸缩的工作平台解决了外墙凹进立面的清洗维护作业，其最大工作平台可向前伸展可达6m。挪威的KOLTAK公司和芬兰的ROSTEK公司开发的悬挂式擦窗机，其电动爬轨器除可在水平轨道上行走外，倾斜轨道、圆弧轨道、垂直轨等都可行走作业。德国的MANNESMANN公司和澳大利亚COX公司为解决多个立面的清洗和维护作业，开发了伸缩臂式擦窗机，其最大伸出距离达45m。目前我国已开发应用的擦窗机吊臂最大伸出距离达到了40m，工作平台伸缩量可达4m。

3.2 产品的系列化。

系列化是擦窗机发展的重要趋势。所以要逐步实现产品系列化，从微型到大型不同规格的产品。这样可以明显缩短更新换代的周期，还能大大提高企业在国内、国际市场中的竞争能力和抗风险能力。大型产品特点是科技含量较高，研发与生产周期较长，投资较大、市场容量有限，但市场竞争相对较少，产品的利润相对较高。相对于我国目前本行业产品，在系列化上就显得很单薄，所以这方面要引起重视。事实证明，单一产品的生命周期是有限的，它的抗风险能力很低。企业必须尽快开发完善系列产品，努力向产品系列化，高效和节能方向发展。

3.3 产品的安全性。

3.3.1 操作人员的作业安全始终擦窗机技术发展的最重要环节。近年来为了进一步提高作业安全性，德国、澳大利亚、英国、比利时等国厂家在设备的电气、液压、制动以及传动机构和结构等方面都设计了安全保护系统。如德国MANNESMANN公司研制的上卷扬式擦窗机，除具备主制动、卷扬超速保护、后备制动保护、防撞保护、超载保护等装置外，在卷扬系统中还增设了钢丝绳防松保护装置、防乱绳保护装置。比利时POWERCLLM BER公司增设了以下安全装置对原爬升吊篮式擦窗机进行了改进：

（1）工作悬吊钢丝绳上设计电力联锁的超速制动保护装置；

（2）后备安全钢丝绳上设计吊篮防松落保险装置；

（3）吊篮工作悬吊钢丝绳断裂或倾斜时自动锁紧保护装置；

（4）当安全装置起动时，电力自动中断装置；

（5）当吊篮超载时电力自动中断装置。

3.3.2 此外，在近期的产品开发中，德国、澳大利亚、日本擦窗机产品采用了工作参数的自动监控和故障自动诊断技术，设备的远程监控，使产品的自动化程度、使用的安全性、可靠性及工作效率都得到了明显的提高。

3.3.3 我国擦窗机产品在安全保护系统研究上也有了取得了较大进步。中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院和北京凯博擦窗机械技术公司合作承担了建设部“九五”科技攻关项目“墙面清洗、维护装修设备”，并研制了新一代的机、电、液一体化擦窗机产品。在安全保护系统方面，除以上所述国外的安全装置外，在上卷扬式擦窗机超速保护装置中，又创新设计了电控保护系统，使设备具备机械和电控双重保护，使产品的可靠性更加提高。

3.3.4 擦窗机能否安全、平稳、迅速地抵达工作位置进行作业，并使操作人员具有安全感，主要取决于该产品的使用性能，尤其是操作性能。国外厂商为了增强产品的国际竞争能力，很重视产品操作性能的完善。一些公司广泛在擦窗机上采用了计算机控制及交流调速控制系统。在这方面北京凯博擦窗机械技术公司，率先在国内开发出了具有国际先进水平的变频调压调速控制系统，采用一台变频器对多台电机进行分时控制，做到了擦窗机每一个动作都是软启动软着陆，降低了系统的震动和冲击，同时也降低了机械设计和机械传动的成本。在电气控制部分中采用了电脑可编程序控制器（PC机）逻辑控制，使很多控制和功能用程序来完成，减少了系统的硬件，大大提高了设备工作的平稳性和可靠性。此外，利用可编程控器智能化的特性，可以检测机械的运行速度，配合相应的执行元件带动机械制动器，可达到双重安全制动保护的目的。

3.4 产品结构的升级问题。

我国的擦窗机这些年虽然发展较快，但是在高端产品开发，新技术应用方面与国外的一些著名公司还有相当大的差距。尤其是产品的智能化控制方面，因此，擦窗机的发展要走高起点、高档次的精品化路线，才能使产品进一步走向世界。

4. 擦窗机的展望

随着中国经济水平的提高和现代建筑技术的发展，劳动成本也在不断的上涨。对安全，环保越来越重视，同样对擦窗机的需求量也在大幅度的增长。同时在中国建造的摩天大楼的数量占全球数量的一半还多，中国已成为建造摩天大楼的“头号主力”。目前中国正在建设的摩天大楼总数量已经超过200座，相当于美国现有同类摩天大楼的总数。未来3年，平均每5天将有一座摩天大楼在中国封顶。5年后，中国的摩天大楼总数将超过800座，达到现今美国总数的4倍。巨大的市场，也要求我们在学习国外先进技术的同时，可以结合我国的现状，发展具有中国特色的设备，符合中国市场需求的设备。

参考文献

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