天津周大福金融中心建筑维护系统(擦窗机)设计
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建筑施工·第41卷·第1期 43
段新华、李 健、王丙泽、顼晋源、杨秀坤: 天津周大福金融中心建筑维护系统（擦窗机）设计
擦窗机轨道 擦窗机设备
擦窗机轨道 擦窗机设备
图2 塔楼71层擦窗机立面布置
擦窗机设备 擦窗机轨道
擦窗机设备 擦窗机轨道
图4 塔楼71层擦窗机、轨道平面布置
图3 塔楼99层擦窗机立面布置
China Construction Eighth Engineering Division Co., Ltd., Tianjin Branch, Tianjin 300450, China
Abstract: The shape of Tianjin Chow Tai Fook Financial Center facade glass curtain wall is mainly curved with complex and changeable surface. Its building maintenance systems (window cleaning machine) are designed according to the principle of "structural change characteristics, zoning, sub-system". In the building low zone(1st– 70th floor), four Independent building maintenance systems(window cleaning machines) are designed to operate in parallel dual-track operation mode; in the high zone of the building (71st–99th floor), one Independent building maintenance system(window cleaning machines) is designed to operate in a circular arc track operation mode; by the combination of the two kinds of systems in high and low zones, the full coverage of cleaning and maintenance functions of the tower building facade glass curtain wall are realized. Keywords: super high-rise building; surface; glass curtain wall; window cleaning machine; design
1 工程概况
天津周大福金融中心项目塔楼建筑高度530 m，建筑 外立面玻璃幕墙设计为曲面起伏多变的莲花造型，由3 308 种类型单元体组成，共14 390块单元体，总面积约110 000 m2 （图1）。
2 擦窗机设计方案先期条件
综合建筑结构特点、各类受限因素及使用需求，擦窗 机的设计方案须首先考虑以下因素：
Design of Building Maintenance System (Window Cleaning Machine) of Tianjin Chow Tai Fook Financial Center
DUAN Xinhua LI Jian WANG Bingze XU Jinyuan YANG Xiukun
4 塔楼71层擦窗机系统设计 4.1 清洁周期计算
根据以往类似工程经验取值结合本工程实际、使用方 需求，计算如下[1-2]：
1）塔楼1～70层所需清洗幕墙总面积约79 000 m2。 2）每名清洁工清洁速度50 m2/h。 3）每天清洗时间为5 h（除去设备开启、升降、停放 等操作时间）。每年只有约60%的天数可用于清洁作业， 主要是由于恶劣天气、大风，法定假日，擦窗机的维保以 及设备用于维护建筑的外立面等因素所导致。 4）计算方法：71层设计配置4台擦窗机，每台擦窗 机吊篮配2个清洁工，4台擦窗机每天可清洗幕墙面积为 50×5×2×4=2 000 m2，故71层及以下区域清洁周期为 79 000/2 000≈40 d，考虑每年只有60%的天数可以用于擦窗 机清洁作业，故实际清洁周期为40/0.6≈67 d。通过计算， 塔楼71层以下幕墙每年可以清洁5次（365/67≈5）。 4.2 设计方案总述 根据擦窗机所处楼层空间布局、清洗周期、作业范围 等需求，确定在塔楼71层（设备层）建筑4个大角部位分别 布置1台擦窗机，共4台。在开启不同区域幕墙自动门后， 擦窗机沿轨道移动至门口处，利用大臂回转、前吊臂回 转、前吊臂伸缩、臂头回转等功能和操作步骤，实现对71 层以下幕墙全方位清洁维护及破损玻璃更换（图4）。 4.3 设计方案要点 4.3.1 空间布局 塔楼71层为设备层，建筑各专业设备排布复杂、空间
图1 建筑外立面效果图
停放位置的要求。 4）擦窗机作业区域须覆盖整个建筑外立面，满足幕墙
清洗及玻璃更换要求，无死角。
3 擦窗机方案设计
基于上述先期条件，综合塔楼结构特点、作业面积、 清洗周期要求等，最终确定在71层布置4台伸缩关节臂擦窗 机和在99层布置1台伸缩关节臂擦窗机的设计方案（图2、 图3）。
1）安全性、可靠性、先进性须达到行业内领先水 平，且具备自动化程度高、作业效率高、操作便捷、维护 方便的设备机型为优先选用条件。
2）选用的擦窗机设备机型必须满足建筑结构承载、 空间限制等要求。
3）满足建筑外立面幕墙清洁维护周期要求及设备层
作者简介：段新华（1981—），男，本科，工程师。 通信地址：天津市滨海新区滨河路2599号（300452）。 电子邮箱：540194652@qq.com 收稿日期：2018-08-20
天津周大福金融中心工程专题
SPECIAL TOPIC ON TIANJIN CHOW TAI FOOK FINANCIAL CENTER PROJECT
天津周大福金融中心建筑维护系统（擦窗机）设计
段新华 李 健 王丙泽 顼晋源 杨秀坤 中国建筑第八工程局有限公司天津分公司 天津 300450
摘要：天津周大福金融中心塔楼建筑外立面玻璃幕墙造型以曲面为主且复杂多变，其建筑维护系统（擦窗机）即按照 “结构变化特点、分区、分系统”进行设计。在建筑低区（1～70层）设计4部独立的建筑维护系统（擦窗机），采用 平行双轨道运行模式进行作业；建筑高区（71～99层）设计1部独立的建筑维护系统（擦窗机），采用圆弧形轨道运行 模式进行作业。通过高、低区2种系统结合使用，实现了对塔楼建筑外立面玻璃幕墙全覆盖清洗及维护功能。 关键词：超高层建筑；曲面；玻璃幕墙；擦窗机；设计 中图分类号：TU976＋.42 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2019)01-0043-04 DOI：10.14144/j.cnki.jzsg.2019.01.017
建筑施工·第41卷·第1期 43
段新华、李 健、王丙泽、顼晋源、杨秀坤: 天津周大福金融中心建筑维护系统（擦窗机）设计
擦窗机轨道 擦窗机设备
擦窗机轨道 擦窗机设备
图2 塔楼71层擦窗机立面布置
擦窗机设备 擦窗机轨道
擦窗机设备 擦窗机轨道
图4 塔楼71层擦窗机、轨道平面布置
图3 塔楼99层擦窗机立面布置
China Construction Eighth Engineering Division Co., Ltd., Tianjin Branch, Tianjin 300450, China
Abstract: The shape of Tianjin Chow Tai Fook Financial Center facade glass curtain wall is mainly curved with complex and changeable surface. Its building maintenance systems (window cleaning machine) are designed according to the principle of "structural change characteristics, zoning, sub-system". In the building low zone(1st– 70th floor), four Independent building maintenance systems(window cleaning machines) are designed to operate in parallel dual-track operation mode; in the high zone of the building (71st–99th floor), one Independent building maintenance system(window cleaning machines) is designed to operate in a circular arc track operation mode; by the combination of the two kinds of systems in high and low zones, the full coverage of cleaning and maintenance functions of the tower building facade glass curtain wall are realized. Keywords: super high-rise building; surface; glass curtain wall; window cleaning machine; design
1 工程概况
天津周大福金融中心项目塔楼建筑高度530 m，建筑 外立面玻璃幕墙设计为曲面起伏多变的莲花造型，由3 308 种类型单元体组成，共14 390块单元体，总面积约110 000 m2 （图1）。
2 擦窗机设计方案先期条件
综合建筑结构特点、各类受限因素及使用需求，擦窗 机的设计方案须首先考虑以下因素：
Design of Building Maintenance System (Window Cleaning Machine) of Tianjin Chow Tai Fook Financial Center
DUAN Xinhua LI Jian WANG Bingze XU Jinyuan YANG Xiukun
4 塔楼71层擦窗机系统设计 4.1 清洁周期计算
根据以往类似工程经验取值结合本工程实际、使用方 需求，计算如下[1-2]：
1）塔楼1～70层所需清洗幕墙总面积约79 000 m2。 2）每名清洁工清洁速度50 m2/h。 3）每天清洗时间为5 h（除去设备开启、升降、停放 等操作时间）。每年只有约60%的天数可用于清洁作业， 主要是由于恶劣天气、大风，法定假日，擦窗机的维保以 及设备用于维护建筑的外立面等因素所导致。 4）计算方法：71层设计配置4台擦窗机，每台擦窗 机吊篮配2个清洁工，4台擦窗机每天可清洗幕墙面积为 50×5×2×4=2 000 m2，故71层及以下区域清洁周期为 79 000/2 000≈40 d，考虑每年只有60%的天数可以用于擦窗 机清洁作业，故实际清洁周期为40/0.6≈67 d。通过计算， 塔楼71层以下幕墙每年可以清洁5次（365/67≈5）。 4.2 设计方案总述 根据擦窗机所处楼层空间布局、清洗周期、作业范围 等需求，确定在塔楼71层（设备层）建筑4个大角部位分别 布置1台擦窗机，共4台。在开启不同区域幕墙自动门后， 擦窗机沿轨道移动至门口处，利用大臂回转、前吊臂回 转、前吊臂伸缩、臂头回转等功能和操作步骤，实现对71 层以下幕墙全方位清洁维护及破损玻璃更换（图4）。 4.3 设计方案要点 4.3.1 空间布局 塔楼71层为设备层，建筑各专业设备排布复杂、空间
图1 建筑外立面效果图
停放位置的要求。 4）擦窗机作业区域须覆盖整个建筑外立面，满足幕墙
清洗及玻璃更换要求，无死角。
3 擦窗机方案设计
基于上述先期条件，综合塔楼结构特点、作业面积、 清洗周期要求等，最终确定在71层布置4台伸缩关节臂擦窗 机和在99层布置1台伸缩关节臂擦窗机的设计方案（图2、 图3）。
1）安全性、可靠性、先进性须达到行业内领先水 平，且具备自动化程度高、作业效率高、操作便捷、维护 方便的设备机型为优先选用条件。
2）选用的擦窗机设备机型必须满足建筑结构承载、 空间限制等要求。
3）满足建筑外立面幕墙清洁维护周期要求及设备层
作者简介：段新华（1981—），男，本科，工程师。 通信地址：天津市滨海新区滨河路2599号（300452）。 电子邮箱：540194652@qq.com 收稿日期：2018-08-20
天津周大福金融中心工程专题
SPECIAL TOPIC ON TIANJIN CHOW TAI FOOK FINANCIAL CENTER PROJECT
天津周大福金融中心建筑维护系统（擦窗机）设计
段新华 李 健 王丙泽 顼晋源 杨秀坤 中国建筑第八工程局有限公司天津分公司 天津 300450
摘要：天津周大福金融中心塔楼建筑外立面玻璃幕墙造型以曲面为主且复杂多变，其建筑维护系统（擦窗机）即按照 “结构变化特点、分区、分系统”进行设计。在建筑低区（1～70层）设计4部独立的建筑维护系统（擦窗机），采用 平行双轨道运行模式进行作业；建筑高区（71～99层）设计1部独立的建筑维护系统（擦窗机），采用圆弧形轨道运行 模式进行作业。通过高、低区2种系统结合使用，实现了对塔楼建筑外立面玻璃幕墙全覆盖清洗及维护功能。 关键词：超高层建筑；曲面；玻璃幕墙；擦窗机；设计 中图分类号：TU976＋.42 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2019)01-0043-04 DOI：10.14144/j.cnki.jzsg.2019.01.017