21世纪以来，随着我国城市化进程的快速展开，大型商厦、宾馆酒店、商务写字楼等超高层建筑如雨后春笋之势在我国各城市中拔地而起。这些建筑物的外墙保洁、掩护、检修以及构件的改换都须要“建筑物室外维修用动力平台”）这种专业的设备赞助，我国一样平常将其简称为“擦窗机”。由于不同的建筑外立面造型不同，与其配套的擦窗机也要根据建筑整体构造、立面造型和设备运行空间限定等现有条件来进行针对性的设计。武汉绿地中央是华中地区的标志性建筑，三叶曲面的造型和636m的高度都使得其配套擦窗机的设计有着巨大的难度。
1武汉绿地中央项目概况及擦窗机设计难点
武汉绿地中央项目位于武昌滨江商务区核心区，与汉口百年外滩隔江相望。绿地中央楼总高636m，地上125层，建成后将成为中国第一高楼，本项目估量2018年竣工，建成后将成为中国第一，天下第二高楼。武汉绿地中央大厦主塔底座俯视图成“三瓣形”，是武汉三镇阵势的抽象化表示；全体主塔外不雅观呈流线型，下粗上细，顶部为无平台光滑穹体塔冠。根据建筑师方案，在59F和118F设计为擦窗机的安装层面。为减小风压，主塔共设有3个区域风洞，每个风洞高度约20m。塔冠主体顶部有60m高的双层塔冠钢构造，中间为穹顶。
该项目配套擦窗机的难度在于以下几个方面：
（1）超级高度与巨大事情面的问题
该项目塔楼636m高，外幕墙面积15万m2。擦窗机选型和支配台数位置是设计的要点。根据以往的履历，对付超高层建筑，优先选用的是安全性能最高的轨道卷扬式擦窗机，无论操作时的安全、紧急情形的处理，相对其他种别擦窗机都更有上风，考虑到超高层作业时风载荷会非常大，大厦还必须装有固定平台的装置。对付外幕墙面积如此巨大的超高层建筑，完成一次洗濯每每要耗时几个月。根据擦窗机的事情效率特点，建筑的区域特点，合理设定擦窗机的台数，以知足经济性与高效性。
（2）曲面造型的问题
该建筑造型为三瓣曲线，由下到上收分。设计擦窗机时需考虑到如何使其事情面有效覆盖建筑外表面的所有洗濯区域，根据各个区域建筑条件选用针对性的机型，不同机型综合形成整栋建筑的擦窗机系统。停机时，擦窗机设备需隐蔽以担保建筑造型的完全都雅。
（3）无平台穹顶的问题
由于造型不同于常规建筑的双塔冠穹顶造型，该建筑没有屋顶平台可以设置擦窗机设备，这一问题成了全项目擦窗机设计最大的难题。此部分的擦窗机设计有着极大的难度。须要详细考虑擦窗机如何与钢构造连接、设备的安装与钢构安装如何衔接、开启幕墙与擦窗机的空间合营以及后期的设备掩护的方便性等因数。
2擦窗机总体方案支配及特色
根据建筑的造型及构造特点，终极将擦窗机建筑洗濯区域划分为4个：1—59F外幕墙区域（A区）、60—118F外幕墙区域（B区）、塔冠穹顶幕墙区域（C区），118—塔顶幕墙区域（D区域）（图1）。
图1 总体方案支配
全楼共支配10台擦窗机设备。共采取了折臂机、折臂+伸缩臂机、顶升+伸缩臂机3种型式的擦窗机。本工程项目擦窗机系统由于是超高层、立面及构造造型繁芜，形成了擦窗机以下几点特色：
①多格局设备组合的幕墙掩护系统，本项目用于幕墙掩护设备的种类有：擦窗机、蜘蛛车、高空专业升降平台、自爬升式升降吊篮、安全线等等设备，采取一个繁芜的多类设备，担保今后的幕墙掩护事情能够安全可靠履行。
②擦窗机在BIM模型中的运用，由于本项目构造造型非常繁芜，以往在从范例的CAD平面图或者剖面图去复核擦窗机的事情空间是否足够、擦窗机的轨道是否与其他专业干涉、擦窗机的事情面是否存在盲区等等问题上，每每须要花费大量的韶光和人力资源，本项目中擦窗机融入到BIM模型系统后，可以很直不雅观地创造问题和解决问题，节约了大量的韶光并担保了方案的准确性。
③塔冠630擦窗机与建筑一体化，以往擦窗机只是建筑物里的独立设备，须要只管即便避让幕墙、钢构等已留出足够的操作空间，而本项目塔冠630擦窗机方案中，把幕墙的开启窗与擦窗机固定为一体，与擦窗机大臂共同升降，节约了大量的空间需求，也担保了建筑整体的外不雅观效果，该方案是擦窗机历史中的首开先河，相信今后类似的案例会越来越多。
3分区先容
3.1A区（0—59F）及B区（60—118F）擦窗机系统设计
A区与B区平面相似，擦窗机分别支配在59F及118F两层。平面为相同的三瓣，故在3个角部圆弧区域支配各一台擦窗机及其轨道。事情时，擦窗机大臂穿过可开启的幕墙，低落平台作业。停机时，擦窗机大臂紧缩折叠，紧缩于停放空间内，幕墙关闭隐蔽。方案紧张考虑的成分有以下几点。
①由于建筑平面留出给擦窗机运行的空间非常有限，而且要考虑幕墙开启的高度及宽度尺寸，此两区域的擦窗机采取主臂下沉式以掌握整机的高度。由于59F与118F平面空间不同，59F擦窗机轨道设置如图2所示：直线型轨道的末端位置设置可开启幕墙。而118F轨道支配设计为井字型（图3），开启窗位置设置在3个轨道末端，轨道的井字型支配使得擦窗机能够运行至最大靠近开启窗的位置，最大化缩小擦窗机大臂的设计长度，以匹配现有的紧匆匆的停机空间。
图2 59F擦窗机轨道平面支配图
图3 118F擦窗机轨道支配图
②本楼层每台擦窗机须要在开启墙打开后，伸出大臂事情开启窗两侧的幕墙，这种工况下，擦窗机机型一样平常选用折臂机，但考虑到停机位置及转换工位所需的空间尺寸限定，大臂须要设计成伸缩型式，大臂伸出窗口后可以旋转伸缩臂，折臂+伸缩使平台可覆盖开启窗两侧的工位（图4~6）。
图4 折臂+伸缩臂卷扬式擦窗机
图5 59F擦窗机三种状态示意图
图6 118F擦窗机轨事情示意图
③59F的楼层标高为296.9m，近300m的事情高度在擦窗机种别里是非常高的级别，118F更是标高561m。采取卷扬式升降系统擦窗机，以及平台配备防风的装置，可以担保整机的安全性能及可靠性。
3.2C区塔冠穹顶幕墙擦窗机系统设计
塔冠中间位置是有约30m高度的穹顶，穹顶是一个圆锥型立面，对付穹顶的幕墙掩护要考虑内外的清洁及后期玻璃的改换；穹顶擦窗机系统如图7所示。
图7 穹顶擦窗机系统图
①室内的清洁，由于穹顶的造型繁芜，最简便的方案便是在室内永久存放一台30m事情高度的“蜘蛛车”，事情方便也快捷，紧张须要考虑到它的吊装和成品保护，由于只有在穹顶封顶前必须要吊装到穹顶内部，后期须要建造专有的防护棚，以免后期穹顶的施工对其造成破坏。
②室外的清洁及玻璃的改换，根据现有的根本构造，只能在塔冠3片桁架上各设置1台（共3台）擦窗机以供穹顶幕墙掩护的须要，桁架内空间非常狭小，在狭小的空间内擦窗机须要做各种回转，移位等动作，并且停机时大臂能够完备缩回至桁架内侧达到停机隐蔽的效果，经由长期的擦窗机方案调度及构造的优化，选用3节折臂机型，停机时折臂相互折叠收拢，最小化擦窗机的停机空间（图8）。
图8 穹顶擦窗机三维视图
3.3D区118F—塔顶幕墙区域擦窗机系统设计
118F—塔顶区域的幕墙由安装在顶部位置的一台擦窗机来进行掩护，为了不影响大厦的建筑效果，擦窗机停机时须要完备隐蔽在室内（9~10）。
图9 塔顶擦窗机事情视图
图10 塔顶擦窗机三维视图
①由于塔顶至118F外幕墙最远端边线约有26m的间隔，而塔顶运行的停机空间最大长度也只有7m（包含配重臂的长度），如果采取26m臂长的擦窗机停放在7m空间内，按照目前技能是无法达到的，深入研究后将擦窗机的臂长定10.4m，在平台上加设一套导向构造，幕墙上安装导槽，使得平台低落时，依赖自重使平台沿着幕墙导槽低落至所需事情位置，以办理臂长不敷的问题。
②由于擦窗机停机是须要完备隐蔽在室内，而最顶层空间非常有限，幕墙自身开启又会占用擦窗机的空间，而且最顶部的造型也很繁芜，独立开启的办法难度很大，最大略有效的办法是将须要开启窗固定在擦窗机大臂上，擦窗机采取立柱顶升型式，当须要事情的时候，立柱顶升将开启窗也一并顶升上去，这种办法办理了空间不敷及开启窗开启难度大的问题。
4结语
武汉绿地中央大厦是高难度高标准的超级工程，华中地区地标的背景也让该项目备受关注。该项目巨大的高度、大弧度的曲面造型、无平台的双塔冠构造都给擦窗机设计带来了巨大的难度。设计职员对整栋高楼进行系统分区，根据不同分区的可操作条件，选用了折臂机、折臂+伸缩臂机、顶升+伸缩臂机三种机型，设计了相应轨道，并配以平台防风装置。难度最大的塔冠更是采取了可顶升开启的顶盖。对该项目擦窗机系统设计的深度阐发，是一次履历的总结与磋商；对今后其他项目设计有着重要的借鉴意义，对擦窗机理论研究的总结也会供应一个经典的个案剖析。
