缩略图

擦窗机国家标准解析

作者

谢芳程

上海普英特高层设备股份有限公司  上海  201100

1 擦窗机技术体系与运维场景

1.1 建筑维护设备的系统构成

擦窗机作为建筑维护设备(BMU)中的关键组成,主要用于高层建筑外立面的清洗与检修作业。其系统构成通常包括悬挂装置、作业平台、提升机构、安全控制与智能化系统等部分。其中,悬挂装置通过轨道、吊臂或绳索支撑整个平台,是保障平台姿态稳定与全覆盖作业的核心;提升机构通过电动或液压驱动实现升降动作,并集成钢丝绳保护与限位控制;安全系统则涵盖多重冗余制动、防坠锁与应急自锁装置,用于应对极端运行状态;智能化系统的发展使设备具备路径规划、故障预警及远程监控等功能,显著提升了作业效率与安全等级 [1]。

1.2 高风险运维条件下的技术挑战

在超高层建筑与极端环境下作业,擦窗机面临结构抖动、风荷载突变与控制响应滞后的多重挑战。首先,高空作业中的平台摆幅控制需通过刚性导轨、张力绳索等抗摆结构实现稳定运行。其次,制动系统需具备液压、电磁与机械三重冗余机制,并在0.3 秒内完成响应,确保设备在突发情况下迅速锁定。再者,异形幕墙作业需要 ±45 °以上的姿态调节能力,而普通设备往往难以满足。对于老旧建筑,因锚固系统退化、密封层老化,常规设备可能无法安全适配,需结合结构健康监测系统开展个性化技术响应。

2 国家标准 GB/T 19154-2017 的形成逻辑与规范体系

2.1 标准制定的政策基础与技术源流

《建筑外窗清洗机》GB/T 19154-2017 的发布,标志着我国在高层建筑维护设备领域迈出了标准体系化的重要一步[2]。该标准在技术体系上,承接了国内早期关于高处作业设备的行业标准与企业规范的实践经验,同时也回应了快速城市化过程中建筑外立面维护复杂化的现实需求。

GB/T 19154-2017 覆盖范围明确,系统分类清晰,将建筑外窗清洗设备界定为由悬挂装置、提升系统、作业平台、安全装置及电控系统构成的完整作业系统,区分了轨道式、悬挂式等不同结构形式,构建出统一的技术定义框架。其编制也吸收了近年来智能控制、环境适应性等新兴技术的成果,使标准具备一定的前瞻性。

2.2 强制性条款的提炼原则与技术依据

该标准虽为推荐性标准,但其关键技术条款对行业设备设计与验收构成事实性约束,尤其在安全性能与作业稳定性方面,形成了较为明确的技术底线。首先,在结构安全方面,标准对作业平台的承载能力、抗倾覆系数、钢丝绳安全系数等做出明确要求,确保设备在最大作业负荷下仍具备充分冗余。其次,在提升系统与悬挂装置部分,标准提出提升机应设置上限位与下限位装置,钢丝绳不得出现严重磨损、扭结等现象;对于悬挂结构,规定其支撑力应经静力验证并配置安全锁止系统,以防止整体跌落或失稳。此外,标准对操作界面的人机交互、急停功能、电气绝缘性等电控系统安全要素也有详细规范,强调控制系统在断电、失控等极端情况下的自保能力。更为关键的是,GB/T 19154-2017 引入了作业环境适应性的设计思路,要求设备在高温、低温、强风等典型外部工况下仍能稳定运行,响应了近年来超高层建筑对设备运行稳定性的新要求。

3 国家标准对擦窗机行业的结构性影响

3.1 技术规范的一体化与用语统一

GB/T 19154-2017 的发布,不仅在技术层面填补了建筑外窗清洗设备国家标准的空白,更在术语、分类、性能参数等方面推进了行业规范的一体化进程。此前,擦窗机设备的设计、制造与使用主要依赖企业标准或局部行业规范,不同制造商在术语使用、关键参数表达和测试方法方面存在显著差异,导致设备选型、安装与验收过程中的信息壁垒频发。标准的正式出台统一了“轨道式擦窗机”“悬挂装置”“作业平台”等基础术语,明确了各部件的功能边界与技术内涵,为产业链上下游提供了统一的技术交流平台[3]。

标准还通过规范参数表达与测试方式,有效缓解了以往因“非标工程”而引发的质量纠纷。例如,作业平台承载能力、风载适应范围、电气保护等级等关键指标统一采用定量描述方式,并与检测方法直接挂钩,提升了规范执行的可操作性。这种用语与指标的一体化不仅增强了标准的工程实效性,也提升了其在行业治理体系中的基础性地位。

3.2 标准等级提升对行业治理的制度意义

GB/T 19154-2017 技术权威性显著高于企业自定规范与地方性标准,已经在实际工程中形成事实上的“强制参照”。这不仅提升了行业的准入门槛,更对设备制造商、总包单位与物业运维方的责任边界提出更高要求。对于制造端而言,标准的明确性促使企业优化结构设计与产品一致性,推动由“项目驱动型生产”向“标准化模块化生产”转型;对于施工与安装单位,标准提供了完备的验收基线,有助于规范工艺流程,减少工程变更与技术扯皮;而对于最终使用者而言,设备的运行安全性与运维稳定性可通过标准进行量化评估,便于形成数据化、可审计的运维机制。在宏观层面,该标准推动行业走向以“国家标准为核心、行业标准为支撑、企业标准为补充”的多层次治理结构,有效解决了多年来擦窗机领域“技术标准零散、监管体系弱化”的制度性缺陷。

3.3 推动产业升级与智能化改造的标准驱动作用

随着智能建筑与数字运维技术的发展,擦窗机行业的技术迭代正呈现出系统性升级态势。GB/T 19154-2017 作为首部国家级规范,虽未对智能控制系统、远程监测平台等内容作出全面规定,但已在多个关键节点预留了扩展接口。例如,对电控系统提出了多模式控制与急停机制要求,为日后嵌入式系统与云端联控提供制度支点;对故障报警与运行异常信号输出提出规范化建议,为传感器集成与预测性维护奠定基础。在实践中,该标准已成为企业推进产品智能化改造的重要依据。部分龙头制造商以标准为框架,将擦窗机拓展为“作业—数据采集—风险预判”一体化系统,涵盖运行路径规划、平台姿态监控与结构损伤预警等功能,极大提升了高风险环境下的作业效率与设备韧性。

4 结论

GB/T 19154-2017 的发布,不仅标志着我国在建筑外窗清洗设备领域实现了标准体系的制度化建构,也在技术层面推动了擦窗机行业向安全化、智能化与规范化方向加速演进。作为连接高层建筑运维实践与国家技术治理的桥梁,该标准有效统一了术语、明确了性能边界,并以制度形式强化了行业底线,对提升设备质量、保障高空作业安全与推动产业升级具有深远意义。未来,标准体系仍需持续扩展其在智能控制、绿色能耗与结构健康监测等方面的覆盖能力,以更好适应建筑技术演化与全球规则对接的双重需求。

参考文献

[1]张洪新 . 擦窗机研究综述 [J]. 城市建设理论研究 ,2014(11). DOI:10.3969/j.issn.2095-2104.2014.11.2218.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 . 擦窗机 :GB/T 19154-2017[S].

[3]喻 惠 业 . 《 高 处 作 业 吊 篮 》 国 家 标 准 解 析 ( 上 )[J]. 建 筑 机 械化 ,2004,25(6):51-52. DOI:10.3969/j.issn.1001-1366.2004.06.027.

姓名 :谢芳程,1989.04,男,汉,上海,大学本科,研究方向:高空建筑外墙维护作业平台