自动扶梯和自动人行道的踏面和楼层板防滑性能测试方法探究

本文刊登于《中国电梯》杂志2025年第10期
作者：花文勃1，莫家明1，姚国龙2，韩 君2，顾 轩1†，陈 凯1 / 1.广东省特种设备检测研究院佛山检测院；2.宁夏特种设备检验检测院

[基金项目]广东省市场监督管理局科技项目(EKY2024CT03)文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10704.html

自动扶梯梯级板和自动人行道踏板的踏面、自动扶梯和自动人行道的楼层板的防滑性能的重要性在于：在乘客搭乘自动扶梯和自动人行道时，防止乘客滑倒受伤，或滑倒后碰到运行中的自动扶梯和自动人行道造成二次伤害[1]。为了保证自动扶梯和自动人行道的踏面、楼层板有效发挥作用，GB 16899—2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》提出了自动扶梯和自动人行道踏面、楼层板防滑性能测试方法(倾斜平台法)及防滑性能要求。在本文中，笔者分析倾斜平台法的测试原理及存在的问题，并介绍当前应用于其他领域的3种主流防滑性能测试方法——静滑块法、动滑块法、摆锤法。然后应用这4种测试方法对8种踏面、楼层板进行防滑性能测试。通过测试数据对比，找出一种接近甚至平替倾斜平台法的防滑性能测试方法，为自动扶梯和自动人行道踏面、楼层板防滑性能现场测试方法或仪器的开发提供理论基础。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10704.html

1 用于防滑性能测试的倾斜平台法的测试原理及存在的问题

GB 16899—2011附录J提出：应对自动扶梯和自动人行道的踏面、楼层板的防滑性能测试，测试方法是德国标准化学会标准DIN 51130：2004《地板覆盖物防滑性能测试 工作区域和防滑危险活动场所 行走法 斜面测试》提出的斜坡法(为准确表述，下文称为倾斜平台法)。目前，DIN 51130：2004中的倾斜平台法已被整合至DIN EN 16165：2023《行人表面防滑性能的测定 评估方法》附录B中。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10704.html

应用倾斜平台法测试时，将待测样品通过固定装置固定在试验平台(见图1)上，测试人员在试验平台上的待测样品表面上行走。以缓慢且稳定的速度增大试验平台的倾斜角度(比如每秒增加1°)，持续这个过程，直到测试人员在行走中开始出现滑动的情况，此时立即停止增大倾斜角度，记录试验平台的倾斜角度。这个角度就是衡量待测样品防滑等级的评定依据。倾斜角度平均值与防滑等级的对应关系如表1所示。GB 16899—2011规定：用于室内的覆盖材料防滑等级应至少为R9，用于室外的应至少为R10。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10704.html

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倾斜平台法的测试原理是：模拟测试人员在固定于试验平台上的待测样品表面上的受力和运动状态，当试验平台倾斜到一定角度时，测试人员在重力的作用下与待测样品间产生滑动，此时试验平台与水平面之间的倾斜角度可以用来评估待测样品的防滑性能。角度越大，说明待测样品的防滑性能越好。倾斜平台法测试介质为油，模拟有油状态下的防滑性能。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10704.html

倾斜平台法需要的试验平台占用空间很大，防滑性能测试只能在实验室进行。自动扶梯和自动人行道新安装时，踏面、楼层板的防滑性能是符合GB 16899—2011要求的。但是，随着自动扶梯和自动人行道使用年龄的增加，特别是在人流密集的场所(例如商场、交通枢纽、医院)，踏面、楼层板表面会出现明显的磨损，致使踏面、楼层板防滑性能大大降低(见图2)。遇到如下雨等情况，使用单位不得不在自动扶梯和自动人行道出入口铺设防滑垫或贴上防滑提示贴，防止乘客滑倒(见图3)。此时将踏面、楼层板拆下来送往实验室进行防滑性能测试，会影响自动扶梯和自动人行道的正常使用，因此需要寻找简便的防滑性能测试方法代替倾斜平台法。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10704.html

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2 应用于其他领域的3种主流防滑性能测试方法

2.1 静滑块法

GB/T 37798—2019《陶瓷砖防滑性等级评价》附录A给出了一种静滑块法(又称静摩擦因数法)。静滑块法基于经典的摩擦学理论，通过测量静摩擦因数μs来评价待测样品的防滑性能。静摩擦因数μs定义为：使滑块从静止状态到产生滑动所需的最小水平拉力F 1与载荷产生的压力N 1的比值，即μs=F 1/N 1。静滑块法的操作过程简便，无须复杂测试仪器。图4所示为一款适配静滑块法的静摩擦测试仪。静滑块法测试数据直观，但也存在不足之处：仅能反映静态条件下材料的防滑性能，无法模拟实际动态的滑倒，因此测试的数据未必能反映出材料真实的防滑性能。静滑块法测试介质为水，模拟有水状态下的静摩擦性能。

2.2动滑块法

美国国家标准学会ANSI A326.3—2021 《硬质地面材料动态摩擦因数测量试验方法》给出了一种动滑块法(又称动摩擦因数法)。动滑块法通过模拟滑块在待测样品上动态滑动的过程，测量滑动过程中的平均动摩擦因数μk，用来评价待测样品的防滑性能。测试过程采用动态测试，这样更接近人体滑倒的真实物理过程。图5所示为一款适配动滑块法的动摩擦测试仪。测试时，滑块以恒定的速度在待测样品表面被拖动，通过力传感器实时记录水平滑动摩擦力F 2。结合滑块对待测样品表面产生的垂直压力N 2，可得μk=F 2/N 2，动滑块法测试介质为液体，模拟有液体状态下的动摩擦性能。

2.3 摆锤法

美国材料与试验协会标准ASTM E303—2022《用英式摆锤试验机测量表面摩擦特性的标准试验方法》给出了一种摆锤法。摆锤法基于能量守恒原理，通过计算摆锤摆动时安装于摆臂末端标准橡胶片与待测样品表面摩擦消耗的能量来评价待测样品的防滑性能。图6所示为一款适配摆锤法的摆锤测试仪。测试时，摆锤从固定的高度释放，其末端的标准橡胶片滑过待测样品的表面，因摩擦会损失部分动能，剩余动能转化为摆锤回摆高度的势能[2]。通过刻度盘读取摆锤回摆角度，计算出能量损失率并转化为英式摆值(BPN)。BPN越高，表明材料表面的防滑性能越好。摆锤法(湿态)BPN与防滑等级的对应关系如表2所示。摆锤法测试介质为水，模拟有水状态下的防滑性能。

3 应用于其他领域的3种主流防滑性能测试方法与倾斜平台法的对比实验

3.1 实验样品与测试标准

选取4款自动扶梯和自动人行道楼层板(编号为A～D)、4款自动扶梯梯级踏面(编号为E～H)作为实验样品，样品的纹路及测试方向如图7、图8所示。

4种防滑性能测试方法采用的测试标准如表3所示。

3.2 测试结果

4种防滑性能测试方法的测试结果如表4～表7所示。

3.3 对比分析

将表4～表6中静滑块法、动滑块法、摆锤法测试的防滑性能数据分别与表7中倾斜平台法测试的倾斜角度进行等比例拟合，结果如图9～图11所示。从图9可以看出：因为自动扶梯和自动人行道楼层板、梯级踏面实验样品表面轮廓和高低不同，静滑块法与倾斜平台法的测试数据趋势不一致，且静滑块法无法有效区别不同防滑性能的实验样品。从图10可以看出：动滑块法与倾斜平台法的测试数据趋势高度一致，数据拟合度高。但是，从表5可以看出：在梯级踏面测试中，因为梯级踏面齿的间隙距离过大且动摩擦测试仪滑块接触面积小，导致在不同测试位置下二者接触面积差异大，从而使得测试数据极差过大，测试数据的稳定性不好。从图11可以看出：对于楼层板，摆锤法与倾斜平台法的测试数据趋势较为一致，摆锤法可以明显区分不同防滑性能的实验样品。但是对于梯级踏面，因为梯级踏面的测试面与摆锤滑块的接触面积较少，导致摆锤法与倾斜平台法的测试数据差异较大。鉴于两种方法得出的测试数据趋势较为一致，可以通过引入接触面积换算系数等方式，拟合测试数据。

4 结语

在本文中，笔者介绍了自动扶梯和自动人行道踏面、楼层板防滑性能的几种测试方法。通过4种防滑性能测试方法对比实验，得出动滑块法和摆锤法测得的防滑性能测试数据趋势均与倾斜平台法接近。基于该研究结果，笔者提出以下建议：1)使用单位和电梯检验机构应重视踏面、楼层板的防滑性能测试。按照TSG T 7001—2023《电梯监督检验和定期检验规则》规定，踏面不属于定期检验项目，所以在对新安装自动扶梯和自动人行道进行监督检验时，对出厂资料的审核必须严格把关。同时应注意老旧自动扶梯和自动人行道踏面、楼层板因磨损导致的防滑性能下降的风险，建议通过监督抽查方式予以排查。2)相关科研机构研发一种可在使用现场对踏面、楼层板防滑性能进行准确、快速测试的方法或仪器。通过优化测试方法与仪器，进一步提升自动扶梯和自动人行道的安全性能，全面维护乘客的人身安全。

[参考文献]

[1] 汪婉莹.自动扶梯相关部件的防滑性能测试及评估[D]. 上海：上海交通大学，2014.

[2] 肖景红，赵江伟,罗淼春,等.陶瓷地砖防滑性能评价标准的现状分析[J].中国陶瓷，2017，53(2)：54-57.