新版《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》标准解析

黄 辉

GB 16899—2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》已于2011年7月29日由国家质检总局和国家标准化管理委员会联合发布并同时实施。

我国自动扶梯和自动人行道安全原国家标准采用1995年的欧洲标准，新实施的国家标准是根据2009年底欧洲标准EN115－1：2008《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》进行修改采用的。修改后的GB 16899—2011在结构上发生了较大的变化，针对制造与安装、维修、改造和使用等各个环节分别对安全提出了要求，将单一标准改成自动扶梯和自动人行道安全要求的系列标准。本标准属于该系列标准的第一部分，是针对制造与安装环节提出的安全要求，其他环节的安全要求将在今后逐步完成。

来自国家质检总局的数据显示，预计2011年底，全国在用电梯总数将达到195万台，保有量和年增长量均为世界第一。随着数量的增多，我国各地自动扶梯事故也呈上升趋势，从2005年开始，我国平均每年发生电梯事故约40起、死亡人数为30人左右。虽然自动扶梯事故死亡率较电梯低，但对伤者产生的伤害以及社会影响却是非常严重的。尤其是2010年和2011年在深圳、北京地铁内分别发生的两次自动扶梯逆转事故，引起了全社会的极大关注。新电梯安全标准的发布实施对预防与控制电梯安全事故有非常积极的意义。

一、新版标准的变化

GB 16899—2011代替GB 16899—1997。与旧标准相比，新标准的重要差别如下：

1.调整了重大危险清单。

2.给出公共交通型在内的所有自动扶梯和自动人行道的要求和建议。

3.增加了梯级和踏板踏面、梳齿支撑板与盖板表面防滑性能的测定。

4.增加了梯级踢板静载与梯级、踏板扭转的试验要求。

5.调整了关于传动元件安全系数的规定。

6.增加了自动扶梯和自动人行道在制停过程中最大减速度的要求。

7.增加了梯级链无限疲劳寿命的原则要求。

8.增加了有关围裙板防夹装置的具体要求。

9.增加了对鞋类等物体在围裙板表面滑动性能的要求。

10.修改了降低人员在扶手带入口与地面之间被夹风险的措施。

11.修改了自动扶梯从倾斜段到上、下水平区段过渡的曲率半径要求。

12.增加了自动扶梯和自动人行道用材料防火性能的要求。

13.增加了对监测装置和电气安全装置（或功能）的要求。

14.增加了自动扶梯和自动人行道可编程电子安全相关系统的相关要求。

15.增加了静电防护的具体要求。

16.增加了自动启动或加速的自动扶梯或自动人行道最小名义速度以及加速度的要求。

17.增加了验证新设计的产品满足本标准安全要求和（或）保护措施的方法。

18.增加了指令标志“握住扶手带”、禁止标志“禁止使用手推车”。

19.增加了有关用于输送购物车和行李车的自动扶梯和自动人行道的要求。

二、新标准依据的原则和方法

新标准的目的是给出自动扶梯和自动人行道的安全要求，以保护在安装、运行、维修和检查工作期间的人员和物体。

新标准使用 GB／T 16856.1—2008《机械安全风险评价 第1部分：原则》、GB／T 20900—2007《电梯、自动扶梯和自动人行道风险评价和降低的方法》给出自动扶梯和自动人行道所涉及的机械以及所涵盖的危险、危险状态和危险事件的范围。对其中可能在自动扶梯和自动人行道使用过程中所产生的机械危险、电气危险、辐射危险、材料和物质产生的危险、机械设计时忽略人类工效学原则产生的危险、滑倒、绊倒和跌落危险以及综合危险（有些单一危险不足以危害到人体，但如果多个这样的危险组合在一起就会危及到人和物体的安全）进行了风险分析和评价，对于不可以接受的风险则从设计上采用了相应的安全措施。通过分析、评价以及安全措施的设计，保证了自动扶梯和自动人行道的安全。

三、重大危险清单

1997 版标准对涉及人员安全的危险称为危害事件，内容放在附录C（标准的附录）“表C1危害事件表”中。

2010 版标准第4章重大危险清单中包括与本标准有关的所有重大危险、危险状态和事件。这些重大危险的类型源自GB／T 16856.1—2008通过风险评价方法识别得出，并认为对于自动扶梯和自动人行道是重大的且需要采取措施消除或减小。

两者重要差异对照见表1：

在1997版标准中序号3、4、5、6、9并没有实际内容。相同的危险名称，其内容也不相同，比如“2 电气危险”，1997版标准包括：电气触点、静电现象、热辐射、电气设备上的外部影响。2011版标准包括：人体与带电部件接触、间接接触、不适当的紧急停止开关、电气器件的装配错误、静电现象、外界对电气设备的影响。

四、关于公共交通型自动扶梯和自动人行道的建议

对于公共交通型自动扶梯或自动人行道，新标准在附录H有明确规定。

附录中提供了自动扶梯或自动人行道理论上在1 h内能够输送的最大人数，供设计者在设计流量时考虑。并且还对公共交通型自动扶梯和自动人行道进行了定义，以供设计者和业主在设计时考虑。

本附录与上一版本的标准有以下不同：

1.最大输送能力有所减少，其主要原因是考虑乘客使用手推车、携带行李箱等因素，其减少的系数为0.8。

2.规定梯级宽度大于1.0 m的自动人行道，理论最大输送能力同梯级宽度1.0 m的相同，其原因是宽度超过1.0 m的自动人行道，由于使用者需要抓紧扶手带，其输送能力不会增加，增加的宽度主要目的是确保购物车和行李车的使用。

3.即使提升高度低于6 m，建议也安装附加制动器。

五、梯级和踏板踏面、梳齿支撑板与盖板表面防滑性能的测定

新标准“附录J（资料性附录）梯级和踏板踏面、梳齿支撑板和楼层板表面防滑性能的确定”的内容在1997版标准中没有，属于新增内容，新标准对梯级和踏板踏面、梳齿支撑板和楼层板表面的防滑提出了要求。内容采用德国工业标准DIN 51130《地板覆盖物的试验 防滑性能测定 有滑跌危险的工作间和工作区、踩踏法、斜坡试验》，由德国标准化研究所的材料检测标准委员会和德国标准化研究所的塑料标准委员会共同颁布实施。

根据在一定范围内测量决定的平均倾斜角度，将试验材料划分为五个防滑等级。该等级是判断防滑性能水平的基准，其中R9代表最低的防滑性能，R13则是最高的防滑性能。根据角度范围而划分的防滑等级如表2所示：

表2 倾斜角度平均值与防滑等级对应表

六、梯级踢板静载与梯级、踏板扭转的试验

新标准5.3.3.2.2对梯级踢板的刚度和强度有具体要求：当向踢板表面施加1 500 N的力时，踢板的变形应不超过4 mm，且应无永久变形。本条款在前版标准中仅要求梯级踢板应有足够的刚度和强度。实际使用中梯级踏面和踢板两个面均直接面对使用者，存在着使用者（或物件）的外力意外作用在梯级踢板上的情形，如果梯级踢板强度不足或变形过大均会产生危险（使挟挤进梯级之间造成伤害的风险加大），所以增加对梯级踢板表面强度的具体要求是非常必要的。需要留意的是该试验应在试验室进行，该变形是指踢板表面受力后的相对变形，而不是在安装完毕的整梯上试验时，整个梯级的位移也计算在内。

新标准与前版标准相比在动载试验内容中增加了对梯级、踏板扭转试验的要求。动载试验的目的是尽最大可能模拟实际使用的最恶劣工况，在较短时间内通过实验室验证梯级或踏板的实际性能（可靠性试验）是否足够可靠，试验示例见附录F。

该可靠性试验主要是针对机械结构件的，由于材料和结构的原因，滚轮属于易损件，所以在试验过程中允许更换，但滚轮亦应通过其相应的性能试验。

七、调整了关于传动元件安全系数的规定

新标准规定由原标准仅要求链条、传动带和三角带的安全系数不应小于5，改为工作制动器和梯级、踏板或胶带驱动装置之间的所有驱动元件静力计算的安全系数不应小于5。这为自动扶梯及自动人行道的设计、制造提供了依据。此处规定的驱动元件是指自动扶梯和自动人行道设备中所有的驱动元件，不仅包括驱动链条、驱动皮带，也包括梯级链条等驱动装置。

八、自动扶梯和自动人行道在制停过程中最大减速度的要求

新标准规定附加制动器应能使具有制动载荷下行的自动扶梯或自动人行道有效地减速停止下来，并使其保持静止状态。减速度不能超过1 m／s2。其目的是保证制停是一个匀减速的过程，而不会造成冲击，冲击可能会使乘客跌倒的风险存在。

九、梯级链无限疲劳寿命的原则要求

梯级链对于自动扶梯，相当于曳引钢丝绳对于电梯一样，其安全性必须得到有效的保证。目前我国轨道交通正处在高速发展通道中，公共交通场合使用的自动扶梯对梯级链的设计也提出了更高的要求。本标准仅对自动扶梯梯级链的安全系数要求为不小于5。查阅某些资料，通过与美国标准ASME A17.1—2004中的相关要求比较，经计算得到在相同提升高度下的梯级链的断裂强度要求高于我国标准。但国内某些公共交通项目要求梯级链在承受5 000 N／m2的乘客载荷时的安全系数不小于8，由此计算的断裂强度又大大超过美国标准及其他国家公共交通的特别要求，所以在某些项目对梯级链的安全系数有具体要求的情况下，梯级链的设计还是需要结合实际需求和具体要求，在满足基本要求的前提下，做进一步的研究，以寻求最佳解决方案。

但在实际的设计中除了要考虑梯级链的安全系数外，还应考虑其耐磨损使用寿命。基于此目的，对于一些公共交通项目设计时，还对梯级链提出了销轴比压的要求。由于自动扶梯的驱动系统一般都是机械部件之间啮合，特别是梯级链链节的运动，当链节与链节之间传递载荷时，在销轴与套筒间，套筒与滚子间产生线接触，此时沿接触线产生很高的接触比压。所以若梯级链的销轴比压的选用不当，不但直接影响到部件的寿命，而且会使梯级链产生变形，导致梯级相对位置变化，以至不能保证围裙板与梯级之间的间隙要求，从而产生一定的使用风险。目前国内某些地铁项目对梯级链销轴比压的要求为承受一定的载荷时不超过23 N／mm2，但究竟是按乘客载荷还是制动载荷计算存在一定的争议。

十、有关围裙板防夹装置的具体要求

新标准为降低梯级和围裙板之间滞阻的可能性提出了4个要求：

1.围裙板的最不利部位，垂直施加一个1 500 N的力于25 cm2的方形或圆形面积上，其凹陷不应大于4 mm，且不应由此而导致永久变形；

2.围裙板设置在梯级、踏板或胶带的两侧，任何一侧的水平间隙不应大于4 mm，在两侧对称位置处测得的间隙总和不应大于7 mm；

3.围裙板防夹装置的安装应满足下列条件：

——由刚性和柔性部件组成（如，毛刷，橡胶型材）。

——从围裙板垂直表面起的突出量最小为33 mm，最大为50 mm。

——在刚性部件突出区域施加900 N的力，该力垂直于刚性部件连接线并均匀作用在一块600 mm2矩形区域上的，不应产生脱离或永久变形。

——刚性部件应有18 mm至25 mm的水平突起，并具有符合规定的强度。柔性部件的水平突出应至少为15 mm，至多为30 mm。

——在倾斜区段，围裙板防夹装置的刚性部件最下缘与梯级前缘连线的垂直距离应是25 mm和30 mm之间。

——在过渡区段和水平区段，围裙板防夹装置的刚性部件最下缘与梯级表面最高位置的距离应在25 mm至55 mm之间。

——刚性部件下表面应与围裙板形成向上不小于25°的倾斜角，其上表面应与围裙板形成向下不小于25°倾斜角。

——围裙板防夹装置边缘应倒圆角。紧固件和连结件不应突出至运行区域。

——围裙板防夹装置的末端部分应逐渐缩减并与围裙板平滑相连。围裙板防夹装置的端点应位于梳齿与踏面相交线前至少50 mm，至多150 mm的位置。

——围裙板应是垂直、平滑，且是对接缝的。

4.围裙板防夹装置下方的围裙板应采用合适的材料或合适的表面处理方式，使其与皮革（湿、干），PVC（干）和橡胶（干）的摩擦系数小于0.45。

对围裙板的机械强度要求目的是防止强度不够导致弹性变形而形成较大间隙、造成人体、脚的夹入。要求围裙板的平滑及对接缝，是指围裙板表面的平整及光滑状态，平整及光滑的目的是减小摩擦系数，使与其相接触的裤子、裙子等衣物之间产生的摩擦力不大，不会将衣物带入与梯级之间的间隙中而产生夹入风险。

对围裙板的高度提出了要求，其主要目的是通过设置一定高度的垂直挡板，限制站立在梯级上乘客的脚部移动，避免脚与静止的部件之间产生挂扯。

从目前自动扶梯发生事故的案例分析可知，围裙板与梯级之间的间隙，产生的夹入伤害事故占扶梯事故总数的比例非常高，且往往伤害的对象是幼儿。虽然，对于儿童使用自动扶梯，本标准中有明确的防护措施要求，但是，由于疏忽导致儿童的伤害还是经常发生，此遗留风险不应该被接受。因此，本标准为了降低遗留风险，采取了进一步的防护措施提出了4点要求。

十一、对鞋类等物体在围裙板表面滑动性能的要求

新标准规定围裙板防夹装置下方的围裙板应采用合适的材料或合适的表面处理方式，使其与皮革（湿、干），PVC（干）和橡胶（干）的摩擦系数小于0.45。

新标准附录K确定了采用德国工业标准DIN 51131《地面遮盖物的测试 防滑道具判定 滑动摩擦系数的测量》测量鞋类通常踩踏表面的滑动摩擦系数μ的方法。此内容在前版标准中没有，属于新增内容。是为了降低或减少运动的梯级与静止的围裙板之间间隙存在的被挤夹危险，提出了采取减小随梯级运动的鞋类等物体与围裙板的滑动摩擦力的适当措施，即规定鞋类等物体与围裙板之间的滑动摩擦系数μ的最大值。因为鞋类等物体与围裙板的滑动摩擦力越小，鞋类等物体被该滑动摩擦力带入它们之间的间隙的风险就越小，从而降低了被挤夹危险。

十二、降低人员在扶手带入口与地面之间被夹风险的措施

新标准对于扶手带的尺寸关系作了特别的规定，如：l4大于（l2－l3＋50 mm），那么扶手带应以与水平方向至少成20°的角度α进入扶手装置。其目的是保证扶手带在进入出入口时与水平面形成一个合适角度的方式进入，而不是以水平的方式进入，从而降低了物体或者人的手被水平运行的扶手带挤夹着进入入口处的风险。

十三、自动扶梯从倾斜段到上、下水平区段过渡的曲率半径要求

新版标准增加了对自动扶梯从倾斜段到上、下水平区段过渡的曲率半径的要求，其目的是保证站立在梯级上的乘客在此区域内有一个平稳的过渡而不会产生跌倒的可能。

——名义速度0.50 m／s＜v≤0.65 m／s（倾角最大为30°）时，不小于1.5 m；

——名义速度v＞0.65 m／s（倾角最大为30°）时，不小于2.60 m。

在名义速度不大于0.65 m／s时，自动扶梯从倾斜区段至下水平区段过渡的曲率半径不小于1.00 m，当名义速度大于0.65 m／s时该曲率半径不应小于2.00 m。

十四、材料防火性能要求

新版标准建议尽可能采用在火灾时不会产生附加风险的材料制造自动扶梯和自动人行道。

外盖板和内盖板、桁架、梯级和踏板、导轨系统的材料应至少达到GB 8624—2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》中10.5规定的C级要求。

十五、增加了对监测装置和电气安全装置（或功能）的要求

由监测装置或电气安全装置触发的停止运行。

监测装置和电气安全装置（或功能）相关的要求见表3。

表3 监测装置和电气安全装置（或功能）的要求

本条款规定对于梯级或踏板的缺失，自动扶梯或自动人行道启动后制动装置未打开，扶手带运行速度偏差超标，检修盖或盖板打开这4种情况的检测及反应是可以通过安全触点或安全电路来实现的。

如：标准规定自动扶梯和倾斜式（α≥6°）自动人行道应设置一个装置，使其在梯级、踏板或胶带改变规定运行方向时，自动停止运行[见表3c）]。

自动扶梯或倾斜式自动人行道发生逆转的风险主要表现为以下因素：

1.驱动主机失效。如超载向上运行，其负荷超过了电动机的承载能力；

2.驱动主机与梯级、踏板或胶带的传动发生失效。如单根的梯级链条断掉。

为了防止梯级、踏板或胶带逆转导致安全事故的发生，需要设置逆转监测装置以及电气安全装置，当检测到逆转发生后，电气安全装置切断工作制动器以及触发附加制动器，使扶梯停止运行。

目前常见的逆转检测装置大多通过自动扶梯或自动人行道速度监测装置采集信号，在与设定值比较发现异常后，通过控制系统切断电动机及制动器的供电，实现对逆转的保护。本标准对逆转保护的要求是通过安全触点或安全电路来实现，而这种仅靠速度检测通过控制系统来使设备停止是不符合新标准要求的。

十六、增加了自动扶梯和自动人行道的可编程电子安全相关系统的相关要求

可编程电子安全相关系统应符合GB／T 20438—2006《电气／电子／可编程电子安全相关系统的功能安全》系列标准（所有部分）[IEC 61508（所有部分）]的规定。

如果可编程电子安全相关系统和一个与安全无关的系统共用同一硬件，则该硬件应符合PESSRAE（用于自动扶梯和自动人行道的可编程电子安全相关系统）的规定。

十七、增加了静电防护的具体要求

标准要求应采取适当措施释放静电（例如：静电刷）。

此要求主要考虑到自动扶梯或自动人行道的静电问题容易引起部分使用者的恐慌和畏惧心理，所以应采取措施预防和释放自动扶梯或自动人行道由于运动摩擦所产生的静电。目前市场上已经有成熟的静电处理方案可供选择，如静电刷或者静电滚轮。

十八、增加自动启动或加速的自动扶梯或自动人行道的最小名义速度以及加速度的要求

标准要求由使用者的进入而自动启动或加速的自动扶梯或自动人行道（待机运行），在该使用者到达梳齿与踏面相交线时应至少以0.2倍的名义速度运行，之后的加速度应小于0.5 m／s2（考虑行人平均行走速度是1 m／s）。为了防止使用者避开控制元件，可能需要建筑结构上采取措施。

本要求对自动启动或自动由待机运行进入正常运行的自动扶梯及自动人行道的初速度和加速度做出了详细的规定，有别于之前标准仅对启动方式的规定。这些是从人体工程学的角度提出的一个具有实际意义的要求。使用者踏上梯级或踏板时，合适的设备初速度及之后的加速度要在保证运输效率的同时符合人体生理上对速度的适应性，同时还要考虑那些行动不便或携带行李的使用者的安全。

其中的“控制元件”是指感应使用者的经过而自动启动或加速自动扶梯或自动人行道的装置。为防止该装置不能正常感应使用者的经过，可以在建筑结构上采取措施确保其正常工作的有效性。如使用触点踏垫作为感应装置，则在建筑结构上应确保使用者必须经过触点踏垫才能进入到自动扶梯或自动人行道的梯级或踏板上，防止使用者从触点踏垫的侧面直接进入自动扶梯或自动人行道而不被感应到。

十九、增加了验证新设计的产品满足本标准安全要求和（或）保护措施的方法

本标准要求对于每一款新设计的自动扶梯或自动人行道，应列出制造商应按“第5章安全要求和（或）保护措施”及相关子条款中所描述的安全要求和（或）措施进行验证的方法。此外表中未列出的二级子条款，但这些条款对于验证是必要的。制造商应保存所有的验证记录。

按照本标准要求进行机械试验时，可给定允差值。并且制造商应提供相关的具体资料，试验报告和证书。

此条款规定了第五章及相关子条款内容的检验方法。共有4种检验方法，分别为试验、测量、计算和目测，这4种检验方法的意义分别在表的备注栏中进行了说明。

制造商提供产品的同时，还应持有本条款规定的相应文件资料，以证明其产品在某些方面的特性或能力。例如：自动扶梯或自动人行道的链条、扶手带和梯级（踏板或胶带）和围裙板等部件无法（或非常困难）在现场进行相应安全要求的试验，以及金属结构受力、自动人行道的满载制动距离和电磁兼容性等安全要求试验在现场进行是非常困难的，而且出于试验成本和风险的考虑，通过制造商提供的相应文件资料来证明是可行的，风险也是可以接受。同时这些证明文件的类型和获取亦有着相应的制度要求，例如：通过相应的有资质的第三方检验机构的部件型式试验或相关委托试验所取得的证书或试验报告。

二十、增加了指令标志“握住扶手带”、禁止标志“禁止使用手推车”（见图1、图2）

图1 指令标志“握住扶手带”

图2 禁止标志“禁止使用手推车”

与上个版本的标准相比，本标准规定的标志减少了“站立时面朝运行方向，脚必须离开梯级边缘”的告示，其原因是脚被梯级边缘夹入的风险已通过增加裙板毛刷等方式得以的降低，其残留风险已经可以接受，不再需要特别的提示。

同时“如当地情况需要，可增加禁止标志，例如，‘禁止运输笨重物品’和必须遵守标志如‘赤脚者不准使用’”是适用性规定，并非任何场所均必须配备，如在某些场所内不存在笨重物品运输的可能时，则可不设置“不准运输笨重物品”标志；而是否设置“必须穿鞋使用（或赤脚者不准使用）”标志取决于所在地的风俗习惯。

二十一、增加了有关用于输送购物车和行李车的自动扶梯和自动人行道的要求

新版标准明确了自动扶梯上禁止使用购物手推车或者行李推车，其原因是没有办法防止滥用、过载或者超宽使用。因为购物手推车或者行李推车的使用者是乘客，不是经过培训的专业人员，因此没有办法避免由于滥用、过载或者超宽使用而引发的风险，所以规定禁止使用。为了防止使用，本条款规定了采用屏障限制进入的方法。本条款也提出了一种例外情况，即满足一定条件的使用，如：

——购物车或行李车的设计应保证安全和正确地装载；

——购物车或行李车装满货物时最大重量应不超过160kg；

——购物车或行李车应自动锁停在自动人行道的倾斜部分；

——购物车或者行李车应设置制动或阻挡装置。

——购物车或行李车应有防夹装置（缓冲装置）以减少挤夹的风险。

——为了能安全地离开自动人行道，购物车或行李车的后轮能推动前轮滚过梳齿板。前轮或阻挡装置应能够轻易地离开梯级。

——应在周边区域设置导向装置以确保购物车或行李车正确进入自动人行道。

——应设置安全标志和正确使用购物车或行李车的指示标志。

该条件就是生产商和使用客户必须按照ISO／TS 14798：2000《电梯、自动扶梯和乘客传送带－风险分析方法》的风险评估方案进行测试，并且规定了测试的基本项目即基本指南。购物车或手推车在自动扶梯上时，仍留有至少400 mm的空间的目的是为了防止当购物车或手推车由于意外原因无法从梯级上离开或滑动时，乘客仍有足够的空间从其旁边通过，降低形成拥堵挤压的伤害风险。

本标准明确了允许在自动人行道上使用符合EN 1929－2《超市购物车 第2部分：用于载客传送带的带或不带儿童座位的超市购物车的要求、试验和检验》和EN 1929－4《超市购物车 第4部分：用于载客传送带的有或无儿童乘坐设备的带附加载货设施的超市购物车的要求和试验》设计规范的购物车，但是仍然需要满足本条款规定的其他具体要求。