ASSET / BUILDING
办公楼与外墙检查:在任何东西掉落之前检查玻璃和饰面
建筑外墙上有瓷砖、石材、金属板、玻璃和招牌——从高处坠落时都很危险。本指南区分无人机可以从外墙检查一直依赖的吊篮和绳索手中接过什么,以及它们做不到什么。
本页内容
办公楼从哪里开始劣化
外墙材料因年代而大不相同。较老的建筑多为瓷砖、砂浆和石材饰面;较新的高层建筑大多采用幕墙——悬挂在框架上的玻璃和金属板。它们的劣化方式不同,但共同点是固定件和接缝密封最先失效。
| 部位 | 典型缺陷 | 漏检的后果 |
|---|---|---|
| 瓷砖、砂浆与石材 | 剥离、开裂、掉落、锚固件锈蚀 | 碎片落到人行道上 |
| 幕墙玻璃 | 玻璃开裂或破碎、压条移位 | 玻璃坠落 |
| 金属板与百叶 | 螺栓松动、腐蚀、变形 | 强风中面板脱落 |
| 密封胶接缝 | 硬化、开裂、脱粘 | 隐蔽固定件的渗漏与腐蚀 |
| 标牌、广告牌、屋顶设备 | 支架锈蚀、螺栓缺失 | 标牌或设备掉落或倾覆 |
当前的检查及其痛点
办公楼的外墙检查以吊篮(从屋顶悬挂的吊船)和绳索作业为主。许多高层建筑配有擦窗吊篮,但用于检查需要排期,而且强风时必须停止。没有吊篮的建筑则必须租用脚手架或高空作业车。
| 方法 | 优势 | 痛点 |
|---|---|---|
| 吊篮上敲击与目视 | 动手敲击,可立即临时处置 | 每次下放只覆盖一条窄带,遇风停工,需要数天 |
| 绳索作业 | 能到达吊篮够不到的面 | 熟练技术人员少,坠落风险 |
| 脚手架与高空作业车 | 可靠的近距离接近 | 占用道路、交通管制、搭设费用 |
| 地面变焦与红外 | 快速且便宜 | 对上层楼面角度过浅;细节丢失 |
在市中心,保护下方行人成为最大的工作量:围住人行道、派人警戒,有时还要占用道路。考虑到租户的营业和行人流量,作业往往被推到夜间和周末。
无人机改变了什么
无人机把相机送到高墙前,在一致的条件下拍摄整个墙面。吊篮需要数天的墙面,可以很快覆盖完。红外筛查瓷砖剥离;高分辨率影像显示裂缝、密封胶失效和生锈的固定件。三维模型把每一项发现都对应回图纸。
| 方法 | 典型机型 | 最适合 |
|---|---|---|
| 高分辨率成像与三维 | 配备高分辨率相机的通用无人机 | 裂缝、密封胶、固定件锈蚀、围护结构整体概况 |
| 红外勘察 | 配备热成像/可见光一体相机的无人机(如搭载热成像载荷的 DJI Matrice 级别) | 筛查瓷砖和砂浆剥离、渗漏痕迹 |
| 系留飞行 | 配备系留系统的无人机 | 繁忙街道,降低坠落风险 |
| 屋面与标牌勘察 | 小型通用或自主无人机 | 标牌和设备支架、防水、防雷 |
要在拍摄前就能叫出各种缺陷的名字,请阅读外墙缺陷的类型及其辨别方法(Airffic World)。
克服环境
对无人机而言,商务区拥挤、阵风多、GNSS 不可靠。在高楼之间,卫星信号反射,位置漂移(多径效应)。风在楼角和街道峡谷中加速并改变方向。而且下方总有人。
从影像到决策
一栋高层建筑的全面调查会产生数千张影像。辨别哪一层、哪一面、哪一块板,挑出缺陷并与上次比较——机器在这些方面帮助很大。判断某物是否可能坠落,仍然要由人来决定。
| 步骤 | 机器做什么 | 人负责什么 |
|---|---|---|
| 定位 | 构建三维模型,把影像映射到立面和面板编号 | 检查建筑与图纸不符之处 |
| 检出 | 提出裂缝、剥落、锈蚀和密封胶失效(深度学习) | 检查漏检和误报 |
| 红外判读 | 根据温差标记剥离候选区域 | 排除反射、阴影和设备发热;抽样敲击确认 |
| 变化检测 | 与上次的差异 | 解读进展的含义 |
| 评定 | — | 坠落风险、应急措施、定期报告中的记录 |
记录外墙最有力的方式是逐块面板记录,每块都有 ID。按面板积累影像、缺陷和维修历史,下次检查就能从“全部检查”转为“检查有变化的部分”。若能与 BIM 或楼宇管理系统联动,则更好。
规则与责任
在日本,《建筑基准法》第 12 条建立了定期报告制度:特定用途和规模的指定建筑物的所有者或管理者,须委托建筑师等有资格的人员进行检查,并按指定行政机关规定的间隔(一般为六个月至三年)向其报告。与建筑本体分开,建筑设备和防火设备另有各自的定期检查和报告规定。
关于外墙,2008 年的告示修订规定:对于瓷砖、石材和砂浆外墙,自竣工、外墙翻修或上一次全面敲击检查起超过十年后,须对坠落时可能伤及行人的部位进行全面敲击检查或同等方法的检查。2022 年 1 月的修订明确规定,可以采用精度与检测锤敲击相当或更高的无人机(无人航空器)红外调查,国土交通省也已发布包括无人机在内的红外调查指南。请注意,全面敲击检查的概念并不能直接套用于幕墙的玻璃或金属板;检查内容必须按材料逐一确定。
其他城市也强制要求定期外墙检查:纽约市要求六层以上的建筑每五年检查一次外墙(FISP);新加坡自 2022 年起要求超过规定高度且楼龄超过 20 年的建筑每七年检查一次外墙(允许由经认可的无人机服务商进行目视检查);香港要求对楼龄 30 年或以上的私人楼宇进行定期检验。无人机能用到什么程度,还取决于各城市的飞行规则。在日本,外墙飞行往往属于特定飞行——在人口集中地区上空,或距人或物 30 m 以内——视条件需要许可或批准。可在各国法规中比较各国情况。
来源:国土交通省:无人航空机的许可与承认手续(特定飞行)无人机外墙调查如何与业主已在提交的定期报告相衔接,请参阅如何不搭脚手架用无人机调查外墙(Airffic World)。
无人机做不到的事
- 固定件的紧固程度:固定面板或玻璃的螺栓是否松动,往往无法从外部看出。需要用手或从内部检查。
- 玻璃内部的缺陷:可能导致钢化玻璃自爆的内部夹杂物,在照片中看不见。
- 条件不佳时的红外:阴天、潮湿的墙面、无日照的面、玻璃和金属表面都可能掩盖剥离。
- 应急措施:如果有东西即将掉落,拆除或固定它需要人的双手。
- 判断与责任:有资质的检查员对定期报告中的结果负责。
2035 年:巡检真正运转的世界
以下是编辑部的展望。屋顶上有一个小型无人机机库。在安静的清晨,无人机沿固定路线巡视外墙,以与上次相同的姿态拍摄每块面板。楼宇管理系统只列出发生了变化的面板 ID。
吊篮径直下到发现问题的位置。人行道不再因检查而封闭数日。外墙检查从几年一次的大工程,转变为守护街道安全的日常工作。
PREPARATION
飞行前准备清单
勾选结果保存在本设备上(如已登录,也会保存到您的共享账户)。这只是学习辅助工具,不能作为许可或安全的证明。
该资产的案例
- 布鲁克林陆军码头:翻新前对电梯井和机电管井进行无人机扫描Brooklyn, New York, United States
- 荷兰某市政当局:用无人机评估一栋 1930 年代地标建筑危险阁楼的状况Netherlands
相关论文
- Deep Learning-Based Crack Damage Detection Using Convolutional Neural NetworksCha, Y.-J. 2017
- Autonomous Structural Visual Inspection Using Region-Based Deep Learning for Detecting Multiple Damage TypesCha, Y.-J. 2018
- Autonomous UAVs for Structural Health Monitoring Using Deep Learning and an Ultrasonic Beacon System with Geo-TaggingKang, D. 2018
- Advances in Computer Vision-Based Civil Infrastructure Inspection and MonitoringSpencer, B. F. 2019
- Visual monitoring of civil infrastructure systems via camera-equipped Unmanned Aerial Vehicles (UAVs): a review of related worksHam, Y. 2016
- Unmanned Aerial Vehicles (UAVs): A Survey on Civil Applications and Key Research ChallengesShakhatreh, H. 2019
各国资料来源(76)
- Study on diagnostic methods and standards for non-contact exterior wall inspection (FY2018)JP · 日本建築防災協会・建築研究所(国交省 建築基準整備促進事業)
- Study on non-contact exterior wall inspection methods and standards (FY2017)JP · 日本建築防災協会・建築研究所(国交省 建築基準整備促進事業)
- 台风季:技术守护高层建筑外立面CN · 中国城市报(人民日报社)
- 无人机与 AI 将用于检查新建建筑外立面CN · 香港房屋委员会/房屋署
- 25 毫秒内发现建筑和道路缺陷的无人机IN · The Hitavada
- Circular on use of accredited drone service providers for periodic façade inspectionsSG · Building and Construction Authority (BCA)
- 国家发展部就无人机用于建筑检查的口头答复SG · Ministry of National Development (MND)
- 建筑外立面定期检查新规定将于 2022年1月1日起实施SG · Building and Construction Authority (BCA)
- 智能无人机:建筑外立面检查的变革者SG · Open Innovation Network(Enterprise Singapore 系)
- ISDN Holdings 旗下 NovaPeak 获新加坡建屋发展局 100 万新元 AI 检查合同SG · Tiger Brokers ニュース(SGX 開示の要約)
- Approval of UA operations in SingaporeSG · ICAO(CAAS 発表資料)
- 检查无人机起飞:一家初创企业用技术颠覆建筑检查的“疯狂”想法SG · JTC Corporation
查看来源
规则、数字和案例均基于下列来源。未来情景与设计建议是编辑部的观点。
- 国土交通省:定期报告制度下的外墙调查(瓷砖、石材和砂浆饰面)国土交通省住宅局 · 已读全文
- NYC Department of Buildings: Façade Compliance (FISP)NYC Department of Buildings · 已读全文
- Building and Construction Authority, Singapore: Periodic Façade Inspection (PFI)Building and Construction Authority · 已读全文
- Hong Kong Government press release: Implementation of mandatory building and window inspection schemes commences (29 June 2012)HKSAR Government · 已读全文
- 国土交通省:无人航空机的许可与承认手续(特定飞行)国土交通省航空局 · 已读全文
来源已核对: 2026-10-22
如果您想通过照片检查外墙,请参阅AI 外墙检查服务涵盖的内容。