Pour des raisons optiques, mais aussi d'entretien, les façades en verre doivent être nettoyées tous les quelques mois. Les robots de nettoyage des vitres, qui suivent un rail ou sont suspendus au toit, se déplacent librement sur la façade. Certains modules utilisent des ventouses ou des ventilateurs qui poussent le robot vers la façade pour le stabiliser. Si des solutions spécifiques peuvent s'avérer intéressantes pour les grands bâtiments, les bâtiments plus petits s'appuieront sur des systèmes standard. Les développements actuels visent à suspendre des plates-formes mécaniques par deux cordes afin qu'elles puissent se déplacer relativement librement verticalement et horizontalement sur la façade. Le nombre croissant d'immeubles de grande hauteur (50% de tous les immeubles de grande hauteur dans le monde sont actuellement construits en Chine) rend l'automatisation du nettoyage des façades plus intéressante. Il n'y a que quelques robots (travaillant de manière autonome), mais il existe de nombreux dispositifs robotisés commandés à distance par des nettoyeurs depuis le sol ou le toit. Avec le nombre croissant de parcs solaires dans le monde, leur nettoyage régulier fait l'objet d'une attention accrue pour maintenir leur efficacité dans la conversion de l'énergie électrique. De nombreux produits robotisés sont arrivés sur le marché comme alternative au dépoussiérage manuel des panneaux par des jets d'eau. Pour les panneaux solaires inclinés, de nombreux robots de nettoyage se déplacent sur des rails horizontaux fixés aux bords supérieur et inférieur des modules, de sorte qu'un seul robot peut nettoyer une rangée de panneaux solaires. Pour les panneaux horizontaux, les dispositifs robotisés se déplaçant librement et partiellement autonomes sont plus courants.
Niveau de distribution
Des robots personnalisés conçus pour un bâtiment particulier ont été introduits sur la pyramide du Louvre, produite par Robosoft, la Messehalle de Leipzig et la gare centrale de Berlin (Lehrter Bahnhof) par Fraunhofer. Un aperçu des premiers systèmes de nettoyage de fenêtres et de façades a été réalisé dans le cadre d'un projet de recherche européen. Pendant longtemps, aucun de ces robots n'a trouvé une large utilisation industrielle. Cependant, la pyramide du Louvre est toujours nettoyée par un robot fourni par Serbot maintenant (montre un exemple de produit de la société). De récentes start-up ont vu le jour avec des systèmes relativement simples composés d'un treuil et d'un élément de nettoyage mobile pouvant être utilisés sur toute façade verticale avec accès au toit. De tels concepts existent également à plus grande échelle avec des manipulateurs industriels installés dans un ascenseur de nettoyage conventionnel, comme l'a récemment introduit Skyline Robotics ou, de manière similaire, Auconic. Le Gekko Facade de Serbot peut se déplacer dans toutes les directions sur des surfaces inclinées, verticales ou même en surplomb, ce qui lui permet de grimper sur des dômes et autres irrégularités. L'entreprise affirme que l'application des robots grimpeurs va rapidement se développer, car les bâtiments à panneaux solaires nécessitent un nettoyage régulier, en particulier dans les zones riches en poussière ou arides. Un exemple est le robot Kite de Kite Robotics, qui nettoie la verrière au-dessus des escaliers de la nouvelle ligne de tramway de la gare centrale d'Utrecht. Le nettoyage de façades par drones a été proposé par Aerones mais n'a jamais été lancé en tant que produit. Un autre développeur dans ce domaine est Aerial Power. Leur méthode de contrôle d'un corps volant pour le nettoyage de surfaces comprend un système de capteurs pour la détection des caractéristiques géométriques d'un objet et l'alignement d'un corps volant. Un défi pour les robots de nettoyage de façades est la complexité croissante des façades modernes avec des bords arrondis et des éléments de design. Le fabricant Nihon Bisoh aborde ce problème avec un robot se déplaçant sur des rails horizontaux autour du bâtiment. Un élévateur à déplacement vertical peut transférer le robot sur un autre rail ou aider à combler les lacunes de la façade. L'essor de l'installation de panneaux solaires a généré l'apparition sur le marché de plusieurs produits ou prototypes. De nombreuses installations destinées aux environnements désertiques, où l'eau est chère, utilisent des brosses de nettoyage qui fonctionnent sans utiliser d'eau. Le robot de nettoyage solaire Mirai est spécifiquement conçu pour le nettoyage des panneaux solaires. D'autres robots de nettoyage de panneaux solaires ont été proposés, comme Nomadd et Serbot. Le robot israélien Ecoppia E4 est conçu : pour garder les panneaux solaires à l'abri de la poussière dans les conditions difficiles du désert. La société affirme que des taux de retour sur investissement de 1,5 à 4 ans peuvent être atteints grâce à la conception allégée du système. L'une de ses caractéristiques est l'utilisation de brosses en microfibres qui ne nécessitent pas d'eau. Alion utilise un concept en deux parties composé de deux systèmes de robots : Rover, qui installe les panneaux solaires, et Spot, qui les nettoie. Alors que tous les fabricants de robots répertoriés dépendent de robots mobiles qui se déplacent au-dessus du panneau solaire, le drone SolarBrush d'Aerial Power’est créé pour augmenter l'efficacité de la production d'énergie solaire par ventilation ou partiellement mécanique grâce à une brosse légère à une fraction du coût du nettoyage manuel.
Considérations sur les coûts et avantages et défis marketing
Les robots de nettoyage de vitres permettent de réduire les coûts, principalement en améliorant la sécurité et la productivité. Les préoccupations concernant la sécurité des travailleurs semblent s'accroître, car des accidents se produisent régulièrement et les bâtiments sont construits de plus en plus haut. Les autres avantages de ces robots sont les suivants :
- Garantie d'un processus de nettoyage continu, même dans le cas de niveaux de service axés sur le rendement, grâce à des équipements installés en permanence sur le bâtiment.
- Prévisibilité des coûts grâce à une planification déterministe des travaux.
- Objective verification of service provision
- Réduction de la dépendance à l'égard de la météo et de l'heure de la journée
La qualité de la prestation de services doit être vérifiable. Dans le cadre des politiques de tarification actuelles, dans lesquelles une procédure d'appel d'offres est utilisée pour attribuer le contrat au soumissionnaire le plus bas, les niveaux de service orientés vers les intrants pour la gestion des installations techniques (FM) peuvent difficilement être mis en œuvre dans la qualité requise.
Un facteur essentiel pour le marché cible est la période d'amortissement de tout investissement spécifique au FM. En effet, l'industrie du FM est généralement associée à un faible niveau de dépenses en capital. Normalement, il doit y avoir un retour complet sur investissement dans un délai d'environ trois ans. Par ailleurs, certains fournisseurs fondent leur politique de dépenses d'investissement sur la durée globale de leur contrat de maintenance d'un bâtiment spécifique, qui peut aller de un à 15 ans. Un facteur qui pourrait revêtir une importance croissante est la pénurie de travailleurs prêts à nettoyer les façades manuellement à l'avenir..
Comme les robots peuvent être commandés à distance depuis le bas ou se déplacer de manière totalement autonome, les nettoyeurs humains n'ont plus besoin de grimper sur les façades. Cela réduit fortement le risque d'accident et explique les dispositions de sécurité moins strictes pour les robots par rapport aux nettoyeurs humains..
Une étude de cas sur la rentabilité d'un prototype de système de nettoyage de fenêtres et de façades a été résumée comme suit :
- Le coût présumé du système devrait être inférieur à 50 000 euros à la vente..
- Les coûts de fonctionnement sont inférieurs à 3 000 euros par an.
- La vitesse totale de nettoyage est supérieure à 200 m 2 par heure..
- Le système est utilisable sur des surfaces de façade de moins de 7000m
- La réduction des coûts peut atteindre 5 euros par mois.
- Outre l'aspect financier, la qualité du nettoyage est toujours considérée comme un problème.
En particulier pour les appartements de luxe, où une fenêtre avec vue sur la ville coûte cher, la saleté qui reste dans les coins de la fenêtre est à proscrire.
Pour utiliser de manière optimale les robots de nettoyage de vitres, certains critères doivent être respectés lors de la conception d'un bâtiment. Cependant, les architectes sont souvent réticents à adapter leurs plans de construction aux besoins des robots. Par conséquent, les particularités de la construction (telles que les arcades, les balcons ou les entrées) empêchent souvent l'utilisation des robots..
Si la plupart des parcs solaires sont encore nettoyés manuellement, la part des installations nettoyées avec des robots est en augmentation. Avec l'explosion du nombre de parcs solaires et l'augmentation de la taille des parcs, le nettoyage avec des robots est considéré comme de plus en plus intéressant. En particulier dans les régions désertiques, où l'eau est chère, les robots offrant un nettoyage sans eau s'avèrent rentables.