不锈钢在建筑围护系统及结构中应用

0.019 0.005 0.005 0.00028
0.025 0.04 0.009 0.00559
0.111
0.023 0.0033
0.810 2.190
1.15 0.846
0.212 0.371
0.0229 0.0432
腐蚀速率 , 来源： 讲座
Cost
Steel (hot-dip galvanized) Stainless Steel (colored)
碳钢 板带 型钢
不锈钢 锌板 铜 电线 铝 带材 挤压件 铸件
回收率 再利用率
25-35 **
70
≤95 **
97
60 - 90**
92
23 **
33
0*
>90
0*
70
*
70
≤100 *
70
材料
镀锌板或锌板 铜 304
不锈钢
屋面金属流失率2
2800-3000 1300-2000
:0.3-0.4 :0.25-0.3
304 盐雾试验
. 2D 表面 低反射率, 均匀一致的灰色 屋面用2D表面采用毛化辊轧制
建筑用不锈钢选材,设计和维护
. 2B 表面； 与2D相比，表面粗糙度更小，较高的光亮度 外观差异较大
光亮退火 () 抛光 高表面光泽度, 镜面 不明显的抛光条纹 微小划痕经过抛光可去除
建筑用不锈钢选材,设计和维护
影响 • 储存和循环利用水资源 • 健康卫生的室内环境 • 低排放材料和自然光
பைடு நூலகம்
耐久性建筑与不锈钢
不锈钢建筑材料
高耐久性
优异的耐腐蚀性能，较高的强 度，50-100年服役寿命
经济节约
使用寿命长，安装简单、不 需要维护，寿命周期成本低
环境友好
100% 可回收, 无有害气体排 放，屋面金属流失率低
克莱斯勒大厦, 1930 屋面材料: 304
耐久性建筑与不锈钢材料
不锈钢建材—高耐久性
材料
316 304 430 3003
软碳钢
苛刻海 洋气候
**
0.0003
苛刻海 洋气候
*
0.0001
海洋气 候**
0.00003
农村* 0.00003
0.0004 0.0001 0.00008 0.00003
0.002 0.0006 0.0004 0.00003
不锈钢在建筑围护系统及结构中应用
内容
• 耐久性建筑与不锈钢 • 建筑用不锈钢选材,设计和维护 • 建筑维护系统应用举例 • 不锈钢结构件用途
耐久性建筑与不锈钢
耐久性建筑要求
• 长寿命设计 • 节省材料, 减少废物 • 避免服役过程中更换材料 • 回收和再利用率高 • 减少废物堆放 • 保护资源与环境 • 能源和水资源消耗最低化 • 有害物质排放最低化，减少对周围环境
建筑用不锈钢选材,设计和维护
不锈钢无需维护 因素: 盐 (氯化物), 二氧化硫, 悬浮物
Photos courtesy of TMR Consulting
430
304
316
选择304、443不锈钢
• 农村/郊区 • 低、中等程度污染
选择316、341465不锈钢
• 污染 • 城区，中高度污染 • 低、中度工业 污染 • 沿海和除冰盐 • 低、中度暴露
Stainless Steel
time (year)
耐久性建筑与不锈钢材料
不锈钢建材— 低寿命周期成本
• 碳钢每5-10年需进行维护 • 涂层不锈钢每15-15年 进行
维护 • 不锈钢每30-50年进行维护
: “ &” 2010
耐久性建筑与不锈钢材料
不锈钢建材—环 境 友 好
➢几乎100%再回收 ➢无有毒气体排放 ➢屋面金属流失率低 ➢降低能耗和城市热岛效应
25 20 15 10
5 0
0.001
Ra 0.5 微米
0.01
0.1
1
表面粗糙度Ra，微米
10 香港会展中心 316 不锈钢 扶手，粗糙表面受海水溅射
建筑用不锈钢选材,设计和维护
获得均匀一致的外观
• 使用同一个供应商提供的同 一个钢卷或同一批次的钢卷
• 标记轧制方向，并标注序号 • 按同一轧制方向进行安装 • 按顺序号逐张安装 • 不这样做的后果是出现色差
建筑用不锈钢选材,设计和维护
建筑用不锈钢选材,设计和维护
高耐蚀不锈钢应用场合
• 工业污染 • 高二氧化硫浓度 • 高浓度悬浮颗粒 • 沿海和除冰盐 • 盐水溅射和浸泡 • 未清洗冲刷部位 • 除冰盐沉积
建筑用不锈钢选材,设计和维护
不锈钢表面粗糙度至关重要
腐蚀速率
Photo courtesy of the Nickel Institute
和纹（振纹表面） 不锈钢刷 或非金属研磨片 原料 8K或 细小、杂乱纹路 标样
建筑用不锈钢选材,设计和维护
金属
304/316 2205 碳钢 400 铜 3003
热膨胀 ºC x 10-
6 16.9 13 12 13.9 16.9 23.2
热导率 ()
0.16 0.23 0.54 0.26 3.86 2.04
建筑用不锈钢选材,设计和维护
影响不锈钢腐蚀的因素
• 污染 • 酸雨 • 二氧化硫气体及颗粒 • 暴露于海边或除冰盐环境 • 天气条件 • 维护 • 设计规范 • 缝隙 • 表面 • 表面粗糙度和应用方法 • 存放、施工和清洁
耐久性建筑与不锈钢材料
不锈钢建材用途
➢ 建筑围护系统：屋面、幕墙 ➢ 建筑结构：结构杆件 ➢ 市政公共设施吊顶、内墙、扶手、门厅 ➢ 家居厨卫内装饰 ➢ 电梯门、轿厢
建筑用不锈钢材料
• 奥氏体 • 300系列 (304, 316) • 可冷作硬化, 易于成形和弯曲 • 无磁性 • 铁素体 • 400系列 （430、443，445，447) • 有磁性 • 双相 • 奥氏体/铁素体 (2205) • 更耐蚀 • 高强度 • 有磁性
建筑用不锈钢选材,设计和维护
不锈钢表面状态
表面加工代号
描
述
.2D
冷轧后，经退火酸洗，具有光滑表面，光泽度低。
.2
冷轧后，经退火酸洗，再经毛面辊轻度冷轧，表面具有 低光泽
.2B
冷轧后，经退火酸洗，再经光辊轻度冷轧，表面具有适 当光泽。
.4(320#) 冷轧退火酸洗后，研磨加工至320＃,研磨条纹呈短线状。
(320#)
冷轧退火酸洗后，用320＃粒度研磨抛光至连续纹路， 研磨条纹呈直线状。
冷轧光亮退火，获得高光泽度表面
. 4 表面
建筑用不锈钢选材,设计和维护
发纹表面
建筑用不锈钢选材,设计和维护
研磨方法影响耐蚀性能
最佳耐蚀性 油磨 砂带 定期更换砂带 表面粗糙度小于 0.3 μm 最差耐蚀性 氧化铝干磨 砂带未更换 表面粗糙度大 表面擦划伤