不锈钢在公共建筑设计中的应用

不锈钢在公共建筑设计中的应用

【摘要】不锈钢是建筑、楼房和结构所用的最耐用的材料之一。在公共建筑设计中选择使用不锈钢材料，除了使建筑拥有夺目的外观外，经正确选择的不锈钢具有更佳的耐久性、易维护性和安全性。这些内在的可持续性使其成为当代各类公共建筑设施的重要设计材料，成功地满足了建筑师们的要求，巩固了作为主要建筑材料的地位，并仍在继续发展，以迎接建筑设计新的挑战。

【关键词】不锈钢可持续可循环利用环保节能

一、引言

公共建筑是供人们进行各种公共活动的建筑，其内容很广泛，从办公建筑、商业建筑、旅游建筑到科教文卫建筑、通信建筑以及交通运输类建筑等均可列入公共建筑的范畴。

现代公共建筑对建筑设计的要求日益提高，人们往往对那些具有吸引力且空间开阔的建筑更感兴趣，而且伴随着绿色建筑和环保节能的浪潮，政府部门更多地要求建设能可持续性地发展——满足最少材料更新需要且能达到50甚至100年服务寿命的建筑。因此，建筑选材的耐腐蚀性，耐划伤、耐冲击性，维护要求，服务寿命，材料的可循环利用以及建筑物对能源和水的消耗等问题是材料选

择的重点。此外，公共安全问题，如防火和抗风性、抗震性能、栏杆和障碍设施的长期完好性等问题正变得越来越重要。而在众多的建筑材料中，不锈钢材料凭借着自身良好的特性获得一致的好评，这一点在服务寿命在30年或更长的建筑物上表现的尤为突出。

二、不锈钢的主要性能

不锈钢（stainless steel）指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。

不锈钢有很强的耐蚀性，不易产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可满足建筑师和结构设计人员的需要。

三、建筑用不锈钢牌号及规格：

在建筑领域常用的不锈钢牌号是304、304l、316、316l，以及相对较少的2205。304/304l、306/306l是最常用的建筑用不锈钢。它们具有相同的强度水平，并可容易的由机械成型或焊接而成实际建筑应用中的任何产品。

304不锈钢一般适用于气候可控的室内环境及具有轻度城市污

染的温和室外环境。如处于较高水平的污染时，应选用光滑表面的304不锈钢并进行定期清洁。

316不锈钢除含有与304等量的铬和镍外，还含有钼，因此更耐腐蚀。通常用在暴露于低/中度海盐腐蚀环境或中度工业污染或更高程度城市污染水平环境中。

四、在建筑中的应用：

一般而言，人们期望建筑能以最小的维护来提供格外长的使用寿命。这对建筑物外墙、屋顶和室内高处尤为正确。环境中的腐蚀性物质会加速建筑材料和保护性涂层的退化变质。对于无需涂层保护的不锈钢而言，相比于其他应用于建筑结构的金属材料，不锈钢的耐腐蚀性能具有明显的优势。

不锈钢在公共建筑设计中的应用具体有以下几个方面：

1.结构用途：

冷作硬化后的304和316不锈钢正越来越多地用于框架隐蔽化的玻璃幕墙、轻型天蓬及其他类型结构中。如马德里巴拉哈斯机场和曼谷素旺那普机场壮观的玻璃幕墙系统就是采用了不锈钢支撑，创造出惊人的外墙效果。

曼谷素旺那普机场管状大厅

2. 隐蔽区域：

敞向外界空气的建筑区域，如建筑物的入口处，比能被雨水冲洗到的部分更易被腐蚀。因为在无雨水冲刷或人为清洗时，大量颗粒沉积物（如污物、盐分、污染物）会在材料表面积累；当遇到来自潮湿空气中的水分时，如果所用材料耐腐蚀能力不够或涂层退化，腐蚀就会发生。因此建筑物入口的那些隐蔽区域选用更耐腐蚀的不锈钢材料更为合适。

入口不锈钢雨蓬

3. 外立面围护：

公共建筑物很多在城市中，建筑外立面每天都会暴露在汽车尾

气、生活烟气等城市污染中。对于建筑的外立面，大量被风刮起的磨损性粒子（如沙子）会导致建筑金属材料上的漆或涂层出现加速老化的现象。使用不锈钢材料作为建筑物的顶或外墙材料能很好地解决这些问题。因为不锈钢良好的耐腐蚀性能并不来自于表面涂层，沙暴或类似的天气情况可能会最终改变不锈钢表面的纹路，但是改变不了其内在优异的耐腐蚀性能。位于美国洛杉矶的迪斯尼音乐厅就是一个外立面运用不锈钢的典型建筑案例。该建筑外立面采用316不锈钢，振动抛光（乱纹）表面。由于建筑物造型的原因，其外立面不易清洗，尽管地处海边并暴露在中度城市污染环境中，但自2003年10月落成以来，其外立面建筑效果始终如一。

美国洛杉矶迪斯尼音乐厅

4. 室内外设施及装饰：

不锈钢因其具有耐用性、耐撞击和划痕损伤，以及可以提供多种类型表面状态和花纹，而在公共建筑室内外均获得了广泛的应用。浮雕式、喷丸处理、无方向划丝及no.4抛光等表面处理形式的不锈钢可广泛应用于诸如指示牌、电话台、展示柜、立柱包裹、电梯轿厢、花盆、废弃物回收箱以及墙壁护板等室内设施。不锈钢雕塑等不锈钢制品也是室内装饰的重要组成部分。

上海浦东机场候机厅不锈钢座椅及栏杆

除此之外，不锈钢也是制造公共卫生间隔断、纸巾盒、洗手池和其他物件的首选材料。这是因为在可能存在尿液暴露的环境中，不像涂漆或塑料表面那样，不锈钢可以迅速彻底地使用不含化学物

质的蒸汽来清洗消毒，同时不锈钢比陶瓷和搪瓷碳钢更具延展性和耐冲击性。

五、不锈钢的可持续性

除了可以提供长服务期、清洁时能避免使用有潜在毒性的化学清洗剂，不锈钢还在很多方面限制对环境的负面影响。不锈钢平均含有60%的循环废钢量；在建筑和基础设施里使用的不锈钢，一旦抵达其服务期的终点，估计可回收的比例高达92%。尤其是对304和316等普通奥氏体不锈钢来说，不锈钢不会被降级回收利用且重复回收利用不会使材料性能退化。

对于室内环境来说，不锈钢不像涂层钢、地毯等其他建筑产品，对于室内墙板不会产生任何排放物，低碳、环保。

国外对外立面墙和屋面材料的研究表明，常用的不锈钢屋面、墙面与砖、混凝土及木料相比，可以使建筑物少吸收热，如果做好屋面密封，使用空心墙，那么不锈钢这一性能改善作用可以得到更大的发挥。不锈钢的低腐蚀率可使屋面、墙面板更长久地保持这种高性能，只需偶尔清洗一下。在不锈钢上涂上高反射率的涂料，就可以进一步限制建筑物吸收的热量。

六、结论

不锈钢是用于公共建筑的最具可持续性的材料之一。因为它提供了长久的服务寿命，能降低能源需求，不需要使用化学清洗剂进行清洁并能使维护要求达到最小化。伴随着人们对绿色可持续建筑越来越高的兴趣，相信在未来的日子里，不锈钢在公共建筑领域的