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          為什么不銹鋼是可持續建筑的理想選材?

          文章出處: 本站 人氣: 發布時間:2017-06-27

          可持續的建筑設計已成為當今社會普遍關注的問題。 可持續的建筑設計離不開綠色建材。如果從體現材料可持續性的各方面如長期使用性能、對能源和水資源的消耗、對環境的影響、回收等方面對建筑材料進行對比,可發現,不銹鋼材料在這方面一直可以贏得高分,尤其是對于使用壽命在30年以上的建筑物。

                  不銹鋼在可持續設計方面有哪些優勢?

                  1、優異的耐腐蝕性

                  材料的耐腐蝕性與建筑的可持續性有直接聯系,仔細地選材和提出技術條件十分重要。腐蝕會破壞建筑美觀和結構完整性,必須提前進行材料更換。 如果不得不更換建筑物的任何材料,那么建筑對環境的整體影響顯著增大。腐蝕會導致材料的大量損失,需要用新材料替換,進而增加了能源的消耗和廢物的排放。

                 污染嚴重的環境,存在除冰鹽或沿海海鹽的環境以及酸雨,加劇了大多數普通建筑材料的腐蝕。例如,銅和鋁暴露在鹽和污染的環境中的腐蝕率通常是不銹鋼的10到100倍。

                  如果不銹鋼選用正確,維護得當,則不銹鋼建筑可保持其完好狀態長達數十年甚至幾個世紀。在如此長的使用壽命后,不銹鋼的高價值和低腐蝕率,還能確保它使用壽命結束后高比例地被回收再利用。

                  2、優異的長期性能

                 盡管不銹鋼是相對較新的建筑材料,但它對國際建筑設計的影響是巨大的。有很多采用不銹鋼建造的著名建筑,已經使用了80-100年,而外觀仍光新如初,材料也無需更換。

                  3、不銹鋼再生成分比例高,可100%回收再利用

                  不銹鋼生產者在生產不銹鋼時會盡可能使用不銹鋼廢料,但由于材料的使用壽命長,廢料在市場上不總是那么容易買到。據估計,全球不銹鋼再生成分的平均比例為60%,歐美國家不銹鋼中再生成分比例達75-90%

                 不銹鋼可以100%回收再生,而不會降級進行循環利用,因此它可以無限次地進行循環利用來制造出更多的不銹鋼。

                  設計師還應該考慮建筑材料在使用壽命終止后被回收再次利用的可能性,這樣可減少產生的建筑垃圾。并不是所有金屬材料都能夠回收再利用而不影響性能,而不銹鋼則可以做到無限次重復利用而不會發生性能的變化,顯然這樣對環境更加有利。

                 另一個因素是腐蝕損失。如果建筑材料被腐蝕掉了,需要用新生產的材料來替代。不銹鋼在使用期間沒有任何金屬損失,因此對環境幾乎沒有與金屬退化相關聯的負面影響。

                 鑒于不銹鋼廢料價值較高,使用壽命結束后92%的不銹鋼都被回收。 

                 4、降低能耗

                 不銹鋼屋面和墻面板有助于減少建筑物的能源要求和城市熱島效應。不加涂層的裸露的不銹鋼表面能夠滿足陡坡屋面太陽反射指數 (SRI) 的要求,該要求是美國綠色建筑委員會綠色建筑評價體系(LEED)為降低屋面熱島效應而對陡坡屋面提出的,要求對于>2:12的陡坡屋面,SRI大于或等于29。

                 比如,現今流行的專有牌號低反射無涂層不銹鋼產品的SRI 值在中等風力時是39到45之間,在更高風力時是55到61,適用于奧氏體304和316不銹鋼以及雙相不銹鋼。拋光表面如No.4號表面SRI值更高。有個專利No.4號表面的SRI值在中度風力時為60。

                 用在鋁和鍍鋅鋼上的高散射性和SRI值的專用涂層也可同樣用于不銹鋼。只要金屬表面光滑,不同金屬帶涂層的SRI值沒有明顯區別。因此,帶有專用高SRI值涂層的不銹鋼也可以滿足綠色建筑評價體系LEED對低坡屋面的要求(比如SRI>78)。使用涂層不銹鋼相對于其他金屬的主要好處是基層的抗腐蝕能力顯著提高, 延長了在高鹽度和污染的環境中的使用壽命,減少了對涂層的依賴。在這方面,不銹鋼的性能與其他無涂層的金屬相似,比某些常用的屋面材料要好(表1)。此外,不銹鋼的低腐蝕率有助于保存SRI值經久不變(只需定期清理積聚的灰塵)。


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                 有好幾家公司生產涂層處理的不銹鋼卷板,他們都使用Kynar 涂料(比如,馬來西亞吉隆坡機場的屋面是Kynar涂層316 不銹鋼)。如前面所述,當使用Kynar(或其他高SRI 涂料)時,只要表面均勻滑,與底層的金屬就沒有關系。只要簡單地在訂購涂層處理不銹鋼卷板時提出高SRI 涂層的要求。

                 使用不銹鋼的前期費用較高,但是為了讓工程實現可持續設計的目標,壽命周期成本應放在首位。在工業污染及/或含鹽的惡劣環境中,涂層的壽命會更短,而鍍鋅鋼要依賴長時間嚴格的涂料維護。比如,在德克薩斯州沿海地區嚴重工業污染的環境中,一個經涂層處理的鍍鋅鋼板屋面在3 年后發生穿孔(現已換成不銹鋼)。因此場地條件、建筑物設計壽命和適當的維護應該是選擇材料時的主要因素,而不同類型的金屬各有適合的用途。

                 5、保護環境

                 不銹鋼在很多方面減少了對于環境的不利影響。無涂層的不銹鋼板不產生任何排放物,如用于屋面、外墻和遮陽幕,能使建筑的能耗最低。不銹鋼清潔工作既不會對環境造成危害也不需要危險的化學物質,如人們對舊時建造的克萊斯勒大廈和帝國大廈,僅使用溫和的洗潔劑、水以及細研磨粉末,便使其恢復了原貌。

                 大量的研究對從多種屋面材料流下的降雨徑流(比如瀝青、金屬、瓦)進行了檢驗。主要目的是確定這些徑流對植物和野生動物是否有毒,什么時候水可以收集用于飲用。

                 瑞典的一項研究將不銹鋼與其他金屬屋面材料進行了對比,見表2。不銹鋼徑流中鎳和鉻含量極低,低于檢測限。所有的樣本都在通常飲用水鎳鉻濃度限值以內。這表明由不銹鋼屋面釋放出來的鎳和鉻含量很低,不會對生態造成毒性。而徑流中鋅和銅的含量高出很多。很多人沒有認識到,鋅是潛在的生物滅殺劑,生物滅殺劑會殺死植物、魚類和甲殼類動物。


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                 在其他普通的屋面材料的徑流中也發現了金屬。表3歸納了在澳大利亞、華盛頓和俄勒岡州進行的幾種屋面材料的研究數據。在干旱期濃縮水可能帶有生態毒性。因此,有些屋面材料不建議在環境敏感的地區使用。


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                 美國環境保護署(EPA)為飲用水設定了最大的污染物含量指標。不銹鋼屋面流下的徑流金屬含量極低,所以不銹鋼不僅適合環境敏感地區(比如濕地或環境脆弱的水交換率低的港口),也適合將徑流作為飲用水使用的區域。

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