不锈钢在建筑围护系统及结构中应用

1、不锈钢在建筑围护系统及结构中应用不锈钢在建筑围护系统及结构中应用内内 容容 耐久性建筑与不锈钢耐久性建筑与不锈钢 建筑用不锈钢选材建筑用不锈钢选材, ,设计和维护设计和维护 建筑维护系统应用举例建筑维护系统应用举例 不锈钢结构件用途不锈钢结构件用途 长长寿命寿命设计设计 节节省材料省材料, 减少减少废废物物 避免服役避免服役过过程中更程中更换换材料材料 回收和再利用率高回收和再利用率高 减少减少废废物堆放物堆放 保保护资护资源与源与环环境境 能源和水能源和水资资源消耗最低化源消耗最低化 有害物有害物质质排放最低化，减少排放最低化，减少对对周周围环围环境影响境影响 储储存和循存和循环环利用水利用

2、水资资源源 健康健康卫卫生的室内生的室内环环境境 低排放材料和自然光低排放材料和自然光耐久性建筑与不锈钢耐久性建筑与不锈钢高耐久性高耐久性优异的耐腐蚀性能，较高的强优异的耐腐蚀性能，较高的强度，度，50-100年服役寿命年服役寿命环境友好环境友好100% 可回收可回收, 无有害气体排无有害气体排放，屋面金属流失率低放，屋面金属流失率低经济节约经济节约使用寿命长，安装简单、不使用寿命长，安装简单、不需要维护，寿命周期成本低需要维护，寿命周期成本低耐久性建筑与不锈钢耐久性建筑与不锈钢克莱斯勒大厦克莱斯勒大厦, 1930屋面材料屋面材料: 304 材料材料苛刻海苛刻海洋气候洋气候*苛刻海苛刻海洋气候

3、洋气候*海洋气海洋气候候*农村农村*Type 3160.00030.00010.000030.00003Type 3040.00040.00010.000080.00003Type 4300.0020.00060.00040.00003Al 30030.0190.0050.0050.00028Cu0.0250.040.0090.00559Zn0.111NA0.0230.0033Cor-Ten0.8101.150.2120.0229软碳钢2.1900.8460.3710.0432腐蚀速率腐蚀速率 mm/yr, 来源：来源：Catherine Houska 讲座讲座耐久性建筑与不锈钢材料耐久性建筑

4、与不锈钢材料 time (year)CostSteel (hot-dip galvanized)Stainless Steel (colored)Stainless Steel碳钢每碳钢每5-10年需进行维护年需进行维护涂层不锈钢每涂层不锈钢每15-15年年 进行进行维护维护 不不锈钢锈钢每每30-50年年进进行行维护维护Source: Pascal PAYET-GASPARD “Stainless Steel & Sustainability”Baosteel Conference2010耐久性建筑与不锈钢材料耐久性建筑与不锈钢材料几乎几乎100%再回收再回收无有毒气体排放无有毒气体排放屋面

5、金属流失率低屋面金属流失率低降低能耗和城市热岛效应降低能耗和城市热岛效应材料材料屋面金属流失率屋面金属流失率,mg/m2镀锌板或锌板镀锌板或锌板2800-3000铜铜1300-2000304不锈钢不锈钢 Cr:0.3-0.4Ni:0.25-0.3耐久性建筑与不锈钢材料耐久性建筑与不锈钢材料回收率回收率再利用率再利用率碳钢碳钢 板带板带25-35 *70 型钢型钢95 *97不锈钢不锈钢60 - 90*92锌板锌板23 *33铜铜 电线电线0 *90铝铝 带材带材0 *70 挤压件挤压件Varies *70 铸件铸件100 *70 建筑围护系统：屋面、幕墙建筑围护系统：屋面、幕墙 建筑结构：结构

6、杆件建筑结构：结构杆件 市政公共设施吊顶、内墙、扶手、门厅市政公共设施吊顶、内墙、扶手、门厅 家居厨卫内装饰家居厨卫内装饰 电梯门、轿厢电梯门、轿厢耐久性建筑与不锈钢材料耐久性建筑与不锈钢材料 奥氏体奥氏体300300系列系列 (304, 316) (304, 316) 可冷作硬化可冷作硬化, , 易于成形和弯曲易于成形和弯曲无磁性无磁性 铁素体铁素体400400系列系列 （430430、443443，445445，447)447)有磁性有磁性 双相双相奥氏体奥氏体/ /铁素体铁素体 (2205)(2205)更耐蚀更耐蚀高强度高强度有磁性有磁性建筑用不锈钢选材建筑用不锈钢选材,设计和维护设计和

7、维护金属金属热热膨膨胀胀 C x 10-6热导热导率率(W/cm-C)304/31616.90.162205130.23碳碳钢钢120.54Alloy 40013.90.26铜铜16.93.86AA 300323.22.04 污染污染酸雨酸雨二氧化硫气体及颗粒二氧化硫气体及颗粒 暴露于海边或除冰盐环境暴露于海边或除冰盐环境 天气条件天气条件 维护维护 设计规范设计规范缝隙缝隙表面表面 表面粗糙度和应用方法表面粗糙度和应用方法 存放、施工和清洁存放、施工和清洁建筑用不锈钢选材建筑用不锈钢选材,设计和维护设计和维护304316Photos courtesy of TMR Consulting430

8、建筑用不锈钢选材建筑用不锈钢选材,设计和维护设计和维护Select Type 316 污染污染 城区，中高度污染城区，中高度污染 低、中度工业低、中度工业 污染污染 沿海和除冰盐沿海和除冰盐 低、中度暴露低、中度暴露选择选择304、443不不锈钢锈钢 农农村村/郊区郊区 低、中等程度低、中等程度污污染染选择选择316、445不不锈钢锈钢建筑用不锈钢选材建筑用不锈钢选材,设计和维护设计和维护 工业污染工业污染高二氧化硫浓度高二氧化硫浓度 高浓度悬浮颗粒高浓度悬浮颗粒 沿海和除冰盐沿海和除冰盐盐水溅射和浸泡盐水溅射和浸泡 未清洗冲刷部位未清洗冲刷部位除冰盐沉积除冰盐沉积建筑用不锈钢选材建筑用不锈钢

9、选材,设计和维护设计和维护Ra 0.5 微米微米腐腐蚀蚀速率速率香港会展中心香港会展中心 316 不不锈钢锈钢扶手，粗糙表面受海水扶手，粗糙表面受海水溅溅射射Photo courtesy of the Nickel Institute建筑用不锈钢选材建筑用不锈钢选材,设计和维护设计和维护 使用同一个供应商提供的同使用同一个供应商提供的同一个钢卷或同一批次的钢卷一个钢卷或同一批次的钢卷 标记轧制方向，并标注序号标记轧制方向，并标注序号 按同一轧制方向进行安装按同一轧制方向进行安装 按顺序号逐张安装按顺序号逐张安装 不这样做的后果是出现色差不这样做的后果是出现色差建筑用不锈钢选材建筑用不锈钢选材,

10、设计和维护设计和维护表面加工代号表面加工代号描描 述述No.2DNo.2D冷轧后，经退火酸洗，具有光滑表面，光泽度低。冷轧后，经退火酸洗，具有光滑表面，光泽度低。No.2DRNo.2DR冷轧后，经退火酸洗，再经毛面辊轻度冷轧，表面具有冷轧后，经退火酸洗，再经毛面辊轻度冷轧，表面具有低光泽低光泽No.2BNo.2B冷轧后，经退火酸洗，再经光辊轻度冷轧，表面具有适冷轧后，经退火酸洗，再经光辊轻度冷轧，表面具有适当光泽。当光泽。NO.4(320#)NO.4(320#)冷轧退火酸洗后，研磨加工至冷轧退火酸洗后，研磨加工至320320, ,研磨条纹呈短线状。研磨条纹呈短线状。HL(320#)HL(320

11、#)冷轧退火酸洗后，用冷轧退火酸洗后，用320320粒度研磨抛光至连续纹路，粒度研磨抛光至连续纹路，研磨条纹呈直线状。研磨条纹呈直线状。BABA冷轧光亮退火，获得高光泽度表面冷轧光亮退火，获得高光泽度表面建筑用不锈钢选材建筑用不锈钢选材,设计和维护设计和维护建筑用不锈钢选材建筑用不锈钢选材,设计和维护设计和维护l 最佳耐蚀性最佳耐蚀性 油磨油磨 SiC 砂带砂带 定期更换砂带定期更换砂带 表面粗糙度小于表面粗糙度小于 0.3 m l最差耐蚀性最差耐蚀性 氧化铝干磨氧化铝干磨 砂带未更换砂带未更换 表面粗糙度大表面粗糙度大 表面擦划伤表面擦划伤304 盐雾试验盐雾试验 建筑用不锈钢选材建筑用不锈

12、钢选材,设计和维护设计和维护No. 2D 表面表面 低反射率低反射率, 均匀一致的灰色均匀一致的灰色 屋面用屋面用2D表面采用毛化辊轧制表面采用毛化辊轧制No. 2B 表面；表面； 与与2D相比，表面粗糙度更小，较高的光亮度相比，表面粗糙度更小，较高的光亮度 外观差异较大外观差异较大光亮退火光亮退火 (BA) BA抛光抛光 高表面光泽度高表面光泽度, 镜面镜面 不明显的抛光条纹不明显的抛光条纹 微小划痕经过抛光可去除微小划痕经过抛光可去除建筑用不锈钢选材建筑用不锈钢选材,设计和维护设计和维护和纹（振纹表面）和纹（振纹表面）l 不锈钢刷不锈钢刷 或非金属研磨片或非金属研磨片l 原料原料 8K8K

13、或或BABAl 细小、杂乱纹路细小、杂乱纹路l 标样标样压花压花l 轧制或模具压制轧制或模具压制l 改善抗划痕性能和冲击性能改善抗划痕性能和冲击性能电化学着色：电化学着色：l 与铝合金阳极氧化板类似，颜色可调与铝合金阳极氧化板类似，颜色可调l 黄铜色、蓝色、金黄色、红色、紫色黄铜色、蓝色、金黄色、红色、紫色 、黑、黑色、色、 绿色绿色建筑用不锈钢选材建筑用不锈钢选材,设计和维护设计和维护ASEM 会展中心会展中心,1998 屋面材料屋面材料: 446克莱斯勒大厦克莱斯勒大厦, 1930尖顶装饰材料尖顶装饰材料: 3011930, 奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢1990, 铁素体不锈钢铁素体不锈钢崎玉

14、县西武棒球体育场崎玉县西武棒球体育场 屋面屋面: 445M2更好的耐点腐蚀和耐大气腐蚀性能更好的耐点腐蚀和耐大气腐蚀性能建筑维护系统应用举例建筑维护系统应用举例应用应用 领域领域位置位置国家国家牌号牌号体育场馆屋顶、幕墙日本、韩国、中国445M2445M2机场航站楼屋顶、幕墙日本、韩国445M2445M2、446M446M、447J1447J1会展中心屋顶、幕墙日本、韩国、中国YUS220MYUS220M、445M2445M2、446M446M其他建筑设施屋顶、幕墙、护栏澳大利亚、日本、韩国445M2445M2、YUS220MYUS220M、445J2445J2建筑维护系统应用举例建筑维护系统

15、应用举例崎玉县西武棒球体育场崎玉县西武棒球体育场Kosa Stadium445M2POS445445M2445M2崎玉县超级体育崎玉县超级体育场场崎玉县超级竞技崎玉县超级竞技场场POS445446M447l左上：仁川国际机场，左上：仁川国际机场，446M, t=0.8和和1.0mml左下：关西国际机场左下：关西国际机场, 447J1, t=1.0mm和和 1.5mml右上：襄阳国际机场，右上：襄阳国际机场，POS445, t=0.6mm446M崎玉县西武棒球体育场崎玉县西武棒球体育场Kosa Stadium445M2POS445445M2445M2崎玉县超级体育崎玉县超级体育场场崎玉县超级竞技

16、崎玉县超级竞技场场POS445446M447l左上：仁川国际机场，左上：仁川国际机场，446M, t=0.8和和1.0mml左下：关西国际机场左下：关西国际机场, 447J1, t=1.0mm和和 1.5mml右上：襄阳国际机场，右上：襄阳国际机场，POS445, t=0.6mm446M左左图图： ：421m /88 层层材料：材料：316220吨吨 表面表面压压花花, 光亮光亮退火退火右右图图： ： No. 4 研磨品研磨品上海金茂大夏上海金茂大夏华华盛盛顿顿机机场场屋面屋面建筑维护系统应用举例建筑维护系统应用举例DG Bank 总部大楼Berlin, 2001304 ，外，外墙墙和和结结构

17、件构件 设计师设计师: Gehry Partners建筑维护系统应用举例建筑维护系统应用举例Bibliothque Franois Mitterand建筑维护系统应用举例建筑维护系统应用举例304 幕幕墙墙和吊和吊顶顶，混，混纹纹表面表面柔和光散射，掩盖划痕柔和光散射，掩盖划痕建筑维护系统应用举例建筑维护系统应用举例Hyatt CenterS. Wacker Dr.ChicagoPei Cobb Freed304压花幕墙压花幕墙 British artist Keith Tysons art建筑维护系统应用举例建筑维护系统应用举例 鱼鳞纹 304 钢板建筑维护系统应用举例建筑维护系统应用举例C

18、esar Pelli & Assoc.不锈钢: 316高度: 88 层1,483 英尺 (452 m) 平板:0.098 in., (2.5 mm), 压花表面管状面板:0.118 in. (3.0 mm), No. 4 表面Kuala Lumpur, Malaysia建筑维护系统应用举例建筑维护系统应用举例Peter B Lewis BuildingCase Western Reserve University, 克利夫克利夫兰兰Gehry Partners建筑维护系统应用举例建筑维护系统应用举例University of Texas, Natural Science & Engineering Research Building 304, 电电化学着色化学着色设计设计要求：寿命不低于要求：寿命不低于50年年建筑维护系统应用举例建筑维护系统应用举例遮阳板遮阳板Univ