不锈钢在迄今约90年的建筑应用历史中，一直是展现与时俱进的现代形象的卓越材料，它对国际建筑设计产生了巨大影响。它赋予建筑长期耐用性和可持续性，增强了安全可靠性。实践证明，不锈钢材料只要正确选用和维护，将与建筑结构同寿命，甚至可长达几百年。因此，对于任何要求长寿命的设计，不锈钢是颇具吸引力、低成本高收益和环境友好型的选材。


概述

       不锈钢自上个世纪20年代起就开始应用于建筑，至今已有约90年的历史。如今不锈钢已用于建筑结构的各个方面，使用量在增长，应用范围也在扩大。一些应用是外表看得见的，如幕墙和屋面，不锈钢既美观，又具有很好的功能性。还有些应用是外表看不见的，但却与安全息息相关，如砖石结构的固定件、防护隔离柱和安全栏杆等。不锈钢之所以受到青睐，是因为：

       不锈钢耐腐蚀性能佳
       强度高，成形性好，
       耐冲击、防爆和抗震性能优异
       抗风、防火性能好
       表面的种类、颜色和图案十分丰富
       各种尺寸和产品形式均很容易买到
       维护简单，容易修复
       使用寿命长
       绿色环保，具有良好的可持续性

伦敦金丝雀码头的加拿大广场一号大楼建于1991年，由西萨佩里建筑事务所设计，外立面采用316不锈钢，4号抛光和细麻压花图案两种表面

（图片来自网络）

       在迄今近90年的历史中，不锈钢一直是展现与时俱进的现代形象的卓越材料，它对国际建筑设计产生了巨大的影响。它赋予建筑长期的耐用性和可持续性，帮助增强了安全可靠性。许多历经了40-90年的不锈钢标志性建筑，已经很好地证明了不锈钢材料只要正确选用和维护，其寿命将与建筑结构同寿命，甚至可长达几百年。因此，对于任何要求长寿命的设计，不锈钢是颇具吸引力、低成本高收益和环境友好型的选材。

@视觉中国

建于1930年的纽约克莱斯勒大厦，是不锈钢在大型高端屋面的首次应用，也是证明不锈钢具有长寿命优势的一个标志性建筑

Catherine Houska 提供照片

       建筑结构领域最常见的不锈钢是304和316以及它们的低碳牌号304L和316L。当断面厚度为3.2毫米及以上的材料需要焊接时应采用低碳带L的牌号。

       建于60多年前的早期建筑项目，由302不锈钢建造，这个牌号相当于现代的304不锈钢。尽管304/304L及其早期的牌号302在历史上广泛用于建筑结构的应用，但现在室外和被遮挡区域越来越多地采用316/316L不锈钢，有时甚至采用耐蚀性更好的不锈钢。

       这是因为融雪盐在全球的使用日益增多，人口集中在沿海区域，发展中国家污染水平和雨水酸度高，这些因素导致环境腐蚀性加剧。被遮挡区域由于累积了环境中的污染物却没有得到雨水的自然冲刷，所以腐蚀性往往更强。

上海金茂大厦采用316不锈钢外立面 @视觉中国

       316/316L和双相不锈钢均含钼。添加钼之后，不锈钢耐氯离子（海盐和融雪盐）及污染物腐蚀的能力增强，有更好的耐点蚀和缝隙腐蚀性能，这对于防止盐和腐蚀性污染物造成的锈蚀十分有用。因此，对于处于沿海或融雪盐环境、工业污染环境、其它腐蚀性环境中、设计寿命要求达到40年或以上的建筑、结构、运输设施、停车设施、雕塑和其它应用，含钼不锈钢是理想的材料选择，它不仅能够与建筑结构同寿命，而且如果选择得当，可最大程度地减少维护需求，受到主流建筑设计公司、景观设计公司和结构工程公司的青睐。

芝加哥云门雕塑 316不锈钢镜面抛光板无缝焊接  (Catherine Houska 提供照片)

       市场上有一系列建筑用含钼不锈钢产品，包括结构部件、屋面、幕墙、栏杆、游泳池内衬和附属设备、门、照明装置和遮阳板等，可供当今的建筑师和设计师选择。

       当选择不锈钢或其它建筑材料时，如果希望获得良好的长期性能表现，必须考虑空气污染、环境中的盐含量、气候类型、设计和清洗频率等各个影响因素。在这方面，国际钼协会的网站拥有丰富的技术资料帮助设计师选择最适用的不锈钢。在”钼和含钼材料的世界“ 微信公众号中，我们也将陆续发布相关的中文资料。

不锈钢外墙/外立面

       尽管不锈钢现在往往与现代设计联系在一起，但在建筑外墙用金属的发展演变过程中，不锈钢扮演了重要的历史性角色。从纽约帝国大厦开始，到当今的许多知名建筑，不锈钢依然是受欢迎的外墙包覆材料，因为不锈钢经久耐用寿命长，抗锈耐蚀性能佳，防撞防火易维护，绿色环保可持续，还有丰富多彩、令人惊艳的各种表面、图案和颜色供选择。

       不锈钢在建筑外立面应用是丰富多样的，它取决于设计师的创造力。

弗兰克·盖里设计的美国明尼阿波利斯魏斯曼艺术博物馆采用316不锈钢、4号抛光表面 @Catherine Houska 

纽约的不锈钢建筑，从左到右分别是高盛总部大厦、世贸中心一号楼及七号楼、911纪念馆，全部都包覆了316不锈钢。Catherine Houska提供照片

       国际钼协会收集了不锈钢在各类建筑和结构应用的资讯和案例，微信公号也将陆续发布，向大家介绍着色不锈钢、不锈钢幕墙、遮阳板、太阳能板及不锈钢玻璃幕墙支撑结构，启发设计师的灵感和想象力，帮助人们正确地选材、设计、安装、维护和使用。如果您了解不锈钢外墙应用的相关文献资料，也欢迎提供给我们，以便继续扩展这方面的资源。

纽约国际宝石大厦316不锈钢外立面  Nicole Kinsman提供照片

西雅图联邦中心南楼采用444不锈钢着色外墙板  Kovach 提供照片

外部遮阳/生态幕墙

       建筑采用外部遮阳板可显著地降低甚至免除空调制冷的费用，提高内部的舒适度，减少建筑对环境的总体影响，还可增加建筑的外观吸引力。

       生态幕墙是国际建筑设计的重要新趋势，它有助于降低建筑的能耗。生态设计指的是设计大楼和空间（内部和外部）时，利用局部的气候条件来改善建筑的冷热舒适度和视觉感受。这些设计可达到夏季防日晒，冬季减少热量损失，并利用环境（例如太阳、空气、风、植物、水、土壤和天空）给房屋供暖、制冷和照明。世界各地不少获奖的创新生态气候建筑采用了不锈钢，因为它使用寿命长，所需维护少。

       在生态幕墙设计中，有两层幕墙，一层保温墙和第二层遮阳层，内墙不暴露于外部环境中，窗户可自由开合以便通风，第二层幕墙可采用百叶、编织丝网、多孔板以及绿植遮阳等，在夏季，可减少或消除致冷需求，同时仍然允许阳光自然照明。在冬季，外层幕墙可为内墙挡风遮雨，同时让阳光照射进来为房屋提供热量，降低供热需求。还以较低的成本改变了建筑的外观，增加了魅力。

广州第二少年儿童活动中心外立面包覆316不锈钢丝网遮阳板 @Steffian Bradley 建筑事务所

绿色植物墙

       绿色植物墙并非新的概念，但目前越来越受到欢迎。绿植墙对建筑起到了隔热遮阳的作用，给内部空间增添生机和活力，使城市空间更亲近自然。在城市区域增加植物的绿化，不仅创造了令人愉悦的环境，还有助于清洁空气，减少噪音，甚至增加种植面积。

       绿植墙上有土壤和化肥，即使是有机土壤化肥也具有腐蚀性。而且，土壤常年保持潮湿并含有氧气，更增加了其腐蚀性。在选择花盆花架和结构支撑材料时，有必要像选择植物时那样，考虑海盐和融雪盐的影响，因为环境中盐含量也会增大土壤的腐蚀性。碳钢和铝均不适合用作花盆花架，因为有大量文献显示，它们在土壤中腐蚀速率很高。塑料花盆花架使用寿命较短，必须不断更换。

       唯一能满足建筑全生命周期评价的目标--最大程度地减少或免除绿植墙的更换、维护和浪费的材料是含钼不锈钢如316/316L。它除了在土壤中有良好的性能表现，还具有在绿植墙背面的潮湿封闭环境中支撑花盆花架所必需的耐腐蚀能力

@ Martina Helzel

不锈钢屋面

       屋面是不锈钢在建筑上的第一个应用。1924年，一个美国工业建筑安装了不锈钢屋面，该建筑至今仍在使用，未做任何维修。工业建筑屋面仍然是不锈钢的一个高性价比的大型用途。如果屋面出现渗漏，可导致生产线停机，代价不菲。如果工厂或环境腐蚀性很强，一般需要采用不锈钢。

      不锈钢在屋面上的第一个大型、高端的应用是建于1930年的纽约克莱斯勒大厦。至今，不锈钢屋面仍然是许多著名建筑非常青睐的选择，因为它有较高的抗风载、抗冰雹能力以及优越的耐腐蚀性能和防火性能。尽管其它钢铁材料在较新的状态下也能承受大风和冰雹，但随着时间推移，会因为腐蚀造成抗风抗冰雹能力变弱。

      屋面用不锈钢的表面既满足航空业规定的低反射率的要求，又满足太阳能反射指数（SRI）的要求。如果不锈钢选用得当，裸露不锈钢的SRI值不会随着时间的推移而变差，因为表面状况不会因发生腐蚀而变化，最多只需要偶尔清理下灰尘。不锈钢屋面已广泛用于机场、博物馆、大学、政府办公楼、住宅及许多其它建筑。

德国不莱梅宇宙科学中心的316L不锈钢屋面 @视觉中国

美国海边私人住宅采用316不锈钢屋面和墙板  C.Houska 提供照片

       不锈钢屋面最常用的表面是轧钢厂生产的2B表面和滚压无光表面，此外，电化学着色不锈钢，喷涂漆或各种金属涂层（如锡/锌、锡和铜）的不锈钢也被广泛使用。除了电化学着色表面一般用于较小的不锈钢板，其它的表面类型可用于任何屋面形式。

       世界各地对屋面的美学偏好不同，对空中走廊区域屋面反射率的规定也不同。2B表面是屋面常用表面中反射性最强的，板材因加工或热胀冷缩带来的任何一点不平整都将会比较明显可见，在北美，人们一般不太喜欢这样的外观，因此2B表面通常仅用于工业屋面或天蓬。在欧洲和南非，人们会把外观些许的起伏不平与 “手工制作” 屋面相联系，所以将2B表面用于较高端的建筑。但它不符合世界许多地方机场空中走廊反射性限值的要求。

       排水沟、遮雨板、落水管、护墙顶部及其它较小型的屋面系统组成部分通常采用2B表面，因为其轻薄规格的产品较容易买到，且价格最低廉。

       在大多数地区，专为屋面开发的反射性较小的滚压无光表面已经取代了常用的2D轧制表面。现在要获得屋面用薄规格的2D表面还不太容易了。

新加坡可兰芝赛马场 316不锈钢屋面 @Ewing Cole, photographer Erhard Pfeiffer

不锈钢桥

       桥梁工程师正越来越多地利用现代奥氏体不锈钢和双相不锈钢的独特性能来应对与桥梁和高速公路相关的一系列难题。

       这两类不锈钢具有良好的强度，以及比碳钢、合金钢和耐候钢高得多的耐腐蚀性能。它们的延展性、防火性能、抗冲击性能、抗疲劳和抗震性能也比标准的桥梁钢更好。双相不锈钢耐腐蚀性能更好，退货状态下强度更高。奥氏体不锈钢低温韧性更好，冷加工后强度较高，防火性能和能量吸收特性优于双相不锈钢。

       近年来，双相不锈钢由于其独特的性能--比碳钢更高的强度，比同等价位的300系奥氏体不锈钢更高的耐腐蚀性能，被越来越多的建筑和结构项目所青睐。双相不锈钢并非新材料，但过去主要用于苛刻的工业用途。双相不锈钢首次在大型结构项目中的应用是修复纽约自由女神采用的新的结构框架。

       双相不锈钢最常见的应用是大型步行桥，如新加坡的双螺旋桥、圣地亚哥的海滨大桥、卡塔尔的新鲁塞尔大桥等。上述桥梁采用了双相不锈钢2205，它的强度是316/316L不锈钢的两倍，且耐腐蚀性能优越得多。

       其它应用包括高腐蚀性环境下的栏杆、玻璃幕墙的结构支撑部件如高强度拉杆和驳接爪件等。

新加坡滨海湾的2205双相不锈钢双螺旋桥，金莎艺术科学博物馆的316不锈钢外墙
Nicole Kinsman提供照片

腐蚀环境下的栏杆楼梯等

       栏杆、走道、平台和楼梯设计所考虑的第一要素是安全性，此外需要尽量少维护或免维护。如果不是工业用途的话，还应该漂亮美观。对于此类应用，不锈钢一直是受欢迎的材料，因为它强度高、设计灵活性好、耐用、耐磨损，这对于防滑表面和结构完整性是必不可少的。

       如果不锈钢选用正确，可以不需要涂层，避免了后续昂贵的维护费用。这对于食品、饮料、制药工业的此类用途，或腐蚀性很强的环境如水处理、纸浆造纸和化工行业的此类用途很重要，因为涂层失效是污染的一个来源。随着人口越来越向沿海地区集中，以及海平面上升导致海浪汹涌，洪水泛滥，还有融雪盐的使用不断增长，建筑所处的外部环境腐蚀性越来越强。

@TMR Stainless @Paige Stainless Fabrications @Nickel Institute