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用不锈钢打造可持续的设计
国际镍协会北京办事处高级开发经理凯瑟琳·胡斯卡的发言

  女士们,先生们,下午好,非常荣幸能够接受组委会的邀请,来这里跟大家进行交流。我今天在这里探讨的话题,为什么说不锈钢是一种可持续设计需要绿色的建材。可持续的建筑它有一些特性,第一个,它的这种设计首先是长寿命的,至少要有50年,甚至可以达到100年。这种设计将对材料消耗最小化的,同时它产生的废物是最小的,对环境的影响也是最小的。如果设计好的建筑在使用过程中出现了更换,实际上它是一个为能源消耗很大的事情,因为它会造成能源进一步的消耗,比如说在更换材料这方面。什么样的材料叫绿色材料?材料本身其中再生成份含量是很高的,或者是可以在的。而且它的使用不会最终造成垃圾,或者它在使用寿命结束之后,可以以很高的比例进行回收。有很多材料都可以使用,但是从它是否是可持续的材料来讲它们是不一样的,比如说地毯不应该属于可持续材料。除了要降低材料的消耗以外,这种设计所使用的材料能够是节能的,能够降低对能源的消耗,以及对水资源的消耗。世界各地建筑评价体系都开始对建筑的径流看它是不是有毒,如果能够很好利用屋面的径流,把它收集起来作为空调水或者屋面雨水,收集起来再利用也是节能的一个表现。


    绿色设计,可持续设计还非常关注室内的空气质量,所选用的材料是尽可能少的有挥发性和有机化合物的释放,比如说甲醛的问题等等。不锈钢这种材料它是1920年左右发明的,在它发明之后很快就用于建筑,大概20年代中期开始就有了采用不锈钢做建筑材料的建筑。采用不锈钢做的建筑,如果维护得当的话,可以有长达80年以上的寿命,其中两个很好的例子,美国克莱斯勒大厦和帝国大厦,他们已经用了80多年,至今保持非常好的状态,没有需要更换和修复的地方。如果维护得当和选用材料得当,采用不锈钢建造的建筑可以长达100年的寿命。

    下面看一些采用不锈钢做屋面,或者做墙面的例子,他们设计寿命都是长达百年的。这个地区处在海边,处于中等污染的环境,大楼设计要求是希望它有100年设计寿命,基于这样的考虑,设计人员选用了316不锈钢做车站的屋面以及很多内部的应用。纽约正在新建两条地铁线,不锈钢在这两条地铁线上有大量的应用。这是美国的一个联邦法院,这个法院设计寿命要求也是要100年,设计人员采用了304不锈钢做它的外墙。这个项目获得了美国LEED金牌认证的项目。不锈钢很大一个优势是不需要任何更换,不像其他的材料,比如说涂层、碳钢等等,这样采用用三五十年就不得不进行更换。如果材料有更换的话,更换所带来能源的消耗,以及碳的足迹就会增加,所以在这方面不锈钢具有无可比拟的优势。这是的得克萨斯州的一个教学楼,这个大楼是采用带有颜色的电化学着色不锈钢板做的外立面。它最低设计寿命至少是50年,而且这种采用电化学着色不锈钢,它的颜色不会受时间推移,受紫外线影响而褪色,它是不会褪色的。在选材的时候,关于这种材料它再生成分比例多大,它使用之后能否以比较高的比例回收,这两个因素也是在可持续设计中需要考虑的。不同的金属材料,这两个比例数是不一样的。比如说碳钢的板子或者钢带,里面再生成分比例一般是25%到35%,而铝板里面再生成分为零,就是说它里面不可能有再生成分在里面。而不锈钢它其中含有再生成分的比例随着厂家的不一样,可以在60%到90%之间。

    刚刚谈的是这种材料里面再生成分的比例,下面看一下这种材料在使用寿命结束之后有多大比例能够回收。不锈钢它的回收率可以达到92%,如果材料能够得到很好的回收,这样也是一种减少能耗,降低碳足迹的方式。能够减少能耗,以及热导效应也是非常具有大的重要性,在气候比较炎热的地区,建筑屋面以及遮阳板、强板等等,都会对它吸收多大的热量有很大的影响。关于建筑外立面所用的材料,它们能够吸收多大的热量,这方面做过很多的研究。这项研究起源于克林顿总统要求美国所有建筑达到降低能源需求30%的目标。关于屋面材料吸热的指标是用于太阳能发射指数的指标衡量,太阳能发射指数SRI指标已经被纳入美国绿色建筑评价体系,以及希望国家绿色建筑评价体系,都要考察这个指标。绿色建筑评价体系要求,对于1:6比较陡坡的屋面和外墙,SRI值应该大于29,低坡屋面SRI值应该大于79,根据这个数据可以采用太阳能反射指数比较高的值的材料做墙面,或者遮阳板。这个表列出这项实验得到不同材料太阳能反射指标的值。这个表第二列,是不同材料温度升高的情况。第三列,给出这些材料SRI值。可以看到黑色的沥青SRI值非常低,只有1。如果任何材料表面能够施加白色涂层,SRI值都能提高非常高,比如说达到107等等。白色涂料的问题,虽然它的SRI值非常好,因为它会剥落,需要经常更换,这样会造成环境影响。不锈钢SRI值不一样,在39到60之间。彼斯堡会议中心是世界上第一个获得LEED金牌认证的会议中心,也是世界上第一个可持续的会议中心。它是G20峰会所在地。这个会议中心屋面采用不锈钢,因为这种材料的采用,使得它加热和制冷需求降低了33%,这个不锈钢不但有很高的回收率,而且在当地就可以生产,用它做的屋面可以经受飓风的考验。这是一个意大利的建筑,它为了节能,降低对空调的需要,它在南面这座墙的外面用不锈钢做遮阳板。英国一个演绎中心它的屋面采用反射性比较强的不锈钢做屋面,这样的使用也有助于帮助建筑在夏天能够反射掉更多的热量。还有一种能够大大降低对热量吸收的办法,采用绿化屋顶。土壤,尤其是化肥对材料有很强的腐蚀性,对于绿化屋顶采用铝和镀锌钢,结果这些材料很快发生了腐蚀。如果要想获得长寿命,做绿化屋顶最好的材料应该是不锈钢。现在有一些国家,尤其是像新西兰这些国家,在绿色建筑评价体系中越来越关注金属屋面雨水进流的情况。因为这个地区注重生态保护,希望屋面径流的离子不要对当地的生态造成影响。这个有个种材料,常见的镀锌刚、沥青、混凝土等等。如果用这些材料用屋面,它的径流中会含有比较高含量的锌,锌是一种生物杀伤剂。不锈钢屋面径流只含有镍和铬,它的含量大大低于检测线,所以说在生态比较脆弱,或者说对生态保护非常重视的地区,或者说希望屋面径流能够收集起来做饮用水的区域,采用不锈钢做外墙和屋面是很好的选择。这是一个很好的例子,澳大利亚悉尼奥运会主会场屋面就是不锈钢的,他们把排水沟里面的雨水收集到地下储灌里,进行进一步的草地灌溉。室内环境也是非常重要,所用的材料应该不像室内环境释放有毒有害物质。对于像档案馆、图书馆等等人群比较密集的室内,对空气和质量要求比较高的场所,这一点尤为重要。经常都是墙板和天花板采用不锈钢做,同时不锈钢还作为支撑来用。

    下面给出结论,所以我们说不锈钢是最可持续的建筑材料之一,因为它具有很长使用寿命,很高的再生成份比例,很高回收率,同时它没有任何有毒有害物质的释放。同时它的使用可以帮助降低对能源的消耗和对水资源的需求。除此以外,它给设计师提供了很多很丰富的设计可能性。谢谢大家!

 
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