（点击下载）——不锈钢在现代基础设施中的重要作用.doc

运输设备如火车站、机场和地铁车站等是现代基础设施的重要组成部分。它们高效而连续运行为人类社会提供了良好的经济效益和环境效益。然而，世界上许多历史悠久而有名的运输设备的结构却是老式的。为适应城市扩张和降低公路网密度、减少化石能源使用，世界各国政府正在尽全力实现运输设备的长寿、高效、安全、低维修、低成本和大运量的现代化目标。

然而，某些因素却限制着机场等运输设备新结构的设计和现代化目标的实现。例如，功利主义的、暗淡的、幽闭恐怖的结构设计观。为了突破上述约束，已开始采用引人注目的、宽敞的、高大的空中建筑结构取代老式结构。

随着可持续发展设计理念的实施及其经济效益的日益显现，政府也随之提高了运输设备使用寿命的期望值。希望能达到和超过50年，甚至超过100年，以大幅度降低运输成本。为此，设计时必须对火车站、机场和地铁车站等运输设备内部与外部建筑材料的性能，如抗腐蚀性、擦伤、人为破坏性能、维修需求、使用寿命、再循环量、挥发性有机物释放量，材料使用后的再收集或再利用以及能源和水消耗参数进行详细分析与对比。除此之外，对材料的防火、抗风、抗地震性，长寿围栏和栅栏完整与耐用性也十分重要。

分析比较发现，当政府要求建成使用寿命超过30年的火车站、机场、地铁车站等建筑物结构时，只有首选各种性能优越的不锈钢才能满足。

1不锈钢应用历史

不锈钢虽然是一种自20世纪20年代才开始用于建筑的新式结构材料，但它却对国际设计的用材理念产生了重大而深远的影响。20世纪初，许多用不锈钢建造的外观非常漂亮的建筑使用期限已超过80年，但质量仍然十分良好。可以肯定，只要材料选择适当、制造精良、维护正确，不锈钢建筑结构的使用寿命完全可以超过一个世纪。不锈钢是极具吸引力的、成本低廉、环境友好和具有可持续发展前途的建筑设计材料。

不锈钢引入建筑市场不久，设计者们便开始将它用于火车站、地铁站各种构件和车辆制造(第一辆全不锈钢旅客列车于1934年开始启用)。到20世纪60—70年代，不锈钢已开始用于建造火车站、机场和地铁车站的大厅入口、旋转栅门、安全门、售票厅以及其他设备。20世纪50年代，航空运输高速发展，客货运量大幅度增加，不锈钢用于机场建筑。例如，1956年纽约新JFK国际机场旅客登机楼用不锈钢建成外形美观、新颖的抛物线楼顶。

2最近16年发展趋势

刚过去的16年，用不锈钢建设运输设备已获得国际公认。建成的机场、火车站和地铁车站数量也随之大量增加。如1994年建成的伦敦Waterloo国际火车站。为了降低火车站运行过程中的维修工作量和满足使用寿命达到125年的要求。Nicholas与Grimshaw合作，大量采用不锈钢作建筑材料。用316型不锈钢建成了十分鲜明的火车站楼顶及其结构件、耐磨件、防腐地板、售票，厅、讯问室、旋转栅栏和安全防护栏杆。

1997年，Ronald Reagan华盛顿国际机场B／C旅客出港楼建成。与伦敦Waterloo火车站一样，它是一个使用期限很长的、供旅客参观的进入华盛顿的漂亮窗口。出港楼采用304不锈钢建造楼顶、进口天篷、门、售票厅、立柱外饰层、曲线形不锈钢楼梯、零售商品贮货入口、花盆与花架、食品销售区和餐桌、指示牌、询问室、升降机、安全防护栏、行李传送带等。与Waterloo火车站一样，B／C出港楼内部大量采用表面有精轧花纹的耐久不锈钢以防止擦伤和撞击损坏。

为满足工程建筑楼顶苛刻的低反射率要求，研究开发的表面钝化精轧不锈钢已被世界各地各种大型机场和火车站楼顶采用。1998年建成使用的香港火车站是新机场与城市之间使用高速铁路作联接通道的重要组成部分。高速铁路火车站的建成促进了kowloon西部地区的发展。火车站有一个110万m²的综合功能空间，它是来港旅客第一次目睹香港的窗口。为了给旅客留下美好印象．选择了能经受海洋性气候腐蚀和大风与台风冲击的钝化型316耐久不锈钢建造楼顶。304型不锈钢则用于建筑物内部，如用304不锈钢作升降梯、立柱外饰层。

近来，机场、火车站采用不锈钢作建筑材料还出现了一些新趋势。如小型不锈钢拉杆或钢绞系统越来越多的用于支撑大型外部和小型内部玻璃幕墙。特别是大型机场的旅客登机楼使用不锈钢支撑玻璃幕墙非常普通。因为它能创造一种光亮的空中结构。此外，不锈钢结构支撑的玻璃天篷和楼顶在机场和火车站的应用也逐渐增多。

建筑结构使用的不锈钢绝大多数是304／304L，也使用少量的2205和其他型号。与其他材料相比，不锈钢用于建筑结构的最大优点是具有良好的抗腐蚀性，特别是在腐蚀性介质、氯化物或暴露于含盐气氛中。不锈钢用于建筑方面发生的破坏如穿孔破坏，通常是由于严峻的工作环境加之不锈钢材质选择不当所致。理想的不锈钢质量和正确选择可防止漂亮的不锈钢表面受腐蚀而变丑。正确选择不锈钢可查阅相关行业和工业协会出版的各种资料。

冷加工型304、316、2205和其他型号的不锈钢近来已越来越多地用于玻璃幕墙、轻型天篷和其他结构。例如，Aeropuerta de Barajas和Suvarnabbumi两个世界最大机场均采用不锈钢支撑建成了非常漂亮的玻璃幕墙。纽约市新式碗形绿色火车站地下入口和纽约市2号马路(正在建设中)入口均采用316不锈钢建成了外观精美的玻璃幕墙。

通常，希望运输设备具有特别长的使用寿命和极低的维护工作量。而且对于火车站和地铁车站的外墙、房顶和内部的美观度和耐用度的要求也很高。造成上述部位破坏的主要原因是腐蚀。腐蚀的本质是环境导致了建筑材料防护层的破坏。实践证明，建筑物寿命与材料的防腐蚀性密切相关。污染物的存在，特别是工业污染、除冰和除海盐将加速建筑物外部及保护层腐蚀。

选择不锈钢用于运输设备必须注意两点，第一，选择表面十分光滑的精轧不锈钢，因为表面越光滑，积累的沉淀(即盐、粉尘或污染物)越少，越有利于减小不锈钢表面腐蚀，保护外部的美观；第二，表面光洁度十分理想的不锈钢用于运输设备可减少意外擦伤、撞击破坏等。

3可持续发展设计的优越性

不锈钢用于运输设备，除了具有使用寿命长和能避免对建筑物表面进行危险的化学清洗的优势以外，还能减轻对环境的负面影响。

全世界不锈钢平均含有60％的可再循环废钢铁，用于建筑物和基础结构中的不锈钢，有超过92％在其使用寿命终止时能进行再循环。

在一个不锈钢应用历史悠久的国家，其再循环量也是很高的，特别是普通的奥氏体不锈钢，例如304和316型。

不锈钢不是退化性循环材料，重复循环不会使性能变坏。它不像涂层金属、地毯和其他普通建筑产品，不锈钢内部不放射VOCs，不锈钢建筑的楼顶和墙体还可帮助建筑物减少对冷却的需要和降低都市的热岛效应。

4结论

不锈钢是一种适用于运输建筑物可持续发展的建筑材料。因为用不锈钢建成的运输建筑物的使用寿命长、能耗低、运行过程中维修量小，同时不需要对建筑物表面进行危险的化学清洗。在过去的16年里，用不锈钢建成的运输设备不仅带来了可持续发展的经济效益和社会效益，而且给建筑带来了有趣的美学设计选择，冽如，玻璃幕墙和玻璃天篷。