建筑幕墻新寵:不銹鋼

文/久離

寶鋼商務辦公大樓效果圖

在過去，我們談論高層建筑與鋼鐵想到的都是鋼結構，而在2014 年9 月中旬，寶鋼集團下屬上海寶地置業有限公司與上海克虜伯不銹鋼有限公司（奧托昆普和寶鋼集團合資企業）正式簽訂合作協議，寶鋼集團將選用上海克虜伯不銹鋼提供逾800噸的高品質冷軋不銹鋼卷板，用于其在上海和廣州的兩座商務辦公大樓項目的幕墻系統建設。

上海項目位于浦東世博板塊，建成后將成為寶鋼集團總部大樓，占地面積17,351平方米，共包括三棟建筑，外立幕墻面積總和約為48,000 平方米。廣州項目建設的寶鋼集團南方區域總部大樓位于珠海區琶洲總部商貿區，項目主樓高140 米。兩項工程均已于去年開工，預計將于2016 年落成。

寶鋼及其所聘請的建筑事務所——世界知名的佩里·克拉克·佩里建筑事務所(PCPA)對該項目的選材非常重視，希望充分體現全球最領先的不銹鋼技術在建筑上的應用，并力求在性能、美觀和環保方面達到完美平衡。

將不銹鋼用于幕墻并不是首例，不銹鋼在高層建筑上的首次應用令人印象極其深刻：即位于紐約市，建于1930 年的高達319 米的克萊斯勒大廈上56 米高的巨型頂尖。80 多年間，僅針對不銹鋼尖頂進行過兩次必要的保養，尚無任何元件需要更換。該案例深刻展示了不銹鋼的耐用性、功能性和美觀性。

1991 年，奧托昆普采用高抗腐蝕含鉬316L，為美國加州科斯塔梅薩的廣場大廈(Plaza Tower)生產了約200 噸的亞麻花紋材料，所交付的板材厚度為1.8 毫米，寬度為1500 毫米，包含各種長度。

1999年，高450米的吉隆坡雙子塔竣工，奧托昆普為其提供了83,500 平方米的不銹鋼覆層。同一時期，奧托昆普負責為德國杜塞爾多夫(Düsseldorf)的NeuerZollhof 大樓制造光亮退火材料。

2010 年，又一座采用奧托昆普不銹鋼覆層的重要參考建筑竣工：位于阿聯酋迪拜的迪拜塔。該項目的知名度蜚聲國際，又恰逢成功應對世界金融危機，因而再次顯著提升了奧托昆普的外立面項目數量。

而這種不銹鋼幕墻在中國也有應用，平安金融中心作為深圳乃至國內地標性建筑，其設計該建筑事務所 Kohn Pedersen Fox 在設計初期，就對外立面選用的材料提出了非常高的要求：美觀，外觀的持久性，對環境的友好及后期的維護保養方面。經過長期競標，奧托昆普的材料最終被選為幕墻材料。摩天大樓落成后，將會是迄今為止，全世界最大的不銹鋼外立面，共計將使用約1700 噸316L 不銹鋼。

據世邦魏理仕(CBRE)調查報告《亞洲超高層建筑的涌現》顯示，亞洲高層寫字樓數量已占到全球總數的55%，其中51%來自二線城市。未來五年，中國將主導超高層建筑的開發市場，占據全世界超高層建筑建成總數的71%。數據顯示，全球已經建成的超過300 米的建筑達到了79 座，其中有25 座在中國，占全球總量的31.6%。在建的超高層現在有125 座，其中有78 座在中國，占了62.4%。

中國打造高層建筑的熱潮還會持續，因此高層建筑的可持續發展特性必須引起重視。在幕墻領域就面臨著多項挑戰。其中，以下幾個方面的挑戰尤其值得關注：一是由高層樓宇幕墻引起的反射眩光；二是建筑幕墻的能耗、后期維護及可持續發展；三是幕墻設計及材料選擇上與建筑設計的整體配合。

低鏡面反射率。目前的超高層建筑，基本上80%到90%以上都做的是玻璃幕墻。當直射日光和天空光照射到玻璃表面時，由于玻璃的鏡面反射（即正反射）而產生反射眩光。生活中，玻璃幕墻反射所產生的噪光，會導致人產生眩暈、暫時性失明，常常發生事故。倫敦、香港、新加坡等地曾先后發生多起因樓宇眩光導致光線聚焦到對面街道和人行道上，從而引起的事故。

為保護鄰近建筑物及其中的居民避免受到陽光直射造成的眩光，悉尼、新加坡等城市已經實施監管，將外立面的“日光反射率”（“日光反射率”指外立面材料的鏡面反射和漫反射之和）限定為總計不超過 20%。依據此規定，由于物理限制，無論制造材料是不銹鋼還是鋁，任何一種無涂層的金屬覆層都無法滿足要求，因而在外立面應用中再也不能考慮使用它。

眩光問題主要是由鏡面反射造成。因此，法規的重點應始終放在鏡面反射問題上。奧托昆普非常嚴肅認真地對待在倫敦和香港發生的樓宇眩光事件，高度尊重和理解有關反射率的立法動機。非常幸運，新加坡建設局開明地聽取了奧托昆普的意見，表示將采取個案決定方式，同時附署有關鏡面反射可接受最大百分比值的采納聲明。

鑒于新加坡當局所做的讓步，奧托昆普開始開發新的無光澤表層飾面，在維持不銹鋼與生俱來的活潑與閃耀感的同時稍加抑制，使板材外觀整體上減少光澤，實現較低鏡面反射率。

低碳綠色。建筑能耗目前占到社會總能耗的40%以上。為了解決建筑能耗高的問題，2013 年重慶開始大力推動綠色公共建筑方案，確保改造后的建筑節能率均在20%以上；上海市也于日前出臺了《上海市建筑節能管理辦法》，規定新建建筑物應當按照本辦法規定以及建筑物節能標準，采取建筑節能措施。

綠色建筑的發展趨勢將使得不銹鋼在建筑領域的有更多應用。由于不銹鋼板材100%可以回收再利用，且耐腐蝕，具有優秀的外觀持久性，對后期維護的需求非常低，使用不銹鋼所產生的環境影響幾乎不存在，因而是降低綠色建筑整體碳足跡的可持續性解決方案。

2013 年，回收材料在奧托昆普鋼材產品中所占比例超過85%，遠高于業內平均水平60%。這種對鋼材的循環利用顯著降低了環境影響，并提高了資源效率。

在另一方面，中國鋼鐵行業的發展目前面臨眾多問題：一是多年連續高速發展導致包括環境在內的資源短缺壓力巨大；二是行業的落后產能嚴重過剩；三是行業整體技術創新不足，高端產品缺乏，多數企業缺乏競爭力；四是企業成本不斷增高，利潤漸趨低微，甚至大面積虧損，許多企業運營難以為繼。

采用不銹鋼幕墻來滿足中國高層建筑日益增多的需求既能緩解鋼鐵行業的問題，同時還能進一步提高建筑的節能性，在目前看來，這是非常完美的解決方案。

幕墻作為建筑結構的一個重要元素，與建筑設計中的通風、節能（采暖、空調）、采光、防火、電力配置等都有著密切的關系，隨著建筑設計向著節能、環保與可持續的方向發展，建筑師對幕墻的關注與要求將超過以往，幕墻設計也將更加注重與建筑設計的配合。為了更好地實現國際知名設計師的設計理念，上海克虜伯不銹鋼主動參與到幕墻設計與選材過程中。通過無數次的試驗，不斷改進優化相關生產工藝，努力提供了滿意的解決方案，幫助設計師實現創意設想。