空間設計用高性能鋼

丁希凡，李倩薇，李 偉

(1. 上海交通大學設計學院，上海 200240)(2. 上海交通大學材料科學與工程學院，上海 200240)

1 前 言

1851年，設計師帕克斯頓創造性地使用玻璃和鐵架搭起一座“水晶宮”，自此，越來越多的鋼鐵和其他材料復合應用于建筑設計中。在當代，鋼筋水泥的廣泛應用開創了未來空間的黃金公式——成為時代的鏡子。新材料和新技術的應用極大地豐富了人們的想象力和創造力，得到了建筑、空間設計、視覺設計師的積極響應，將材料和技術與設計相結合，技術的進步會推動藝術設計的進步，從而形成新的藝術形式[1]。

材料是空間設計的物質基礎。本文以高強鋼材料為研究對象，通過對高強鋼材料在空間設計呈現的視覺效果、觸覺感受等體驗和調研，闡述其作為設計要素的決定性作用及發展趨勢。

1.1 空間設計

1.1.1 空間設計的定義

空間設計包括建筑設計(如地標建筑設計)、室內設計、交互設計和服務設計，同時也是公共藝術。空間設計關注空間傳播價值和增強體驗。本文所指空間設計為狹義的建筑空間設計，即人們為滿足基本需要所造的人工環境。陳志華等[2]將其定義為平面結構相異的、受力的三維形體，在荷載作用下呈現空間工作的結構。

1.1.2 空間設計的體驗

體驗是人與人之間經歷某一事件或者感受事物時所獲得的共覺聯系。空間設計的體驗，顧名思義是空間設計產生的獨特共覺。霍爾在“現象區”中表述：通過建筑的透視關系，局部與整體，細節、材料和空間的聯系，氣味、聲音和尺度與人的體驗互相反應，形成獨特的體驗。現象區包括的客觀存在的色彩、光影、知覺……對應人的主觀感知為造型、色彩、光影、質感、風格、裝飾的感知。這些感知構成對空間設計的體驗。

1.2 空間設計中的材料高性能化與設計時尚化

1.2.1 材料高性能化

在空間設計中，高性能化材料是指區別于傳統材料，在溫度、磁場、應力、抗菌、結構、穩定性以及裝飾性特性中有所提升的材料。這些材料能幫助表達與眾不同的空間語言。面向設計主要需要考慮的材料特征有力學、熱學、電學、光學、生態性能及綜合性能。材料的高性能化就是使之在上述的性能中與傳統材料或與競爭材料相比更具優勢。

1.2.2 設計時尚化

空間設計時尚化主要有兩點：一是形式設計的時尚化，二是設計意味的時尚化。形式設計的時尚化主要由形式美法則中衍生，包括造型的個性化、色彩的時尚化、材料的時尚化。結構時尚化體現在和諧均衡、變化統一、對比、節奏韻律；色彩時尚化體現在明暗、色彩搭配、層次；材質時尚化體現在質感表達的感受、性格、氣氛；而整體的空間又包含營造的聽覺層次，整體的心靈震撼等。設計意味的時尚化主要包括：時代意義的顯現、時代文化的結晶、民族特征、宗教特征等。

2 基于高性能鋼的建筑結構與建筑空間設計造型時尚化

2.1 結構

2.1.1 基于鋼的建筑結構

隨著世界各國高層、超高層以及大跨度結構建筑的林立，建筑鋼結構飛速發展。建筑鋼結構以高性能鋼(high performance steel, HPS)為主要材料制作成鋼板、鋼絲、鋼絞線、鋼棒、鋼管等，使用焊接、粘連、螺栓固定以及常見的焊接方式，使材料互相連結構成建筑結構。鋼結構中有如下幾種典型的構件結構：

(1)桁架與網架結構 桁架結構和網架結構使用具有彎曲和拉伸特性的線材以承受更強的力并且在增大立體結構的空間跨度上節省大量材料，多用于大跨度結構的建筑橋梁設計[3]。

(2)拱與懸索結構 拱形是利用弧形推力的結構。郭彥林等[4]總結道：拱形鋼結構的主要形式分為普通截面鋼拱、腹板開孔鋼拱、波紋拱板以及波浪(折)腹板鋼等(統稱實腹式截面拱),鋼管桁架拱,索拱以及鋼管混凝土拱。

(3)殼體與折板 殼體利用面材的轉折或彎曲加強材料的強度，以形成立體姿態，殼體結構具有良好的抗壓性能。殼體結構主要包括：類球面的扁薄殼體結構[5]、平型殼元、曲型殼元、消退型殼元[6]等。折板以折疊增強側面受力達到結構穩定的效果。折板是由若干塊平板組合而成空間薄壁結構(也稱棱柱形折板)，殼體結構是由空間曲面型板或加邊緣構件組成的空間曲面結構，而折板網殼結構則結合了兩者的優勢。由于其組成單元為一定平面的平板網架，故在構件的加工制作、結構施工安裝方面具有簡單方便、機械化程度高、模塊化、工廠定制化等特點。另外，折板式網殼受力性能接近于曲面網殼，其強度、剛度和穩定性均優于平板網架，用鋼量也較網架少，建筑造型優美，較之平板網架具有更大的發展潛力[7]。尹淦生[8]將折板空間網殼結構歸納為3類：① 單層折板網殼、② 多維折板網殼、③ 組合折板網殼。折板網殼結構因其優良的力學性能、雅致優美的建筑造型而被廣泛應用。

(4)弦支結構 弦支結構主要有平面弦支結構、雙向弦支結構、空間弦支結構。弦支結構的本質是通過撐桿連接上弦受壓桿件和下弦受壓桿件，通過張拉結構在弦上施加預應力，使結構產生反撓度以減小荷載作用下結構最終撓度，從而形成自平衡體系[9]。

2.1.2 可拆卸結構

可拆卸結構的應用對綠色生態化設計具有積極意義。在現代建筑鋼結構的體系中的可拆卸鋼結構主要包括：① 高層及超高層鋼結構、② 高聳鋼結構、③ 大跨度及空間鋼結構。現代大跨度空間結構體系主要分為剛性結構體系、柔性結構體系、雜交結構體系[9]。

2.1.3 連接結構

連接結構是三維中點與線連結成面形成的結構藝術。建筑空間造型中節點是檢驗力流流暢度的區域，同時也是構成建筑空間結構藝術的重要關節。

以下是鋼結構中幾種典型的連接方式：

(1)梁柱節點的基本連接方式有：焊接和螺栓。

(2)高層建筑中的連接方式：伸臂桁架連接。

趙憲忠等[10]選擇上海中心第二分區加強層位置的試件進行了節點研究。研究表明，在單調荷載作用下，單斜桿網架具有良好的承載力，有助于實現“強節點和弱元件”的良性破壞機制，能滿足良好的抗震目標。

2.2 基于高性能鋼結構的時尚化建筑空間設計案例

奈爾維[11]曾經說過：“建筑不是簡單的技術加藝術，而是技術與藝術相輔相成，兩者之間具有根本區別。”由此可以得出結論，建筑中的藝術無形中啟發著技術，技術的完善便也是藝術的進步。結構亦是如此，雖然在目前的文獻中，對結構應力模型的研究較多，關于數學模型的文獻趨勢正旺，但若能與藝術效果緊緊契合，則將更有助于提升建筑的表現力，創造深入人心的作品[12]。艾德華·愛倫指出：“若某種結構設計僅僅是為了支撐建筑結構，那就是浪費。”叔本華指出：“建筑的美感體現在其自重和支承方式……最動人的美形成于全面、合理地表達材料強度與荷載間的制約關系這一過程。”因此，結構表達在建筑的藝術性建構中必不可少。建筑師對建筑進行結構表現時，可以在建筑設計過程中理順并妥善處理結構和性能的平衡關系。桁架結構、分形原理等鋼結構是空間意義上的結構穩定，但是給觀者的視覺心理合乎移情說，即觀者能將結構的穩定感移架于主觀精神的穩定感。

2.2.1 基于鋼結構穩定性能的建筑空間時尚設計案例

北京新機場航站樓大跨度結構與造型視覺時尚化——視覺擴張與動態均衡。

北京新航站樓的指廊長600 m，延展距離造成視覺擴張，而背后穩定性得益于鋼網架結構，如圖1所示。鋼網架結構由支撐系統和屋蓋鋼結構組成，采用了2028 t河鋼邯鋼Q345qE橋梁板[13]。重要支承結構C型柱材料為Q460GJC，屋頂鋼結構材料為Q345B。整體造型形成不規則的自由曲面空間，單體形狀像巨大的海星。曲線幾何圖案對稱統一。中心軸對稱的設計方式與中國人“中正”之道契合。海星的造型具有科幻感，符合時代審美觀念。但是，星型并不是完全閉合的，入口處一部分并非整體造型的一部分，而是視覺上融為一體，具有整體協作的意義和美感，符合瑞士美學家和藝術史家沃爾夫林在《藝術風格學》中的區分范疇：線描和繪圖、廣度與深度、封閉與開放、多樣性與同一性以及清晰度和模糊性。

圖1 北京新航站樓效果圖Fig.1 Beijing new terminal building rendering

2.2.2 基于鋼連接性能的建筑空間造型時尚化案例

塔哈利法塔鋼框架結構與造型視覺時尚化——高科技美學。

世界第一高塔哈利法塔601 m以上使用帶交叉斜撐的鋼框架[14]。大樓的結構為“扶壁”形核心筒，以螺旋上升的方式層層鎖進，參差錯約的結構表現出如同轉動的魔方，這種變化感充分表現未來感。但是縮進的同時改變了塔樓的寬度，使得“風向混亂”，在每個縮進層風遇到不同的建筑形狀，風漩渦永遠得不到形成，使其具有抗風作用。

2.3 小結

隨著技術的進步，現代建筑的時尚體現在突破傳統的結構如直線筒型、塔型、立體型等，往更平展、或更富動感的螺旋型、多邊形(如水銀城市大廈)、不規則形(如碎片大廈)、Y型(哈利法塔)等字母型，甚至其他多種有別于傳統的建筑造型中發展，達到更寬廣或是更高的建筑目標，在造型上更引人注目。這些結構的背后離不開鋼結構的構件穩定性能以及節點連接性能的輔助。對于伸出建筑物很長距離的懸挑，使用網架桁架結構可以保證更好的受風應力，也能保證大型屋頂的構成；對于超高層通常使用的核心筒結構，伸臂桁架結構能很好地平衡建筑外部與核心筒的受力情況。正是基于結構的受力穩定，使得建筑造型能有更多的造型空間。設計上體現出高技派的審美體驗，造型上富有多變與動態平衡特征。

3 空間設計用鋼的高性能化發展趨勢

材料的高性能化、結構的高性能化，在潛移默化中滿足人們對建筑空間的各項需求：對空間尺度的需求、個性的需求、功能的需求、視覺的需求等。同樣，由于人們對空間設計有著新的需求，促使了材料不斷在向高性能化發展。北京市建筑設計研究院復雜結構研究院在“優質鋼材在建筑結構中的應用”的報告中提出，復雜、大跨空間結構、超高層結構、高層住宅結構、大科學裝置等施工案例中對高性能鋼的要求包括高強度、足夠的延性；提高結構耗能能力，屈強比要求不低于50%；防腐性能好、免維護等。

3.1 空間設計用鋼的高強、耐候及特殊性能

3.1.1 高強韌性能

高強度結構鋼(簡稱高強鋼)通常是指采用微合金化及熱機械軋制技術生產出的具有高強度(屈服強度大于等于460 MPa)、良好延性、韌性以及加工性能的結構鋼材[15]。

邱林波等[16]對國外建筑用高強鋼現狀進行了梳理，研究表明，經濟發達國家極為重視使用高強鋼，目前正在廣泛推廣780 MPa級別高強度鋼。國外高強結構鋼的力學性能總結如表1所示。高強鋼目前在建筑結構中的應用主要包括大廈工字型截面柱、屋頂桁架結構、住宅結構。除了常規鋼構構件使用Q345C、Q460GJD等結構鋼之外，一些關節軸承會采用4Cr13高強不銹鋼，銷軸采用45#鋼優質碳素結構鋼；為滿足更高的輕量化要求會設計使用拉索結構，如北京新機場采用了1860 MPa級高帆索(索氏體冷拔鋼)。

傳統高強鋼提高強度的方式有晶粒細化、固溶強化、析出強化等，先進高強鋼又引入新的相變強化方式，其組織包括馬氏體、貝氏體和殘余奧氏體。先進高強鋼包括雙相鋼(DP鋼)、相變誘導塑性鋼(TRIP鋼)和孿晶誘導塑性鋼(TWIP鋼)，這些鋼種與傳統高強鋼相比，強度和韌性都有所提升[17]。這些新鋼種首先在汽車上進行輕量化設計使用，有部分品種如QP鋼等已經實現規模量產，相信隨著使用評價技術的完善，今后在建筑和空間設計中亦可以得到廣泛應用。

表1 建筑用高強結構鋼的力學性能

3.1.2 耐候性能

賈良玖等[17]總結了中國耐候鋼的主要類型，有高耐候鋼和焊接耐候鋼。高耐候鋼主要分為 Q265GNH、Q295GNH、Q310GNH、Q355GNH這4種。焊接耐候鋼主要分為 Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q415NH、Q460NH、Q500NH、Q550NH 7種。在歐洲耐候鋼對應標準為BSEN10155，其中對使用頻率高的耐候鋼種類、各個品種耐候鋼的元素含量、力學性能以及生產要求進行了詳細闡述。耐候鋼最大的特點是具有耐腐蝕性。普通鋼材受環境作用，表面易產生不均勻的銹蝕，這種銹蝕易造成鋼結構破壞，導致脆性斷裂。耐候鋼中含有銅、鎳等耐腐蝕元素，在使用過程中，此類耐腐蝕元素能在鋼材表面形成致密的氧化物膜，繼而保護鋼材不受銹蝕，如圖2所示。由于耐候鋼具有耐腐蝕、壽命長的特點，廣泛應用于鐵路、橋梁、化工等工程的結構件中。

圖2 耐候鋼的銹色Fig.2 Weathering steel rust

3.1.3 特殊性能

不銹鋼材料在建筑中的需求日益增長。304鋼和430鋼的需求達到不銹鋼產品的一半以上。不銹鋼是無污染的綠色材料，且具有良好的抗菌性能，能成為人類的抗疾病衛士。在合金元素中，銀、鉍、銅、鉬、鈦具有較強的金屬離子抗菌性能。尤其是銀，作為抗菌元素，用量只需要萬分之一(質量分數)即可。銀可以加入任何鋼使之成為抗菌鋼，而不影響任何原始性能。在不銹鋼中添加銀離子，不會對不銹鋼的加工性能和耐蝕性能造成影響。抗菌不銹鋼的種類主要有涂層抗菌不銹鋼、復合抗菌不銹鋼、表面改性抗菌不銹鋼、合金型抗菌不銹鋼。除抗菌性能外，根據使用場景的不同，高強鋼的性能還有低磁、無磁、超導等性能，在生活中各個細節發揮能動作用。

近期研究發現，在不銹鋼表層用激光刻蝕不同的形貌，利用光的反射和折射效應，獲得了不同的不銹鋼表層膚色，稱之為不銹鋼彩色激光打印“Color laser printing”，其分辨率可達每平方英寸1000點[18]。這項技術將賦予采用不銹鋼的空間設計更多設計維度。

3.1.4 空間設計用高性能鋼的新發展

(1)高強韌復相組織設計

人們從自然界貝殼和骨骼的高強韌結構得到啟發，發現將軟相和硬相復合，尤其是設計成層片狀結構，可以實現最佳的強韌性[19]。為了滿足現代化建筑對高強鋼綜合性能的要求，采用等溫淬火得到的具有貝氏體以及在板條間有殘余奧氏體薄膜的納米貝氏體鋼， 或者采用兩相區逆相變得到的具有鐵素體和奧氏體層片結構的中錳鋼等。具有復相高強韌組織的新鋼種開發和該類鋼在在建筑領域的應用，是一個值得關注的方向。

脈沖電流回火可以在不降低硬度和強度的前提下提高試樣的斷后伸長率，而傳統回火是降低硬度和強度以提高斷后伸長率，這主要是因為脈沖電流回火在消除殘余應力的同時，淬火馬氏體分解較少，且析出的細小碳化物可以起到彌散強化的作用[20]。

使用水-空交替的新型熱處理QPT工藝代替傳統油(介質)淬火和回火工藝，可以使現有牌號的鋼種性能實現大幅提升。研究表明，經QPT處理后的Q235鋼(QPT235鋼)強度得到了大幅度的提升：屈服強度和抗拉強度分別達到435和615 MPa。采用相同焊料和焊接工藝，QPT235鋼焊接接頭的力學性能比Q235鋼顯著提高[21]。

(2)易焊接和可大線能量焊接

新日本制鐵株式會社(Nippon Steel Corporation)開發用于鋼結構建筑的鋼板WELTEN系列可焊接高強板、耐腐蝕鋼板、抗震用低屈服點；日本神戶制鋼公司(Kobe Steel., Ltd.)開發的大線能量焊接技術主要是焊接熱影響區韌化技術(KST)，該技術可利用析出的TiN抑制焊接時γ晶粒粗大化，同時促進α相析出。將KST技術與TMCP(thermal mechanical control process)技術結合，可同時獲得良好熱影響區(HAZ)韌性、母材高強度和高韌性[22]。

(3)組裝免焊接

浦項制鐵與浦項產業科學研究院(RIST)聯合開發的超高層建筑用超高強度鋼HSA800采用TMCP工藝制成，其抗拉強度為800～950 MPa，屈服強度為650～770 MPa。與現有建筑結構用鋼SM570相比，最低抗拉強度提高了40%以上。該鋼種屈服比限制在0.85以下，確保了穩定性和抗震性。采用HSA800鋼組裝的懸臂梁沒有采用焊接處理，與SM490鋼相比，承重結構可以減重30%，還可縮短10%的建造周期。在加工和安裝過程中可以減少二氧化碳排放量，因此在工程施工中可以降低對環境的影響，具有廣闊的市場需求[23]。

3.2 基于高性能化高強鋼的空間設計時尚化案例

3.2.1 基于高強鋼耐候性能的建筑空間時尚設計案例

耐候鋼在景觀設計中重要的應用為[24]：① 可塑性，利用耐候鋼不同于石材木材等的塑性制作雕塑；② 分割性，因其強韌性能佳，可制作薄形態進行空間分隔；③ 變化性，鋼板的腐蝕隨著時間的推移呈現色澤和肌理的變化。目前耐候鋼的應用有：2010年世博會澳大利亞館和盧森堡館外墻材料、挪威 Schandorff廣場城市休閑空間、武鋼技術中心大廈梁和支撐柱、臨安青山湖綠道等[25]。

觸覺上：隨著銹層不斷生成致密的保護膜，受到濕度、溫度、光照等不同環境變化的影響，耐候鋼的色彩從鮮亮的紅褐色變成暗淡的深藍灰色。而耐候鋼銹蝕的表面和粗糙的肌理，獨具剛毅性格特色，適合工業風格空間。

視覺上：色彩對人的作用較為直接。從物理作用上看，耐候鋼的紅色使人感受到暖。在尺度上，紅色等使人感受到逼近，在空曠的空間中使用紅色可以使空間獲得縮小感。從生理作用上看，紅色使人亢奮。從心理作用看，紅色最富刺激性，象征明媚的烈日[26]。

3.2.2 基于高強鋼特殊性能的建筑空間時尚設計案例

目前已有的抗菌不銹鋼有：表面涂層抗菌不銹鋼、復合抗菌不銹鋼、表面改性抗菌不銹鋼及合金抗菌不銹鋼[27]。鐵素體抗菌不銹鋼主要被用于室內裝飾、家電。目前抗菌不銹鋼在空間設計中主要用于公共場所如車站、電話亭、護欄等設施。在空間設計中使用抗菌不銹鋼，尤其是公共空間中，可增加人們心中對空間的安全感，同時也傳達了技術給生活帶來的改變，無需擔心交叉感染。視覺上鐵素體抗菌不銹鋼具有色彩光亮、拋光性能好的特點，在空間設計中適用于高反射率的設計部分。使用抗菌性能的鋼材料不僅對人們具有良好的心理暗示作用，同時具有建筑技術審美的認識功能與教育功能，維系人與建筑之間的穩定信任關系。

3.3 小結

本章列舉了3種高性能化高強鋼，其性能為：高屈服強度、耐候性能以及特殊性能(以抗菌性能為例)。高屈服強度的要求在建筑結構中最為常用，新的建筑形式對空間的流動交互有更高的要求，因此需要屈服強度更強的鋼材作為支撐柱，滿足虛空間的設計。耐候性能的時間變化與暖色調在景觀設計中較為常用。具有抗菌性能的特殊性能鋼材能幫助人們建立對公共空間的心理信任關系，以及對建筑的審美認知和對材料的教育認知功能。

4 結 語

4.1 總結

本文梳理了建筑鋼結構的開發與應用現狀，分析了基于鋼結構穩定性能而建的北京新航站樓其造型具有動態均衡之美；基于鋼結構連接性能而建的哈利法塔等高層、超高層結構建筑具有視覺新意并且具有高科技美學特征。在造型上，科技風、幾何風、動感不規則風格的建筑是目前的時尚建筑形式。對科技風使用的鋼材料的材質需突出科技感，色彩光亮、質地堅硬。幾何風格則是以脫地、大平面、硬切轉折為特色，對支撐柱的受力要求較高。動感不規則風格的建筑依然有隔斷設計，但是對造型的要求更甚以往。在色彩上，高性能鋼材料中的耐候鋼能很好地利用色彩飽和度優勢與周圍綠植環境形成對比，且自身的氧化過程是一副緩慢的時間簡史，值得細細尋味。總之，鋼材料的高性能化發展對建筑空間設計意義重大。設計者要保持超越的思維，用科技的手段和發展的眼光，以及顛覆性的想象立足傳統建筑材料本身，認真分析現有材料的特性以及可以改進的變量，對材料進行基因設計，對結構進行多方嘗試進行重組排列，搭上當下城市高速發展的順風車，設計出低碳、綠色、節能并且風格獨特、時尚頂尖的建筑空間。

4.2 展望

通過對鋼材料高性能化與空間設計時尚化的調研，對未來空間設計中使用高性能鋼進行以下展望：

(1)表現“力”的時尚造型——超高強度鋼

在現代大跨度大屋蓋的建筑物中，索桁結構的應用不僅使屋檐的延展范圍擴展，同時可塑造更加豐富的流線造型。網架索桁是細密的力的結構，梁彎矩型、香蕉型等彎曲的梁結構在考驗鋼材抗彎性能、延性、強度的基礎上又確保了曲線形態的柔美。無論是線性的柔美或是面的流曲，都依托于材料性能的不斷強化與綜合。建筑中更輕便易于更替的結構需要高強鋼這樣的綠色材料。在當代，人們對虛空間的設計要求，也對高強鋼有保持受力的同時更細或者結構更簡潔的要求。

(2)表現“內·外空間”的時尚造型——結構

早期的高技派建筑中，有許多都使用了張拉結構體系。諾曼·福斯特(Norman Foster)為雷諾汽車零件配送中心(Renault Distribution Center, 1982)，布置了一系列標準的結構單元，如圖3所示，中心是16 m高的細長桅桿，由鋼索向4個角點懸掛起中部計算跨度為24 m的拱形鋼架，形成具有波浪般韻律感的屋面[28]。

建筑空間設計不僅僅是內部的空間，還包括更多與外部虛空間的互動，例如大跨度鋼屋蓋、鋼網殼結構與天際的糅合。具有空間表現力的時尚屋蓋對具有夸張表現力的屋蓋材料提出了新的要求。空間設計中的材料具有賦予物質純粹物質性表皮特征的特點，結構的重復韻律改變了對結構的固有印象，新的結構例如重復的張拉結構等產生了新的表面視覺。細鋼絲在視覺上具有節奏運動的靈活，其扭曲的線形規律可塑造起伏的曲面。如張拉結構，此類“外向”的具有視覺看點的結構在未來的建筑設計中將有更大的發展空間。

圖3 雷諾汽車零件配送中心Fig.3 Renault auto parts distribution center

(3)建筑外表膚色時尚——鋼結構的視覺效果

光的冷暖、溫度與陰影的對比，不僅對投影面有影響，對溫度、濕度、甚至電流、能量都有直接的影響，光對材料的硬度、色彩、反射、紋理、結構等都有間接的影響。對于未來的建筑設計，可以利用建筑受光的溫差，材料在受光時間的溫度和非受光時間段的溫度對材料造成的物理量影響，達到建筑的自我結構改變。充分利用地理條件中的濕度、溫度等條件，控制鋼本身的色彩肌理變化，塑造或光滑、反射性強的設計，或粗糙、反射率低，或吸光或透光的材質，給予建筑空間設計不同的視覺語言。根據材質本身的顏色，在設計幕墻結構時使用如馬氏體不銹鋼材料的反射性能設計更時尚新銳的表皮，使用耐候鋼塑造歷史感凝重的表皮，使用霧化的反射率低的材質制作成更迷幻充滿未來感的表皮。

綜合空間設計用鋼的高強、時尚外表膚色與多功能化和基于高性能鋼空間結構的多樣性，即空間設計用鋼的高性能化給予建筑空間設計更多的表達要素，強化了人與建筑關系的聯系和自由度。高強度鋼適合具有力表現的建筑空間、張拉結構適合互動空間設計、隨光影響而變化的鋼材適合個性化建筑膚色設計。在材料上，通過對溫度、磁場、應力、抗菌等性能創新手段提升設計競爭力；在設計上，通過形式變異，視覺材質變異對材質設計提出新的要求，由兩者共同塑造時尚化的空間設計。