廣東一哥再生資源科技有限公司
熱浸鍍鋅的鋼柵欄(門)
德國慕尼黑安聯(lián)體育場
建筑師:Herzog & de Meuron
鍍鋅鋼的排水溝、排水管
鍍鋅鋼板及各種鍍鋅的鋼構(gòu)件常常以功能性輔料的身份出現(xiàn)在建筑中,隱藏在各種飾面的背后。它的美,你能感受到嗎?
鍍鋅鋼板(材)表面的鋅花
不同的鍍層金屬配比、不同的板材厚度及光滑度、不同的冷卻工藝等造就了不同大小及形式的鋅花,這種隨機(jī)性也正似手工超越機(jī)器的魅力。
為了提高普通鋼板的耐腐蝕性能,人們發(fā)明了鍍鋅鋼板,鍍鋅薄鋼板亦俗稱鍍鋅鐵皮、白鐵皮。
鋅與空氣中的二氧化碳和水接觸而發(fā)生化學(xué)反應(yīng),首先形成氫氧碳酸鋅,再持續(xù)反應(yīng)而形成致密堅(jiān)硬的藍(lán)灰色、灰色碳酸鋅氧化層,這層鈍化層形成了穩(wěn)定的保護(hù)膜,阻止了外界氧化物和內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng),當(dāng)這層保護(hù)膜遭受局部劃傷或其他破壞時(shí),內(nèi)層鋅會迅速產(chǎn)生相同的化學(xué)反應(yīng),重新形成穩(wěn)定的保護(hù)表層,修補(bǔ)傷口,這是金屬鋅具有優(yōu)異耐久性的主要原因。以鋅作為鋼板的外保護(hù)層提高了鋼板的耐腐蝕能力。
鍍鋅鋼板從生產(chǎn)工藝上分有電鍍鋅及熱浸鍍鋅兩種。簡單來說,電鍍鋅指借助外界直流電的作用,在溶液中進(jìn)行電解反應(yīng),使鋼板(導(dǎo)電體金屬)的表面沉積一層金屬或合金層(鋅);熱鍍鋅鋼板是以冷熱軋鋼帶為基板經(jīng)過連續(xù)熱浸鍍鋅工藝而生產(chǎn)出來的,其耐腐性能超過電鍍鋅品種,也是建筑中最常用的。由于鋅的保護(hù)特性,鍍層的厚度就成為考核鍍鋅鋼板的指標(biāo)之一。
熱浸鍍層表面在凝固時(shí)均出現(xiàn)鍍層金屬的結(jié)晶花紋,結(jié)晶花紋的大小與鋅液中其它合金元素的種類及含量、結(jié)晶核多少、原板厚度及光滑度、鍍鋅層厚度、鋅花晶體的生長時(shí)間等因素有關(guān)。早期的鍍鋅鋼板由于鋅液中?;煊秀U顯示出灰暗的鋅花,現(xiàn)代的鍍鋅鋼板由于鍍層合金的控制常顯現(xiàn)出銀白色光亮的效果。
鍍鋁鋅合金(以及其它合金)鋼板是在鍍鋅鋼板后出現(xiàn)的一種耐腐蝕性能更好的鍍層鋼板。鍍鋁鋅鋼板是BIEC公司的專利技術(shù),現(xiàn)在世界范圍內(nèi)有多個(gè)廠商獲許生產(chǎn)。鍍55%鋁鋅鋼板的鋁鋅合金結(jié)構(gòu)是由55%鋁、43.4%鋅與1.6%硅在600℃高溫下固化而組成,形成致密的鋁、鐵、硅、鋅四元結(jié)晶體,此結(jié)晶體在鋼板表面形成一層堅(jiān)固的屏障,因而能夠有效的防止腐蝕的產(chǎn)生。
55%鋁鋅合金鍍層鋼板的使用壽命比普通鍍鋅鋼板長。根據(jù)對長期暴露在大氣環(huán)境中的鍍55%鋁鋅鋼板的腐蝕狀況研究分析,Bethlehem鋼鐵公司認(rèn)為鍍55%鋁鋅合金鋼板與普通的G-90鍍鋅鋼板相比,耐腐蝕性能強(qiáng)2~4倍。一般情況下,未作涂層處理的鍍55%鋁鋅合金鋼板在酸雨、輕工業(yè)區(qū)環(huán)境中即使用作較為平緩的屋面材料也可以保證25年以上不生銹,即使是切邊斷面,鍍鋁鋅鋼板的耐腐蝕性也非常優(yōu)良。
從鍍鋅及鋅合金鋼板的耐久性來看,它完全可以用作為飾面材料,它的自然質(zhì)感及紋理效果能夠帶給我們一種真實(shí)的、耳目一新的感覺,并且隨著時(shí)間的流逝,它的顏色逐漸變暗,體現(xiàn)出時(shí)間的痕跡。
鍍鋅鋼板同樣可以如其它金屬薄板一樣加工軋制成瓦楞形板,同樣鋼板也可以在穿孔等處理后熱浸鍍鋅。
?seier+seier(CC BY 2.0)
丹麥哥本哈根Gentofte的IKEA商場(1995)鍍鋅鋼板外墻
建筑師:tegnestuen vandkunsten
?seier+seier(CC BY 2.0)
丹麥哥本哈根哥本哈根信息技術(shù)大學(xué)綜合樓的鍍鋅鋼板外墻
建筑師:Henning Larsen
捷克布拉格跳舞的房子(1996)
建筑師:Frank Owen Gehry
鍍鋅鋼板的窗套
?George LEE(CC BY-NC 2.0)
瑞士盧塞恩交通博物館餐廳(2000,已拆除)
建筑師:Gigon Guyer
鍍鋅鋼板外墻成為建筑最大的特色。
?Wojtek Gurak(CC BY-NC 2.0)
?Wojtek Gurak(CC BY-NC 2.0)
?Lars Plougmann(CC BY-SA2.0)
丹麥哥本哈根The Silo糧倉改造(2017)
建筑師:Cobe建筑師事務(wù)所
糧倉——公寓,在原有的鋼筋混凝土筒倉外加的鍍鋅鋼板飾面層,局部穿孔處理。
北京798藝術(shù)區(qū)某建筑
采用密封膠縫的鍍鋅鋼板外墻能明顯顯示出縫隙的臟斑
除了常見的以普通鋼板為基層的鍍鋅鋼板外,偶爾也有以不銹鋼為基材的鍍鋅不銹鋼板,這種板材的耐腐蝕性能更佳,一般用于海邊鹽霧腐蝕強(qiáng)度高的地區(qū)。安藤忠雄設(shè)計(jì)的日本兵庫縣立美術(shù)館外墻就應(yīng)用了大量的鍍鋅不銹鋼板。
黃昏的光線隱藏了鍍鋅鋼板的紋理
室內(nèi)光線下灰色的鍍鋅鋼板,與安藤常用的清水混凝土色調(diào)接近。
?Ricky Thakrar(CC BY-NC-ND 2.0)
陽光下的鍍鋅不銹鋼板(厚度達(dá)4mm)顯示出獨(dú)特的紋理。
?Nikola Simic(CC BY-SA 2.0)
甚至幕墻的型材也外包鍍鋅鋼板。
日本神戶兵庫縣立美術(shù)館(2002)
建筑師:安藤忠雄
鍍鋅鋼板飾面的構(gòu)造工藝同樣分為兩種:薄皮、厚板,1.0mm及以下的薄皮構(gòu)造與其它金屬薄皮如鋅板、銅板、鈦板等完全一樣,參見過往文章“建筑師,你該了解的薄平板金屬墻面系統(tǒng)! - 建材U選”;厚板構(gòu)造則完全類似于耐候鋼板、鋁板等,參見過往文章“建筑師,你該了解的金屬平板墻面系統(tǒng)! - 建材U選”,本文不再贅述。
意大利Como某商店的鍍鋅鋼板構(gòu)造——平頭內(nèi)六角螺釘固定
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本文作者介紹:
褚智勇,東南大學(xué)建筑系工學(xué)學(xué)士,北京建筑工程學(xué)院建筑學(xué)碩士,教授級高級建筑師,一級注冊建筑師。曾著有建筑材料與構(gòu)造類暢銷書《建筑設(shè)計(jì)的材料語言》。
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