探索城市發(fā)展中的含鎳材料
面對有限的資源無限的需求
2019年11月21日 10:3 18948次瀏覽 來源： 中國有色金屬報(bào) 分類： 鎳資訊
在當(dāng)今世界，城市人口數(shù)量在人類歷史上第一次超過了農(nóng)村人口數(shù)量。到2020年，全球超過60%的人類都將生活在城市之中；到2030年，包括亞洲和非洲在內(nèi)，所有發(fā)展中地區(qū)的大部分人都將居住在城市里。
如今，不斷增長的城市人口數(shù)量正在使城市規(guī)模迅速擴(kuò)張，部分地區(qū)甚至開始改變城市的組織方式。整合城市管理需要有高瞻遠(yuǎn)矚的眼光，要把建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合，體現(xiàn)出深思熟慮從而滿足特定的城市生活的真實(shí)需求。
要實(shí)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)變，就必須大幅提高基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平，其中就包括信息與通信技術(shù)以及建筑發(fā)展。
智能型、持久和可持續(xù)的城市對高效基礎(chǔ)設(shè)施的需求，對于政府和企業(yè)來說都是一個(gè)挑戰(zhàn)。有限的資源與不斷增長的需求之間的矛盾，在現(xiàn)今是前所未有地突出。除此之外，現(xiàn)存的基礎(chǔ)設(shè)施正慢慢老化，大部分建筑質(zhì)量較低，難以承受日漸增大的使用負(fù)荷，狀況岌岌可危。
鎳與城市化
國際咨詢師聯(lián)合協(xié)會(huì)在一份報(bào)告中分析了全球基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)狀，其中提到了幾項(xiàng)日趨復(fù)雜的挑戰(zhàn)：“基礎(chǔ)設(shè)施在使用期內(nèi)必須高效、可靠地為社會(huì)服務(wù)，能適應(yīng)發(fā)展的變化，能對突發(fā)需求作出應(yīng)急反應(yīng)。這意味著它們應(yīng)該具有更長的使用壽命，更少地依賴不可再生資源并對社會(huì)和環(huán)境產(chǎn)生最大化效益，同時(shí)能在長期內(nèi)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)繁榮，而非危及經(jīng)濟(jì)發(fā)展。”
在選擇材料方面，必須根據(jù)材料的全生命周期成本（包括建造、使用、最終廢棄及循環(huán)利用）仔細(xì)考量。含鎳材料正好能滿足這一大局規(guī)劃的需求，既強(qiáng)韌又耐用，抗腐蝕能力強(qiáng)，且易于成型。
含鎳不銹鋼是卓越的建筑材料，廣泛應(yīng)用于繁忙的公共交通系統(tǒng)、安保和其他建筑環(huán)境當(dāng)中。含鎳不銹鋼有助于實(shí)現(xiàn)別具一格、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案，使多用途智能建筑和基礎(chǔ)設(shè)施成為可能。
一般來說，含鎳不銹鋼含有60%的再生材料。而且，在建筑或基礎(chǔ)設(shè)施的使用壽命終結(jié)時(shí)，超過70%的含鎳廢鋼能回收再生。無須法律約束，單憑鎳的高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，就能推動(dòng)實(shí)現(xiàn)極高的材料回收率。總的來說，使用含鎳材料，能為后代節(jié)省大量自然資源；使用廢金屬再生不銹鋼，能顯著減少能源消耗和二氧化碳排放。
含鎳材料也能讓城市環(huán)境更安全、更美觀、更長久。鎳元素的很多特質(zhì)都能應(yīng)用在多種技術(shù)中，提高人類生活質(zhì)量之余，還能增強(qiáng)城市的可持續(xù)發(fā)展力。
耐久建筑
由于含鎳材料非常強(qiáng)韌，因此在建筑過程中，它能使材料消耗最小化。在維護(hù)階段，由于無須上漆、密封或使用化學(xué)清潔劑，因此用鎳還能進(jìn)一步節(jié)省相關(guān)材料。如果使用含鎳材料建造橋梁和高架高速公路等核心基礎(chǔ)設(shè)施，還能免于提前翻修或重建，從而節(jié)省大量的財(cái)力和物力。
總體而言，作為一種建筑設(shè)計(jì)材料，對于要求長期運(yùn)營的建筑物，具有出色性能和經(jīng)濟(jì)效益的含鎳不銹鋼是可持續(xù)設(shè)計(jì)的理想選材。
智能建筑創(chuàng)造宜居城市
每個(gè)人對“宜居”的定義都有不同的理解，快速變化和增長的人口特征也進(jìn)一步加大了響應(yīng)這些訴求的難度。要為人類提供合適的建筑設(shè)施，就必須推出使用優(yōu)質(zhì)材料的城市解決方案。
哪怕人口密度再高，人類也要有充足的活動(dòng)空間，供水和供能也必須可靠充足，這才能算是宜居的城市。城市公共機(jī)構(gòu)和設(shè)備不能因?yàn)榻?jīng)常故障、需要維護(hù)、維修或置換而耗盡公共財(cái)政資源。含鎳材料的特質(zhì)，尤其是它的強(qiáng)度、韌性和強(qiáng)抗腐蝕性等，可以減少社會(huì)和財(cái)政成本，讓城市變得更宜居。
過去，有些空間由于環(huán)境因素而無法供人使用，但如今有了含鎳材料，也能把它們合理利用起來。在2010年10月投入使用的羽田機(jī)場“D”跑道就是例子，它讓機(jī)場續(xù)創(chuàng)佳績，成為亞洲第二、世界第五繁忙的機(jī)場。這條新跑道建于東京灣多摩川河口，當(dāng)時(shí)的人們擔(dān)心如果改變河道，就會(huì)帶來河蝕或沉積的問題。為了減少跑道對河水和潮汐的影響，三分之一的跑道建造在鋼支墩上，讓河水和東京灣的水都能自由流過。鎳被選作核心材料來幫助保護(hù)大量的結(jié)構(gòu)鋼免受侵蝕，構(gòu)建的方式也使得跑道無須進(jìn)行難度大、成本高的維修。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行了材料使用壽命周期成本的評估，結(jié)果顯示必須使用超薄的不銹鋼板和高質(zhì)量的焊接工藝。這個(gè)組合不僅能節(jié)省投資成本，還能保證材料持久耐用。
這項(xiàng)工程不僅節(jié)省了金錢，還為該城市帶來了經(jīng)濟(jì)效益。它成功地保留了城市和周邊社區(qū)的宜居性，避免了再建新機(jī)場對當(dāng)?shù)乜赡茉斐傻纳鐣?huì)、政治和經(jīng)濟(jì)影響。（本文由國際鎳協(xié)會(huì)提供資料整理而成）
責(zé)任編輯：付宇
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