契合环保法规要求:不锈钢的可持续优势
可持续发展,不是市场自发形成的要求,而是人类对永续发展模式的自觉选择,并由国际公约和国家的法律法规来构建约束性规则并实施的。当前,世界各主要国都已经逐步建立起保障可持续发展的法规体系。对于可持续发展法规的落实,不能仅仅停留在理论的层面,而是要向锥子一样深深扎入经济社会的各个行业和各个领域。法律上所讲的材料合规,很重要的一个方面就是从材料生产、设计、加工、利用到再循环的全生命周期,都要加强管理,满足可持续发展的要求。
把不锈钢材料与可持续发展法规放在一起讨论,乍一看有些陌生。但是,当我们详细分析不锈钢材料的可持续优势之后,一切就会豁然开朗:原来,不锈钢材料获得广泛应用,很大程度上是由于它自身的可持续优势契合了环保法律法规的要求。相反的,如果有一种材料,如果它自身的固有特点就是在环境中难以降解,影响植物生长,其合规的难度必然就大,而且成本很高,发展前景晦暗。
在现代社会,推广某一种材料,某一种商品,不能再简单迷信传统的市场开发、市场营销以及销售技巧,而是必须把技术创新与社会发展的大势以及环境健康法规的要求密切结合。如今,不锈钢应用获得极大普及,当然离不开市场导入期(Market Introduction)研发、技术和销售等环节先驱者的努力,但是在市场高度成熟,不锈钢知识不再被任何人垄断的今天,不锈钢价值链所有参与者通力合作,充分挖掘不锈钢自身具备的可持续优势,才是其不断得到推广应用的关键。
不锈钢的可持续优势
总体而言,不锈钢具有耐用、长寿命、外形美观、易循环利用等特点。添加了镍之后的不锈钢,在耐腐蚀性、易焊接性和机械加工性能等方面获得显著提升。含镍不锈钢的广泛应用,对于用户实现环保合规,践行可持续发展理念,保护环境贡献巨大。
以建筑行业应用为例,不锈钢的抗腐蚀性优势,对建筑物绿色设计,保护环境极其有利。因此逐步在外幕墙、屋面、结构、地面、管道、封檐饰板、雨棚大门、梁柱外饰面、栏杆扶手等方面得到广泛应用。
生态设计(Eco-designing)
作为生产者责任延伸 (Extended ProducerResponsibility)法律制度的一项要求,法规对生态设计的要求在全球范围内不断提高。一些建筑评估方法,比如由世界绿色建筑协会成员国提出的方法,鼓励设计师在建筑材料选择方面,考虑材料的生产以及建成之后对环境的影响,而且要考虑建筑材料在未来是否可以被循环利用。在材料选择的过程中,通常需要比较再利用、循环再生方面的数据,并考虑材料的耐用性,维护难度,能量和水量消耗等指标,以及对空气质量和光线的影响。建筑设计师进行充分的对比分析之后,都会发现不锈钢是最环保的材料之一。
在室外应用场景中,不锈钢的耐腐蚀性对其长期绿色环保优势具有决定性作用。随着工业化和城市化的发展,即便是在通常大气环境中,也有大量的腐蚀因素,会导致建筑物的外表破败不再美观,长期腐蚀甚至会影响结构安全。这种情况下,不得不进行额外的维护,甚至更换材料,不仅会增加建筑本身对环境的影响,而且更换材料的生产也会增加新的能耗和排放,此外,由于复杂的维护和维修停工等造成间接成本和环境影响比实际测算的更大。
在沿海或大气污染导致酸雨的苛刻环境或条件下,更强的腐蚀因素会加速建筑材料的退化,这时候,就需要选择含镍量高的不锈钢材料,如316L。研究和实践证明,在含盐和被污染的环境中,不锈钢建筑材料的耐腐蚀性远远强于其他材料。
此外,经过创新性设计的不锈钢建筑外立面和附属部件,可以有效降低建筑物使用的能耗,保护环境。美国亚利桑那州凤凰城市政厅办公楼采用了抛光的多孔不锈钢百叶窗,不但减少了空调使用成本,而且还提高了办公人员的舒适度。
循环经济3R原则 (Reduce, Reuse, Recycle)
不锈钢在循环利用方面,具有独特的优势,完全符合《循环经济促进法》规定的“减量化、再利用、资源化”的原则。
有些材料,虽然也可以循环利用,但是在经过循环利用之后,强度、导电性等物理性能会劣化,被法律禁止用在建筑、电器等安全要求高的领域,以免影响建筑结构安全和电器的能源利用效率等。
不锈钢则不同,它天然适合循环利用。首先不锈钢的使用寿命长,新材料一般具有20-30年的使用寿命,甚至更长,比如纽约的地标性建筑克莱斯勒大厦(Chrysler Building)的302不锈钢尖顶,1931年建成,历经近100年的时间,依然完好如初。所以,不锈钢作为建筑物屋面材料,从源头上做到了资源减量化。其次,不锈钢无论被循环利用多少次,它都是100%可以再生的,而且使用价值和性能不会改变,真正做到了凤凰涅槃般的重生。
不锈钢的使用寿命长,自然就可以减少原生材料的使用,进而减少能源消耗,降低排放,对防止气候变化做出贡献。在这方面,不锈钢钢筋在墨西哥普罗格雷索栈桥(Progresso Pier)的应用就是一个成功的范例。在建成60年后,这座用不锈钢钢筋混凝土建成的栈桥,核心性能依然稳定,继续服役,而在其建成30年后,当地在其旁边又使用碳钢钢筋混凝土平行修建了另一座栈桥,已经因腐蚀而被废弃。两者对比,不锈钢钢筋在环境保护方面的优势,一目了然。
环境质量标准(EQS)
国家对水、土壤、大气都制定了强制性的环境质量标准,基于生态毒理学和健康毒理学的研究,充分考虑金属的生物有效性和生物可洗脱性等因素,对环境介质中的金属元素含量做出了科学的限定。不锈钢在使用过程中,能完全符合各种环境质量标准的要求。
就保护水环境和土壤环境而言,由于不锈钢没有任何化学物质的排放和辐射,因此可以被选作室内表面装饰的理想材料。不锈钢的清洗清洁不需要使用对环境有害的化学品。对各类建筑物屋面材料的径流水质研究证明,不锈钢屋面径流中的镍元素和铬元素释放量很低,根本不会造成生态毒性,适合在生态环境敏感脆弱区域使用,也适合在收集径流水作饮用水源的地区使用。
就保护大气环境而言,利用具有反射性的不锈钢面板作为反光板,可以将自然光以漫反射的方式引入室内,在满足采光要求的同时减少了进入室内的热量,降低了空调用电量,最终减少温室气体排放。对于空气质量有较高要求的建筑或设施,选配不锈钢管道可以用蒸汽进行彻底清洁,而且管壁不会因为腐蚀而穿孔或者滋生积聚细菌,影响空气质量。