前言
随着国民经济的发展，居民生活水平的不断提高，城镇化进程也不断加快，在这个过程中，建筑业得到了快速的发展，特别是近年来钢结构使用寿命，为了兼顾建筑与环保，解决农民工荒、建筑质量难控制等问题，国家大力提倡发展装配式建筑。钢结构由于其天然的预制属性，在各地的装配式建筑建设中也日益增多。钢结构与混凝土结构相比，具有质量轻、强度高、塑性韧性好、抗震性能优越等优点，同时钢结构还存在一定的防火、防腐问题。特别是腐蚀问题，因为一般民众经常看到很多室外钢结构出现腐蚀甚至严重腐蚀的情况，就会对钢结构房屋在50年甚至更长时间的腐蚀问题产生怀疑。那么钢结构房屋的腐蚀问题是否真的像大家担心的那么严重呢？这里小西鹊就在本文中对钢结构的腐蚀问题进行分析探讨。
钢结构防腐设计要求
众所周知，钢结构在潮湿的环境中极易发生腐蚀，大气中的氧气和水分是造成民用钢结构腐蚀的重要因素，另外一些工业气体如SO2、CO2、NO2等也会引起钢结构的腐蚀。建筑钢结构的防腐要求，除与所处的环境条件有关外，还与建筑材料的具体材质、结构形式、使用要求、施工条件及维护管理条件等有关，这些都是防腐设计和施工应考虑的因素。
一般来说，在防腐设计中，首先根据建筑的重要性、环境腐蚀情况、施工和维护情况等合理确定防腐设计年限，然后综合考虑包括经济效益在内的各方面因素，因地制宜合理选择防腐方案。
值得注意的是，重要的承重结构构件和维护困难的部位应加以保护，如果处于严重腐蚀环境中，应采用耐候钢或外加混凝土等隔离措施。在《钢结构设计规范》中，对钢结构的防腐设计有明确、详细的要求。近年来，国家针对各种类型的建筑、不同的防腐方法和施工工艺，颁布实施了十余项相关标准，使钢结构的防腐设计、施工和验收有了可依赖的依据。
钢结构防腐解决方案
现有的钢结构防腐方案大致可分为以下几类，设计时可单独使用或组合使用：
耐候钢又称大气腐蚀钢，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列。耐候钢的耐候性是普通钢的2至8倍，涂装性是普通钢的1.5至10倍。具有良好的防锈性能，主要用于铁路、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中的结构。耐候钢也用于建筑结构，但在住宅建筑中很少使用。下图1是同济大学中法中心，它的外墙和大坡屋顶都是用耐候钢制成的。图2是芝加哥市政中心，它的巨型钢柱采用的也是耐候钢的一种——Corten钢。
▲同济大学中法中心
▲芝加哥市政中心
阴极保护措施是利用电化学处理的原理，使更多的活性金属附着在钢结构表面，以代替钢材的腐蚀，通常适用于水下或地下结构。
就如同大家看到的输电塔也是钢铁制成，但永远不会生锈一样，经过热镀锌处理的钢结构防腐寿命长，长期防腐的方法有镀锌、喷铝锌、电泳等方法。
钢结构房屋防腐使用寿命
镀锌、喷铝锌等方式虽然能起到长久的防腐作用，但是由于成本高等原因，在钢结构房屋中很少使用。一般来说，房屋使用的钢结构基本都是采用油漆作为防腐方式。那么，正如很多人担心的那样，钢结构房屋使用十几年后，是否需要重新刷漆或者再次防腐呢？
在《建筑钢结构防腐蚀技术规范》（JGJ/T251-2011）中，建筑钢结构在大气环境长期作用下的腐蚀等级划分如下表：
如图所示，我们可以看出，即使弱腐蚀环境下的最大腐蚀速度为0.025mm/a，70年的总腐蚀厚度也只有1.75mm。而我们钢结构住宅板的壁厚一般在10mm以上，70年强度降低不超过20%。如果是密闭空间，按照每年0.001mm的腐蚀速度计算，70年也只有0.07mm，对结构安全几乎没有影响。所以，经过表面处理和涂装施工后，钢结构的防腐是足够安全的，在建筑的生命周期内，不需要再次涂装。也就是说，对于我们所关注的钢结构住宅来说，防腐不是问题。
另外，在钢结构房屋中，主体钢结构并不裸露，不会与大气和湿气直接接触，而是处于封闭的空间中，而且还有油漆的保护，所以它的腐蚀速度很慢。 就像我们钢结构中使用的管道结构，一般由于内部不能涂漆，所以会将端部对齐并密封，以确保内部不受腐蚀。
让我们看一个案例
下图3是中国援建的国家体育场钢结构使用寿命，拍摄于2019年。该体育场于1986年建成，已使用33年多。该国属热带季风气候，由于特殊的地理条件，冬季亚洲大陆的冷空气无法到达，而来自印度洋的暖湿气流又畅通无阻，雨水充沛，大部分地区年降雨量在4000mm以上。从图3不难看出，在这样的大气环境下30多年，国家体育场屋面裸露的钢架依然没有生锈的迹象，各节点依然完好无损。事实证明，钢结构通过合理的设计、选材、施工和精心的维护，可以达到长期防腐的目的。
▲国家体育场（2019年拍摄）
结论
钢结构防腐设计有完备的规程和标准，根据防腐要求和年限的不同，可以合理选用各种成熟的防腐方案，施工时遵守相应的施工及验收规范，并进行定期养护，钢结构防腐可以取得良好的效果，满足工程质量和使用要求。
而对于住宅建筑来说，由于钢结构不暴露在大气中，一般不需要维护就能保证其70年以上足够的承载能力。
看来大家对于住宅建筑钢结构腐蚀的担心有点没有必要啊！
