Ο αρχιτεκτονικός σχεδιασμός μπορεί να συμβάλει στη θωράκιση των μεταλλικών επιφανειών από φαινόμενα σκουριάς, συνδυαστικά με τη χρήση ειδικών επικαλύψεων και λοιπών μεθόδων προστασίας.
Οι μεταλλικές επιφάνειες, ειδικά αν βρίσκονται σε εξωτερικούς χώρους, είναι αρκετά ευάλωτες σε φαινόμενα οξείδωσης και για αυτό ο αρχιτέκτονας πρέπει να λαμβάνει μέτρα για την προστασία τους. Η πιο συνηθισμένη λύση είναι η χρήση ανοξείδωτων κραμάτων, όπως είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας και το αλουμίνιο στις προσόψεις των κτιρίων, τα οποία έχουν μεγάλη αντοχή στον χρόνο. Εναλλακτικά, υπάρχουν πρακτικές που προστατεύουν τον σίδηρο από τους οξειδωτικούς παράγοντες του περιβάλλοντος, αυξάνοντας την ανθεκτικότητα του υλικού στη σκουριά. Η σύγχρονη τεχνολογία προσφέρει στους μηχανικούς ποικίλες μεθόδους και προϊόντα με τα οποία μπορεί να εξασφαλιστεί η υγεία των μεταλλικών επιφανειών, χωρίς να υπάρχει φόβος για την ακεραιότητα της κατασκευής.

Η επίδραση της σκουριάς στις μεταλλικές επιφάνειες
Ο σίδηρος και τα κράματά του -συμπεριλαμβανομένου και του χάλυβα που είναι βασικό δομικό υλικό των κατασκευών, όταν έρχονται σε επαφή με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας δημιουργούν οξείδια του σιδήρου, τα οποία είναι υπεύθυνα για τη σκουριά και τη διάβρωση των μετάλλων. Η σκουριά εμφανίζεται με ένα πορτοκαλί-καφέ χρώμα στην επιφάνεια του υλικού και η εξάπλωση της επιταχύνεται με την επίδραση της υγρασίας. Οι δομές του σιδήρου και του χάλυβα, αν και οπτικά φαίνονται στέρεες και συμπαγείς, εμπεριέχουν μικροσκοπικά κενά που επιτρέπουν στο νερό να εισχωρεί, ξεκινώντας τη διάβρωση. Το θαλασσινό νερό που εμπεριέχει μεγάλες ποσότητες αλατιού, καθώς και τα διοξείδια του άνθρακα και του θείου που υπάρχουν σε αυξημένες ποσότητες στον αέρα των μεγαλουπόλεων, ενισχύουν τη διαδικασία της διάβρωσης.

Η σκουριά αποτελεί κίνδυνο για τη στατικότητα του κτιρίου, καθώς δημιουργεί διαστολή των μετάλλων, γεγονός που μπορεί να ασκήσει μεγάλη πίεση στη δομή στο σύνολό της. Ταυτόχρονα, κάνει τον σίδηρο και τον χάλυβα πιο εύθραυστους και συνεπώς πιο ευάλωτους σε σεισμικά φαινόμενα. Ο αέρας και το νερό έχουν την ιδιότητα να διαπερνούν το επιφανειακό στρώμα οξείδωσης, με αποτέλεσμα η διάβρωση να επεκτείνεται ολοένα και περισσότερο προς το εσωτερικό. Αν η σκουριά δεν αφαιρεθεί το συντομότερο δυνατό, τότε η ζημία που θα προκληθεί στο μέταλλο μπορεί να είναι ανεπανόρθωτη.

Εκτός από την αντοχή, η σκουριά επιδρά αρνητικά και σε άλλες σημαντικές ιδιότητες των μετάλλων. Ένα από τα σπουδαιότερα χαρακτηριστικά που διακρίνει τα μέταλλα είναι η υψηλή ηλεκτρική τους αγωγιμότητα, καθιστώντας τα ιδανική επιλογή για τις ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές εγκαταστάσεις. Εντούτοις, η μακροχρόνια οξείδωση εμποδίζει σε μεγάλο βαθμό την κυκλοφορία του ρεύματος και αποτελεί αιτία βραχυκυκλωμάτων. Επιπλέον, η σκουριά μπορεί να επηρεάσει τη σωστή λειτουργία των τροχαλιών και όλων των μεταλλικών συστημάτων που βασίζονται στην κίνηση, αυξάνοντας τα επίπεδα τριβής, ενώ μειώνει δραματικά τις μαγνητικές ιδιότητες του σιδήρου, όπου σε καταστάσεις πλήρους διάβρωσης μπορεί ακόμη και να εκμηδενιστούν. Τέλος, εφόσον γίνεται αναφορά σε κτιριακές κατασκευές, καθοριστικό ρόλο έχει το αισθητικό αποτέλεσμα. Η σκουριά δημιουργεί αλλοιώσεις στο χρώμα των μεταλλικών επιφανειών, αλλάζοντας την εξωτερική εικόνα του κτιρίου και κατ’ επέκταση την εμπειρία που απολαμβάνουν οι εκάστοτε ένοικοι και οι επισκέπτες.

Μέταλλα ανθεκτικά στην οξείδωση
Οι επιδράσεις της σκουριάς είναι αρκετά βλαβερές για την υγεία ενός κτιρίου και για αυτό οι μηχανικοί που αναλαμβάνουν μία κατασκευή θα πρέπει να λαμβάνουν μέτρα για την προστασία των μεταλλικών επιφανειών. Στη σύγχρονη αρχιτεκτονική παρατηρούμε ότι έχει διευρυνθεί η χρήση των μετάλλων, καθώς δεν χρησιμοποιούνται μόνο για τη στατικότητα του έργου, αλλά συχνά τα εντοπίζουμε στις προσόψεις των κτιρίων, καθώς και σε εσωτερικούς και εξωτερικούς χώρους. Επομένως, η προφύλαξη τους είναι ζήτημα που αφορά την κατασκευή σε όλα τα επίπεδα και ανάλογα την περίπτωση, χρησιμοποιούνται από τους τεχνικούς διαφορετικές προσεγγίσεις θωράκισης.

Το βασικότερο μέτρο πρόληψης είναι η σωστή επιλογή του μετάλλου, το οποίο θα πρέπει να είναι κράμα υψηλής ποιότητας και αρκετά ανθεκτικό στη σκουριά. Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι παράδειγμα τέτοιου μετάλλου, ο οποίος, αν και είναι λίγο πιο ακριβός, προσφέρει μεγάλη διάρκεια ζωής στις κατασκευές. Αυτό συμβαίνει διότι, παρότι αποτελείται από σίδηρο που είναι ιδιαίτερα ευάλωτος στη σκουριά, εμπεριέχει υψηλό ποσοστό χρωμίου, το οποίο δημιουργεί ένα προστατευτικό στρώμα στην επιφάνεια του υλικού, αποτρέποντας την οξείδωση από τον ατμοσφαιρικό αέρα. Μία ακόμη επιλογή, η οποία έχει διαδοθεί πάρα πολύ τα τελευταία χρόνια στον κόσμο της αρχιτεκτονικής, είναι το αλουμίνιο, διότι είναι φυσικά ανοξείδωτο, ελαφρύ και πλήρως ανακυκλώσιμο.

Ο Δημήτριος Κουκούδης, Αρχιτέκτων του ομώνυμου γραφείου, αναφέρει σχετικά ότι «το αλουμίνιο αποτελεί μία από τις πιο ενδεδειγμένες επιλογές για τις προσόψεις των κτιρίων, διότι είναι εκ φύσεως ανθεκτικό στην οξείδωση από τον αέρα και την υγρασία του περιβάλλοντος και δεν επιβαρύνει τον φέροντα οργανισμό με επιπρόσθετο βάρος. Καθώς διακρίνεται από μεγάλη αντοχή χρησιμοποιείται σε κατοικίες, αλλά προτιμάται συχνά και σε επαγγελματικούς χώρους, όπως κτίρια γραφείων ή βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι αλουμινένιες κατασκευές χρειάζονται ελάχιστη συντήρηση, γεγονός που μακροπρόθεσμα αποφέρει αξιοσημείωτο οικονομικό όφελος στους ιδιοκτήτες».

Επικαλύψεις μεταλλικών επιφανειών
Μία αρκετά οικονομική και συνάμα αποτελεσματική μέθοδος για την προστασία των μεταλλικών επιφανειών από τη διάβρωση είναι η χρήση προστατευτικών επικαλύψεων. Ειδικότερα, υπάρχουν ειδικά βερνίκια που έχουν βάση το λάδι και, καθώς τα έλαια με το νερό δεν αναμειγνύονται, σχηματίζουν ένα προστατευτικό στρώμα πάνω από τα μέταλλα εμποδίζοντας την οξείδωση. Επίσης, υπάρχουν πολλά προϊόντα διαθέσιμα στην αγορά που παρέχουν ξηρή επίστρωση και συμβάλλουν στην καταπολέμηση της σκουριάς. Η ξηρή επίστρωση δημιουργεί ένα προστατευτικό τείχος πάνω από τις μεταλλικές επιφάνειες, χωρίς να αφήνει κανένα υπόλειμμα. Ένα άλλο είδος επίστρωσης είναι εκείνο με τη μορφή σκόνης, διαδικασία κατά την οποία τοποθετείται ένα στρώμα βινυλίου, ακρυλικού, εποξειδικού ή παρόμοιων ουσιών, που εμποδίζουν την εισροή υγρασίας στο μέταλλο και ως εκ τούτου αποτρέπουν τη σκουριά.

Ωστόσο, η πιο διαδεδομένη μορφή επίστρωσης είναι η βαφή, η οποία μπαίνει ανάμεσα στο μέταλλο και στον ατμοσφαιρικό αέρα, αποτρέποντας τη διάβρωση. Πιο αναλυτικά, ο Νίκος Παπαγεωργίου, Διευθυντής του τμήματος Έρευνας & Ανάπτυξης της Nobel Lack S.A επεξηγεί πως «ο σημαντικότερος λόγος βαφής των μετάλλων είναι η αποτροπή της διάβρωσής τους, που οδηγεί στη δημιουργία οξειδίου του σιδήρου (σκουριά). Η δημιουργία σκουριάς έχει ως αποτέλεσμα την καταστροφή των ιδιοτήτων του μετάλλου. Τις τελευταίες δεκαετίες γίνεται ολοένα και σημαντικότερη η έρευνα, με στόχο την ανάπτυξη προϊόντων όπου θα μπορούν να προστατεύσουν τις μεταλλικές επιφάνειες για αρκετά χρόνια. Σε αυτό το πλαίσιο, υπάρχουν αρκετές τεχνολογίες υλικών. Από τις πλέον σημαντικότερες, είναι η χρήση ασταριών, με αντισκωριακά πιγμέντα νέας τεχνολογίας φιλικά προς το περιβάλλον, όπου μπορούμε να πετύχουμε υψηλές αποδόσεις με σημαντικά οφέλη. Μακροχρόνια προστασία επίσης, έως και πάνω από 25 χρόνια -C5-VH κατά ISO 12944-, επιτυγχάνεται με χρήση ασταριών υψηλής συγκέντρωσης ψευδαργύρου (Zinc Rich Primers)».

Σχεδιασμός και συντήρηση
Εκτός από τα προϊόντα που υπάρχουν για την προστασία από τη σκουριά, σημαντικό ρόλο για την θωράκιση ενός κτιρίου από αυτήν, έχει ο ευρύτερος αρχιτεκτονικός του σχεδιασμός. Μελετώντας προσεκτικά το μικροκλίμα του οικοπέδου και τη μορφολογία της περιοχής, θα πρέπει να υπολογιστούν με σχετική ακρίβεια τα ποσοστά υγρασίας της ατμόσφαιρας και οι πιθανές διαρροές που μπορεί να προκύψουν από τη θάλασσα -αν πρόκειται για παραθαλάσσια κατασκευή- ή από έντονες βροχοπτώσεις. Όσο πιο μεγάλη είναι η έκθεση της κατασκευής στο αλάτι και στην υγρασία, τόσο πιο έντονα θα είναι και τα φαινόμενα σκουριάς που θα πρέπει να αντιμετωπιστούν.

Ένας άρτιος σχεδιασμός πρέπει να επιτρέπει στον αέρα να κυκλοφορεί ελεύθερα γύρω από την μεταλλική επιφάνεια και παράλληλα να ελαχιστοποιεί τη διείσδυση της υγρασίας, αποφεύγοντας περιττές σχισμές και κοιλότητες που μπορούν να αυξήσουν τον ρυθμό οξείδωσης. Είναι πολύ σημαντικό οι μεταλλικοί σύνδεσμοι να είναι συγκολλημένοι και όχι βιδωτοί, ενώ όποτε χρειάζεται θα πρέπει να υπάρχουν οπές αποστράγγισης για το νερό. Ο αρχιτεκτονικός σχεδιασμός πρέπει να θωρακίζει τις μεταλλικές επιφάνειες από τους οξειδωτικούς παράγοντες και, όπου αυτό δεν είναι εφικτό, είναι ωφελιμότερο να γίνεται χρήση ανοξείδωτων κραμάτων.

Για τις μεγαλύτερες κατασκευές, κυρίως για βιομηχανικές εγκαταστάσεις και λοιπά επαγγελματικά κτίρια, είναι κρίσιμο να υπάρχει επαρκής πρόσβαση σε όλους τους χώρους, ώστε να γίνεται σωστή και τακτική συντήρηση. Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, η σκουριά εξαπλώνεται σταδιακά προς το εσωτερικό του μετάλλου, προκαλώντας ανεπανόρθωτες ζημίες, των οποίων η επισκευή είναι συνήθως ιδιαίτερα δαπανηρή και μακροπρόθεσμα μπορούν να θέσουν σε κίνδυνο την ακεραιότητα του κτιρίου. Ως εκ τούτου, η σκουριά είναι σημαντικό να εντοπίζεται από τα πρώτα της στάδια, όταν δηλαδή είναι ακόμα επιδερμική και μπορεί να αφαιρεθεί εύκολα. Συνεπώς, θα πρέπει να υπάρχει σχεδιαστική μέριμνα, ώστε να μπορεί η συντήρηση να γίνει σχολαστικά και εις βάθος στο μεγαλύτερο κομμάτι της κατασκευής, λαμβάνοντας έγκαιρα κατάλληλα επισκευαστικά μέτρα, όποτε κρίνεται απαραίτητο από τους αρμόδιους τεχνικούς.