随着现在ETFE膜结构屋顶材料的发展和优异的内部能力，ETFE项目在全球范围内的发展起来了，尤其是从北京奥运会以来，专业设计师和大型国际项目的数量也是越来越多，生活中ETFE膜结构建筑的飞速发展，也给我们的生活带来了很多色彩。在国内除了水立方以外，另一个独具创意的ETFE项目就是我公司（天津康达膜结构）参与建造的于家堡高铁站了，下面我们就来了解下这个屋面吧。
于家堡车站竣工图
于家堡车站施工过程
于家堡车站施工过程
上面是车站施工过程中的图片和竣工后的图片。当初于家堡站地面站房经过国际招标，确定了采用"贝壳"建筑设计方案，其灵感来源于鹦鹉螺和向日葵的螺旋线，从圆形双向螺旋网格拉伸出初始平面形态，通过数值"悬挂"形成初始形体，再反转得到贝壳形壳体，最后经与建筑结合，对平面尺寸、高度进行调整，最终形成通透、开敞、明亮、新颖的建筑空间，达到了结构与建筑的完美统一。刚开始还只能从图片上感觉建筑的优美，等建造完成以后再去现场感受，才能真正感觉到这个建筑的伟大。那像这种ETFE的屋面系统是如何建造和工作的呢？下面来看下ETFE气枕的节点。
于家堡屋面管线布局
ETFE气枕常规节点
ETFE气枕常规节点
常规节点介绍：
ETFE气枕采用三道措施防水
首先铝合金盖板下使用硅酮胶（硅酮胶）橡胶条，作为铝合金盖板与ETFE膜材之间的第一道防水，使硅酮胶橡胶条更密实的贴合在ETFE气枕上。如图：
铝合金基座是第一道防线，起到水槽的作用。如果从硅酮胶垫片缝隙或其它部位有少量水渗透进来，在铝合金基座形成的槽中加以流泻。
第二道防水为铝合金底座，也作为水槽的功能使用。铝合金分段之间，采用道康宁791密封胶填缝，这样就将安装完成后的膜结构铝合金底座也作为了排水水槽使用，假设第一道盖板防水不能有效防水或少量渗水的情况下，该底座也能将渗漏水的水量通过铝合金底座导出到结构端部水槽。
不锈钢水槽是第三道防线，在铝合金接缝处如有少量水渗透，将由不锈钢水槽承接并沿坡度流泻。不锈钢水槽的螺栓孔处，采用双面丁基胶将水槽与硅酮胶橡胶短柱连接，有丁基胶进行完整密封。
底部冷凝水槽及上部铝合金三维图
节点三位布置节点图（于家堡站）
ETFE安装以后，就是充气工作阶段了，这里简单介绍下气枕的找型。
气枕高度与边界形状有关系，一般取短跨度的1/8~1/10之间，三角形为比较特殊情况，一般取矢高取值于内切圆直径的1/8。此经验取值兼顾形态以及膜材受力情况。最大内切圆直径一般取值为3~4米。此原则下膜面划分还可以适当加大。同时矢高也会相应加高。任何工作状态下气枕尺寸均需经过软件找型最终确定。
找型完成以后，还要考虑声学和热工的分析：
内部回声
回声时间与建筑内部体积成正比，与内表面吸声率成反比。好的语音品质要求回声时间短，从而避免声波间的相互干扰，这对小型会议室一般不会有困难，但大型闭合的建筑空间有效解决这一问题非常困难，如体育馆、室内田径场、水上活动中心、体育场等。
降噪系数（NRC－ Noise Reduction Coefficient）可非常方便的表征建筑膜吸声率。一般膜屋顶或天棚对63Hz以下低频噪声是透明无阻的，此频段声波的回声可很好控制。因此，附图仅给出了美国化学织物公司（ChemFab）PTFE声学衬膜（FabrasorbⅡ）对63Hz以上八度音不同波段中心频率的噪声降低系数（吸声系数），NRC为0.65。ETFE材料可作为参考。
外部噪音隔离
根据建筑用途，一般设计为相应的特定的噪声标准（NC－ Noise Criteria），规定最大容许背景噪声水平。噪声水平可从音乐厅的约NC－20变化至运动场的高达约NC－50水平。背景噪声由建筑外部噪声产生，并进入建筑内部的部分噪声。建筑的不同围护材料具有不同的对外部噪声阻挡降低水平（隔音能力、声音穿透损耗）。
膜材重量轻、厚度非常薄，阻隔外部噪声能力较低，特别是低频噪声尤其如此。不同屋顶构造的噪声降低能力可大致分为：重量在1.0~2.0p.s.f（4．88~9.76kg／m3）的单层屋面系统，隔声量达到30dB（A），如彩板、木板、板加隔热层等构成的屋面系统；相似的单层板加玻璃纤维棉吊顶、内膜系统，隔声量达到45～50B（A）。附图给出了八度音频段声波在单双层玻璃屋面、单双层膜屋面的隔声特性，即声波穿透屋面的损失。声波频率愈小，穿透损失越小。声波频率63Hz以下，穿透损失可忽略。声波频率越高，则穿透损耗越高。
热工：
屋盖ETFE气枕系统由铝合金支座以及气枕两部分组成。当气枕厚度超过20mm时传热系数一致，所以整个气枕分为20mm以下边缘区传热系数以及20mm以上中间部分传热系数两种。整个系统传热系数则为铝合金+气枕边缘区+气枕中间区加权平均值。此单元体为边长3400mm等边三角形，边缘区根据找型数据宽度约为22mm,铝合金支座按照一半宽度考虑为50mm。
基本单元气枕总面积5.52平米，按双层单气室气枕计算。
气枕边缘传热系数=3.225W/(M².K)
铝合金支座传热系数=2.6104W/(M².K)
气枕中间传热系数=2.905 W/(M².K)
加权平均后综合传热系数=2.89 W/(M².K)
（所有数据均依照水立方项目实验以及THERM2.0有限元软件模拟分析所得进行计算）
