?中國過去的鐵路火車站沒有或者很少采用采光頂和幕墻，形式單一、檔次低。當前，中國鐵路正在跨越式發(fā)展中推進。由傳統(tǒng)鐵路向現(xiàn)代鐵路的過渡，無論是在策劃思想、技術選擇，還是在評價標準方面，都在發(fā)生深刻變化。鐵路旅客車站作為連接鐵路與城市的橋梁、溝通鐵路與旅客的紐帶、體現(xiàn)鐵路服務社會的標志，它的建設受到各界廣泛關注。中國將建設一大批現(xiàn)代化的鐵路新火車站，2020年前將新建和改擴建1066座，2012年將要投入運營804座，鐵道部提出打造"百年不朽"新火車站的思路，努力實現(xiàn)鐵路新火車站設計理念的轉變：提出了新時期規(guī)劃和建設鐵路新火車站的以人為本的'五性'原則，即"功能性、系統(tǒng)性、先進性、文化性和經濟性"，"先進性"是指鐵路旅客車站的設計要有前瞻性和體現(xiàn)社會經濟發(fā)展的進程,用先進的設計理念,通過采用適合于國情、適合于鐵路運輸發(fā)展的建筑形式,在新技術、新材料、新工藝、新設備的應用上體現(xiàn)建筑與運輸發(fā)展的完美結合,使鐵路旅客車站的建筑經得起時間和鐵路運輸發(fā)展的檢驗。"文化性"是要求鐵路旅客車站設計應體現(xiàn)歷史與現(xiàn)代、地域與環(huán)境、國家與民族的文化內涵,通過建筑美學的表現(xiàn)形式傳承和發(fā)展中華文化,使不同區(qū)域的文化風格與建筑環(huán)境相互協(xié)調,展示出不同風格的建筑作品。建設具有世界一流水平現(xiàn)代化鐵路新火車站，我國鐵路建設史上樹立起新豐碑?！?br /> ??????? 近年來中國鐵路遵照"五性"原則,廣泛借鑒世界先進建筑思想和客站建設成功經驗，立足中國鐵路客站建設的實踐，不斷提高自主創(chuàng)新能力，系統(tǒng)研究總結設計理論和設計方法，努力探索中國鐵路車站設計的創(chuàng)新之路，結合火車站建筑的特點，大量使用采光頂和幕墻，創(chuàng)作出新一代適合國情特點、具有世界先進水平的鐵路火車站。
??????? 鐵路火車客運站通常處于城市繁華地段，銜接公路、地鐵等多種交通方式，是大量人流到達、出發(fā)的集散地，人流多于其它公共建筑和交通建筑，中國人口多,火車是主要交通工具,尤其是中國春節(jié)等節(jié)假日,人流更是爆滿,新火車客站的采光頂和幕墻的安全更為突出，需要加以特殊重視。按照鐵道部的"五性"原則,新火車客站采光頂和幕墻工程安全起碼要做到下列三點::
??????? （1） 安全第一。車站采光頂和幕墻設計，處處體現(xiàn)安全為主，美觀為輔，為適應火車站安全特點，需要有別於其它公共建筑的特殊設計。
??????? （2） 杜絕火車站采光頂和幕墻的事故重在提前預防。設計中充分考慮可能發(fā)生的各種危險事故，通過消除事故的發(fā)生因素來防止其發(fā)生。
??????? （3）萬一發(fā)生事故，力求將車站內的生命和財產損失降低到最小。
??????? 近年來的新火車站采光頂和幕墻工程實踐,安全形勢是好的。鑒于采光頂和和幕墻的面材直接影響車站安全，為了防微杜漸,本文對新火車站采光頂和幕墻的面材的安全選用作一些建議和探討:
??????? (二)新火車站采光頂和幕墻可選用PTFE、ETFE膜材:
??????? 2.1國內外新火車站和幕墻開始采用膜結構和PTFE、ETFE膜材:有如下案例:
??????? 1)美國邁阿密采光頂采用ETFE膜材
??????? Weston Williamson事務所設想了一座中心島平臺，兩邊是高架鐵路的軌道，頂部是一座ETFE屋頂，能像Herzog & de Meuron公司在慕尼黑設計的安聯(lián)（Allianz Arena）體育場ETFE一樣變換色彩。(見圖15-1,圖15-2)
??????? 2) 美國密歇根州底特律羅莎帕克斯交通中心。屋頂面積：4645平米，聚四氟乙烯（PTFE）膜結構屋頂，可以抵抗惡劣的天氣；耐用，易于維護，價格低廉，獨特。
??????? 3）愛荷華州橙市阿納海姆地區(qū)聯(lián)合運輸中心采用ETFE屋頂。
這個交通運輸中心將于2010年動工，2013年竣工。是一座宏偉、開放式的火車站，面積66000平方英尺，其中包含18000平方英尺的屋頂，屋頂設計得與眾不同，是該地區(qū)的標志性建筑。
??????? 屋頂擬選用ETFE膜，整個屋頂都將覆蓋太陽能光電板，在ETFE"墊子"中加入光電裝置來發(fā)電，同時還有太陽能熱水系統(tǒng)來產生熱水。爭取達到美國綠色建筑協(xié)會LEED白金認證的標準。
??????? 4）廣州南站采光頂采用ETFE膜材
??????? 從以上案例可看出,采用膜結構屋面和膜結構幕墻現(xiàn)代風格的新火車站，一掃古典風格繁冗、沉重、空間昏暗的弊端，帶來一股清新簡潔的風氣。由于膜材有很多優(yōu)良性能, 所以國內外一些新火車站的采光頂和幕墻開始采用膜結構和膜材.本文對膜材作一些簡介:
??????? 2.2膜材的分類：
??????? 用于幕墻和屋面的膜材有織物膜材和箔片膜材兩大類?？椢锬げ模焊鶕幙棽煌煞譃槠娇?、曲織；根據纖維材質可分為聚酯織物、玻璃織物；根據涂層可分為單邊涂層、雙邊涂層。目前織物涂層膜材是主流材料。
??????? 2.2.1織物膜材：
??????? 織物膜材是一種具有高強度、柔韌性好的薄膜材料；是由織物基材（玻璃纖維、聚酯長絲）和涂層（PTEE、PVC）復合而成的涂層織物。具有輕質、柔韌、厚度小、重量輕、透光性好；對自然光有反射、吸收和透射能力；它不燃、難燃或阻燃；具有耐久、防火、氣密良好等特性；表面景氟素處理（涂覆PVF、EFTF、PVDF）的膜材、自身不發(fā)粘、有很好的自潔性能。常用織物膜材包括: (1)PVC膜材：聚氯乙烯（PVC）涂層和聚酯纖維基層復合物(2) PTFE膜材：聚四氟乙烯（PTFE）涂層和玻璃纖維基層復合物。(3)加面層的PVC膜材：在PVC膜材表面涂覆聚偏氟乙烯或聚氟乙烯。
??????? 力學性能 ：中等強度的PVC膜：其厚度僅0.61mm，但它的拉伸強度相當于鋼材的一半。 中等強度的PTFE膜：其厚度僅0.8mm，但它的拉伸強度已達到鋼材的水平。 膜材的彈性模量較低，這有利于膜材形成復雜的曲面造型。
??????? 光學性能：膜材料可濾除大部分紫外線，防止內部物品褪色。其對自然光的透射率可達 35%，透射光在結構內部產生均勻的漫射光，無陰影，無眩光，具有良好的顯色 性，夜晚在周圍環(huán)境光和內部照明的共同作用下，膜結構表面發(fā)出自然柔和的光輝。
??????? 聲學性能：一般膜結構對于低于60Hz的低頻幾乎是透明的，對于有特殊吸音要求的結構 可以采用具有FABRASORB裝置的膜結構，這種組合比玻璃具有更強的吸音效果。
??????? 防火性能：膜材料能滿足對于防火的需求。
??????? 保溫性能：單層膜材料的保溫性能優(yōu)于玻璃。同其他材料的建筑一樣， 膜建筑內部也可以采用其他方式調節(jié)其內部溫度。例如：內部加掛保溫層，運用空調采暖設備等。?
自潔性能 ：PTFE膜材和經過特殊表面處理的PVC膜材具有很好的自潔性能，雨水會在其表面聚成水珠流下，使膜材表面得到自然清洗。
??????? 2.2.2 ETFE箔片膜材：
??????? ETFE是一種含氟高分子（fluoropolymer）熱塑型材料，中文名為乙烯-四氟乙烯共聚物。其化學結構如下：
??????? ETFE與PTFE和FEP相近的電氣特性與抗化學性，但加工性及機械性都有大幅改善，
??????? 1） ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm，是一種透明膜材(圖12)，透光率可高達95%。不阻擋紫外線等光的透射，通過表面印刷，透明度可進一步降低到50%，ETFE膜材常做成氣墊應用于膜結構中。作為一種充氣后使用的材料，它可以通過控制充氣量的多少，對遮光度和透光性進行調節(jié)，根據需要滿足通風透氣、自然采光的需求。在提供了良好的透光度的同時，也兼有保溫隔熱性能；設計優(yōu)良其K值最高可達2.0W/m2K。耗能指數以一個三層印刷的膜為例可達到0.77。
??????? 2）防火性能達到DIN4102 B1標準，燃燒時不滴落。
??????? 3）ETFE膜質量很輕，每平方米只有0.15-0.35公斤。這種膜材制成的屋面和墻體，質量輕，只有同等大小的玻璃質量的1％；成本合理，覆蓋層加上結構的費用可能只有玻璃的2/3
??????? 4）ETFE對所有的化學品不反應 ；直接曝露於陽光、雨水或廢氣中沒有損耗或變形，長時間曝露於戶外特性並無改變 。
??????? 5） 具有良好的聲學性能，可有效消除回聲避免了玻璃層頂產生的噪音；具有的自清潔功能，使灰塵不易附在其表面。可在現(xiàn)場預制成薄膜氣泡，方便施工和維修；
??????? 6） ETFE膜幾乎不需日常保養(yǎng)?？蓪ζ溆捎跈C械損壞的屋頂進行簡單檢查（一年一次為宜），并根據需要就地維修。同時也可檢查通風系統(tǒng)，更換過濾裝置。 ETFE膜完全為可再循環(huán)利用材料，可再次利用生產新的膜材料，或者分離雜質后生產其它ETFE產品。
??????? 最早的ETFE工程已有20余年的歷史，近年在建筑幕墻和屋頂較多采用ETFE膜材料替代傳統(tǒng)的玻璃和其它采光面材,
?ETFE性能表
規(guī)格 單位 ASTM 測試方法 C-55A C-55AX C-88A C-88AX C-88AXM
比重 　 D-792 1.74 1.73 1.74 1.73 1.73
熔點? 。C - 265 258 267 260 260
抗張強度? MPa D-638 52 52 48 48 42
伸長率? % D-638 382 414 415 415 433
耐衝擊強度(Izod) J/m D256(Notched) 無破損 無破損 無破損 無破損 無破損
硬度(Durometer D Scale)? - D-785 67 67 67 67 67
?彎曲強度 MPa? D-790 960 930 910 890 870
介電常數(102-106) - D-150 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6　
線性熱膨脹係數 10-5/。C D-696 9.3 9.3 9.4 9.4 9.4　
收縮率（流動方向） % - 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8
抗化學性 - - 優(yōu)良 優(yōu)良 優(yōu)良 優(yōu)良 優(yōu)良
??????? ETFE并不是一種完美無缺的材料。ETFE材料的典型用法是，將它們兩層或三層做成氣枕需要"半連續(xù)"（semi-continuous）的空氣壓力，以保持它們穩(wěn)定，對"氣枕"內部的壓力進行監(jiān)控。能"注入"空氣，或從里面排出空氣，使其進入更多的光線，或使其更陰暗。這意味ETFE"墊子"成了建筑物的一件有活力的"充氣裝置"。在某些裝置中，這些控制程序是利用光傳感器進行的。對于小規(guī)模的項目或住宅工程，建議不要使用ETFE材料。
??????? 從聲學的角度來看，ETFE"氣枕系統(tǒng)被用于屋頂時，像一面鼓可能增大雨聲。開發(fā)了幾種消聲技術，包括在ETFE"墊子"內安放聚碳酸脂片，但使用還不廣泛。
ETFE膜片國內目前還不能生產。
?(二) 新火車站采光頂和幕墻采用陽光板 。
2.1陽光板是一種以聚碳酸酯為原料，采取擠出成型法制造的工程塑料板材，一種新型的工程材料，學名聚碳酸酯板（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ Ｐａｎｅｌ），簡稱ＰＣ板。 國內商品有陽光板、耐力板等名稱。，它和玻璃有相似的透光性能。但耐沖擊性能是玻璃的250倍，保溫性能優(yōu)于玻璃，能冷成型。PC板具有良好的透光性，超強的抗沖擊性, 優(yōu)良保溫性和加工性。是較理想的采光頂和建筑幕墻安全采光材料。國內外很多火車站屋頂采用（幾種采光材料的部分性能的比較見表1），
表1 幾種采光材料的部分性能的比較：
性能 單位 陽光板? PVC板 有機玻璃?? 玻璃鋼 玻璃
密度 g/cm3 1.2 1.3-1.5 1.2? 1.4-1.6 2.5
沖擊強度 5 非常好 差 差?? 一般 很差
連續(xù)使用溫度 ℃ 120 c 90? 100 240
可見光透過率 % 88 80 82? 86 90
透光性能 三年 很好 差 很好 差 非常好
紫外線透射率 % 0 0 40 28 80
燃燒性能 　 難燃 可燃 可燃 可燃 不燃
2.2國外很多火車站屋頂采用。近年來中國新火車站幕墻屋面也選用陽光板。
1）國外某火車站陽光板屋頂　2)上?；疖嚹险靖灿兄睆綖椋玻担得椎年柟獍逋该魑蓓?。圓形屋頂面積約5萬八千平方米，采用雙層陽光板。3)南京鐵路新客站總建筑面積達4萬平方米，總長270米，寬63米，由1400多塊大型屋面板南北向拼接而成。屋面板外圈用的是鋁錳鎂合金板，中間是透明陽光板，
??????? 2.3火車站采光頂幕墻選用陽光板建議注意問題
??????? 1、 有防水要求的采光頂應采用直立式U型板、梯形飛翼板，不宜采用平板。陽光板平板熱膨脹系數較大，溫度變化較大時會產生很大的變形，在應用過程中經常出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，因此工程中不推薦采用。而直立式U型板、梯形飛翼板，采用結構化防水原理，在模具設計時將兩側直立收邊，并采用具有雙層結構倒鉤的U型多層中空結構，與U型倒鉤卡件相卡接，能較好地解決防水問題，可以推廣使用。硅酮密封膠和聚碳酸酯板相容性較差，因此不宜作為主要防水方法。
??????? 2）陽光板板的線性膨脹系數比較高大約是玻璃的7倍，在設計時候主語預留足夠的伸縮縫。板材嵌入深度及預留縫：
板材嵌入深度不小于20mm,予留縫C可按圖22-2取值。
?????? 3、目前陽光板板與大多數的密封膠不相容。因此在防水時需選用膠條或金屬搭接防水。選用密封材料應考慮其是否與陽光板相容，宜有合格相容性試驗報告。此外，材料的熱膨脹和耐老化性能也要與陽光板相適應。密封膠條不允許使用天然橡膠條、PVC類、丙烯類、聚丙烯類材料。
??????? 4 、PC板是隨時間的推移發(fā)黃，選用UV防護層的陽光板，黃化指標應保證25-50年。
??????? 5陽光板端封口處理
??????? 安裝最重要的問題是板兩端開口的密封處理，陽光板里面如有潮氣、塵埃、小蟲或其他物質，就會影響到陽光板的透光度，隔熱性和美觀性，選用密封材料應符合以下要求：
??????? a、板端的密封應當對水、空氣和塵埃是透不過的。
??????? b、密封材料的粘性物質應對陽光板無損害。
??????? c、粘性物質應能在冷熱溫度突變和高濕度的環(huán)境下長期保持粘著性能。
??????? d、密封帶有良好的耐候性，且在長時間不失去粘性和機械強度。
??????? e、手工安裝時，密封帶有良好的抗撕性能。 可以采用鋁箔封口膠帶和鋁質封口型材，封邊方法見下圖：