北京奥运会水立方的内部是怎样的？

1. 北京奥运会水立方的内部是怎样的？

水立方”独特的结构设计思想使它具有了别具一格的视觉效果 

“水立方”是一个177米乘177米的方型建筑，高31米，看起来形状很随意的建筑立面遵循严格的几何规则，立面上的不同形状有11种。内层和外层都安装有充气的枕头，梦幻般的蓝色来自外面那个气枕的第一层薄膜，因为弯曲的表面反射阳光，使整个建筑的表面看起来像是阳光下晶莹的水滴。而如果置身于“水立方”内部，感觉则会更奇妙，进到“水立方”里面，你会看到，像海洋环境里面的一个个水泡一样。 

“水立方”与“鸟巢”只有一路之隔，一方一圆，一蓝一红，形成了一种微妙、均衡的关系。中方主设计师赵小钧先生介绍说，就设计过程来说，是先有"鸟巢"，所以，一开始做这个设计，关于如何跟"鸟巢"形成一个和谐的、统一的、对比的、互相映衬这样一个关系，就是大家重点讨论的一个方面。 

奇妙自洁不沾尘土 

在今天，绿色、健康、和谐、可持续发展，是最重要的建筑设计思想，在“水立方”的设计过程中，时时处处贯穿着这些理念。 

“水立方”从建筑到结构完全是一个创新的建筑，蕴涵着极高的科技含量。它的建筑外围护 采用新型的环保节能ETFE膜材料，覆盖面积达到10万平方米，是目前世界上最大的ETFE应用工程。 

詹姆斯先生说：“它是一个双层ETFE系统，外面一层里面一层，从这个角度来讲，它是第一个，是世界独一无二的。” 

这种ETFE膜材料的质量只有同等大小玻璃的1%，韧性好，又能吸收更多的阳光，并且不会自燃，另外，它们还有奇妙的自洁功能。“它们不沾附尘土，风一吹，土就走了。”国家游泳中心总经理康伟先生说。 

“智能泡泡”反光遮阳 

对一个游泳池来说，它的热需求大于它的冷需求，所以工程设计之初，就要考虑它的整体热负荷问题。“水立方”晶莹通透的结构特征不仅可以给人带来美丽的视觉感受，而且具有极高的实用性，外面的阳光可以直接进入室内，给游泳池和室内空气加热。 

而在夏天，“水立方”的“智能泡泡”系统可以通过不同朝向、不同密度的反光斑点，以及在内外两层泡泡之间实现互相通风的技术手段，来改变遮阳系数，降低它的冷负荷，达到低温的目的。同时，“水立方”内部的空调系统也充分考虑到了节能和环保的问题，工程设计者实现了分层空调、分区空调这样一个概念，通过技术手段来降低了“水立方”里的空调能耗。 

覆盖计划大量节水 

北京是个比较缺水的城市，而拥有三个巨大游泳池的水立方，每小时蒸发掉的水就要超过一吨。有没有可能避免这种浪费呢？关于这一点，“水立方”的建设者们在设计之初就有过周全的考虑。他们考虑把游泳池的整个池水进行覆盖，也就是在游泳池不用的晚上用塑料布或其他材料覆盖。覆盖计划包括了整个“水立方”的比赛池、戏水大厅等，如此一来就可以节约大量的水。 

除此之外，“水立方”的另一个环保功能是收集和循环雨水，这是充分体现“水立方”科技、绿色设计思想的一个技术亮点。落到水立方房顶上的雨水会被汇集到建筑物下面的一个中心储蓄池中。这些被收集来的雨水将被循环利用。这一点，也在“鸟巢”工程中充分考虑到。 

验收标准专门制定 

无论是外部形状还是内部结构，水立方都是中国建筑史上的一个创新之作。而它的施工过程，更是中国的工程技术人员填补一系列国家行业空白的过程。 

国家游泳中心项目执行经理候本才先生介绍说：“按照以往我们的施工惯例，我们都是有标准可以依据的，就说咱们国家要么有国标，要么有行业标准或者是地方标准，最起码的要企业标准。那么现在我们这个工程，钢结构和模结构，像所有这些相关标准都没有，就不知道应该干成什么样。” 

在这样的技术空白背景下，就需要建设者们在正式施工前，先制定出一个施工组织设计大纲。国内众多专家经过近10轮的修改，最终确定了这份方案。包括钢结构的加工、定位、安装、焊接、以及最后的卸载等众多难题，全部得到解决。为了保证工程质量，还专门制定了针对“水立方”的验收标准。 

候本才先生说：“我们参照了现行的一些标准，再结合这个项目的自身特点，重新编制了一份工程验收标准，完全针对国家游泳中心钢结构的验收标准。这样的话就知道怎么干了，也知道该干成什么样了，这也是经过了一个很曲折的过程。” 

奥运后的水上娱乐中心 

在“水立方”工程建成以后，除了承担比赛任务，还将具有众多附加功能，比如戏水乐园、健身俱乐部等等。把这些比较长期的规划事先考虑进去，就确保了，即使在2008年的奥运会比赛结束以后，“水立方”仍然会创造可观的经济价值。 

正如国家游泳中心总经理康伟先生所说，北京市委市政府早已经充分考虑到了，奥运工程不但要满足赛时需要，更要重视赛后的开发利用。而“水立方”工程的远期目标很明确，2008年奥运会之后，它就将成为对外开放的水上娱乐中心。

2. 12年前，北京奥运会打造的水立方如今用来干什么了？

提到十二年前2008年的奥运会，很多人首先想到的就是当年斥巨资打造的两个运动场馆，北京的鸟巢和水立方。水立方是为了奥运会水上项目而专门建设的，它不仅和圆型的鸟巢相呼应，反映出了中国的传统思想“没有规矩不成方圆”，更是有许多现代的高科技，真正做到了传统与创新的完美融合。
如今已经距离当年的奥运会已经过去了十二年，很多人都好奇当年斥资十亿元建设的水立方现在怎么样了。
水立方的设计师在进行设计到时候不仅考虑到了奥运会比赛的专业需求，也考虑到了水立方本身的艺术性设计和后续的功能性。水立方的设计非常有艺术气，这也为迎来了许多专程来参观和游览水立方的游客们，尽管已经过去了十二年，前来参观和游览的游客们却仍然是络绎不绝。
如今水立方已经算是一个北京的标志性建筑物了，每年都有专程来到北京游览参观水立方的游客，可以说水立方一直都是一个网红景点。
水立方其实也不仅仅是一个网红拍照打卡圣地、一个北京的著名景点，它现在更是一个可以供周围居民们休闲娱乐的游泳馆。08年奥运会过后，水立方成了北京市民的水上游乐中心，现在里面不仅是一些专业运动员的训练场所，也是时常举办一些比赛的场所，更是一个可以让普通老百姓消费得起的游泳馆。
当初建设水立方的时候花费了十亿元人民币，如今可以收取游客的参观门票费用、各个游泳队的训练包场费用、各种游泳比赛的场地占用费用以及普通市民的游泳费用，这么多年下来，这些项目应该也是会带来不少的收入吧。

3. 奥运会的水立方是什么东西?

"水立方"由中国建筑工程总公司、澳大利亚PTW公司、澳大利亚ARUP公司组成的联合体协作设计。回顾"水立方"的中标过程，保林认为，"水立方"从众多方案中脱颖而出的原因，在于它根植于中国文化的"方形合院"，并能与邻近的鸟巢紧密呼应。他指出，"水立方"的创意形成并非偶然的想法，而是一个循序渐进的设计思维过程。 

　　"作为来自悉尼的设计师，我们在设计国家游泳中心的方案时考虑最多的问题是如何体现中国运动场馆的东方特点和中国文化血脉，特别是游泳馆这种形式感和功能性都很强的建筑。"保林说，PTW在设计之初设想了各种水可能形成的形态，围绕水的主题，同时思考游泳时水波产生的各种变化，意图以一个有机的形体来塑造它。 

　　保林透露，早在设计之初，PTW便与中方合作伙伴中国建筑工程总公司达成了一致，认为国家游泳中心应该是一座高度透明的建筑，这个理念的统一最后促成了"水立方"的形成。并且，"在设计过程中，我们印象最深刻的是中方合作伙伴向我们阐释'方形合院'在中国文化的重要性，所以我们对方形建筑作了特别的探索。最后的效果很好，与椭圆形的鸟巢形成了鲜明对比。"他说。 

　　在PTW接手国家游泳中心投标方案时，国家体育场的方案已经确定为赫尔佐格和德梅隆设计的鸟巢。"有人认为鸟巢的存在使国家游泳中心的设计变得简单，但也有人认为这项工作更难。于是，怎样与鸟巢在建筑语汇上相互对话、取得中轴线两端两座建筑的平衡成为国家游泳中心设计主要考虑的问题。"保林说。 

　　"水立方"的外形被正式确定为方形后，PTW与中建公司针对它进行了各种理性思考，最终确定了以柔软而坚韧的ETFE外膜作为其外立面。从效果图上看，"水立方"与鸟巢对比强烈。"鸟巢强势，水立方优雅；鸟巢是椭圆形的，外立面边缘平滑，而水立方是方形的，棱角分明；鸟巢内部的座椅是红色的，颜色鲜艳，而水立方从外面看是泛着蓝光的冷色调。可以说，鸟巢是男性化的，水立方则对应地呈现出女性化的特质。"保林说。 

　　开尔文定律 

　　"水立方"被确定为国家游泳中心的方案后，一些专家和媒体评论它的形态过于随意，尤其是外部的ETFE膜。保林特别在讲座上指出，"水立方"看似随意闲散，其实体现了一个精密而理性的设计过程。 

　　PTW在讲座现场展示的一张设计早期的幻灯片显示，尽管当时建筑表面的材料问题还没有解决，但设计师已经比较一致地将目光锁定在"水泡"上，这激发了大家最终的设计灵感。"我们想到了有机细胞的天然图案以及肥皂泡的形成，希望观众坐在建筑里面，能体会到水的运动产生的各种形式，由此产生一种身处水中流动的感觉。"保林说，"最后终于发现能够支撑较大跨度的水泡是一种合适的有机结构，思路走到这一步时，所有设计师都非常激动。" 

　　而PTW的合作伙伴ARUP公司的主要工作则是将"水泡构思"转化为3D结构图，他们思考如果将"水立方"视为一个可以细分为若干均等部分的三维空间，何种形状能够保证界面接触面积最小？最终设计人员发现，19世纪末英国物理学家开尔文发现的开尔文定律能解释这个问题：14边形的三维结构球体组成的结构接触界面最小，后在经过1993年英国的两位科学家对其进行研究和改进后，使得界面接触面积又缩小了3%。 

　　"泡沫理论"最终帮助"水立方"形成了复杂的节点，成为其庞大的钢结构体系的依托，代入软件中，成为精确的模型。 

　　"泡泡墙" 

　　被戏称为"泡泡墙（Bubble Wall）"的ETFE膜在此时进入PTW的视线，因为它足够坚硬，非常适用于环境苛刻、温度敏感的游泳场馆，同时又是透明的，满足了PTW要求"水立方"高度透明的设计原则。 

　　"虽然ETFE是第一次进入中国，但实际上在国外建筑界已经应用了几十年，技术已经相对成熟。"托比·王说。在国外，ETFE多数应用于温室外立面，温室对环境和温度的要求与游泳馆类似。此外，赫尔佐格和德梅隆设计的德国慕尼黑安联体育场也应用了ETFE。 

　　应用于"水立方"之上的ETFE为双层结构，效果也与温室类似，冬日光线照进来时，可以保证室内温度；而夏天可以通过双层结构引入通风系统，并在建筑下部安装1米多高的百叶通风口，原理类似于呼吸幕墙。冬天关闭，夏天开启，保证冬暖夏凉。 
　　"水立方"的建筑面积约8万平方米，高约30米，使用的ETFE共由3000多个气枕组成，覆盖面积达到10万平方米，展开面积达26万平方米，是世界上惟一一个完全由膜结构来进行全封闭的公共建筑。工程建设方ARUP公司在对许多材料进行了一系列实验后，最终判定这种膜是最适合"水立方"的，随后对参数进行了优化，调整了膜的设计。气枕将通过事先安装在钢架上的充气管线充气。整个充气过程由电脑智能监控，根据当时的气压、光照等条件使气泡保持最佳状态。 

　　据保林介绍，"水立方"顶部的气枕膜层数已达4层，而墙体的膜则在2~3层之间。若顶层只有两层膜，下雨天"水立方"内的人就会感到头上有"打鼓"的感觉，在增加膜之后，雨点敲击顶部薄膜的声音就不会再对室内的正常使用造成影响。而ETFE的强度也被反复检测，结果表明即使在冰雹天气使用也没有问题。 

　　保林还透露，澳大利亚昆士兰一家请PTW做设计的公司看过"水立方"后，特别要求他们在设计中也使用ETFE，并从墨尔本空运了大量ETFE过去。"水立方"帮助PTW赢得了更多他们在澳大利亚本土的建筑项目。 

　　中方设计师王敏：进行特殊处理 外层膜采光好 

　　这里是现场安装组，第1437块，编号388，安装准备工作完毕，外层膜结构，第1437块膜开始安装。" 

　　随着现场工程人员振奋而激动的声音，2006年12月26日的11点10分，国家游泳中心(水立方)外层膜结构的安装工程正式开始。国家游泳中心是第29届奥运会游泳、跳水、花样游泳比赛的场馆，也是唯一一座全球华人捐资修建的奥运场馆。40分钟后的11点50分，最后一块外部膜结构的安装顺利完成，"水立方"的绝美身姿也完美呈现在了人们的面前。 

　　关于"水立方"独特的膜结构外层，很多关心北京奥运会进展的国人都感到非常好奇，作为"水立方"的设计者，王敏也现场解答了人们的不少疑惑。

4. 北京奥运水立方的设计有什么涵义

设计体现出 [H2O]3(“水立方”)的设计理念，融建筑设计与结构设计于一体，设计新颖，结构独特，与国家体育场比较协调，功能上完全满足2008年奥运会赛事要求，而且易于赛后运营。 　　这个看似简单的“方盒子”是中国传统文化和现代科技共同“搭建”而成的。中国人认为：没有规矩不成方圆，按照制定出来的规矩做事，就可以获得整体的和谐统一。在中国传统文化中，“天圆地方”的设计思想催生了“水立方”，它与圆形的“鸟巢”——国家体育场相互呼应，相得益彰。方形是中国古代城市建筑最基本的形态，它体现的是中国文化中以纲常伦理为代表的社会生活规则。而这个“方盒子”又能够最佳体现国家游泳中心的多功能要求，从而实现了传统文化与建筑功能的完善结合。 　　在中国文化里，水是一种重要的自然元素，并激发起人们欢乐的情绪。国家游泳中心赛后将成为北京最大的水上乐园，所以设计者针对各个年龄层次的人，探寻水可以提供的各种娱乐方式，开发出水的各种不同的用途，他们将这种设计理念称作“水立方”。希望它能激发人们的灵感和热情，丰富人们的生活，并为人们提供一个记忆的载体。 　　为达此目的，设计者将水的概念深化，不仅利用水的装饰作用，还利用其独特的微观结构。基于“泡沫”理论的设计灵感，他们为“方盒子”包裹上了一层建筑外皮，上面布满了酷似水分子结构的几何形状，表面覆盖的ETFE膜又赋予了建筑冰晶状的外貌，使其具有独特的视觉效果和感受，轮廓和外观变得柔和，水的神韵在建筑中得到了完美的体现。轻灵的“水立方”能够夺魁，还在于它体现了诸多科技和环保特点。合理组织自然通风、循环水系统的合理开发，高科技建筑材料的广泛应用，都共同为国家游泳中心增添了更多的时代气息。泳池也应用了许多创新设计，如把室外空气引入池水表面，带孔的终点池岸，视觉和声音出发信号等，这将使比赛池成为世界上最快的泳池。

5. 奥运会过后水立方用来干什么???

“水立方”是世界上最大的膜结构工程，除了地面之外，外表都采用了膜结构———ETFE材料，蓝色的表面出乎意料的柔软但又很充实。国家体育馆工程承包总经理谭晓春透露，这种材料的寿命为20多年，但实际会比这个长，人可以踩在上面行走，感觉特别棒。目前世界上只有三家企业能够完成这个膜结构。 

“考虑到场馆的节能标准，膜结构具有较强的隔热功能；另外，修补这种结构非常方便，比如，射枪或者是尖锐的东西戳进去后，监控的电脑会自动显现出来。如果破了一个洞，只需用不干胶一贴就行了；膜结构还非常轻巧，并具有良好的自洁性，尘土不容易粘在上面，尘土也能随着雨水被排出。”谭晓春说，膜结构自身就具有排水和排污的功能以及去湿和防雾功能，尤其是防结露功能,对游泳运动尤其重要。 

作为一个摹写水的建筑，水立方纷繁自由的结构形式，源自对规划体系巧妙而简单的变异，简洁纯净的体形谦虚地与宏伟的主场对话，不同气质的对比使各自的灵性得到趣味盎然的共生。椰树、沙滩、人造海浪……将奥林匹克的竞技场升华为世人心目中永远的水上乐园

6. 奥运会水立方有多大？

　　奥运会水立方用地62950平方米，总建筑面积65000-80000平方米，其中地下部分的建筑面积15000平方米,长宽高分别为
177m
×177m
×30m。
　　国家游泳中心又称“水立方”(Water
Cube),位于北京奥林匹克公园内，是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆，也是2008年北京奥运会标志性建筑物之一。它的设计方案，是经全球设计竞赛产生的“水的立方”([H2O]3)方案。其与国家体育场(俗称鸟巢)分列于北京城市中轴线北端的两侧，共同形成相对完整的北京历史文化名城形象。2008年奥运会期间，国家游泳中心承担游泳、跳水、花样游泳、水球等比赛，可容纳观众坐席17000座，其中永久观众坐席为6000座，奥运会期间增设临时性座位11000个(赛后将拆除)。赛后将建成为具有国际先进水平的、集游泳、运动、健身、休闲于一体的中心。

7. 举世闻名的北京奥运会体育馆“水立方”

h=3a³b^5/（3/2ab*ab³）=2ab（米）

8. 北京奥运会游泳场馆水立方建造

国家游泳中心位于北京奥林匹克公园内，2008年北京奥运会标志性建筑物之一。其与国家体育场分列于北京城市中轴线北端的两侧，共同形成相对完整的北京历史文化名城形象。
　　
     国家游泳中心又被称为“水立方”（Water Cube），位于北京奥林匹克公园内，是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆，也是2008年北京奥运会标志性建筑物之一。它的设计方案，是经全球设计竞赛产生的“水的立方”（[H2O]3）方案。2003年12月24日开工，在2008年1月28日竣工。其与国家体育场(俗称鸟巢)分列于北京城市中轴线北端的两侧，共同形成相对完整的北京历史文化名城形象。国家游泳中心规划建设用地62950平方米，总建筑面积65000-80000平方米，其中地下部分的建筑面积不少于15000平方米，长宽高分别为 177m × 177m × 30m。到目前，来自101个国家和地区的35万多港澳台同胞及海外侨胞共捐献了9.4亿人民币。其中郑裕彤、郑家纯父子及属下企业曾捐赠五千万元人民币。
 　　奥运过后，水立方和鸟巢已成为北京市的新地标。