16.水立方

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    国家游泳中心又被称为“水立方”,位于北京市奥林匹克公园内,是北京为2008年奥运会修建的主游泳馆,也是2008年北京奥运会的标志性建筑物之一。它的设计方案是经全球设计竞赛产生的“水的立方”方案。2003年12月24日开工,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,共同构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6.295万平方米,总建筑面积为6.5万~8万平方米,其中地下部分的建筑面积不少于1.5万平方米。

    水立方是一个由钢结构支撑、膜结构覆盖的建筑。这样的材料让水立方看起来是一个充满现代感和科技感的建筑。到水立方旅游,你可以看到水立方坐拥的地理位置是得天独厚的,水立方和鸟巢分列于北京中轴线北端的两侧,遥相呼应的两个伟大建筑,诠释着北京文化名城的形象。水立方作为世界上最大的膜结构建筑,在比赛时期可以作为比赛用地,平时可供旅客参观。奥运会过后,水立方和鸟巢已成为北京市的新地标。

    水立方的墙面和屋顶都分内外三层,设计人员利用三维坐标设计了30000多个钢质构件,这30000多个钢质构件在位置上没有一个是相同的。这些技术都是我国自主创新的科技成果,它们填补了世界建筑史上的空白。

    在中国文化里,水是一种重要的自然元素,能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。

    为达到这个目的,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。水立方还体现了科技与环保的完美结合。规范合理的自然通风、水循环系统的合理开发,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、视觉和声音发出信号等,这将使比赛池成为世界上最快的泳池。还有一些高科技设备,如确定运动员相对位置的光学装置、多角度三维图像放映系统等,这些装置将有助于观众更好地观看比赛。

    水立方不仅是一幢优美和复杂的建筑,她还能激发人们的灵感和热情,丰富人们的生活,为人们提供记忆的载体。因此设计中不仅利用水的装饰作用,同时还利用其独特的微观结构。采用在整个建筑内外层包裹的etfe膜调节室内环境,冬季保温、夏季散热,而且还会避免建筑结构受到游泳中心内部环境的侵蚀。更神奇的是,如果etfe膜有一个破洞,不必更换,只需打上一块补丁,它便会自行愈合,过一段时间就会恢复原貌!

    按照设计方案,水立方的内外立面膜结构共由3065个气枕组成,覆盖面积达10万平方米,展开面积达26万平方米,是世界上规模最大的膜结构工程,也是唯一一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑。无论对设计、施工还是使用都是一个极大的挑战,对etfe膜的材料、通风空调、防火、声、光、电的控制等技术提出了一个难度很大的课题。

    水立方拥有跳水池、比赛池、热身池,这些池子的水温及其所在厅的温度没有太大的差异,这就为运动员的稳定发挥创造了良好条件。此外,水立方在地面的设计上也花费了不少心思,由于比赛池和热身池中间有一定距离,运动员在这两池之间往往是赤脚往返,水立方对这段路程的地面做了特殊、细致的处理,使运动员走过去不会觉得脚凉。水立方的设计注重细节,充分考虑到了运动员和观众的需求,体现了北京奥运会“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的三大理念。水立方是典型的“外柔内刚”。外部只看到充气薄膜,好像弱不禁风,而支撑这些薄膜的是坚实的钢结构,里面观众的看台和室内建筑物为钢筋混凝土结构。水立方的墙壁和天花板由1.2万个承重节点连接起来的网状钢管组成,这些节点均匀地分担着建筑物的重量,使其达到了能抗8级强震的标准。

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