說(shuō)到水立方，相信大家都一定不會(huì)陌生，它的官方名字是——更好的游泳中心，是2008年北京奧運(yùn)會(huì)的三大標(biāo)志性建筑之一（其他兩個(gè)是更好的體育場(chǎng)與更好的體育館），小編記的第次在電視中看到水立方，完全被它奇特的造型所折服，我很難相信世界上會(huì)有這樣的建筑存在，當(dāng)時(shí)在我的印象中，體育場(chǎng)都是鋼筋混凝土構(gòu)筑而成，而水立方則是由數(shù)以千計(jì)的不規(guī)則半透明氣泡組成，自己對(duì)這種設(shè)計(jì)是深深的著迷，因?yàn)楫?dāng)時(shí)不知道其具體的材料，只是聽(tīng)主持人講解，這是一種新型的材料，非常的節(jié)能，這也響應(yīng)了北京奧運(yùn)會(huì)綠色奧運(yùn)，科技奧運(yùn)，人文奧運(yùn)的理念，到后來(lái)小編接觸到了膜結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)才知道，原來(lái)這種神奇的材料是ETFE膜，水立方之所以有這么多其他建筑所不具備的優(yōu)點(diǎn)，正是這種神奇的膜材賦予的，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)ETFE膜材的特點(diǎn)是：自重輕、強(qiáng)度高、耐磨耐擦、耐腐蝕、耐高溫、透光性佳（高達(dá)95%），而且還能循環(huán)使用，可以說(shuō)是一種相當(dāng)完美的新型建筑材料，關(guān)于建筑膜材小編之前寫(xiě)過(guò)一篇文章《膜結(jié)構(gòu)有幾種膜?膜結(jié)構(gòu)常用膜材對(duì)比！》大家有興趣的可以去看下。今天大家就跟隨小編我對(duì)水立方做一個(gè)全方位的了解。
    建筑背景及規(guī)模

    水立方是為08年北京奧運(yùn)會(huì)專(zhuān)門(mén)興建的，作為游泳比賽的主場(chǎng)館，其是一個(gè)長(zhǎng)177米、寬177米、高31米的方形建筑，建筑面積達(dá)到了79532平米，更多可容納17000名觀眾，擁有6000個(gè)永久座位，11000個(gè)臨時(shí)座位，水立方是世界上更大的ETFE膜應(yīng)用工程，其膜覆蓋面積超過(guò)10萬(wàn)平米，展開(kāi)面積超過(guò)26萬(wàn)平米，也是世界上好的一個(gè)完全由膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行全封閉的大型公共建筑，工程總造價(jià)超過(guò)10億元，水立方同時(shí)是好的一個(gè)世界各地僑胞捐款援建的奧運(yùn)場(chǎng)館，總捐款額約8.5億人民幣。

    設(shè)計(jì)理念

    作為與更好的體育場(chǎng)（鳥(niǎo)巢）一路之隔的水立方，其設(shè)計(jì)也是與鳥(niǎo)巢遙相呼應(yīng)，水立方設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于水元素，其一圓一方，體現(xiàn)了中國(guó)“天圓地方”的古代天文認(rèn)知，如果將鋼鐵之軀的鳥(niǎo)巢比喻為健碩的男子，那么水立方就是一個(gè)柔美的女性，其方形的舊建筑造型，也隱喻了中國(guó)“無(wú)規(guī)則不成方圓”的哲學(xué)思想，可以說(shuō)將中國(guó)傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代的建筑理念進(jìn)行了完美的融合。水元素在中國(guó)的傳統(tǒng)文化中占有非常重要的地位，智者樂(lè)水仁者樂(lè)山，水總能給人帶來(lái)歡樂(lè)的情緒，水立方在奧運(yùn)會(huì)后是北京更大的水上樂(lè)園，其設(shè)計(jì)也是為了滿(mǎn)足各個(gè)年齡層的人們享受水帶來(lái)的樂(lè)趣，激發(fā)人們對(duì)生活的熱情，為了達(dá)到此目的，設(shè)計(jì)者將水的體現(xiàn)形式概念化，實(shí)體化，他們想到了水泡，在方形的建筑外層布滿(mǎn)這種酷似水泡的幾何形狀，讓水的設(shè)計(jì)理念體現(xiàn)的淋漓盡致。
    建筑技術(shù)

    水立方采用的是膜結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)，其是一種21世紀(jì)更具代表性的全新建筑形式，在各種大跨度的空間建筑中已經(jīng)成為了一種很好的選技術(shù)，水立方所使用到的膜材是ETFE，這種膜材的特點(diǎn)我們上邊已經(jīng)簡(jiǎn)單說(shuō)過(guò)了，其使用壽命超過(guò)20年，其強(qiáng)度很高，人在上面走完全沒(méi)有問(wèn)題，現(xiàn)在世界上能獨(dú)立完成這種規(guī)模膜結(jié)構(gòu)建筑的公司只有三家。

    說(shuō)到水立方的建筑技術(shù)我們就不得不提氣泡理論，19實(shí)際末Lord Kelvin提出了一個(gè)問(wèn)題：如果我們將三維空間細(xì)分為若干個(gè)小部分，每個(gè)部分體積相等但要保證接觸表面積更小，這些細(xì)小的部分應(yīng)該是什么形狀？1993年這個(gè)問(wèn)題得到了更理想的答案，Weaire和Phelan教授提出要解決這個(gè)問(wèn)題，那么構(gòu)造體中采用兩種不同的單元體，一種為十四面體，一種為十二面體，水立方的多面體空間鋼架結(jié)構(gòu)就是采用的這種方式，水立方整個(gè)建筑由3000多個(gè)ETFE氣枕構(gòu)成，氣枕大小形狀不一，面積超過(guò)10萬(wàn)平米，水立方除了地表之外，整個(gè)結(jié)構(gòu)表面都是由膜覆蓋，其安裝是先搭建鋼架構(gòu)，然后安裝氣枕，更后通過(guò)鋼架上預(yù)留的充氣線(xiàn)對(duì)氣枕進(jìn)行充氣，氣枕就變成了氣泡，充氣過(guò)程都是由電腦自動(dòng)控制的，而且會(huì)根據(jù)氣壓，光照等條件進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整，保證整個(gè)氣泡單元都處于更佳狀態(tài)。因?yàn)镋TFE膜材具有自潔的功能，所以依靠雨水沖刷就能保持外表潔凈如新，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是維修便捷，電腦會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)氣泡單元的狀況，如果出現(xiàn)損壞可以快速定位進(jìn)行修復(fù)或者更換，此外，在水立方漂亮的膜結(jié)構(gòu)外衣上還點(diǎn)綴著無(wú)數(shù)白色的亮點(diǎn)，被稱(chēng)為鍍點(diǎn)，他們的作用是反射光線(xiàn)，從而保證水立方內(nèi)部隔熱散熱的效果，由于ETFE膜材由很好的透光性，所以白天室內(nèi)采光完全依靠自然光線(xiàn)，這就大大減少了照明設(shè)施的使用時(shí)間，也起到了節(jié)能減排的作用。更不可思議的是建筑面積將近8萬(wàn)平米的水立方?jīng)]有使用一根鋼筋，一塊混凝土，其墻體跟頂棚都是用鋼管連接而成，共有1.2萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)，用鋼量?jī)H6900噸，平均每平米只有120公斤，其依靠只有2.4毫米厚的膜結(jié)構(gòu)氣枕對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行包覆，整體給人的感覺(jué)就是不可思議。
    對(duì)我國(guó)膜結(jié)構(gòu)行業(yè)的影響

    水立方作為一個(gè)在世界范圍內(nèi)具有很大影響力的膜結(jié)構(gòu)建筑，其在中國(guó)的膜結(jié)構(gòu)行業(yè)歷史上可以說(shuō)增添了濃墨重彩的一筆，水立方很多技術(shù)在當(dāng)時(shí)是世界領(lǐng)先的，其創(chuàng)意也是大膽的，它讓更多的普通人知道了膜結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)建筑獨(dú)特的魅力，水立方可以說(shuō)掀開(kāi)了國(guó)內(nèi)膜結(jié)構(gòu)行業(yè)高速發(fā)展的序幕。