水立方的设计理念

“水立方”位于奥林匹克公园B区西侧，和国家体育场‘鸟巢’隔马路遥相呼应，建设规模约8万平方米，最引人注意的就是外围形似水泡的ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）。ETFE膜是一种透明膜，能为场馆内带来更多的自然光，他的内部是一个多层楼建筑，对称排列的大看台视野开阔，馆内乳白色的建筑与碧蓝的水池相映成趣。

国家游泳中心的设计方案，是经全球设计竞赛产生的“水的立方”（[H2O]3）方案。该方案由中国建筑工程总公司、澳大利亚PTW建筑师事务所、ARUP澳大利亚有限公司联合设计。其中中方设计者：中建国际(深圳)设计顾问有限公司总裁、总建筑师赵小钧、总工程师毛红卫，PTW建筑事务所的两名主设计师为约翰·保林 (John Pauline)与托比·王(Toby Wong)。

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。

设计理念

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。

创新的外挂材料

“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（乙烯-四氟乙烯共聚物）是一种轻质新型材料，具有有效的热学性能和透光性，可以调节室内环境，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。

国际上在建筑使用膜结构时，多用的是PTFE膜，这是一种纤维材料，特点是不透明，但是，使用技术比较成熟。而“水立方”使用的是ETFE膜，这是一种透明膜，能为场馆内带来更多的自然光。在国内对这种薄膜结构的理论研究几乎就是空白。

2006年德国世界杯主要赛场之一的慕尼黑安联体育场也使用了ETFE气枕式外墙，但与水立方相比，两者的区别在于，德国安联体育场的气枕覆盖面积为6万平方米，而水立方则达到为10万平方米；安联运动场是单层气枕并且是规则排列的，水立方则是双层气枕，并且几乎没有形状相同的两个气枕。

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（其中最小的1－2平方米，最大的达到70平方米），覆盖面积达到10万平方米，展开面积达到26万平方米，是世界上规模最大的膜结构工程，也是惟一一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑。无论对设计还是施工、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。

新型环保设计

游泳中心内的游池应用了许多创新式的设计，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。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，这些装置将帮助观众更好地观看比赛。

在设计中还充分考虑了环保的需要。为了减少二氧化碳的产生，在设计中减少了电的使用。利用太阳能电池提供电力。大幅地使用了新型材料，使空调和照明负荷降低了20%-30%。另外，游泳中心消耗掉的水分将有80%从屋顶收集并循环使用，这样可以减弱对于供水的依赖和减少排放到下水道中的污水。系统对废热进行回收，热回收冷冻机的应用一年将节省60万度电。还有现代化消防装置为建筑量身定做，比常规设施节约74%。

在建筑节能上，“水立方”的设计也有独到之处。在“水立方”总共8万平方米的建筑面积中，3万平方米屋顶将使雨水的收集率达到100%，而这些雨水量相当于100户居民一年的用水量；在光的利用上，由于“水立方”采用了特殊的膜材料和相应的技术，使得该场馆每天能够利用自然光的时间达到了9.9小时，一年下来，8万平方米的“水立方”将节约大量的电力资源。

科研创新是“水立方”建筑设计中的一大亮点，它所采用的特殊膜材料、钢结构，以及室内环境设计，在奥运场馆建筑历史当中很多都是空白，因此，科技创新成为 “水立方”建设工作中的重头戏，经过参建各方共同努力，“水立方”项目中经国家有关部门批准立项的科研项目达到10多项，此外，“水立方”的建设还产生了类似项目的施工验收标准。

人性化的设计细节

“水立方”设计注重细节，充分考虑运动员和观众需求，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。

作为奥运会的比赛场馆，国家游泳中心首先要满足奥运会期间的比赛需要。“水立方”的设计将尽可能的让运动员在这里感到舒适，让观众感到舒适。而这种舒适往往来自很小的细节。“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，届时，“运动员走过去都很舒适”，不会觉得脚凉。

防雷设计：

“水立方”与“鸟巢”相似，也是采用了传统的防雷技术。 “水立方”的地下及基础部分是钢筋混凝土结构，地上部分是钢网架，钢结构与钢筋混凝土结构中的钢筋通过焊接连接，共同形成了一个立方体的笼子。屋面上，镶嵌、固定一块块充气枕的是槽形的钢构件，钢构件又宽又厚，与“水立方”四壁的钢网架焊接为一体，支撑着整个屋顶。雷雨天气里，这些钢构件的作用更是非同小可。它们一方面作为天沟，收集、排除屋面的雨水；同时又充当了接闪器，及时将雷电流引到“笼式避雷网”，保护整个建筑物的安全。这是一个非常理想的“笼式避雷网”，完全依靠建筑物自身结构中的材料，无须单独架设避雷针、做引下线或接地体，屋面没有突出的避雷针或避雷带，既经济美观又安全可靠。

抗震设计：

“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，使其坚固得足以经受住北京最强的地震。“水立方”的地下部分是钢筋混凝上结构，在浇筑混凝上的时候，在每根钢桂的位置都设置了预埋件(上部为钢块)，钢结构的钢柱与这些预埋件牢固的焊接在一起，就这样，地上部分的钢结构与地下部分的钢筋混凝土结构形成一个牢固的整体。正是靠着优越的结构形式和良好的整体性，“水立方”才拥有了“过硬的身体”，达到了抗震8级烈度的标准

一、水立方设计者与设计单位

中方设计者为中建国际(深圳)设计顾问有限公司总裁、总建筑师赵小钧、总工程师毛红卫，PTW建筑事务所的两名主设计师为约翰·保林 (John Pauline)与托比·王(Toby Wong)。

设计单位：中建设计联合体、澳大利亚PTW建筑设计事务所、ARUP奥雅纳工程顾问公司联合设计。

建筑设计单位：北京清华同衡规划设计研究院有限公司建筑声学与室内设计研究所。

二、鸟巢设计者与设计单位：

由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆(两位都来自瑞士）与中国建筑师李兴刚（中方总设计师）等合作完成的巨型体育场设计，形态如同孕育生命的“巢”，它更像一个摇篮。

单位：瑞士赫尔佐格和德梅隆设计公司与中国建筑设计研究院组成的联合体设计。

扩展资料

水立方设计来源：

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。

参考资料来源：百度百科-国家游泳中心

参考资料来源：百度百科-国家体育场

水立方的设计者：中建设计联合体、澳大利亚PTW建筑设计事务所、ARUP奥雅纳工程顾问公司联合设计。鸟巢的设计者：由雅克·赫尔佐格、德梅隆、艾未未以及李兴刚等设计。

1、鸟巢

2002年10月25日。经北京市人民政府和第29届奥运会组委会授权，北京市规划委员会面向全球征集2008年奥运会主体育场——中国国家体育场的建筑概念设计方案。

2003年3月18日，13家具有丰富经验的世界知名建筑设计公司和设计联盟最终参加了本次比赛，将理想中的中国国家体育场宏伟构想送到了北京。13个设计方案中，国内方案2个，国外方案8个，中外合作方案3个。

2、水立方

水立方的设计方案，是经全球设计竞赛产生的“水的立方”（[H₂O]3）方案。该设计体现了[H₂O]3(“水立方”)的设计理念。国家游泳中心由北京国有资产管理公司建设、管理和运营。2003年底开工建设，2007年底竣工试运行，国际泳联和国际奥委会对此进行了检查和验收。

“水立方”是北京奥运会国家游泳中心。它的膜结构是世界上最好的。它基于细胞的排列和肥皂泡的自然结构设计。这种形式在建筑结构中从未出现过，其创意非常独特。

扩展资料：

“水立方”的墙面和屋顶都分内外三层，中国和澳大利亚的设计师使用三维坐标设计了3万多个钢构件。这30000个钢构件中没有一个处于相同的位置。这些技术是中国自主创新的科技成果，填补了世界建筑史上的空白。

“水立方”位于奥林匹克公园B区西侧，与国家体育场“鸟巢”遥相呼应，建设规模约8万平方米，最引人注意的就是外围形似水泡的ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）。

参考资料来源：百度百科-国家游泳中心

参考资料来源：百度百科-国家体育场

水立方的设计单位：中建设计联合体、澳大利亚PTW建筑设计事务所、ARUP奥雅纳工程顾问公司联合设计。建筑设计单位：北京清华同衡规划设计研究院有限公司建筑声学与室内设计研究所。

国家游泳中心的设计方案，是经全球设计竞赛产生的“水的立方”方案。设计体现出“水立方”的设计理念，国家游泳中心由北京市国有资产经营公司负责建设、管理和运营，于2003年年底开工，

“水立方”是北京奥运会国家游泳中心，它的膜结构是世界之最。它是根据细胞排列形式和肥皂泡天然结构设计而成的，这种形态在建筑结构中从来没有出现过，创意十分奇特。

扩展资料：

“水立方”设计注重细节，充分考虑运动员和观众需求，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。

作为奥运会的比赛场馆，国家游泳中心首先要满足奥运会期间的比赛需要。“水立方”的设计将尽可能的让运动员在这里感到舒适，让观众舒适。而这种舒适往往来自很小的细节。

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处理。

参考资料：百度百科--国家游泳中心

国家游泳中心“水立方”中方总设计师赵小钧 赵小均： 享誉世界的中国建筑设计师 中建国际(深圳)设计有限公司董事/总建筑师 高级建筑师 国家一级注册建筑师 主要作品(Master Work)： 1、深圳金融培训中心 2、深圳碧云天住宅 3、中国高新技术成果交易会展览中心 4、地铁总部大厦 5、中海深圳湾畔 6、安柏丽晶园 7、中国联通大厦 8、金地翠堤湾 9、国家游泳中心 奥运进入倒计时一周年之际，人们越来越强烈地感触到奥运的临近，尤其是那一座座正在以日新月异的面貌拔地而起的奥运体育场馆，它不仅见证了2008年奥运会的筹办进程，更记录了中国人在建筑技术和科技领域的不懈追求与雄厚实力，更重要的是，这些场馆不仅服务奥运，还能使市民受益，并作为一种符号永远地传承这座历史文化名城的奥运梦想与光荣，而被誉为“水立方”的国家游泳中心更是诸多符号中浓墨重彩的一个。 “水立方”采用独特的浅蓝色不规则“泡泡”设计，给人有力的视觉冲击和震撼。“水立方”和“鸟巢”被物誉为两大标志性奥运场馆。这两大标志性奥运场馆有着足以吸引眼球的超常规外表，有着鲜明的几何对位空间关系。方与圆，曲线与直线，固体与水体代表着不同的性格特征，诠释静与动柔与刚阴与阳的东方理念，十足的东方韵味。 赋予水立方如此韵味的中方设计师是享誉世界的中国建筑设计师赵小钧。 正如赵小钧所说，“水立方”在10个入围方案中最终脱颖而出，归功于巧妙的设计，创新的理念。在诸多创新设计当中最为令人称道的便是水立方的独特外层设计。水立方外层由1437个“水分子”拼构而成，这个长177m，高31m的半透明立方体，呈现出梦幻般的水蓝色。水立方的“外衣”，是一种叫ETFE的透明膜材。因为ETFE在国内没有使用过，国际上用的也非常少，大家对它的性能不了解，担心它的视觉效果，担心它容易被破坏。面对着质疑和压力，赵小钧也曾犹豫不决，但是凭借对建筑设计创新的追求，赵小钧最后还是坚持使用ETFE。赵小钧的坚持，让“水立方”终于披上了一身美轮美奂的“外衣”。同时，ETFE材料耐腐蚀性、保温性好，自清洁能力强的特点也得到了越来越多的认可。“水立方”的独特外层设计更是备受好评。 推荐理由：“水立方”承载着北京奥运的智慧与激情，凝聚着国人民族自豪感，是北京奥运历史的见证。赵小钧的大胆创新赋予了“水立方”独特的魅力。其勇于创新的精神激励着每一位竭力寻求突破，勇于创新的人。

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。

水立方与东面的“鸟巢”，一圆一方，体现了中国“天圆地方”建筑理念。水立方体现了更多的女性般的柔美。

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北京礼物唐人祥在水立方引导牌方式，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”。

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。

“水立方”的中方设计者——中建国际(深圳)设计顾问有限公司总裁、总建筑师赵小钧、总工程师毛红卫。膜结构的完美体现——水立方膜结构建筑是21世纪最具代表性的一种全新的建筑形式，至今已成为大跨度空间建筑的主要形式之一。它集建筑学、结构力学、精细化工、材料科学与计算机技术等为一体，建造出具有标志性的空间结构形式，它不仅体现出结构的力量美，还充分表现出建筑师的设想，享受大自然浪漫空间。在2008年的奥运会建筑设计上，膜结构应用就得到完美的体现“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

中国著名建筑设计师赵小钧 瑞士赫尔佐格和德梅隆设计公司与中国建筑设计研究院组成的联合体设计完成的“鸟巢”方案 水的立方方案。该方案由中国建筑工程总公司、澳大利亚PTW建筑师事务所、ARUP澳大利亚有限公司联合设计。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。