北京“水立方”

劉景浩

中國國家游泳中心，又被稱為“水立方”，坐落在北京奧林匹克公園內(nèi)，與公園中軸線另一側(cè)的國家體育場“鳥巢”相互呼應(yīng)，共同構(gòu)成了奧林匹克公園中非常靚麗獨特的風(fēng)景。“水立方”是國家為迎接北京2008年奧運會而設(shè)計建造的，作為奧運會的主游泳館，它承擔(dān)著奧運會的所有水上項目比賽，同時也是2008年北京奧運會獨具特色的建筑之一。“水立方”的建設(shè)從開工到竣工歷時四年多的時間，建筑總占地面積達六萬多平方米，與同一時期建成的“鳥巢”共同襯托著北京這座城市的科技與文化。本文就從“水立方”的設(shè)計理念、與科技的融合以及賽后應(yīng)用等方面展開對“水立方”的介紹。

“水立方”不僅是一個獨特的建筑形式，更是現(xiàn)代科技的結(jié)晶。作為2008年北京奧運會水上運動的比賽場館，“水立方”以其獨特的設(shè)計和別致的造型以及內(nèi)涵深厚的設(shè)計理念贏得了世界的稱贊。作為奧運會游泳場館的“水立方”不僅設(shè)計造型獨特，而且各項功能和基礎(chǔ)設(shè)施都非常齊全，為世界各地的游泳健將提供了良好的參賽體驗。在奧運會之后，“水立方”以其先進的設(shè)計成為北京最大的游泳、運動、休閑娛樂中心，并且成為奧林匹克運動會的非常珍貴的遺產(chǎn)以及北京城市建設(shè)的新坐標(biāo)。

“水立方”的設(shè)計理念

“水立方”的設(shè)計理念源自于與“水”的結(jié)合，該方案是通過全球設(shè)計競賽產(chǎn)生的。在設(shè)計中設(shè)計師著重在探求總體設(shè)計與“水”的融合，將“泡沫”的設(shè)計靈感用在水結(jié)構(gòu)的呈現(xiàn)中，再通過對微觀結(jié)構(gòu)的放大展現(xiàn)出不一樣的視覺感受。

在設(shè)計中設(shè)計師也將設(shè)計與科技進行了緊密結(jié)合，通過在建筑主體的外表覆蓋四氟乙烯（ETFE）透明膜結(jié)構(gòu)氣枕，使建筑的呈現(xiàn)給人以冰晶狀的外表，其湛藍的色彩很容易讓人從視覺感受上就與水聯(lián)系到了一起。而且建筑的輪廓和外觀顯得非常柔和靈動，似乎用手觸碰一下就會有水流出來，水的神韻也通過科技在建筑上完美地呈現(xiàn)了出來。“水立方”與“鳥巢”在外觀整體造型上一圓一方，體現(xiàn)了中國傳統(tǒng)的“天圓地方”的建筑設(shè)計理念。中國人講究做事要有規(guī)矩，沒有規(guī)矩不成方圓，因此方和圓的結(jié)合可以實現(xiàn)整體的和諧統(tǒng)一。設(shè)計者在進行“水立方”的設(shè)計時不是獨立進行的，而是建立在“鳥巢”設(shè)計建造的基礎(chǔ)之上。設(shè)計中也在考慮如何與“鳥巢”形成和諧統(tǒng)一的關(guān)系，在這種情況下一圓一方的設(shè)想也就由此誕生了。不同于“鳥巢”呈現(xiàn)出來的陽剛和氣勢，“水立方”則以其優(yōu)雅、唯美以及美輪美奐的感性色彩吸引著眾人的眼光。“水立方”似乎是一位優(yōu)雅美麗又多愁善感的女子，她呈現(xiàn)出來的輕靈和神秘感似乎會隨著情緒和賽事的改變而發(fā)生變化。

“水立方”與科技的融合

“水立方”的設(shè)計和建造都是基于科技創(chuàng)新。膜結(jié)構(gòu)就是 “水立方”整體設(shè)計中非常關(guān)鍵的科技材料。膜結(jié)構(gòu)建筑融合了建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料學(xué)以及計算機應(yīng)用技術(shù)等，建造出非常具有特色的空間結(jié)構(gòu)形式。

它不僅體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)的力量美，而且還能滿足設(shè)計師對于浪漫柔美的設(shè)計的需求。而“水立方”正是利用了膜結(jié)構(gòu)的建筑優(yōu)勢，將力量與柔美進行了完美結(jié)合。“水立方”是目前全球范圍內(nèi)規(guī)模最大的膜結(jié)構(gòu)建筑工程，以其獨特的魅力吸引著眾人眼光，讓觀者驚嘆于科技的力量。

“水立方”的整體結(jié)構(gòu)由三千多個氣枕構(gòu)成，氣枕的大小各不相同，而且形狀也都有所差異，氣枕的總體包圍面積達到了10萬平方米，是世界建筑史上的重大突破。整個建筑表面除地面外都使用了膜結(jié)構(gòu)進行覆蓋。

氣枕主要是利用設(shè)置在鋼架上的充氣管線充氣成為“氣泡”，充氣的整個過程都是由計算機自動控制的，并且會根據(jù)當(dāng)時的氣壓、光照等條件使“起泡”始終保持最佳狀態(tài)。

另外，這種類似于“泡泡裝”的膜結(jié)構(gòu)還具有自我清潔的作用，在任何時候膜材料的外表都不會輕易沾染灰塵。即使沾染上灰塵，自然降水也能使其清潔如初。還有非常重要的一點是這種膜結(jié)構(gòu)具有非常好的抗壓性，即使人們在上面玩蹦床都不會破壞它。在“水立方”藍色夢幻的表面還點綴著數(shù)不清的白色亮點，這種亮點也是科技創(chuàng)新的成果，它不僅能夠調(diào)整光線照射的方向，而且能夠起到隔熱和散光的功能。“水立方”建筑設(shè)計的獨特之處還在于其近八萬平方米的建筑面積卻完全沒有使用傳統(tǒng)建筑中不可缺少的鋼筋混凝土，這在我國的建筑史上是一個奇跡，也體現(xiàn)了科技創(chuàng)新對于建筑的影響。“水立方”的四周和頂棚都是由無數(shù)根細鋼管組合構(gòu)成的，總共有近1.2萬個節(jié)點。氣枕最大的約有9平方米，最小的不到1平方米，這種氣枕可以使陽光和空氣透進來，從而使建筑內(nèi)部的泳池保持恒溫，而且能夠大大降低電能的消耗，也體現(xiàn)了人與自然和諧發(fā)展的理念。膜結(jié)構(gòu)同時還具有排水和排污以及去濕和防霧的功能，這些功能對于游泳運動來說是至關(guān)重要的。“水立方”中的科技創(chuàng)新還體現(xiàn)在其環(huán)保和綠色設(shè)計的理念上，它可以實現(xiàn)雨水的收集和循環(huán)利用。掉落到“水立方”頂上的雨水會流入位于建筑下方中心的蓄水池中，雨水在這里可以被循環(huán)利用，每年至少可節(jié)約水1.5萬噸。

“水立方”的賽后應(yīng)用

“水立方”在建造之初是為了迎接2008年奧運會的到來，而它也最終以其獨特的設(shè)計和齊備的功能為奧運會舉辦交出了滿意的答卷。由于投資巨大，而且作為集科技與文化理念于一體的獨特建筑，在奧運會之后，“水立方”的運營和使用也受到了國人的廣泛關(guān)注。如何能讓這樣的高科技建筑也為普通市民的健身娛樂提供便利，是廣大市民和設(shè)計者都普遍關(guān)心的問題。

其實這個問題在設(shè)計之初設(shè)計者都已經(jīng)進行了縝密的思考和規(guī)劃。通常情況下，奧運會游泳館的面積4萬平方米就已經(jīng)能夠滿足比賽的需求了，但是為了保障后期運營的需要，實際的建筑面積達到了8萬平方米。

目前經(jīng)過內(nèi)部改建的“水立方”已經(jīng)成為了北京市民的水上娛樂活動中心，而且一些大型的活動也會在這里舉辦。

“水立方”作為國內(nèi)最先進和最獨具特色的游泳館，在奧運會結(jié)束后，經(jīng)過建筑內(nèi)部的改造和調(diào)整之后對廣大市民開放。其內(nèi)部設(shè)有游泳、跳水以及冰上娛樂設(shè)施等，使市民也能體驗高科技帶來的非凡的娛樂感受，而且價格也比較親民，是普通百姓也能觸手可及的科技娛樂活動。

“水立方”作為奧運會的遺產(chǎn)，不僅代表著奧運精神，而且也是我國人民創(chuàng)新精神的體現(xiàn)。“水立方”的設(shè)計體現(xiàn)了中國“天圓地方”的建筑理念，通過與“鳥巢”的剛?cè)峤Y(jié)合與對比，不僅給人以視覺上的沖擊，而且讓人感受到人類文明與自然的和諧統(tǒng)一。建筑中對于高科技材料膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，不僅讓建筑呈現(xiàn)出科技之美，而且以其湛藍的“水”結(jié)構(gòu)的造型讓建筑也展現(xiàn)出獨特的光彩。

作者單位：本刊編輯部