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(dú)特的風(fēng)景?！八⒎健笔菄覟橛颖本?008年奧運(yùn)會而設(shè)計建造的，作為奧運(yùn)會的主游泳館，它承擔(dān)著奧運(yùn)會的所有水上項目比賽，同時也是2008年北京奧運(yùn)會獨(dú)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(dá)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(dú)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(yùn)會水上運(yùn)動的比賽場館，“水立方”以其獨(dú)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(yùn)會游泳場館的“水立方”不僅設(shè)計造型獨(dú)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(yùn)會之后，“水立方”以其先進(jìn)的設(shè)計成為北京最大的游泳、運(yùn)動、休閑娛樂中心，并且成為奧林匹克運(yùn)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(jìn)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(lán)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?！八⒎健迸c“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(jìn)行“水立方”的設(shè)計時不是獨(dú)立進(jìn)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?！八⒎健彼坪跏且晃粌?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(jī)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(jìn)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(dú)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(dá)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(jìn)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(jī)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(lán)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(dú)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?！八⒎健钡乃闹芎晚斉锒际怯蔁o數(shù)根細(xì)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(jìn)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(yùn)動來說是至關(guān)重要的?！八⒎健敝械目萍紕?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(yùn)會的到來，而它也最終以其獨(dú)特的設(shè)計和齊備的功能為奧運(yùn)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(dú)特建筑，在奧運(yùn)會之后，“水立方”的運(yùn)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(jìn)行了縝密的思考和規(guī)劃。通常情況下，奧運(yùn)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(yùn)營的需要，實際的建筑面積達(dá)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(jìn)和最獨(dú)具特色的游泳館，在奧運(yùn)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(yùn)會的遺產(chǎn)，不僅代表著奧運(yùn)精神，而且也是我國人民創(chuàng)新精神的體現(xiàn)?！八⒎健钡脑O(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(lán)的“水”結(jié)構(gòu)的造型讓建筑也展現(xiàn)出獨(dú)特的光彩。

作者單位：本刊編輯部