水立方的设计思想及结构CHRIS作
自然的魅力——“水立方”
2008年北京奥运会标志性场馆之一——国家游泳中心，[1]具有巧夺天工的设计、纷繁复杂的结构、简洁晶莹的造型，蕴含着先进的绿色科技，凝聚了中国人的智慧和自主创新的勇气，极好地体现了北京奥运会“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的三大理念。这一切，使得天蓝色的“水立方”成为世界建筑史上的标志性建筑，英国《卫报》发表文章称其为“理论物理学的杰作”[2]。
“水立方”的建筑灵感源于对肥皂泡的形学和力学特性的研究成果。肥皂泡在生活中是再常见不过的了，在孩提时代，几乎每个人都有吹肥皂泡的经验。但并不是所有的人都知道肥皂泡里蕴含着很深的学问。它那极其脆弱的几何结构的对称性，以及既非固态也非液态的力学特性，使无数物理学家和数学家着迷。正如开尔文（Ｋelvin）所说：“如果你吹一个肥皂泡并进行观察，你可以对它进行一生的研究并能从中获得一个又一个的物理规律。”[3]
普拉托规则
肥皂泡总是试图最小化它们的表面积，以使它们的表面能量最小化。对于一个孤立的肥皂泡，最佳的表面就是一个球面。公元320年，亚历山大的帕普斯（Pappus）首次对肥皂泡的球状结构进行了数学分析。1884年，德国数学家施瓦茨（H. A. Schwarz）用微积分对此给出了严格的证明。然而，肥皂泡的问题远没有彻底解决，如当两个或多个肥皂泡聚集在一起，它们的结构又会如何呢？
1840年，比利时物理学家普拉托（J. Plateau）对最小表面积问题着手进行实验研究，实验始于一次偶然，他的一个仆人把油溅到了盛有水和酒精的容器中，普拉托注意到油在混合物中呈现完美的球形，后来他改用肥皂溶液和甘油并把蘸湿的线框放入其中进行实验。在一系列实验之后，普拉托于1873年指出，当肥皂泡沫聚集到一起时，它们以三个侧面成120°连接在一起，一次聚集4个皂泡，在每一个角点上有4条边交汇，它们形成的四面角大约为109.47°。这即是著名的普拉托规则（Plateau rule）。
普拉托的结论如此简单，连他自己都感到吃惊，他说：“……这些规则使得我们得到一个非常值得关注的结论：那些香槟、啤酒和肥皂水中的泡沫很明显是液体薄膜的结合体……因此，尽管泡沫在人们看来是极其易变的，但它一定会受到以上规则支配的。”[4]
开尔文问题
麦克斯韦提出电磁辐射理论，认为光是电磁波，赫兹实验也表明电磁波具有光的一切性质。1900年前后，物理学家确认光是一种电磁波。根据经典力学，波动是需要有介质的，为了
解释光的波动性，很多科学家认为光是在一种叫做“以太”的媒质中传播的。以太一方面要像液体，以便人们可以从中穿行，另一方面又必须像固体，因为电磁波是横波，而横波只能在固体中传播。
为了理解这种具有奇异性质的以太，19世纪末的物理学家提出了很多模型，开尔文曾说过：“如果我能成功地建立起一个（机械）模型，我就能理解它（以太），否则我就不能。”开尔文和他的终生好友爱尔兰数学家斯托克斯（G. G. Stokes）就以太问题经常进行书信讨论。起初，他们把复杂流体作为以太模型。然而，肥皂泡的弹性结构特征却对开尔文越来越有吸引力，开尔文设想以太应该具有泡沫一样的结构。这位开尔文爵士是热力学研究的先驱，但他对泡沫形状的研究也是情有独钟。他的侄女就曾描述过这位爵士大人经常带着一个盛有肥皂泡水的容器和很多用线做成的不同形状的线框（这种方法为普拉托首创），对这些肥皂泡膜进行科学的研究。[5]
具有相同体积的所有泡泡应该具有什么样的完美结构？1887年，开尔文提出了开尔文问题（Kelvin Problem）：如果将三维空间细分为若干个小部分，保证接触面积最小，这些细小的部分应该是什么形状？这个问题引发了人类对完美空间的不倦追求。就二维空间来说，其答案即开普勒猜想的生物实现，六角密堆积的蜂房是平面上效率最高的一种堆积方式，单个蜂房满足表面积最小，从而最节省蜂蜡。
开尔文很快在《伦敦哲学杂志》上发表了该问题的解决方法。他将既能填满整个空间、同时又能满足普拉托规则的那些具有最小表面积的相同尺寸的泡泡，称为开尔文单元（Kelvin cell），其结构为14面体。开尔文用截去顶端的八面体去填充整个空间，然而他发现，只有把八面体的每个面进行轻微的弯曲，才能获取具有较小表面积的泡沫结构，开尔文泡沫结构具有完美的对称性。
“水立方”中的威尔-弗兰气泡
在一个多世纪里，人们都把开尔文的泡沫结构视为开尔文问题的最佳答案。然而，由于开尔文结构缺乏严谨的数学证明和实验论证，科学家们并没有停止寻找开尔文问题的更佳答案。
1993年，爱尔兰都柏林大学圣三一学院的两位物理学教授威尔（D. Weaire）和弗兰（R. Phelan）受到一类称为笼结构的化合物结构的启发，提出了一个新的解决方案。
硅基笼状化合物Na8Si46的笼结构最具代表性，其8个钠原子在“笼”中，硅原子位于笼的每个角上，该晶体的结构同时遵循普拉托规则。实验证明，最小化表面能量的结构应该是化合物中包括很多的14面体。Na8Si46整个结构由8个笼组成，而6个14面体和2个12面体组成基本单元组合。
借助于Surface Evolver软件（这是一种基于最小能量原理和有限元数值分析方法，针对表面成形演变过程分析的一般问题，用C语言编写的通用型软件），威尔和弗兰提
鸟巢 水立方建筑赏析
鸟巢水立方建筑赏析 钢结构建筑欣赏－鸟巢 场馆名称：国家体育场(鸟巢) 地理位置：奥林匹克公园 建筑面积： 25.8万㎡ 赛时功能：开闭幕式、田径、男子足球 座位数： 91000个 国家体育场(“鸟巢”)是2008年北京奥运会主体育场。由2001年普利茨克 奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴刚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，寄托着人类对未来的希望。设计 者们对这个国家体育场没有做任何多余的处理，只是坦率地把结构暴露在外，因而自然形成了建筑的外观。 国家体育场于2003年12月24日开工建设，2004年7月30日因设计调整而暂时停工，同年12月27日恢复施工，预计2008年3月完工。工程总造价22.67亿元。 “鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱。国家体育场建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为 296.4米，最高点高度为68.5米，最低点高 度为42.8米。 体育场外壳采用可作为填充物的气垫膜，使 屋顶达到完全防水的要求，阳光可以穿过透明 的屋顶满足室内草坪的生长需要。比赛时，看 台是可以通过多种方式进行变化的，可以满足 不同时期不同观众量的要求，奥运期间的20，000个临时座席分布在体育场的最上端，且能保证每个人都能清楚的看到整个赛场。入口、出口及人群流动通过流线区域的合理划分和设计得了完美得到的解决。 鸟巢设计中充分体现了人文关怀，碗状座席环抱着赛场的收拢结构，上下层之间错落有致，无论观众坐在哪个位置，和赛场中心点之间的视线距离都在140米左右。“鸟巢”的下层膜采用的吸声膜材料、钢结构构件上设置的吸声材料，以及场内使用的电声扩音系统，这三层“特殊装置”使“巢”内的语音清晰度指标指数达到0.6——这个数字保证了坐在任何位置的观众都能清晰地收听到广播。
水立方造型设计分析
水立方造型设计分析 国家游泳中心又被称为“水立方”（Water Cube），位于北京奥林匹克公园内，是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆，也是2008年北京奥运会标志性建筑物之一。 水立方的实用性：水立方作为奥运会的主游泳馆而出现，为奥运会的游泳项目的成功进行提供了基础的物质保障，它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。赛后，水立方作为一个大型的嬉水乐园呈现在人们面前。水立方的工作性能优良，它的地面做了特殊处理，使人脚踩在上面不会感到冷。其次它的四壁用铁网架焊接为一体，支撑着整个屋顶。这些钢构件在阴雨天一方面可以起到避雷作用，另一方面可以作为天沟收集雨水等等。 水立方的经济性：水立方中采用了多项先进技术，包括热泵的选用、太阳能的利用、水资源综合利用、先进的采暖空调系统，以及控制系统和其他节能环保技术，如采用内外墙保温，减少能量的损失；采用高效节能光源与照明控制技术等。此外，泳池换水全程采用自动控制技术，提高净水系统运行效率，降低净水药剂和电力的消耗，可以节约泳池补水量50%以上。泳池和水上游乐池也都采用防渗混凝土以防渗漏。除了泳池用水，“水立方”的其他用水也十分节约。洗浴等废水，经过生物接触氧化、过滤，再用活性炭吸附并消毒后，用于场馆内便器冲洗、车库地面的冲洗以及室外绿化灌溉。为尽可能减少
人们在使用时对水的浪费，“水立方”对便器、沐浴龙头、面盆等设备均采用感应式的冲洗阀，合理控制卫生洁具的出水量，并在各集中用水点设置水表，计量用水量。 水立方的美观性：最引人注意的外围形似水泡的ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）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。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。晚上水立方被冠以深深地蓝色，犹如海洋中的一方水，给钢筋混泥土的城市增添了许多动感。白天，水立方成白色，犹如一个美丽的冰雕，给人以视觉上的美的享受。 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。在奥运会结束后，水立方已成为北京市的新地标。
水立方英文导游词
水立方英文导游词 篇一：水立方英文 Beijingnationalaquaticscenter nationalSwimmingcenter--ExquisiteandExciting”watercube”itssurface,isa shapeverysimilartothestructureof”H2o”,theoutlookforthenationalSwimmi ngcenteratthe20XXolympicGames.afterthegames,itwillbecomearecreation alwaterparkopentothepublic.inchineseculture,waterisanimportantnaturalel ement.itcreatesacalmingatmosphereandinspireshappiness.Takingfullconsi derationofthefunctionsofwaterinrecreationandbodybuilding,designershave exploredmanywaysforpeopleofdifferentagegroupstoappreciateitsfunction. Thedesigniscalled”watercube”.manycreativedesignshavebeenemployedint hecreationoftheswimmingpoolsattheswimmingcenter.otherhigh-techfacilit iesincludingopticaldevicesusedtodefinepositionsofathletes,andmultiple-an gle,three-dimensionalscreeningsystemsareprovidedtohelpspectatorsenjoyc ompetitions. ThenationalSwimmingcenter,oneofthethreelandmarkbuildingsforthe20XX BeijingolympicGames,islocatedinsidetheBeijingolympicPark.coveringato talfloorspaceof50,000squaremeters,ithas17,000seats.Theprojectcostsabout US$100million.Thecenterwillbeavenueforswimming,diving,synchronized swimmingandwater-pologamesduringtheperiodoftheolympicGames.aftert
水立方调查设计研究报告
中矩之方，梦幻之蓝 ——国家游泳中心“水立方”调研报告
国家游泳中心(以下简称“水 立方”)是2008年北京奥运会三大 标志性建筑物之一，也是北京市政 府指定的惟一一个由港澳台侨胞 捐资建设的标志性奥运场馆。奥运 会期间，承担游泳、跳水、花样游 泳等比赛。奥运会赛后将成为一个 多功能的大型水上运动中心；既可 举办大型国际赛事，又能为公众提 供水上娱乐、运动、休闲、健身等 服务。 “水立方”位于奥运公园B区， 坐落于奥林匹克中心区西南角。主 体建筑紧邻城市中轴线，并与国家 体育场相对于中轴线均衡布置。本 工程为特级体育建筑。主体结构设 计使用年限100年。 “水立方”以中国传统文化 中的“天圆地方”为设计理念，采用方盒子的形式，充分运用新的结构形式与膜材料，将现代科技与传统价值观念充分揉合，展现出了强大的表现力与震撼力，为2008年北京奥运会写下浓墨重彩的一笔。 关于水的立面泡泡吧钢结构 二层观众通道热身池
一、项目概况 项目名称：国家游泳中心 项目地点：北京奥林匹克中心区B区 基地面积：6.28m2 建筑面积：8.7万m2 建筑高度：31m 容积率：1.23 坐席数：赛时17000，赛后6000 （固定座位数：4000个永久，2000个可拆除） 停车位：384辆 结构：钢筋混凝土+钢结构 钢结构设计总重量：约6700吨 国标钢材：Q345C、Q420C 钢结构杆件总数：20670根 焊接球：9843个 设计/建成：2003年4月-2006年6月/2008年1月 设计团队：中建总公司国家游泳中心设计联合体 中建总公司 CCDI中建国际设计 PTW Architects Arup 设计总负责人：赵小钧 执行总负责人：郑芳 建设单位：北京市国有资产管理有限公司 施工单位：中建一局 设计团队： 建筑：中建国际（深圳）设计顾问有限公司 PTW Architects 结构：中建国际（深圳）设计顾问有限公司/ARUP 机电：中建国际（深圳）设计顾问有限公司/ARUP 经济：中建国际（深圳）设计顾问有限公司 “水立方”总平面图
“水立方”特色探秘5页
“水立方”特色探秘 一、“水立方”简介 “水立方”自2003年12月开建，历时4年多完工。它融合了众多时代前沿的高新科技，是名副其实的建筑大手笔。 场馆名称：国家游泳中心 地点：奥林匹克公园 建筑面积：79， 532平方米 功能：举行游泳比赛、跳水比赛、花样游泳比赛 完工时间：2007年10月 二、“水立方”特色揭秘 1.“水立方”最大的特色是它的膜结构 “水立方”是世界上最大的膜结构工程，建筑外围的“泡泡”所用的材料是“ETFE”，也就是我们常说的“聚氟乙烯”。这种材料耐腐蚀性、保温性俱佳，自身清洁能力强，可以利用自然的雨水完成自身清洁。跟玻璃相比，这种新兴的环保材料可以透进更多的阳光和空气，能让泳池保持恒温，能节电30%。除了地面以外，“水立方”通体采用了膜结构，是世界上最大的膜结构建筑。它是许多高新技术产物的综合体：首先是它具有较强的隔热功能，在天气炎热的时候，为场内空调的节能大大地做出了贡献；其二，半透明的气枕透光性很好，四面映射的自然光与室内照明相结合，根据场内活动的需要，由计算机通过气枕控制着透光量，可以随时调节，使场内没有任何光照死角。其三，“水立方”采取的LED景观照明方案，使晚间的气枕放射出梦幻般的蓝色光芒。其四，这些膜材料不仅环保
节能，具有利用雨水自洁的功能，每年还能回收雨水一万多吨，相当于一百户居民一年的用水量。 2.耐高温715℃的燃点不容易起火 “水立方”外层膜的延展性也很强，可以被拉伸到本身的3~4倍。715℃的燃点将保证膜结构的消防安全，即便被点燃，这种材料在燃烧时也并不会扩散，且无烟、无燃烧物掉落。“水立方”膜结构的充气系统是全自动的，其中任何一个细节出现问题，工作人员都能通过电脑及时监测到。每个气枕都有一个相对独立的充气系统，不会出现一损俱损的情况。气枕的维修也非常方便，万一出现外膜破裂、漏气的情况，工作人员将在8小时对破损的外膜修补或更新。 3.“水立方”自己会“洗脸” “水立方”的膜材料ETFE不仅环保节能，还具有自洁功能。ETFE膜材本身具有不侵水性，水从上面滑过不留水痕，而气枕上面的杂物、尘埃、尘土等，则会通过雨水的自然降落而被清洗掉。另外，国家游泳中心也已经制定了一套完整的清洁方案，用以对整个屋面或墙面进行整体清洁。 4.“水立方”会发光 阳光下的“水立方”有很多闪闪“发光”的亮点，宛若星辰散落在“水立方”的表面。这些亮点就是镀点。镀点是功能性镀点。通过镀点，膜结构变成光和热的过滤器，需要的进来。不需要的返回去。镀点改变光线的方向，将多余的光线和热量挡在场馆之外，从而保证了酷热天气里“水立方”不会成为巨大的“温室浴场”。 5.“水立方”水温恒定28℃
ETFE膜结构在建筑外墙上(水立方)的应用
ETFE膜结构在建筑外墙上(水立方)的应用ETFE的英文为,ethylene-tetra-fluoro-ethylene,中文名为,乙为称-四乙为共聚物～谷,聚乙为～又俗,氟称氟称F-40. 比重,1.7克/立方厘米 成型收为率,3.1-7.7% 成型度,温300-330? ETFE是最强为的塑料～在保持了氟它PTFE良好的耐为、耐化性和为为为性能的同为～耐为学射和机械性能有大程度的改善～拉伸强度可到很达50MPa～接近聚四乙为的氟2倍。更主要 的是其加工性能得以大大提高～特为是和金表面的附着力表为突出～使塑料和为的为为它属氟壳 工为正是以为为～塑料真即氟F40旋为为生为工为～内ETFE旋为加工为品有好的市为前景。很 ETFE为为用在为子为器制造行为中为管为。涂 物料性能, 1、为期使用度温-80--220度～有卓越的耐化腐为性～为所有化品都耐腐为～摩擦系学学数 在塑料中最低～为有好的为性能～其为为为不受度影～有“塑料王”之。很温响称 2、其耐化为品性聚四乙为相似～比偏乙为好。学与氟氟 3、其抗为性和为为强度均比聚四为好～拉伸强度高～但为率可蠕氟达100-300%。介为性好～ 耐为射性能为。异
4、ETFE加工成型性好～物理性能均衡、机械为性好、耐射为性能为～为材料具有聚四异氟氟属数碳乙为的耐腐为特性～克服了聚四乙为为金的不粘和性缺陷～加之其平均为膨为系接近为 的为膨为系～使数ETFE;F-40)成为和金的理想为合材料。属 主要用于工为用为为为为为～原子反为堆为为和为为用为为及制作～工为用料等。涂 ETFE;F-40)塑料源于美杜邦公司和日本旭硝子公司～主要为用于防腐为为里。为材氟来国 料具有聚四乙为的面耐腐为特性～同为又有为金特有的为强粘着特性～克服了聚四乙为为金氟属氟 属数碳数的不粘合性缺陷～加之其平均为膨为系接近为的为膨为系～使 ETFE(F-40)成为和金的属 理想为合材料～具有为良的耐为为特性。极 用途, 1、适于制作耐腐为件～磨耐磨件、密封件、为为件和为器械零件。减医 2、为为、为为为为～防腐为为、密封材料、为为为套～和化容器。学 成型性能, 1、为晶料～吸小。可采用通常得为塑性塑料得加工方法加工成制品。湿 2、流为性差～易分解～分解为为生腐为。宜为格控制成型度不要超为极气体温350度～模具为加为100-150度～为注系为为料流阻力为小。可成型0.7-0.8毫米厚的薄壁为为制品。 3、透明粒料～注塑、为出成型。成型度温300-330度～350度以上容易引起为色或为生泡。气宜高速低为成型～注意模为困为。并脱会 ETFE膜材料介为,
水立方调研分析报告样本
水立方调研分析报告
中矩之方，梦幻之蓝 ——国家游泳中心“水立方”调研报告
国家游泳中 心(以下简称“水 立方”)是2008年 北京奥运会三大 标志性建筑物之 一，也是北京市政 府指定的惟一一 个由港澳台侨胞 捐资建设的标志 性奥运场馆。奥运会期间，承担游泳、跳水、花样游泳等比赛。奥运会赛后将成为一个多功能的大型水上运动中心；既可举办大型国际赛事，又能为公众提供水上娱乐、运动、休闲、健身等服务。 “水立方”位于奥运公园B区，坐落于奥林匹克中心区西南角。主体建筑紧邻城市中轴线，并与国家体育场相对于中轴线均衡布置。本工程为特级体育建筑。主体结构设计使用年限100年。 “水立方”以中国传统文化中的“天圆地方”为设计理念，采用方盒子的形式，充分运用新的结构形式与膜材料，将现代科技与传统价值观念充分揉合，展现出了强大的表现力与震撼力，为
2008年北京奥运会写下浓墨重彩的一笔。 关于水的立面 泡泡吧钢结构 二层观众通道 热身池 一、项目概况 项目名称：国家游泳中心 项目地点：北京奥林匹克中心区B区 基地面积： 建筑面积： 建筑高度：31m
容积率： 坐席数：赛时17000，赛后6000 （固定座位数：4000个永久，2000个可拆除）停车位：384辆 结构：钢筋混凝土+钢结构 钢结构设计总重量：约6700吨 国标钢材：Q345C、Q420C 钢结构杆件总数：20670根 焊接球：9843个 设计/建成：2003年4月-2006年6月/2008年1月 设计团队：中建总公司国家游泳中心设计联合体中建总公司 CCDI中建国际设计 PTW Architects Arup 设计总负责人：赵小钧 执行总负责人：郑芳 建设单位：北京市国有资产管理有限公司 施工单位：中建一局
国家游泳中心水立方结构分析
国家游泳中心水立方结构分析 国家游泳中心 水立方结构分析 姓名:岳敏 学号:1101103-21 指导老师:蒋毅 主要内容 一、工程概况 二、多面体刚架结构的几何、受力分析 三、ETFE膜结构材料、力学性能分析 四、荷载与结构整体受力分析 1、工程概况 本工程的建筑造型为“充满水的立方体”，平面尺177.338m×177.338m，建筑墙体底标高+1.059m，屋顶标高30.587m。屋面及支撑墙结构由新型多面体空间钢架构成水滴的骨架。钢结构总用钢量共约6300吨，钢材选用Q345C、Q420C。结构节点形式分为球型、半球型、方钢管相贯三种，杆件分为圆钢管、方钢管两种形式。所有构件壁厚由6mm到40mm。节点9290个，杆件数量将近20670根。 1、三维空间的最有效分割 十九世纪末，爱尔兰数学家Lord Kelvin提出这样一个问题:如果将三维空间细分为若干个小部分，并且每个部分体积相等但要保证接触面积最小，那么这些细小的部分应该是什么形状,” 1993年，爱尔兰教授Denis Weaire和Robert Phelan提出一种解答:在一个组合体系中设置6个十四面体和2个十二面体，两
者共有三种表面形状，一种六边形和两种五边形，棱边有四种边长，有三种角点形式(如图1)。这种空间者虽不能被认定为最终解答，却是三维空间最理想的空间组合结构。如果将这样的解答延伸到建筑、结构领域，无疑会给材料的节约与经济带来很大的优势。这是Weaire-Phelan(下称W-P)多面体组合成为国家游泳中心的原因之一。 2、整体结构的生成 该结构最基本的特点是其几何构成不同于传统的空间网架结构，传统的网架结构都是由简单的基本单元(三角锥，四角锥等)组合而成。而该结构以由W-P气泡衍生改良得到的多面体为基本单元，进行空间阵列，形成一个比“水立方”的实际体量大得多的空间多面体阵列结构。这种经过阵列而未经旋转即进行切割得到的平板型多面体空间刚架结构的
国家游泳中心(水立方)详细介绍
工程地点：奥林匹克公园B区，奥林匹克中心区西南角 承建单位：中建一局集团建设发展有限公司 建设单位：北京市国有资产经营有限责任公司 设计单位：国家游泳中心中建设计联合体 监理单位：北京帕克国际工程咨询有限公司 工程造价： 建筑面积：79532㎡ 建筑层数： 建筑高度：31m 幕墙类型： 结构类型：钢混剪力墙+钢结构+膜结构 开工日期：2003年12月24日 竣工日期：2008年1月26日 工程简介： 本工程位于奥林匹克公园B区，奥林匹克中心区西南角，主体建筑紧邻城市中轴线，并与国家体育场相对于中轴线均衡布置。东面为景观路，西侧为景观西路，南侧紧临北顶娘娘庙，北侧为成府路。工程占地62828m2，赛时建筑面积79532 m2，标准坐席17000个，其中临时坐席约11000个（赛后将拆除），永久坐席约6000个。整个结构外形为立方体，平面尺寸为176.538×176.538m，地上高度约31m。内部主要为钢筋混凝土结构，拥有1个标准竞赛池、1个标准热身池和1个标准跳水池及近5000 m2的嬉水乐园。 工程特点、难点 1、重要的影响力 奥林匹克运动会是国际上最重要的综合性赛事，2008年的第29届奥运会是我国第一次承担有如此国际影响力的比赛，对体现我国特别是北京的综合实力是一项重大考验，从党中央国务院到全国人民都寄予了极大的期望，而硬件设施的建设是奥运会筹备阶段的重要组成部分，尤其本场馆是本次新建场馆中唯一由港澳同胞、台湾同胞和海外华侨为主捐资兴建项目，其意义是不言而喻的。国家游泳中心作为本次奥林匹克中心区主要场馆之一，它的开工与建设吸引了国人乃至全世界人民的目光，建设的最终质量必将成为全世界关注的焦点。 2、体现高性能混凝土的特性：本工程混凝土部分的耐久性设计年限为100年，必须从原材料的选择、施工过程的控制等方面达到高性能混凝土所要求的耐久性长及工作性好的特点。 3、建造符合奥林匹克运动会标准的游泳池： （1）高标准的质量要求：泳池、跳台对装修面完成后所达到的精度要求高于普通建筑，要比普通建筑的国家验收标准更加严格。施工过程中，与完成面尺寸相关的每一个环节：测量、模板的选择与支设、混凝土的浇筑、装修面的完成等必须严格控制，才能达到最终的精度要求。 （2）防水要求高：本工程的主要功能为游泳、跳水，建筑的主要空间为泳池，泳池的不透水性，即混凝土抗渗、防裂及防水材料是关键。从混凝土的配合比设计、防水剂的选择、混凝土的浇筑与养护工艺的选择、柔性防水材料厂家的选定等做到方案合理、现场控制有效。 （3）泳池装修的环保要求：泳池的内饰面为磁砖，磁砖本身首先必须耐水，其次要耐泳池水清洁处理剂的浸泡；粘贴磁砖的黏结剂必须既保证在水的浸泡下的不脱落，又对人无害，符合环保要求，磁砖的选择、黏合剂及施工质量的控制是至关重要的。 4、结构异常复杂的屋面及其支撑墙的新型延性多面体空间刚框架结构
水立方详细介绍
水立方详细介绍 国家游泳中心是北京2008年奥运会比赛场馆之一，其创意来自于肥皂泡的结构，因其外观酷似一个蓝色方盒子而被称为“水立方”。与“鸟巢”一样，“水立方”独特的结构设计给施工带来了很大难度，因为它是世界上第一个尝试实现这一肥皂泡结构体系的建筑。“水立方”的建筑外围护采用新型的环保节能ETFE（四氟乙烯）膜材料，由3000多个气枕组成，覆盖面积达到10万平方米。 建设地点：奥林匹克公园 建筑面积（M2）：65000－80000。 座席数：永久座席为6000个，临时性座席11000个。 赛时功能：游泳、跳水、花样游泳、水球。 开工时间：2003.12.24。 工时间：2007年四季度。 “水立方”是世界上首个基于“气泡理论”建造的多面体钢架结构建筑。独特的结构设计给施工带来了很大困难。国家游泳中心总经理康伟说，“水立方”的创意来自于肥皂泡的构造。这种在自然界常见的形态从未在建筑结构中出现过。
“从截面上看，‘水立方’墙面和屋顶都分为内外3层，9803个球形节点、20870根钢质杆件中，没有一个零件在空间定位上是完全平行的，传统的二维图纸无法标出工件的坐标。因此，定位难成为‘水立方’施工中遇到的最大挑战。”康伟说。 在业主的委托下，中建国际（深圳）设计顾问有限公司联合国内4家研究单位，仅用了半个多月便把“水立方”的所有工件在三维空间上一一标出了坐标。30513个工件、91539个坐标值，堆成了两尺多高的施工图纸。作为自主创新成果，《新型多面体空间钢架结构设计理论》为“水立方”的钢结构搭建提供了技术标准。 随着奥运工程进度的不断推进，新标准、新工艺不断涌现。这些新标准、新工艺是奥运工 程留下的一笔宝贵财富，今后将成为同类建筑的参照标准。
从“水立方”看建筑中的技术
从“水立方”看建筑中的技术 引言 20世纪80年代以来，在全球兴起了绿色运动，是人类在可持续发展道路上的重要之举，改善生存环境，从建筑的角度，实现绿色，节能，环保建筑愈发体现出其重要性。而建筑技术作为实现其的一种手段，在建筑设计中将技术与艺术相结合，将极大的提高建筑的科技含量与艺术欣赏性。本文主要针对这一问题，并结合自己的学习体会，谈一下自己的体会，希望引起大家的共鸣。 1，建筑技术的发展及现状 近年来，我国的建筑业蓬勃发展，建筑技术的发展也是突飞猛进，建筑新材料的不断出现，大规模的生产方式。使我国出现了一大批雄伟，高耸，气度非凡的建筑物；建筑技术的交叉性与综合性以及多样性推动了建筑的发展与进步。科技水平的提高使现代文明的重要标志之一，随着人们对建筑技术认识的不断加深，对技术在建筑设计中的作用必将有更加全面与深入的思考，技术因素将作为解决问题的重要手段放在首要的位置，如何发挥技术的积极作用，将成为建筑设计中的关键问题。 目前，我国已经涌现出许多高质量的具有节能，环保理念，体现绿色理念的优秀建筑作品。这些作品都是建筑技术与艺术的完美结合。下面以国家游泳中心（水立方）为例，具体谈一下建筑设计中技术理念的体现。 2，实例分析（以“水立方”为例） 随着北京申奥成功及2008北京奥运的准备工作的进行，国家游泳中心，国家体育场等一大批的高水平建筑相继出现。它们引起了社会各界的广泛关注，对我国建筑技术的进步的推动作用使史无前例的。它们是我国建筑史上划时代的里程碑下面从几个方面，以水立方为例，探讨一下建筑技术在建筑设计中的具体体现。 （1）,从建筑结构选型的角度来看 国家游泳中心，属于骨架支撑薄膜结构，以主体钢结构骨架支撑为主，将ETFE薄膜覆盖固定在薄膜骨架单元上，形成围护结构。 “水立方”相对于一班的建筑的最大不同是没有了传统建筑的元素（如门，窗，柱子，墙等）取而代之的是多面体空间钢结构单元，最终通过它们拼接形成整体结构。屋面采用平板结构的形式，受高跨比的制约厚度很大，所以钢结构大的用量很大。 钢结构用量的实现,ETFE薄膜通过钢转接架和铝合金膜架固定与钢军阿构主体架上。新技术的使用，使“水立方”的整体性和艺术性得到完美结合。 （2），从建筑构造原理与设计的角度来看
北京北奥集团简介
北京北奥集团有限责任公司 北京国资大型文化体育集团——北京北奥集团今天（ 2011年1月18日）正式成立。 今天的国家体育场“鸟巢”金色大厅内，来自国内外文化界、体育界、中央以及北京市新闻媒体逾百余人，共同见证“国资文体旗舰今启航”行动——北京北奥集团有限责任公司揭牌仪式。新成立的北京北奥集团成员企业包括：北京北奥集团有限责任公司、北京北奥大型文化体育活动有限公司、北京市演出有限责任公司、北京市对外文化交流有限责任公司、北京时博国际体育赛事有限公司、北京北奥会展公司、北京北奥广告公司、北京北奥国际旅行社有限公司。 当天的揭牌仪式以“国资文体旗舰今启航”命名，此次“旗舰启航”行动，昭示着北奥集团发展方向和战略定位的全新调整。 本次调整的第一项内容，始于2010年3月，根据北京市国资委
主营业务整合重组的要求，北奥有限责任公司整体划转至北京市国有资产经营有限公司旗下。 第二项内容是借助划转契机，全面梳理北奥公司原有业务项目，集中文化体育产业领域发展，其他业务逐渐剥离。同时，国资公司将所持有的北京演出有限公司、北京对外文化交流有限公司，北京时博国际体育赛事公司等文化创意企业划转北奥旗下。 第三项内容是加盟国资后，北奥集团同时获得国资文化创意板块的各项资源，包括“鸟巢”、“水立方”等奥运场馆硬体资源、国资公司支持文化创意产业的金融、政策支持等，全力打造国资文化体育产业旗舰集团。 北京市国有资产经营有限公司董事长李爱庆表示，北京国资公司作为“鸟巢”、“水立方”的业主和运营方，可以弥补北奥公司缺乏大型文化、体育活动经营场地的缺陷，北奥进入国资，与国资体系内原有演出赛事等文化体育企业重组成立“北京北奥集团”之后，实现了北京奥运“软硬体”资源的优势互补和强强联合，以“鸟巢”、“水立方”为基地的北京北奥集团，将发展成为后奥运时期，首都文化体育产业的重要平台。 下一步，国资公司文化创意板块将以北奥为首要平台，与两大奥运场馆和文化体育资源相整合，以“舞动北京”为目标，积极推出精品国际赛事、文化演出、大型活动等长线产品，形成市场化、系列化、规模化，打造市属国有企业中最大的文化体育产业平台。 这场结合，也被外界喻为北京奥运创意、制作团队与“鸟巢”、“水
北京水立方工程施工详细介绍
北京水立方工程施工介绍 一、工程概况 国家游泳中心建筑总体布置为正方形，总平面尺寸约177m×177m。地下深度约12m，地上高度约31m。主要由比赛厅、多功能馆和戏水乐园三大部分组成，建筑面积87283m2，其中地下二层，57456m2，地上四层，29827m2。 外墙体和屋面围护结构采用新型钢膜结构体系，该钢膜结构体系由一系列类似于细胞、水晶体的钢框架单元和ETFE（聚乙烯——四氟乙烯共聚物）充气薄膜共同组成；观众看台和室内建筑物为钢筋混凝土结构。基础形式为桩支撑基础一无梁抗水板，混凝土部分为框架一多筒体抗震墙结构，上部钢结构为新型延性多面体空间钢框架结构。设计基准期为50年，设计使用年限为100年。
二、重点技术的应用 （一）高性能混凝土 1、混凝土裂缝防治技术 泳池的抗渗防裂是本工程的施工重点之一。本工程采取以下抗渗防裂措施： （1）混凝土中粉煤灰的替代比例达到25％左右。降低了水化热，改善了混凝土的和易性。 （2）在池壁迎水面增加抗裂钢筋网，配筋为Φ4＠100，泳池底板迎水面配筋为中Φ4＠200。 （3）泳池侧壁水平向钢筋放置在竖向钢筋外侧，有利于减少池壁位置的混凝土裂缝。 （4）泳池底板和池壁混凝土施工均分为两段进行，防止一次混凝土施工过长而产生收缩裂缝。 （5）在水池的侧壁混凝土内掺加聚丙烯纤维（掺加量为0.9kg ／m），使其内部形成一种均匀的三维不定向拉结体系，增加了混
凝土的抗折强度，抑制混凝土早期塑性裂缝的产生。 （6）混凝土终凝之后，及时压光，及早浇水养护，池壁混凝土强度达到1.2MPa以上时，松动池壁模板，进行“带模养护”，向模板与己形成的池壁混凝土之间的缝隙浇水。 （7）拆模后覆盖塑料布继续深水、保水养护14天，遇干燥、多风季节养护21天。 （8）由于泳池池壁的预埋件、预留洞非常多，需提前落实好每一个预埋件、预留洞的位置及尺寸，避免由于漏埋或尺寸不对而造成的返工，从而导致混凝土池壁的渗漏。 （9）采取渗透结晶型防水涂料加柔性防水：渗透结晶型防水涂料能封闭细小裂纹，对1.0mm以内宽度的裂缝遇水后有自愈修复能力。 2、混凝土耐久性技术 （1）该工程混凝土总用量为71700m3，混凝土的使用年限达到了100年，首先设计上对混凝土原材料、配合比提出了比现行规范更加严格的规定，降低影响混凝土耐久性有害物质的含量：
膜结构水立方的分析
建筑结构选型结课论文 姓名：谢昆柱 学号：1401102-07 所在院系：建筑与城市规划学院 学科专业：城乡规划 指导教师：张弘 日期：二零一六年十二月二十五日
对于膜结构建筑——“水立方”的分析 膜结构在国内的应用晚于国外近50年，但近十几年来，膜结构在国内的应用发展速度高于世界任何地区。目前，膜结构已广泛应用于大型体育馆，展览中心，航空和铁路交通，文化娱乐等公共建筑中。 膜结构是一种古老的结构型式，它具有轻盈，纤薄，柔软的质感，与传统的混凝土有明显的区别，常常能给人以耳目一新的艺术感受。膜结构属于柔性材料，膜材本身的受弯刚度几乎为零，但通过不同的支撑体系可以使薄膜结构承受张力，从而形成具有一定刚度的稳定曲面。膜结构能够从根本上克服传统结构在大跨度建筑上实现所遇到的困难，可建造出巨大，明亮，无遮挡的可视大空间。膜结构突破了传统的建筑结构形式，可形成各种自由空间曲面，不重复，多变化。这也是薄膜结构更具有艺术性的一个原因。例如在上海世博会世博轴膜屋面正是应用了这种特性，才建出了轻质大跨度的结构。除了这些在建筑结构上的特性，还有以下在物理与在实际生活上的特点。 <1>具有优良的力学特性。膜结构的受力为单纯受拉，膜材只承受沿膜面的张力，因而可充分发挥材料的受拉性能。它是跨度重量比最大的一种结构，且单位面积的结构自重与造价不会随跨度的增加而明显地增加。 <2>膜结构透光自洁，减少能源消耗，降低维护费用。膜结构是半透明的织物，透光率一般可达4％~16％，能够满足大跨度建筑在平时使用时利用自然光的采光要求，白天几乎不需要人工照明。但是冬季
太阳光对于膜结构屋盖内部的气温升高效应不大，而夏天却相反，膜结构的室内气温比室外高出5—10度，有时会使人感到明显的不适。因此，膜结构多采用反射能力强的淡色材料。 <3>使用范围广，可拆卸，易运输。从气候条件看，它适用于广阔的地域；从规模上看，可以小到花园小品，大到覆盖几万，几十万平方米的建筑。膜结构可作巡回演出，展览等临时建筑，其拆卸和安装所需时间短。 综上所述，膜结构建筑外观雅致飘逸，空间开阔灵秀，结构轻盈，透光阻燃，经久自洁，安装快捷，节能建耗，造价适中，维修简便。但是膜结构也有缺点，主要就是耐久性较差，早期的织物薄膜不仅强度低而且只有5~10年的寿命，因此膜结构常常被认为只能用于临时性建筑。虽然由于近年来高强，防火，透光，耐久性好，性能稳定的膜材的出现和应用，膜结构的设计寿命可达20年以上。而膜结构存在的另一个问题是，由于薄膜张力的连续性，局部的破坏就会造成整个膜结构垮掉。此外，膜材隔声和隔热效果较差，也限制了膜结构的应用范围。 在中国有一个膜结构的完美体现——水立方。“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。“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
水立方的设计思想及结构CHRIS作
自然的魅力——“水立方” 2008年北京奥运会标志性场馆之一——国家游泳中心，[1]具有巧夺天工的设计、纷繁复杂的结构、简洁晶莹的造型，蕴含着先进的绿色科技，凝聚了中国人的智慧和自主创新的勇气，极好地体现了北京奥运会“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的三大理念。这一切，使得天蓝色的“水立方”成为世界建筑史上的标志性建筑，英国《卫报》发表文章称其为“理论物理学的杰作”[2]。 “水立方”的建筑灵感源于对肥皂泡的形学和力学特性的研究成果。肥皂泡在生活中是再常见不过的了，在孩提时代，几乎每个人都有吹肥皂泡的经验。但并不是所有的人都知道肥皂泡里蕴含着很深的学问。它那极其脆弱的几何结构的对称性，以及既非固态也非液态的力学特性，使无数物理学家和数学家着迷。正如开尔文（Ｋelvin）所说：“如果你吹一个肥皂泡并进行观察，你可以对它进行一生的研究并能从中获得一个又一个的物理规律。”[3] 普拉托规则 肥皂泡总是试图最小化它们的表面积，以使它们的表面能量最小化。对于一个孤立的肥皂泡，最佳的表面就是一个球面。公元320年，亚历山大的帕普斯（Pappus）首次对肥皂泡的球状结构进行了数学分析。1884年，德国数学家施瓦茨（H. A. Schwarz）用微积分对此给出了严格的证明。然而，肥皂泡的问题远没有彻底解决，如当两个或多个肥皂泡聚集在一起，它们的结构又会如何呢？ 1840年，比利时物理学家普拉托（J. Plateau）对最小表面积问题着手进行实验研究，实验始于一次偶然，他的一个仆人把油溅到了盛有水和酒精的容器中，普拉托注意到油在混合物中呈现完美的球形，后来他改用肥皂溶液和甘油并把蘸湿的线框放入其中进行实验。在一系列实验之后，普拉托于1873年指出，当肥皂泡沫聚集到一起时，它们以三个侧面成120°连接在一起，一次聚集4个皂泡，在每一个角点上有4条边交汇，它们形成的四面角大约为109.47°。这即是著名的普拉托规则（Plateau rule）。 普拉托的结论如此简单，连他自己都感到吃惊，他说：“……这些规则使得我们得到一个非常值得关注的结论：那些香槟、啤酒和肥皂水中的泡沫很明显是液体薄膜的结合体……因此，尽管泡沫在人们看来是极其易变的，但它一定会受到以上规则支配的。”[4] 开尔文问题 麦克斯韦提出电磁辐射理论，认为光是电磁波，赫兹实验也表明电磁波具有光的一切性质。1900年前后，物理学家确认光是一种电磁波。根据经典力学，波动是需要有介质的，为了
膜结构体育馆特点及注意事项
大家对膜结构体育馆有没有了解呢？我们先来说说体育馆，平时运动时，要么在露天体育场，要么就是在体育馆，不过选择后者的比前者多，因为它不仅可以应对突发以及坏天气，又具有露天体育场所不具有的优势。而膜结构体育馆也是当下非常受人青睐的一种新型建筑，膜结构也被誉为第六种建筑材料，今天我们就来了解一下膜结构体育馆吧。 （膜结构体育馆-图例） 【膜结构体育馆施工准备】 膜结构体育馆工程施工前的准备工作为： 1.根据制安及运输的需要，按工厂内预制和现场安装两个部分总体规划，分别编制各工序的作业指导书或工艺卡； 2.在施工前5天，要组织有关部门，对施工所要使用的各种机械及设备进行维修，以避免在施工过程中，机械发生故障，影响施工； 3.按施工组织设计要求，配齐施工所需的各种材料、用具及吊装所用的各种吊绳，拉固缆风绳等。【膜结构体育馆注意事项】 除了准备工作外，膜结构体育馆在施工时还得注意以下几点： 1.通常膜结构体育馆建筑空间跨度大，所以要充分考虑如何划分防火分区，一般膜材都具有良好的阻
燃性，安全性较高。 2.建筑构建一定要做防火处理，在构造上使膜面紧贴在钢索下面，火灾中烟气首先面对的是膜面，这样钢索下面又多了一个保护层，使钢架不受任何高温作用。 3.为了抵挡雨雪，膜面的外形应保证排水、排雪便捷通畅，避免雨雪堆积。特别要注意的是在施加预应力前的安装成形阶段，张拉膜结构对这些荷载十分敏感。为了能将雨水排除，膜材和接缝须密封防水，膜边缘也须进行特殊的细部设计，以防止雨水进入室内。 【膜结构体育馆有什么好处】 用膜结构建造体育馆优点： 1.膜结构建筑其重量只有传统建筑的三十分之一。这也使得膜结构可以从根本上克服传统结构在大跨度（无支撑）建筑上实现时所遇到的困难，特别适用于大型体育场馆等需要巨大的无遮挡的可视空间的建筑。 2.更容易实现自由、轻巧、柔美，充满力量感的造型，比如国家体育场（鸟巢）、水立方都采用了膜结构，膜结构更容易使得设计得以实现，同时与周围环境、历史及现代的城市景观有机结合。 3.膜结构体育馆采光充足，由于膜材具有透光性，在阳光的照射下，由膜覆盖的体育馆内部充满自然漫射光，使得整个场馆没有强烈的光面与阴影的区分，保证了视觉上的和谐。
北京地标建筑简介
北京地标建筑简介 一、紫禁城 紫禁城是中国明、清两代24个皇帝的皇宫。明朝第三位皇帝朱棣在夺取帝位后，决定迁都北京，即开始营造紫禁城宫殿，至明永乐十八年（1420年）落成。依照中国古代星象学说，紫微垣（即北极星）位于中天，乃天帝所居，天人对应，是以皇帝的居所又称紫禁城。 紫禁城，现称“故宫”。城南北长961m，东西宽753m，占地面积达720,000㎡。有房屋980座，共计8704间。四面环有高10m的城墙和宽52m的护城河。城墙四面各设城门一座，其中南面的午门和北面的神武门现专供参观者游览出入。城内宫殿建筑布局沿中轴线向东西两侧展开。红墙黄瓦，画栋雕梁，金碧辉煌。殿宇楼台，高低错落，壮观雄伟。朝暾夕曛中，仿若人间仙境。 二、天安门广场及天安门 天安门广场位于北京市中心，南北长880米，东西宽500米，面积达44万平方米，可容纳100万人举行盛大集会，是当今世界上最大的城市广场。 天安门广场记载了北京人民不屈不挠的革命精神和大无畏的英雄气概，五四运动、一?二九运动、五?二○运动都在这里为中国现代革命史留下了浓重的色彩。新中国成立后，天安门广场拓宽，并在广场中央修建了人民英雄纪念碑，后又分别在广场的西侧修建了人民大会堂、东侧修建了中国革命博物馆和中国历史博物馆、南侧修建了毛主席纪念堂。 天安门城楼坐落在广场的北端。天安门建于明永乐十五年（1417年），原名承天门，清顺治八年（1651年）改建后称天安门。城门五阙，重楼九楹，通高33.7米。在2000余平方米雕刻精美的汉白玉须弥基座上，是高10余米的红白墩台，墩台上是金碧辉煌的天安门城楼。城楼下是碧波粼粼的金水河，河上有5座雕琢精美的汉白玉金水桥。城楼前两对雄健的石狮和挺秀的华表巧妙地相配合，使天安门成为一座完美的建筑艺术杰作。 1949年10月1日，毛泽东主席在天安门城楼上宣告中华人民共和国成立，并亲手升起第一面五星红旗。从此天安门城楼成为新中国的象征，它庄严肃穆的形象是我国国徽的重要组成部分。 三、天坛
水立方材料
- 智能模糊搜索仅搜索标题热门关键字：索尼α杀人鲸刘若英冯小刚触控音新婚之超高性你out了l42p10 is到货当前位置: 齐鲁信息网> 知识宝库> 正文水立方建筑技术齐鲁信息网时间：2008-04-13 16:20:21 来源：网络收集 - 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，建筑外围采用世界上最先进的环保节能ETFE(四氟乙烯)膜材料。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。 “水立方”整体建筑由3000多个气枕组成，气枕大小不一、形状各异，覆盖面积达到10万平方米，堪称世界之最。除了地面之外，外表都采用了膜结构。安装成功的气枕将通过事先安装在钢架上的充气管线充气变成“气泡”，整个充气过程由电脑智能监控，并根据当时的气压、光照等条件使“气泡”保持最佳状态。 这种像“泡泡装”一样的膜材料有自洁功能，使膜的表面基本上不沾灰尘。即使沾上灰尘，自然降水也足以使之清洁如新。此外，膜材料具有较好的抗压性，人们在上面“玩蹦床”都没问题，“正常的放上一辆汽车都不会压坏”。如果万一出现外膜破裂，根据应急预案，可在8个小时内把破损的外膜修好或换新。“水立方”晶莹剔透的外衣上面还点缀着无数白色的亮点，被称为镀点，它们可以改变光线的方向，起到隔热散光的效果。 此外，“水立方”占地7.8公顷，却没有使用一根钢筋，一块混凝土。其墙身和顶棚都是用细钢管连接而成的，有1.2万个节点。只有2.4毫米厚的膜结构气枕像皮肤一样包住了整个建筑，气枕最大的一个约9平方米，最小的一个不足1平方米。跟玻璃相比，它可以透进更多的阳光和空气，从而让泳池保持恒温，能节电30%。 什么是水立方 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。 “考虑到场馆的节能标准，膜结构具有较强的隔热功能；另外，修补这种结构非常方便，比如，射枪或者是尖锐的东西戳进去后，监控的电脑会自动显现出来。如果破了一个洞，只