解读水立方
水立方景观设计理念分析
水立方景观设计理念分析
水立方是2008年北京奥运会游泳比赛场馆，其设计理念主要
分为三个方面：奥运理念、环保理念和当代设计理念。
首先，水立方的设计理念体现了奥运理念。
作为奥运会的场馆，水立方的设计理念将奥运的核心价值观如团结、友谊、公平、竞争等融入到设计中。
通过建筑的形象、体量和造型，表达出奥运会的精神和氛围。
建筑外观采用了类似水泡的结构，寓意着水的流动和变化，象征着运动员在水中奋力拼搏的场景，同时也代表着中国人民的精神力量和创造力。
其次，水立方的设计理念还注重环保。
在设计中，建筑师采用了多个环保技术和材料。
例如，建筑外围的膜材料采用了聚四氟乙烯（PTFE）材料，具有防水、防尘、防火等特点，同时
还能让充足的自然光线透过，减少了对室内照明的需求，节约能源。
此外，设计还融入了雨水收集系统，用于灌溉景观植物和供厕所使用，减少了对自来水的需求。
这些环保设计和措施使得水立方成为了一个节约能源、环保可持续的建筑。
最后，水立方的设计理念体现了当代设计理念。
建筑的外观和内部空间的设计都体现了现代建筑的风格。
建筑外观的泡泡状结构、曲线和色彩的运用都创新而富有节奏感，使建筑立即成为了奥运会的标志性建筑。
而室内空间的设计则充分考虑了观众和运动员的需求，提供了舒适而现代的观赛和训练环境。
总的来说，水立方的设计理念体现了奥运、环保和当代设计的核心价值观。
它不仅是一座功能强大的游泳场馆，同时也是一
座象征着中国奥运精神和环保意识的建筑。
通过其独特的外观和先进的环保设计，水立方在设计界和国际社会都获得了高度的认可和赞誉。
水立方结构特点
水立方结构特点1. 介绍水立方是位于中国北京奥林匹克公园的一个建筑，是2008年北京奥运会的游泳比赛场馆。
它以其独特的建筑造型和创新的结构设计而闻名于世。
本文将深入探讨水立方的结构特点。
2. 外观设计水立方的外观设计灵感来源于水的分子结构。
建筑采用了透明的膜结构，并使用了蓝色的光线照射，形成了一种水波纹的效果，给人一种清新凉爽的感觉。
水立方由四个主要的外部立面构成，每个立面上都有大型的泡泡窗口，增加了建筑的透明感。
3. 结构材料水立方的结构采用了先进的材料和技术。
建筑主体结构主要由钢结构和膜材料组成。
钢结构使用了大量的空心钢管和钢板，使得整个结构更加坚固和稳定。
膜材料则用于覆盖建筑的外部立面，提供了透明性和光线传递性。
这种结构材料的选择不仅降低了建筑的重量，也提高了结构的刚度和稳定性。
4. 内部结构水立方的内部结构设计非常独特。
游泳馆的主要支撑结构是一个类似于网格的三维结构，由钢材组成。
这种结构不仅能够承受水的重量，还能够分散荷载，保证了建筑的稳定性。
内部结构的设计还考虑到了人流量的分布和游泳池的布局，以及观众席和其他功能区的位置，使游泳馆的使用更加便捷和高效。
5. 抗震设计水立方作为一座地震频发地区的建筑，其抗震设计非常重要。
建筑采用了多种抗震措施，如增加了钢结构的强度和刚度，采用了抗震支撑系统，以及合理布置了防火墙和防震隔离带等。
这些措施有效地提升了建筑的抗震能力，使其能够在地震发生时保持稳定和安全。
6. 可持续发展水立方的结构设计也注重了可持续发展的原则。
建筑利用了太阳能和地热能等可再生能源，减少了能源消耗。
同时，膜材料的使用也降低了建筑的能耗。
此外，水立方还采集了雨水，用于冲洗厕所和灌溉周围的植物。
这些举措使水立方成为一个环保和可持续的建筑。
7. 总结水立方的结构特点主要体现在外观设计、结构材料、内部结构、抗震设计和可持续发展方面。
其独特的建筑造型和先进的结构设计使其成为一座世界级的建筑，不仅体现了人类创新和科技进步的成果，也对未来建筑设计提供了有价值的借鉴。
解读水立方教程
采用同样材料作为表皮的其他建筑案例
伊甸园植物馆
表面材料由一层ETFE膜嵌入3层充气 垫制成，顶部传感器可通过感知风、 雪等荷载来调节气垫压以适应不同的情况。透明的材质使 其光线充裕明亮，同时起到隔热效果。 对于植物园来说，充裕的光 线渗透有利于园内植物的生长培 植，减少能耗，促进了内外空间 的交流。
度和采光 。
技术应用
建筑屋面设有充气单元与监控气枕，这些气枕与相应 的充气单元由传器连接。为防止北京气候对屋面气枕造成 不利影响，当风雨雪荷载到达额定设计值时，传感器会传 出一组报警信号给充气单元，系统会自动提高气压并报警。
为防止突发状况，水立方还设计了一系列急应措施。 断电保护设计
当遇到停电等特殊情况，气泵无法正常工作时，在气 泵充气管道出口处的止回阀自动关闭，阻止气枕内部空气 向气泵回灌，从而延长气枕保留气压的时间。
从观众的角度看，游泳池跳水台由于室外天然光源与 室内补充光源的叠加，直射光与反射光的叠加，使观众获
得了极其丰富的视觉体验。
பைடு நூலகம்
建筑内部的通风处理
建筑屋顶设有自然排风机。八个自然通风口可实现馆 内外空气流通，这样就能将建筑空间中的热量散发出去， 实现自然通风，保证在场观众观赛时室内空气清新。
同时，由于在夏季和太阳辐射较强的过渡季节，表皮 两个膜层间很容易形成温室效应，导致空腔内温度升高。 在屋顶空腔温度为40摄氏度时开启排风机，以设计排风量 三分之二的通风模式作为空腔通风的运行模式，既实现了 自然通风，又能降低室内温度，也使空调系统全年用电量
“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。
解读水立方
采用同样材料作为表皮的其他建筑案例
伊甸园植物馆 表面材料由一层ETFE膜嵌入3层充气 垫制成，顶部传感器可通过感知风、 雪等荷载来调节气垫压以适应不同的情况。透明的材质使 其光线充裕明亮，同时起到隔热效果。 对于植物园来说，充裕的光 线渗透有利于园内植物的生长培 植，减少能耗，促进了内外空间 的交流。
建筑内部的热处理
气温较低时，水立方晶莹通透的结构特征使得外面的 阳光可以直接进入室内，给游泳池和室内空气加热。 气温较高时，水立方的“智能泡泡”系统可以通过 不同朝向、不同密度的反光斑点，以及在内外两层泡泡之 间实现互相通风的技术手段，来改变遮阳系数，降低它的 冷负荷，达到低温的目的。
同时，建筑内部实现了分层空调、分区空调这样一 个概念，通过技术手段来降低了“水立方”里的空调能耗。
总的来说，水立方通过它大胆的材料使用和结构建造， 开拓了建造建筑的新思路，向全世界展现了一个成功的生 态化仿生高技建筑。 而对于材料技术的研究也使得我们在原有ETFE 膜气枕 技术的基础上，有了新的突破和提高，从而形成了完整的 ETFE 膜充气体系成套技术。 这些先进技术在建筑的应用也给国内的建筑设计带来 了新的思考与方向。
建筑特色 使用新材料
自洁，轻盈，透光性高，保温效果好，安全隐患小。 结合双层表皮之间空气夹层，提高了建筑自身的保温功能 和通风能力，减少大量能耗，因此可算绿色节能建筑。
绿色环保可Байду номын сангаас续
通过膜上雨水汇集后的反复利用，建筑内部水系统的 重复循环，降低了游泳场的水能耗。
视觉效果好
外部看宛如阳光下一颗晶莹的水珠，内部看如同置 身于深蓝海洋之中，给人奇异的视觉享受。它是一个美观 的仿生生态建筑。
建筑内部的通风处理
建筑屋顶设有自然排风机。八个自然通风口可实现馆 内外空气流通，这样就能将建筑空间中的热量散发出去， 实现自然通风，保证在场观众观赛时室内空气清新。 同时，由于在夏季和太阳辐射较强的过渡季节，表皮 两个膜层间很容易形成温室效应，导致空腔内温度升高。 在屋顶空腔温度为40摄氏度时开启排风机，以设计排风量 三分之二的通风模式作为空腔通风的运行模式，既实现了 自然通风，又能降低室内温度，也使空调系统全年用电量 大大降低。
北京奥运会水立方设计理念
北京奥运会水立方设计理念
北京奥运会水立方是一座融合了现代科技和传统文化的建筑，它的设计理念体
现了中国人民对水的热爱和对未来的向往。
水立方的外形酷似一个巨大的水泡，蓝色的外墙如同水泡表面的泡泡，给人一种清新、透明的感觉。
这种设计理念不仅仅是为了迎合奥运会的主题，更是为了表达对水资源的珍惜和对环境保护的呼吁。
水立方的设计理念源自中国传统文化中对水的热爱和尊重。
中国古代文人墨客
常常以水为题材，表达对自然的敬畏和对生命的赞美。
水立方的设计师们通过现代建筑技术，将这种传统文化融入到了建筑中，使其成为了一座现代化的建筑艺术品。
水立方的设计理念还体现了对未来的向往和对科技的追求。
它采用了先进的建
筑材料和技术，使得整个建筑看起来既轻盈又坚固。
在这个建筑中，人们可以感受到现代科技带来的便利和舒适，也可以感受到对未来生活的美好憧憬。
水立方的设计理念不仅仅是为了迎合奥运会的需要，更是为了传达对水资源的
珍惜和对环境保护的呼吁。
它的建成不仅仅是为了举办奥运会，更是为了让人们意识到水资源的宝贵和环境保护的重要性。
希望水立方的设计理念可以成为一种激励，让更多的人们关注环境保护，珍惜水资源，共同建设美丽的家园。
《水立方结构分析》课件
展望水立方在未来可持续发展方面的前景，如节能减排、绿色建 筑等。
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环保意识
水立方的膜材料具有良好的自洁性 和耐久性，降低了对环境的负担。
水立方的建筑特点
01
02
03
独特造型
水立方呈现出半透明的外 观，与周围环境和谐相融 ，成为北京的标志性建筑 之一。
高效节能
水立方的设计和建造采用 了多项节能技术，如自然 采光、太阳能利用等，有 效降低了能耗。
科技应用
水立方运用了先进的科技 手段，如智能化建筑管理 系统，提高了运营效率。
养等。
特殊情况处理
02
针对水立方可能遇到的特殊情况，如自然灾害、突发事件等，
制定相应的应急处理措施。
使用管理规定
03
制定水立方的使用管理规定，明确使用者的责任和义务，确保
建筑安全运行。
未来发展与展望
技术创新与应用
探讨未来在水立方施工与维护方面可能出现的新的技术和方法。
建筑改造与升级
分析水立方在未来可能进行的改造和升级，以满足新的使用需求 和技术要求。
金属屋面采用镀铝锌钢板和钛锌板等 材料，具有耐腐蚀、高强度和长寿命 等特点，能够保证屋面的防水和保温 性能。
玻璃幕墙
玻璃幕墙采用中空玻璃和Low-E玻璃 ，具有优良的保温、隔热和隔音性能 ，同时能够反射太阳光，减少室内温 度波动。
特殊功能材料
特殊功能材料
为了实现水立方的特殊功能，如水处理、水质监测和景观装饰等 ，需要采用一些特殊功能的材料。
水处理材料
水立方采用特殊的净水系统和循环水处理系统，需要使用相应的水 处理材料，如过滤器、消毒设备和水质监测仪器等。
水立方
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。
反应
节能：3000多个半透明的气枕可以使整个游泳 中心的绝大部分区域日间不需点灯，进入室内的 光线是最柔和的。 隔热保温：控温方面，膜结构就能帮助“水 立方”节省30%的电力。 会呼吸的水立方：“水立方”的屋顶有自然 排风的风机，两层膜结构的中间底下开口也有， 等于有8个自然通风口，空气进来，通过屋顶的空 腔出去，这样就把建筑空间中的热量散发出去。 节水省电的“水立方”：3万平方米的屋顶， 可100％的收集雨水。每天9．9小时使用自然光。
水 立 方
水立方全称国家游泳中心，位于北京奥林 匹克公园内，2008年北京奥运会标志性建筑 物之一。其与国家体育场分列于北京城市 中轴线北端的两侧，共同形成相对完整的 北京历史文化名城形象。
水立方最大特点
不规则 由气泡衍生改良的多面体为基本单元
建筑用膜结构
膜结构建筑是21世纪最具代表性的一种 全新的建筑形式，有人称为第五代建筑材 料。 膜结构使用轻质、高强度柔软性薄膜材 料与支撑体系相结合而形成具有一定刚度 的稳定曲面，可承受一定载荷，能够覆盖 较大空间的结构形式。
膜结构的三种类型：薄膜，网材和织物。 膜结构的材料：聚四氯乙烯（PTFE）、 聚氯乙烯(PVC)和加面层的PVC膜材。 膜结构的优点:耐久性、透气传热性、防 火性能、自洁性、轻量结构、舒畅空间、 积雪对策、使用寿命长。水立方的膜结构 Nhomakorabea
“水立方”是国内首次采用ETFE（乙烯-四 氟乙烯共聚物）膜结构的建筑物，也是国 际上面积最大、功能要求最复杂的膜结构 系统。 成就“水立方”建筑独特风格的正是性能 优异的ETFE膜材料。
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采用同样材料作为表皮的其他建筑案例
伊甸园植物馆 表面材料由一层ETFE膜嵌入3层充气 垫制成，顶部传感器可通过感知风、 雪等荷载来调节气垫压以适应不同的情况。透明的材质使 其光线充裕明亮，同时起到隔热效果。 对于植物园来说，充裕的光 线渗透有利于园内植物的生长培 植，减少能耗，促进了内外空间 的交流。
解读水立方
09建筑学01班 查新彧
建筑简介
由中建设计联合体，澳大利亚PTW建筑师事务所、 ARUP澳大利亚有限公司联合设计的国家游泳中心（水立 方）位于北京奥林匹克公园内，以水为设计理念，以薄膜 结构，空间钢架结构为主要结构。
整个建筑如水珠一般滴落在地面上，是一个美观，环 保，节能的绿色建筑，给人带来全新的体验。
建筑内部的光处理
水立方内部不同于一般大型场馆内部空气的沉闷和采 光的阴暗，它在一层和二层的走廊顶部安装的无数小灯泡， 把整体的光束划分成一道道细小的光线，再加上室外阳光 透过薄膜和支撑钢架的缝隙自然地洒向室内，两种光源的 光线融合在一起，不仅把“水立方”内部的空间切割得错 落有致，又照亮到空间每一个转角等光线不足的地方，拓 宽了观众的视线。 从观众的角度看，游泳池跳水台由于室外天然光源与 室内补充光源的叠加，直射光与反射光的叠加，使观众获 得了极其丰富的视觉体验。
全程自动化
气垫气泵压强的强弱，排风机风速的大小，防火防 雨雪的设置，乃至于建筑内部的气温水温高低都可以通过 计算机程序控制，确保了人在场馆中的舒适度以及安全性。
水立方的一些遗憾
采用全新材料技术，使得建筑造价高达十多个亿。虽 然维修方便，但是表皮材料使用寿命毕竟有限，而定时的 更新材料费用十分高昂。 而在尺度的处理方面，观众席与泳池周边路径的水平 距离偏短，这就使得观众在观赏 运动员胜出游行时有很大的视线 阻碍。
技术应用
建筑屋面设有充气单元与监控气枕，这些气枕与相应 的充气单元由传器连接。为防止北京气候对屋面气枕造成 不利影响，当风雨雪荷载到达额定设计值时，传感器会传 出一组报警信号给充气单元，系统会自动提高气压并报警。 为防止突发状况，水立方还设计了一系列急应措施。 断电保护设计 当遇到停电等特殊情况，气泵无法正常工作时，在气 泵充气管道出口处的止回阀自动关闭，阻止气枕内部空气 向气泵回灌，从而延长气枕保留气压的时间。 过载保护设计 当遇到传感器意外失灵或气压感应气枕意外受损， 传感器传回的信号误导气泵不断向气枕充气，且气压超过 过载保护设计值时，充气管道内的过载保护装置自动启动， 可将充气泵充出的空气自动导出而不充进气枕内部，确保 气枕不因气压过载而受到损伤。
建筑内部的热处理
气温较低时，水立方晶莹通透的结构特征使得外面的 阳光可以直接进入室内，给游泳池和室内空气加热。 气温较高时，水立方的“智能泡泡”系统可以通过 不同朝向、不同密度的反光斑点，以及在内外两层泡泡之 间实现互相通风的技术手段，来改变遮阳系数，降低它的 冷负荷，达到低温的目的。
同时，建筑内部实现了分层空调、分区空调这样一 个概念，通过技术手段来降低了“水立方”里的空调能耗。
总的来说，水立方通过它大胆的材料使用和结构建造， 开拓了建造建筑的新思路，向全世界展现了一个成功的生 态化仿生高技建筑。 而对于材料技术的研究也使得我们在原有ETFE 膜气枕 技术的基础上，有了新的突破和提高，从而形成了完整的 ETFE 膜充气体系成套技术。 这些先进技术在建筑的应用也给国内的建筑设计带来 了新的思考与方向。
建筑内部的水处理
水立方膜间空隙筑有许多结构性钢槽，膜利用雨水自 然清洁表面的污垢，然后经过钢槽虹吸雨水，最后汇总回 收处理，供内部卫生设施用水，达到循环用水。 同时，水立方泳池换水全程采用自动控制技术，提高 净水系统运行效率，降低净水材料和电力的消耗 。 ETFF膜在太阳能利用细节处理上采用镀点方式控制 透光率和反光率，有效控制 室内阳光热能和采光效果， 最大限度节省照明电力资源 循环水水立方”地下的水循环 处理系统，通过复杂的计算 机网络依据“高质高用、低质 低用”的原则，实行分质供水。
建筑特色 使用新材料
自洁，轻盈，透光性高，保温效果好，安全隐患小。 结合双层表皮之间空气夹层，提高了建筑自身的保温功能 和通风能力，减少大量能耗，因此可水汇集后的反复利用，建筑内部水系统的 重复循环，降低了游泳场的水能耗。
视觉效果好
外部看宛如阳光下一颗晶莹的水珠，内部看如同置 身于深蓝海洋之中，给人奇异的视觉享受。它是一个美观 的仿生生态建筑。
建筑内部的通风处理
建筑屋顶设有自然排风机。八个自然通风口可实现馆 内外空气流通，这样就能将建筑空间中的热量散发出去， 实现自然通风，保证在场观众观赛时室内空气清新。 同时，由于在夏季和太阳辐射较强的过渡季节，表皮 两个膜层间很容易形成温室效应，导致空腔内温度升高。 在屋顶空腔温度为40摄氏度时开启排风机，以设计排风量 三分之二的通风模式作为空腔通风的运行模式，既实现了 自然通风，又能降低室内温度，也使空调系统全年用电量 大大降低。
表皮的清洗与维护
ETFE 材料特有抗黏着表面使ETFE 膜具有高抗污、 易清洗的特点，外立面外层气枕表面通常靠雨水和人工冲 刷即可清除主要污垢。在墙面外侧，布置了清洗墙面 ETFE 气枕的水源。利用人工接水泵和高压水枪对整个外 墙立面进行清洗，十分方便。 如ETFE 气枕意外破损，可使用ETFE 专用胶带修补。 对于破损较为严重的气枕，则需更换新的气枕。无论是修 补还是更换，均可以通过清洗通道到达受损部位。这些工 作都是简便易操作的。
形态来源——生态化仿生
水立方，吸取自然界水 泡相互凝聚的形态特征，外表 应用ETFE膜气枕成套技术， 通过光在薄膜表面的反射营造 水泡效果。 钢网架结构仿造 水晶体的气泡结构， 以规则多面体为基 本单位建造。
主要使用技术
采用ETFE膜气枕成套技术
ETFE膜，即乙烯-四氟乙烯共聚物， 有着耐腐蚀 的性能，遇火破裂而无 有毒气体产生。 EFTE膜通常厚度小 于0.2mm，自重轻，延展性好，表面 具有高抗污，易清洗的特点。寿命在 25~35年，属可循环利用材料。这种 材料可以通过改变光线的方向，起到 隔热散光的效果。在场馆中，所需光 线可以自由通过，可以保证场馆的温 度和采光 。
建筑形态与结构
整个建筑为一个长宽高分别为177米， 177米，31米的方盒，占地面积62950 平方米。建筑立面遵循严格的几何规则， 共11种不同的几何图形。表皮为双层ETFE系统，由于光 线的反射，建筑外部如晶莹的水滴。而建筑内部则如蓝色 海洋一般宁静深邃。 结构上吸取了水分子水泡的 微观结构，从而形成了现在的新型 多面体空间钢架结构。这种钢网 架直接接触地面，也有避雷效果。