细探水立方三大设计亮点  膜结构让馆内暖如初春

　　负责人揭秘水立方:每个水泡可承受一辆汽车重量

　　水立方的首秀已经进入了最后读秒时刻。日前，我们有幸走入这座举世瞩目的奥运场馆，见证了建设者们正在紧张进行的最后一道工序……

　　“最棒的奥运会游泳馆”（现场观察篇）

　　走在奥林匹克场馆中心区，看到那些步伐矫健、行色匆匆的人，十有八九是赶往水立方的。

　　距离水立方的“首秀”只有不到一周的时间，收尾工作紧锣密鼓；走进水立方，在一片忙碌景象当中，偶能发现几个像笔者这样举步不定的人，他们大多都是前来“探营”的同行，只是这个场馆实在太大了，没有标识的情况下，一不留神肯定要迷路。

　　“这是我见过的最棒的奥运会游泳馆！”一位有过5届奥运会采访经历的资深记者忍不住赞叹。

　　通透，是水立方给人的第一印象。建筑面积约8万平方米的馆内，采用了大量的玻璃幕墙。向外能够看见充满阳刚之气的“鸟巢”；往里进一点，奥运会跳水、游泳的比赛和热身场地就尽收眼底了。下至比赛区域，这种通亮的感觉更加明显。整个场馆被众多蓝色的“泡泡”包围着，户外的光线通过“膜外衣”射进馆内，与照明设备的光线混合在一起。已完成试水的3个泳池蓄满了水，泛着蓝光。在经过砂滤-臭氧-活性炭净水工艺后，据说这里的水是可以喝的。不过，如此明亮的视觉效果也带来了一些麻烦。因为根据奥运会电视转播需要，如果自然光线超过照明设备的15%就必须遮挡掉。为了防止光线射到水面产生的旋涡以及色温造成的显色差异，照明设备的角度和亮度都是有严格控制的。目前，工人正加紧调试。

　　水立方项目总工程师陈蕾曾说，如今水立方的工程量已完成超过95%，剩下的5%需要靠清理工作实现。水立方的膜结构具有自洁功能，外部可利用雨水或人工水泵、高压水枪进行冲刷，而更多的部分则需要人工清洁。

　　走在场馆各层，最常见的工种就是清理。在玻璃顶和屋面气枕之间，工人蜷着身子在擦拭；天花板处则悬挂着几块板子，工人们就站在上面，手持带清洁布的长棍，摇摇晃晃地擦拭框架结构和膜。笔者曾经来到10米台的位置，在那就连七尺男儿也容易眩晕，而工人们却在比那还高出近20米的地方作业。这项工作至关重要，不仅关系到场馆的美观，还影响到泳池里的水质。

　　仰头环视高挑的屋顶，在复杂的钢结构和规范的照明设备之间还藏着一个俗称“马道”的空中“走廊”。到了比赛时，这里就成了摄影师们的战场。“‘马道’上允许6名摄影记者同时拍摄，而且他们完全可以直起身子工作。”场馆摄影经理介绍，能在此作业的记者，其身份和资历都要经过严格审查。另外，想要下水放置摄像机，绝不能少了潜水资格证。穿梭于各个功能用房，因为标识不清还很难分清。不过，水立方为文字记者和摄影记者各准备了两个工作间，而“好运北京”期间暂时只开放一个。
　

    水立方大事记

　　2003年1月15日，建筑设计方案面向全球招标。

　　2003年7月28日，设计方案正式确定，它的建筑造型是一个充满水的立方体，简称“水立方”。

　　2003年12月24日，“水立方”与“鸟巢”同一天奠基。这也是惟一一座由港澳台侨同胞捐资建设的奥运场馆。

　　2005年3月17日，科技攻关计划课题在京通过专家论证。

　　2005年6月，开始钢结构安装。

　　2006年4月10日，主体结构封顶，钢结构安装完成。

　　2006年5月30日，完成全部焊接。

　　2006年6月16日，钢结构支撑体系被成功卸载。

　　2006年8月1日，膜结构气枕安装作业正式开始，第一个安装的是一个约1平方米的蓝色三角形气枕。

　　2006年11月4日，外墙面贴膜全部完成。

　　2006年12月26日，顶部最后一个气枕安装完毕，全部外装完成。

　　2007年12月，进行室内装修、室外铺装等等收尾工程，以及竣工验收的准备工作。

　　2008年1月，正式竣工，进行试水、调灯等测试工作。

　　2008年1月31日起将陆续举行“好运北京”游泳、跳水、花样游泳的比赛。

　　
水立方跳水比赛的跳台和水池。
水立方穿上“彩衣”（科技探秘篇）

　　白天的水立方和夜晚的水立方呈现的是一种截然不同的美。据工作人员的介绍，水立方的灯效用了至少3.6万盏灯。目前正处于景观照明调试的最后阶段。晚上路过四环路，会发现水立方的泡泡在发光，远远望去宛若一个巨大的“水晶魔方”，偶尔局部会呈现其他色彩；而到了26日晚整体试灯时，就能见到流光溢彩的梦幻景观了。

　　这些LED灯被安装在水立方的两层外膜之间，采用独立控制，具有寿命长、响应快、色彩丰富等特点。

通过定制开发的一次、二次光学透镜，在不影响灯具整体光通量的情况下，对光束进行重新分布，达到在不同曲面、不同部位实现景观照明方案。据说，开幕式奥运火炬(奥运火炬博客,奥运火炬新闻,奥运火炬说吧)点燃的一刹那，水立方通体可变成红色，配合开幕式营造热烈的气氛。

　　同时，在膜结构内还装有大屏幕，上面会播放各种画面，可以有鱼儿在水中畅游，可以播放精彩的比赛画面等等。这种“空腔内透光”的照明方式，建成后将是目前世界上最大的膜结构建筑的LED景观照明方案。

　　如此美仑美奂的效果离不开ETFE膜，它简直是为水立方量身定做的。众所周知，游泳馆对温度、水汽、光线等控制很严格。通过计算，ETFE建筑围护结构的传热系数远远小于高级玻璃幕墙的传热系数，这就为泳池防结露提供了条件。再加上紧贴屋顶下的八个自然通风口，还有围护结构立面的送风空调通风系统以及池水覆盖等简单实用的手段，在保持水温28摄氏度的情况下，完全不用担心结露现象。

　　走近立面的气泡，你会发现其实每张膜的质地不同。膜上镀着密度不等的指甲盖大小的镀点，用于控制膜的透光度，同时还起到散射阳光的作用。项目总工陈蕾解释：“夏天日照强烈，所以就在太阳直射的地方用了镀点比较多的膜，减少进光量。而冬天太阳光能照射到的立面，我们就把镀点变得很小。这些都经过了大量的计算。”难怪观众不论坐在哪个角度，观赛都很舒适，而电视转播运动员比赛的情况如何还有待测试赛的检验。

　　别看这层膜只有0.2毫米左右，却能够承受一辆汽车的重量，经受暴雨、冰雹、沙尘暴就更没问题了。在出厂的时候它是条状的，充气后形成泡状的气枕，嵌于钢结构间。因为风荷载力、太阳光角度等问题，3000多个气枕大小不一。进入水立方，你就能看到充气的管子沿着馆内的钢架结构蜿蜒而上。每个气枕都有相对独立的充气口和放气口，不会出现一损俱损的情况。气枕的气压是由电脑控制的，可以随时进行监测，万一出现外膜破裂、漏气的情况，工作人员将在8小时内对破损的外膜修补或更换。

水立方数据

　　1、79532㎡

　　水立方建筑面积达到79532㎡，将进行奥运会和残奥会的游泳、跳水、花样游泳比赛。

　　2、17000座

　　水立方拥有固定座位数：4000个（永久）、2000个（可拆除）；临时座位数1.1万个。

　　3、8.5亿元捐赠

　　水立方是唯一一座由自愿捐资建设的北京2008年奥运会新建比赛场馆，计划接受捐资1亿美元。

目前，港澳台侨同胞捐赠资金已逾8.5亿元人民币

　　4、30%节能率

　　水立方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。再加上收集空调余热，为池水加热省下的电力等，它比一个正常的游泳馆节能达到30%以上。

　　5、6900吨重量

　　水立方长宽高分别为177米×177米×30米，与用钢量达到2万吨的鸟巢相比，整体重量轻（总用钢量6900吨，每平方米用钢量仅120公斤），是跨度最大的膜结构建筑（最大跨度130米）。整个钢结构由2万个杆件，1万个球组成，光是焊条用钢量就达1300多吨。

　　6、9910立方米蓄水量

　　水立方是公认的耗水大户。泳池蓄水量为3750立方米，每天还需要补充112.5立方米到187.5立方米的水，而跳水池的蓄水量也达到3660立方米，再加上热身池需要的2500立方米蓄水。因此，“水立方”专门设计了雨水回收系统，一年回收雨水量1万吨左右，相当于100户居民一年的用水量。

(编辑：刘苏）