水立方结构简介

第３９卷第３期２００８年３月　

Ｖｏ］１３９　Ｎｏ．３　Ｍａｒ．２００８　建　筑　技　术　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　・１９５・　

国家游泳中心（水立方）ＥＴＦＥ膜结构技术　

在水立方中的应用　

陈先明　，　赵志雄２，　张　欣ｓ　

（１．中国长江三峡工程开发总公司北京奥运游泳中心建设管理部，４４３００２湖北宜昌；２．北京市国有资产经营有限责任公司，１０００３２北京：　

３．中建困际（深圳）设计顾问有限公司，５１８００６深圳）　

摘要：国家游泳中心（水立方）是２００８年北京奥运会三大标志性建筑物之一，采用ＥＴＦＥＨｇ结构作为围护系　

统。本文简述了ＥＴＦＥ膜材的特性和优缺点，重点介绍了国家游泳中心ＥＴＦＥ膜结构的工作原理、设计、加工制作　

和现场安装。　

关键词：奥运工程；国家游泳中心（水立方）；ＥＴＦＥ；膜结构　

中图分类号：ＴＵ　７５８　文献标识码：Ｂ　文章编号：１０００—４７２６（２００８）０３—０１９５—０４　

ＡＰＰＬＩＣＡＩｒＩｏＮ　ｏＦ　ＥＴＦＥ　Ｍ啪ＲＡＮＥ　ＳＴＲＵＣＴＵｌ　ｏＮ　ＮＡＩｒＩｏＮＡＬ　ＡＱＵＡＴＩＣＳ　ＣＥ】　ＥＲｆＷＡＴＥＲ　ＣＵＢＥ）　

ＣＨＥＮ　Ｘｉａｎｍｉｎｇ’，ＺＨＡＯ　Ｚｈｉｘｉｏｎｇ　，ＺＨＡＮＧ　Ｘｉｎ。　

（１．Ｃｈｉｎａ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，４４３０ｏ２，Ｙｉｃｈａｎｇ，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｓｔａｔｅ—ｏｗｎｅｄ　Ａｓｓｅｔ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，　

１０００３２，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｈｉｎａ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，５１８００６，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ａｑｕａｔｉｃｓ　Ｃｅｎｔｅｒ（Ｗａｔｅｒ　Ｃｕｂｅ）ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｆｏｒ　２００８　Ｏｌｙｍｐｉｃ　Ｇａｍｅｓ，　

水立方结构特点

水立方是北京奥运会的主要场馆之一，也是一座具有代表性的建筑。它的建筑结构极为特殊，采用了许多独特的设计元素，使其成为了一座现代建筑的典范。

水立方的外观形状非常独特，它的建筑风格是结合了中国传统文化和现代建筑的设计元素，整座建筑呈现出一种流线形的感觉。水立方的外部立面采用了透明的PTFE膜材料，整座建筑在日光照射下呈现出一种闪闪发光的效果，非常引人注目。同时，建筑的设计还融合了水的元素，让整座建筑看上去就像是一座大型的水晶宫殿。

水立方的内部结构同样非常独特。整座建筑的内部采用了模块化的设计方式，许多构件都是由小型的单元组合而成。建筑内部的水池也是采用了模块化的设计，水池中的水可以在各个模块之间流动，形成一个连续的水流线。水立方的内部还配备了各种先进的技术设备，如大型LED屏幕、音响系统等，可以满足各种类型的文艺演出和活动需求。

水立方的结构设计也非常精细。整座建筑采用了一种钢结构框架体系，支撑着外部的透明膜材料。建筑的钢结构采用了先进的三维模拟技术，确保了建筑的稳定性和安全性。水立方的内部结构也非常复杂，各种构件之间的连接采用了高强度的螺栓连接方式，确保了建筑的稳定性和安全性。

水立方的设计理念也非常独特。整座建筑的设计灵感来自于中国传统文化中的水元素，同时也体现了现代建筑技术的精髓。建筑还采用了许多节能环保的技术，如太阳能发电、雨水收集利用等，让整座建筑在环保方面也具有一定的代表性。

水立方是一座极具代表性的现代建筑，它的设计结构非常特殊，采用了许多独特的设计元素。整座建筑的外观形状独特、内部结构精细、结构设计先进、设计理念独特，体现了现代建筑技术的精髓和中国传统文化的精神，是一座非常成功的建筑作品。

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。

整理为word格式 对“水立方”工程结构体系选型的分析

一，工程概况：

国家游泳中心又被称为“水立方”，2008年北京奥运会标志性建筑物之一，位于北京奥林匹克公园内。“水立方”由中方建筑师提出的方型建筑造型体现了与国家体育场(“鸟巢”) 的和谐共生, 由ARUP 工程师创造的摹仿水泡组合形式的全新结构形式，具有高度重复性又呈现出一种随机无序的总体感觉，屋面和墙体内外统一采用ETFE 充气枕覆盖，整体建筑形态简洁纯朴而又富于变化。“水立方”的平面尺寸为176.538m×176.538m，高度约31m，地下2层，地上主体单层、局部5层。建筑外包钢结构屋盖和墙体采用新型多面体空间刚架结构,屋盖厚71211m，墙体厚31472m 和51876m。墙体底部支承于11009m(外墙落地墙) 和61350m(内墙及门洞) 标高的钢板2混凝土组合梁平台上。“水立方”的覆盖结构采用ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物) 充气枕结构，屋盖和墙体的内外表面均覆以ETFE 充气枕，最大的单个气枕面积约71㎡ 、跨度9m 左右,ETFE 膜材的用量约30万平方米 。

水立方建筑造价约10.2亿， 自101个国家和地区的35万多港澳台同胞及海外侨胞共捐献了9.4亿人民币。其中郑裕彤、郑家纯父子及属下企业曾捐赠五千万元人民币。

奥林匹克比赛大厅平面图 多功能厅平面图

二，建筑特色及材料应用：

1)建筑风格：这个看似简单的“方盒子”是中国传统文化和现代科技共同“搭建”而成的。中国人认为，没有规矩不成方圆。在中国传统文化中，“天圆地方”的设计思想催生了“水立方”，它与圆形的“鸟巢”——国家体育场相互呼应。在中国文化里，水是一种重要的自然元素，设计者将水的概念深化，还利用其独特的微观结构。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。