负责人揭秘水立方:每个水泡可承受一辆汽车重量

　　你可知道，当奥运主火炬点燃那一刻，“水立方”也将沸腾，通体红色？

　　■本报记者殷旭文/图

　　自天安门沿北京中轴线一直向北，北四环外，柔美的“水立方”与雄伟的“鸟巢”于中轴线东西两侧深情对望。

　　就在1月31日，“水立方”将作为“好运北京”中国游泳公开赛的赛场首度亮相于世界。而本月中旬，记者有幸在北京先睹为快，并探寻到它的一些美丽秘密。

　　辉映“鸟巢”，天圆地方

　　1月12日，记者与“水立方”建设方主要负责人之一，国家游泳中心三峡项目管理部副总经理、高级工程师付承平站立于“水立方”外。

　　关于这个国家游泳中心的设计初衷，付承平透露，“水立方”的出现都是因为对面的“鸟巢”。2003年这里向全球征集设计方案时，“鸟巢”的雏形已现，由这个硕大的圆，人们想到了一个词：天圆地方。于是，“方”成了设计的主题词。

　　这本是一栋关于水的建筑，“水”与“方”的结合，形成了“水泡”。“水泡”是漂浮不定的，作为一座将容纳1万多人的奥运场馆它要如何生根呢？人们又想到了坚韧的钢结构，于是最终有了“水立方”———水在泡沫形态下的微观分子结构，经过数学理论的推演，被放大为建筑体的有机空间网架结构，有了建筑本身。

　　在我们的眼前，“水立方”以一个纯净得无以复加的正方形，平静地表达对主体育场“鸟巢”的礼让与尊重，并与“鸟巢”完整的圆形相得益彰。

　　每个“水泡”承得起一辆汽车

　　“水立方”是美丽的，将其由想象的图画变为实际的建筑，则是神奇的。

　　从外面看，整个“水立方”就像一个湛蓝色的方盒子，总面积52569平方米的外墙全部采用四氟乙烯（ETFE）膜材料，它们与钢架共同组合成3000多个“水泡”。

　　3000多个“水泡”面积各不相同。付承平说了，“绘图都不容易绘出来。当初设计师用了图纸、计算机三维动画、模型多种表现方式，但出来的效果都不甚理想。”

　　图像都难以表达的东西，在空间进行安装就更难了。“水立方”整个构件是2万个杆件，1万个球件，每一个结点，每一个杆件全不一样，构造角度千变万化。工人在现场焊接时，没有任何参照，完全凭借积累的经验。一条线和线外一个点，确定一个平面，以此找到“水泡”边缘钢梁的准确位置。先将一个“水泡”面造出来，其它的面用同样的办法，于是很快一一呈现出来，直到最终的整幢建筑。

　　付承平告诉记者，这种结构形式叫做多面体空间钢架结构，在世界上还没有先例，中国对这一施工管理技术规程拥有完全的自主知识产权。

　　“水立方”钢结构历时一年才完工，接下来就是装膜。“水泡”的效果全源于双层膜设计。当5个面的膜均安装完毕后，事先安装在钢架上的充气管线便开始在电脑智能监控下，根据当时的气压、光照等条件向膜内充气，最终形成“水泡”。

　　作为全世界最大的膜结构建筑，“水立方”构成外墙的ETFE膜厚度只有0.3毫米左右，虽然充气后每个“水泡”可以承受一辆汽车的重量，但刻意侵犯还是可能会对它造成伤害。不过建设者早就有对策，他们在场馆四周都修筑了1米高的护角，外加6米宽的护城河。场馆内观众能触及到膜的地方，也都修建了护墙。行家说，这膜完全有30年以上的使用寿命。此外，外观上是一个统一的整体，但每个“水泡”都相对独立，即使其中一个损坏，要更换也相当方便。