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阅读 7128 次 历史版本 0个 创建者:vivina (2011/3/30 17:40:31)  最新编辑:vivina (2011/3/30 17:40:31)
水立方
拼音:shuǐ lì fāng (shui li fang)
同义词条:国家游泳中心,梦幻水立方
幻彩水立方
幻彩水立方
 
  国家游泳中心(水立方)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,总建筑面积约8万平方米。由北京市国有资产经营有限公司负责建设、管理和运营,于2003年12月24日开工,于2008年1月竣工。
 
 

基本资料

  场馆名称:国家游泳中心

  地点:奥林匹克公园

  场地类型:新建比赛场馆

  奥运会期间的用途:游泳、跳水、花样游泳

  残奥会期间的用途:游泳、跳水、花样游泳

  建筑面积(㎡):79532

  固定座位数:4000个(永久)、2000个(可拆除)

  临时座位数:11000个

  建设开工时间:2003年12月24日

简介

 
梦幻水立方
          梦幻水立方
  国家游泳中心“水立方”是北京市政府指定的唯一一座由港澳台同胞、海外侨胞捐资建设的标志性奥运场馆,于2003年12月24日开工,规划于2007年年底竣工。在整个设计施工过程中,“水立方”突出自主创新,奥运“三大理念”工作取得丰硕成果。

  作为北京奥运会的标志性建筑之一,“水立方”位于北京市奥林匹克公园中心区的南部,主体建筑紧邻城市中轴线,并与国家体育场(又名“鸟巢”)比邻而居。“水立方”设计中墙体和屋顶为新型多面体钢架结构,钢结构钢架内外覆盖ETFE膜充气枕,总面积达10万平方米,是国内外工程界首次采用的一种结构形式,也是国内首次采用ETFT膜结构并是国际上建筑面积最大、功能要求最复杂的膜结构系统。
 
  “水立方”是一座梦幻般的水蓝色建筑,它的皮肤由3000多个不规则的气泡连接而成,并且集多项“纪录”于一身:在国内首次采用ETFE气枕结构,为目前世界上建筑面积最大、功能要求最复杂的膜结构系统。2003年7月,“水立方”设计方案中标,国家游泳中心建筑设计模式正式确定。从当年12月24日奠基到2008年1月26日通过工程验收,“水立方”的建筑用时达到了1494天。

  国家游泳中心作为北京2008年奥运会主要的比赛场馆之一,具有国际级的设施水平和知名度,周边拥有超过50万人的消费居民群体,具有地铁奥运支线方便快捷的交通条件,通过国际招标选择的具有丰富体育场馆运营经验的专业公司,以及特色突出的经营项目,及毗邻的大规模的相关文化体育设施,在赛后的运营中将具有明显的竞争优势。

  2008年奥运会期间,国家游泳中心承担游泳、跳水、花样游泳等比赛,产生42块奥运金牌。奥运会后,游泳中心既可承担重大水上比赛(如:残奥会、世界游泳、跳水锦标赛)和各类常规赛事,同时也是具有国际先进水平的、集游泳、运动、健身、休闲于一体的多功能国际化时尚中心,为市民强身健体提供良好的基础条件。

为何设计成方形?

标志性建筑
        标志性建筑
  水立方这座晶莹剔透的建筑,以纷繁自由的结构、简洁纯净的造型成为了百年奥运建筑史上的经典,成为了北京乃至世界建筑史上的标志性建筑。与鸟巢的兴奋、激动、力量感、阳刚气息不同的是,水立方宁静、祥和,带着迷人的感情色彩,她的轻灵并且具有诗意的气氛会随着人的情绪、赛事以及季节的变化而变化。

  “水立方”中方设计师王敏在施工现场讲述了国家游泳中心设计成方形的三大“理由”:

  首先,从城市规划角度来说,北京是个从方形演化成的城市,在这个格局里,方形代表着人类的智慧。从工程上来讲,方形和长方形能为赛后利用留下足够的空间。
 
  第二,由于国家游泳中心靠近国家体育场(“鸟巢”),所以在国家游泳中心的设计之初,也考虑到了与“鸟巢”的协调关系。

  最后一点是考虑到了观众视觉上的感受,王敏说:“我们对水的理解更希望它是外表上很宁静的感觉,但又蕴藏着很多可变的可能性,这是水的特点”。再加上膜材料的使用,让观众在不同的时期通过不同的光线,得到不同的感受。

  与主场馆“鸟巢”的设计相比,“水立方”体现得更多的女性般的柔美。这两个建筑一圆一方,一个阳刚,一个阴柔,形成鲜明对比,在视觉的上极具冲击力。康伟介绍说,当初“鸟巢”与“水立方”的设计招标几乎是同时启动的,当时这两个建筑在外型上的搭配呼应让所有人眼前一亮。历届奥运会主场馆多为圆形建筑,国家体育场也不例外,“水立方”的设计团队在参与设计投标时,充分考虑到这两个标志性建筑在外形上的呼应,方形的游泳中心与圆形的国家体育场一起体现了“天圆地方”的理念。

  在谈到国家游泳中心为何选用方形时,国家游泳中心中方建筑师胡小明补充道,除了考虑与国家体育场形成呼应外,方形的设计也符合中国传统的建筑理念。他说,方形在建筑文化中尤其是在中国传统中具有很主要的地位,北京就是方形网格的城市格局,所有的民宅、故宫四合院都是方形。所以“水立方”被设计成方形也反映了中国传统建筑格局。

建筑技术

 
夜色中的水立方
  夜色中的水立方 
  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,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%.

“水立方”的清洗、防露、散热与通风

水立方内景
   水立方内景
  北京市“2008”工程建设指挥部办公室日前发布了《奥运工程科技创新百问手册》,其中详细介绍了国家游泳中心(“水立方”)的清洗、防露、散热与通风。

  《手册》介绍,“水立方”膜结构采用的ETFE膜材本身具有一定的自洁功能,靠雨水冲刷可以对气枕外表面实现一定程度的自身清洁。同时,设计者还针对每个部位拟定了不同清洗方案。例如:屋面和外墙立面利用人工接水泵和高压水枪进行清洗;墙体空腔内立面及内墙面由工人利用安全绳及单人升降机,手持带清洁布的长棍由上至下对该部位的ETFE气枕进行擦拭清洁;屋面气枕下表面:采用下表面悬挂安全网,工人站在安全网上手持带清洁布的长棍对该部位的ETFE膜进行擦拭清洁等。

  游泳馆长期处于高温、高湿的环境下,防结露一直是室内泳池设计的一个重大课题。“水立方”的防结露手段,首先从建筑围护结构的热工要求开始,通过设计,ETFE围护结构的传热系数远远小于高级玻璃幕墙的传热系数,这不仅使此建筑物符合国家有关公共建筑节能规范的要求,也为泳池防结露提供了条件。同时,设计者还为“水立方”合理设计了空调系统、游泳池和戏水池的大空间气流组织,科学布置送风、回风和排风口,保证上部空间气流的换气次数。为了确保不出现结露现象,还在紧贴屋顶下部的马道下单独布置了防结露加热送风系统。对于围护结构立面,也布置了防结露送风空调通风系统,同时也设计了池水覆盖等简单实用的手段,来确保不出现结露现象。

  “水立方”四周都是膜,如何散热?《手册》介绍,在“水立方”的膜上镀着密度不等的指甲盖大小的镀点,镀点材料是一种耐高温的油墨,用于控制膜的透光度,同时还起到散射阳光的作用。它们既可避免场馆温度偏高又增添了外膜的美观。

  “水立方”全封闭,又是如何通风的呢?《手册》说,“水立方”在设计时在屋顶设置了自然排风机,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。

水立方变成“水魔方”

一池碧水
   一池碧水
  蓝色气泡下的一池碧水创造了世界泳池比赛历史上的奇迹,有人惊呼“水立方”变成了“水魔方”。究竟“水立方”是如何变成“水魔方”的,众说纷纭,莫衷一是。新华社记者采访了国家游泳中心有限责任公司董事长康伟,他向记者道出了其中的奥秘。

  设计中引入“快速泳池”概念

  康伟告诉记者,在“水立方”泳池设计乃至整个场馆设计和实施中,自始至终贯彻了“快速泳池”概念。

  所谓快速泳池,是指在泳池设计和实施中,在泳池构造、施工精度、泳池水质、温度控制等方面科学采用世界最先进的技术、设备和设计理念。加上整个比赛大厅空气质量优良、自然光线、声音效果、建筑构造和色彩等方面优美和谐,共同营造出舒适、愉悦、令人兴奋的综合室内环境,有利于运动员迅速达到最佳竞技状态,发挥出最好的竞技水平。

  康伟表示,“快速泳池”概念是高技术、新理念在工程实际中的集中应用,体现了绿色、节能环保的准则,同时最大限度地保证了运动员的舒适、健康,并有效帮助运动员发挥出最佳竞技水平。

  “可以说,‘快速泳池’的设计和实施集中体现了‘绿色奥运、科技奥运、人文奥运’的三大理念。”康伟说。

  优良的水质和适宜的水温

  泳池的水质和水温关系到运动员入水后的感觉,也直接关系到运动成绩的高低。国家游泳中心采用了石英砂过滤加臭氧消毒的池水循环利用技术,即全流量臭氧消毒,长效氯制剂辅助消毒的方式。

  与传统的单纯氯制剂消毒方式相比,这种技术药品投加量少,杀菌彻底,无异味,不产生有毒物质,不改变水的PH值,不刺激人体皮肤、黏膜和眼睛,同时使运动员在水面的呼吸更加通畅。

  据康伟介绍,“水立方”泳池水处理系统控制由DCS智能集散控制中心完成,可实现各泳池水温、PH值、浊度、余氯、臭氧浓度的在线监测和换热器、各投药泵开关、臭氧发生器开关和发生量的自动控制。

  经过处理后的池水清澈碧蓝,令人赏心悦目,PH值控制在7.2至7.6之间,是国际泳联和国家标准要求的最佳生活用水PH值。

  根据相关规定,一般泳池水温在25至27摄氏度之间均符合要求。通过自动化严格控制,“水立方”的池水温度严格控制在26.5至27.0摄氏度之间,水温温差在0.5摄氏度以内。而这个温度是正是游泳运动员最适宜的温度。

  同时,逆流式水循环设计和世界上最先进的池底吸污设备,保证不同水层、不同部位的水温、游离余氯和PH值均匀一致,大大地改善了泳池各项指标。

  独立泳池结构和独特的溢流槽

  “水立方”内设置了3个比赛泳池,水深均达到3米。一般泳池的深度在2米到2.5米之间,“水立方”是目前世界上唯一一个全部深度为3米的泳池。

  康伟说:“运动员在游泳过程中形成的水的波动会影响成绩。水越深,波动越小,水的波动对人的影响越小,越有利于创造好成绩。”

  据介绍,“水立方”泳池结构采用了双层独立泳池结构,泳池侧壁与周围地下室墙体完全分开,中间形成检修通道。泳池结构坐落在建筑物底板上,结构下面设一个滑动层,泳池檐口与周围看台楼板完全断开,中间的空隙设计为池岸回风口。这种独立的泳池结构可以避免周围的看台上传来的任何震动。最大程度保证了池水稳定。

  而泳池的四周采用了独特的溢水槽设计,能有效地溢出池水表面的水,减少池水表面的污物。溢水槽立面呈流线型,可以有效降低溢水噪声,并保证池水迅速平稳地溢流,有效消除游泳者活动时产生的波浪,减低对运动员的干扰。

  新鲜的室内空气

  康伟说,通过“水立方”大厅东西两侧的喷口送风和池岸溢水槽回风的气流组织方式,可以将大量的新鲜空气直接送到比赛池水面。比赛大厅在比赛开始前2小时采取加大新风量的运行模式,比正常情况下多送50%的新风,这就能保证运动员在比赛中得到良好的发挥。

  “水立方”还为运动员创造出舒适的环境温、湿度,池岸空调和地板加热将环境温度和地面温度控制在25到27摄氏度之间,与池水温度保持一致。池岸风速控制在每秒0.2米之内,回风均匀,使运动员没有吹凉风的感觉。所有这些措施,让运动员一走进“水立方”的比赛大厅就犹如置身水中,让身体迅速进入最佳状态。

  据了解,在奥运会开幕前,权威机构对“水立方”各个部位的空气质量逐一进行监测,均达到并优于国家标准。

  “超爽”的游泳空间
梦幻般的水世界
  梦幻般的水世界
  “飞人”菲尔普斯在奥运比赛开始之前,就对“水立方”赞不绝口:“这是一个顶级的场馆设施,你走入这个泳池,就会感到兴奋。我可以想像届时游泳馆内全满,呐喊助威声震耳欲聋的场景。这也正是我渴望的比赛环境。”

  的确,无论是谁,进入“水立方”的比赛大厅,都会产生眼前豁然一亮的强烈视觉印象。

  由于“水立方”采用了国际首创的多面体空间钢架结构,与ETFE膜结构气枕共同形成空间维护,使得游泳大厅的长宽都达到了120多米,中间不设任何支撑。康伟说:“大量阳光从场馆屋顶漫射下来,使人仿佛置身于梦幻般的水分子世界,产生回归自然的亲切感。同时,场馆颜色淡雅,池水蔚蓝清澈,池水和池岸、座椅的颜色采用由深蓝向浅蓝再到白色的渐变,非常协调自然,使人豁然开朗。”

  “水立方”还采用了国际先进的高指向性扬声器,覆盖整个比赛大厅内,清晰动感的音乐和观众呐喊声组成的整体声音效果,也会提升运动员的兴奋程度。而在看台设计上,混合区和看台距离较近,观众和运动员可以有效互动,形成震撼场景。

  康伟告诉记者,“水立方”从光线、颜色、声学效果、室内温度等方面为观众和运动员创造优质竞赛环境,提高了观众及运动员的兴奋程度,有利于运动员创造出更好竞技成绩。参加北京奥运会游泳比赛的运动员说,进入“水立方”,就有“超爽”的感觉,立刻产生投入水中冲刺的冲动。

水立方总工程师

  水,流动时轻灵柔美;冰冻时坚不可摧。从最初的蓝色图纸到如今的不朽建筑,人们说,她才是那个为“水立方”注入生命的人。陈蕾,36岁,这样一个“水样女人”,只是很多人都不知道,她就是“水立方”的总工程师,是她用智慧和胆识玩转了那个“蓝色魔方”。

  中选:女性气质与水立方更契合

  娃娃脸,白皙的皮肤,一头微微卷曲的披肩发……这个柔弱女子就是水立方的现场总指挥。
 
陈蕾现场指导工作
陈蕾现场指导工作
  2004年3月,作为中建一局的技术骨干,陈蕾牵头负责公司对水立方的技术投标。中标后,凭借她对水立方的熟悉度和多年一线打拼的经验,成为了领导心中总工程师的最佳人选。那一年她只有33岁。

  领导当初之所以选择陈蕾担纲重任,除了信任外,也是感觉到“水立方”这个造型独特的建筑物体现出一种“柔中带刚”的气质,因此让气质更加契合的女性来把握全局也许会有意外的惊喜。但接下来,陈蕾的经历并非一帆风顺

  质疑:“年轻姑娘怎能扛住这么大的工程”

  果然,2004年7月刚一上任,陈蕾就遭遇了方方面面的质疑。当得知那个年轻姑娘将全面主持项目现场的技术工作时,业主单位、分包单位乃至监理公司都不答应。33岁!怎么能扛得起这个举世瞩目的工程呢?!“那时候真是无知者无畏呀”,陈蕾坦言,“要是早知道会这么难,压力这么大,当初也许我就不会接了。”

  陈蕾生性不服输:要么不做,要么做到最好。“进驻水立方后,4年来高跟鞋、裙子全部和我绝缘,除了牛仔裤就是运动鞋。”“水立方”有太多技术都是前所未有的,工作量是其他同等工程的两到三倍。“我必须事事带头,这样别人才能服我”。陈蕾天天熬夜把第二天的工作列好,图纸每个环节都熟记于心,第二天到场地,各种数据一个个往外蹦。

  洒泪:水分子成功屹立

  水立方需要大量的脚手架作为承重及操作平台。陈蕾大胆提出,采用一种质量轻、搭拆速度快、在国外应用广泛的新型模块式脚手架,可是因为国内没有先例,也没有技术及验收标准,反对的声音占据上风。

  在计算数据和实验结果面前,她冲破重重阻力,毅然决定“用!”

  2006年6月16日,这一天将永远铭记在陈蕾的脑海。随着水立方的钢筋铁骨成功屹立,陈蕾的大胆抉择得到了验证。当最后一个千斤顶退出工作,水分子的钢筋铁骨如蓝色魔方般成功屹立时,坚强的陈蕾第一次泪洒衣衫。

  遗憾:4年里没检查过儿子的功课

  一周7天,每天都加班,陈蕾一直是在这样一种夜以继日的状态下工作。这种常人难以想象的辛苦,陈蕾却坚持下来了,而且一干就是4年,中间不曾休息一天。

  陈蕾有一个8岁半的儿子,本来需要她更多的照料与关爱,可她却没时间和精力过问孩子,说到这,陈蕾一直闪闪发亮的眼睛,泛起红光。4年里,没有陪儿子逛过一次公园、看过一场电影,甚至没有仔细检查过一次儿子的作业。

  愿望:带儿子来看测试赛

  当它即将呈现世人面前时,陈蕾的最大心愿却显得那么朴实,“儿子经常问我,‘妈妈,你们水立方什么时候可以开始游泳啊'.所以测试赛时,希望能够带着儿子一起来,让他亲身感受一下妈妈奋斗了4年的地方。”

大事

  2003年7月 建筑设计方案正式确定

  2003年12月 奠基,土方及基础处理工程开工

  2005年5月 完成全部主体混凝土结构施工

  2005年6月 钢结构开始安装

  2006年4月 主体结构封顶,完成钢结构安装

  2006年6月 钢结构支撑体系成功卸载

  2006年8月 安装第一块膜结构气枕

  2006年12月 完成外层膜结构安装

  2007年9月 完成主要机电设施安装

  2008年1月 竣工交付

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