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解密水立方：能变换色彩无数钢筋水分子

国家游泳中心又被称为水立方，这是一个关于水的建筑。它和邻近的“鸟巢”（国家体育馆）成天圆地方之态，共同被誉为北京奥运会标志性场馆。

1月20日，水立方将正式起用，并于月底迎来首次游泳测试赛。它因为独特的外观而倍受关注；它的设计理念十分独特：水在泡沫形态下形成微观分子结构；它在奥运期间将承担游泳、跳水、水球等项目的比赛。通过在北京奥组委工作的武汉老乡帮助，1月15日，在全国地方报纸中，记者第一个走进水立方，亲身感受到这个伟大建筑的奇特。

远看水立方“膜外衣”多层保护

【记者亲历】这栋正方形的建筑，外层被一颗颗蓝色的“水泡”包裹。上午的阳光洒在它的身上，与不远处的鸟巢交相辉映，蔚为壮观。惟一的缺憾是，与印象中魔幻的水蓝色建筑相比，总有点不对味，也许是笼罩在四周的工地灰尘，让一切都感觉灰蒙蒙的。

在水立方四周20米处，设有一整圈高2米的围栏，圈内还有一道宽6米深0.5米的护城河，武警来回巡视，看来想用手触摸一下“水泡”，是不可能的事。

【专家解密】 “水立方”长宽高分别为177米×177米×30米，设计采用了泡沫理论，建筑外墙分布着3000个不规则的气枕，犹如一个个“水泡泡”的ETFE膜（聚乙烯－四氟乙烯共聚物）具有较好延展、抗压性，每块膜都能承受一辆汽车的重量，暴雨、冰雹、沙尘暴就更没问题了。

此外，通风、消防、隔音、清洁等问题也都顺利解决，其中，值得一提的是，清洁采用的是虹吸原理，雨水自然落下，就能起到清洁作用，而这些雨水还能循环再利用。

膜本身有一定厚度，但如果刻意破坏也会破裂。不过，小面积的破损不会对整个气泡造成影响，专用胶布就可轻易修复。周围那条护城河，在冬季将采用地热保证不结冰。

到目前为止，水立方外膜仅有一例事故发生：一只小鸟衔着嘴里的食，望见膜上自己的影子，以为同伴抢食，扑上去啄一口，“哧”，膜漏气。不过，膜可以补，重新充气，膜内气压提示系统也能保证“天塌不下来”。

近看水立方无数个钢筋H2O水分子

【记者亲历】 由西门走进水立方，发现它共有三个大厅，左侧由热身池、比赛池两部分构成，而右侧则预留了一个水上游乐中心，奥运会后普通人可以在水立方畅游。现在，水立方已基本竣工，只是水上游乐中心的设施还未安装，大厅通道有少量装修垃圾尚未清理。

有意思的是，一般人都以为“泡泡”只用在水立方的外墙，但事实上，走进水立方后才发现，举目望去内墙也布满水蓝色的泡泡，非常漂亮。虽然没有开灯，但自然光透过塑胶膜，室内仍然明亮。

随后，记者在专业人员的带领下，来到水立方的屋顶，近距离地看到了支撑起数千个“泡泡”的钢结构，它们错综复杂，壮观、雄伟，极不规则，大小不同。很像是中学化学里学到的H2O水分子的结构。另外，还有一些通风管道夹在其中。

【专家解密】水立方的钢结构为“新型多面体空间钢架结构”。具有整体重量轻（总用钢量6900吨，每平方米用钢量仅120公斤）、跨度大（最大跨度130米）的特点。相邻的鸟巢用钢量达到了20000吨。相比之下，水立方显然更加节省能源。水立方整个构件是20000个杆件，10000个球，每一个结点，每一个杆件全然不一。而用于实施完成的图纸就有三万多张，光画图纸，就用了大概一年时间。工人在焊接时，没有任何参照，完全凭借着图纸和积累的经验完成了工作。此外，“水立方”在设计时便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，保证17000人观赛时的透气问题。

另外，由于“水立方”采用了特殊的膜材料和相应的技术，使得该场馆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。

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