第16集 当科技走进“水立方”

  中国数千年来，屡屡打造出世界伟大建筑，万里长城、故宫、天坛等等。这些古建筑群无不展示着古代劳动人民的智慧。到了21世纪，我们更是将科技与建筑紧密联系在一起，用科技来创造建筑史上的奇迹。

  当2008年奥运圣火在中国燃起时，世界必会睁大双眼来看中国的奥运场馆设计会有怎样的震撼。在当时，对改革开放30年的中国来说，既是机遇也是挑战。令人骄傲的是，中国没有让世界失望，国家游泳中心——水立方，这座人类历史上有代表性的建筑，在北京奥运会期间闪耀着夺目的光芒，并再一次向世界展示了中国科技的力量。

  2008年8月8号，这是北京奥运会开幕的日子。这一天全世界的目光都聚焦在了中国北京。在奥运期间，北京这座城市用极大的包容性，欢迎世界人民来到这里共享奥运盛举。作为开放的中国，让人为之称赞的不单单是北京这座城市给世界各地奥运观众的人文关怀，奥运场馆的设计也同样令人赞叹。

  国家游泳中心——水立方，如果用词语描述它的话，我想“温柔秀美”，再合适不过了。如果说鸟巢极具阳刚之气的话，那么作为国家游泳中心，进行奥运水上运动的奥运场馆则需要跟鸟巢相呼映。在设计初期，建筑设计师们就考虑到了这一点。

  在完工时，很多人说水立方外观像蜂巢，也有人说像细胞排列，还有人说像肥皂泡，那么当初这个创意是从何而来的呢？为此，我们采访了水立方中方主设计师赵晓钧：

  其实，像这样一个大工程，它的创意有方方面面的要素组成的，而且是团队很多人互相激发的过程中出来的。其实它一个基本的逻辑是基于整个奥林匹克公园它的一个整体的、系统的这样一个安排。比如鸟巢它是整个范围里最主要的建筑物。水立方是老二，它不可能分庭抗礼，要让它们和谐在一起，又是一家人又不能说完全一样的话。模仿一个水，这是第一个要求或者要素，接下来呢，用什么来表达水？比如说你能表达一个波浪，波涛汹涌，很有冲击力。你也能表达的像泉水一样很平稳，那么这样一个时间段呢，我们就想着作为中国人的审美。我们大家都希望她含蓄，希望她比较稳当。不是那么招摇，也不是这么闹，所以，慢慢的我们就会选择一个相对平稳的状态。但是平稳呢又不能变得很无聊，就像一个女孩子看上去很文静。但是呢，他该热情的时候要热情似火，该活泼的时候也非常的可爱。所以呢，就想用一个灵动的东西装载在一个相对平稳的外表下，所以就有了这个泡泡的想法。你想啊，一个泡泡，放在一个杯子里，它里面是水，但是呢，他又符合大的逻辑和规矩。那后来呢，关于水立方呢，我写了一个回忆录，就用了这样的一个词。叫从心之矩，我们有一个说法叫做从心所欲不逾矩，这里边是人的一种生活态度，你还可以要活出自己，但是对这样一个世界所形成的规矩。你要有一种敬畏，才是生命的一个比较好的一个状态。所以呢，水立方包含着很多这样的哲学思考在里面。

  作为北京奥运会的比赛场馆，设计师们希望它既有先进的科学技术作为支撑，也有中国传统的哲学思想在里面。而水立方这个看似简单的“方盒子”，其实就是中国民间传统文化和现代科技共同“搭建”而成的。在中国民间传统文化中，正是“天圆地方”这个设计思想催生了“水立方”的建成。它和圆形的国家体育场“鸟巢”是相互呼应的。

  方形是我们古代城市建筑最基本的形态，它体现的是中国文化中以纲常伦理为代表的社会生活规则，以此来实现了民间传统文化与建筑功能的完善结合。可要孕育这样一个惊世之作，遇到的困难却是很难来想象的。那么在我国科学技术快速的提升时期，又有哪些技术难题在等待着我们呢？

  当时是很辛苦，但是团队所有的人啊，没太多辛苦的感觉，反倒是一个面对一个很有挑战的命题的时候，那种兴奋。一直到现在，团队再聚到一起的时候，我们仍旧是回想那样一个很快乐的时光。这么说吧，水立方呢，我觉得高科技并不意味高成本，恐怕一般人不太理解，所以呢对一平米多少钱这个概念，大家是有感觉的，几万、十几万一平米的住宅。那么水立方的造价是多少？估计现在很多人会大跌眼镜，当时的水立方一个平方米只有九千块钱人民币的造价，所以呢，很多人听到之后，当时说花了这么多钱值不值得。但一听到九千块钱的时候，大伙儿都会觉得这是个了不起的事情。

  其实，九千块钱本身是带着很多的科技含量才可以做到这个水平的。另外，像这个泡泡儿，世界上还没这么大规模的使用，从它的保温、它的隔音等等这一些内容上都有很大的挑战，比如有很多人当时说，弄这样一个半透明的房子，会不会夏天空调会很耗电，那么为什么弄这个半透明的呢？如果它不是一个游泳馆，用半透明的夏天会热，但是呢，冬天的时候，因为是个半透明的，太阳进来呢，节约了它的供暖成本。所以，整个全年算下来，能耗呢，是达到了一个同样规模的游泳馆的70%，甚至更低，正是这样一件事情，我是举这样一个例子，是一个很了不起的一个成绩吧。

  水立方中方主设计师赵晓钧现在回忆起十年前的情景，依旧感慨在那样一个没有相关经验的情况下，大家的干劲儿十足。用大家的智慧，支撑起了水立方的科研攻关。

  按照设计理念，水立方是一个半透明的膜结构建筑，当时就用到了ETFE膜材料。前面我们说到了水立方的外形，看上去就像一个蓝色的水盒子，而墙面就像一团无规则的泡泡。这个泡泡所用的材料就是“ETFE”，也就是我们常说的“聚氟乙烯”。

  整个水立方的表面是由3000多个气枕组成，这些气枕大小不一、形状各异，覆盖面积达到了10万平方米，在当时可以称为世界之最了。这在改革开放以前，是没办法想象的，因为我们传统的建筑材料大部分运用的都是钢铁、混凝土、石材、玻璃等等。而这次的ETFE膜材料，无疑是一次创新应用。

  除了膜结构以外，如何平衡室内外的环境和温度以及LED灯照明，是当时另一个急需攻克的技术难题：

  水立方的科研攻关得以解决，很大程度上填补了国、内外在建筑科技领域的技术空白，并且也推动了科学技术产业化和国外技术“国产化”进程。使我们在当时没有有关技术经验的情况下，顺利完成了水立方的建筑施工，并以最佳状态服务于奥运赛事。

  作为2008年北京奥运会的运动场，水立方不仅成为了北京地标性建筑，更彰显了改革开放以来，我们国家科技事业的发展和经济水平。

  2012年2月，水立方荣获了国家科学技术进步一等奖，除此之外水立方还获得了鲁班奖、詹天佑奖、国家发明专利5项、实用新型专利7项、国家级工法2项，多项技术成果达到了国际领先水平。

  在改革开放40年的今天，距离北京奥运会已经有10年的时间了。水立方依旧熠熠生辉，以专业、先进的水平，承办着各类盛会，享受世界的称赞。在2022年的北京冬奥会中，水立方还将变身“冰立方”，所以，让我们共同期待“冰立方”在冬奥会中的精彩表现。