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“水立方”位于奧林匹克公園B區(qū)西側(cè)，和國家體育場‘鳥巢’隔馬路遙相呼應(yīng)，建設(shè)規(guī)模約8萬平方米，最引人注意的就是外圍形似水泡的ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）。ETFE膜是一種透明膜，能為場館內(nèi)帶來更多的自然光，他的內(nèi)部是一個多層樓建筑，對稱排列的大看臺視野開闊，館內(nèi)乳白色的建筑與碧藍(lán)的水池相映成趣。
國家游泳中心的設(shè)計(jì)方案，是經(jīng)全球設(shè)計(jì)競賽產(chǎn)生的“水的立方”（[H2O]3）方案。該方案由中國建筑工程總公司、澳大利亞PTW建筑師事務(wù)所、ARUP澳大利亞有限公司聯(lián)合設(shè)計(jì)。其中中方設(shè)計(jì)者：中建國際(深圳)設(shè)計(jì)顧問有限公司總裁、總建筑師趙小鈞、總工程師毛紅衛(wèi)，PTW建筑事務(wù)所的兩名主設(shè)計(jì)師為約翰·保林 (John Pauline)與托比·王(Toby Wong)。 設(shè)計(jì)體現(xiàn)出 [H2O]3(“水立方”)的設(shè)計(jì)理念，融建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)于一體，設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，與國家體育場比較協(xié)調(diào)，功能上完全滿足2008年奧運(yùn)會賽事要求，而且易于賽后運(yùn)營。 這個看似簡單的“方盒子”是中國傳統(tǒng)文化和現(xiàn)代科技共同“搭建”而成的。中國人認(rèn)為：沒有規(guī)矩不成方圓，按照制定出來的規(guī)矩做事，就可以獲得整體的和諧統(tǒng)一。在中國傳統(tǒng)文化中，“天圓地方”的設(shè)計(jì)思想催生了“水立方”，它與圓形的“鳥巢”——國家體育場相互呼應(yīng)，相得益彰。方形是中國古代城市建筑最基本的形態(tài)，它體現(xiàn)的是中國文化中以綱常倫理為代表的社會生活規(guī)則。而這個“方盒子”又能夠最佳體現(xiàn)國家游泳中心的多功能要求，從而實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)文化與建筑功能的完善結(jié)合。 在中國文化里，水是一種重要的自然元素，并激發(fā)起人們歡樂的情緒。國家游泳中心賽后將成為北京最大的水上樂園，所以設(shè)計(jì)者針對各個年齡層次的人，探尋水可以提供的各種娛樂方式，開發(fā)出水的各種不同的用途，他們將這種設(shè)計(jì)理念稱作“水立方”。希望它能激發(fā)人們的靈感和熱情，豐富人們的生活，并為人們提供一個記憶的載體。 為達(dá)此目的，設(shè)計(jì)者將水的概念深化，不僅利用水的裝飾作用，還利用其獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)。基于“泡沫”理論的設(shè)計(jì)靈感，他們?yōu)椤胺胶凶印卑狭艘粚咏ㄖ馄ぃ厦娌紳M了酷似水分子結(jié)構(gòu)的幾何形狀，表面覆蓋的ETFE膜又賦予了建筑冰晶狀的外貌，使其具有獨(dú)特的視覺效果和感受，輪廓和外觀變得柔和，水的神韻在建筑中得到了完美的體現(xiàn)。輕靈的“水立方”能夠奪魁，還在于它體現(xiàn)了諸多科技和環(huán)保特點(diǎn)。合理組織自然通風(fēng)、循環(huán)水系統(tǒng)的合理開發(fā)，高科技建筑材料的廣泛應(yīng)用，都共同為國家游泳中心增添了更多的時代氣息。泳池也應(yīng)用了許多創(chuàng)新設(shè)計(jì)，如把室外空氣引入池水