★水立方是北京奧運會國家遊泳中心，膜結構成為世界之最。它是根據細胞的排列和肥皂泡的自然結構而設計的，這在建築結構中從未出現過。創意真的很奇怪。
★水立方的墻體和屋頂分為內外三層。設計師用三維坐標設計了3萬多個鋼構件，這3萬個鋼構件沒有壹個位置是壹樣的。這些技術是中國自主創新的科技成果，填補了世界建築史上的空白。
“水立方”位於奧林匹克公園B區西側，與馬路對面的國家體育場‘鳥巢’遙相呼應，建築規模約8萬平方米。最引人註目的是具有氣泡狀外圍的ETFE膜(乙烯-四氟乙烯* * *聚合物)。ETFE膜是壹種透明膜，可以給場館帶來更多的自然光。它的內部是壹座多層建築，對稱排列的看臺視野開闊，博物館裏的象牙建築與藍色的水池形成對比。
國家遊泳中心的設計方案是全球設計競賽產生的“水立方”([H2O]3)方案。該方案由中國建築工程總公司、澳大利亞PTW建築師事務所和ARUP澳大利亞有限公司聯合設計。其中，中方設計師為中建國際(深圳)設計咨詢有限公司總裁兼總建築師趙曉君和總工程師毛宏偉。PTW建築事務所的兩位主要設計師是約翰·波林和托比·王。
該設計體現了【H2O】3(“水立方”)的設計理念，集建築設計和結構設計於壹體，設計新穎，結構獨特，與國家體育場相協調，在功能上完全滿足2008年奧運會的要求，賽後易於操作。
這個看似簡單的“方盒子”，是中國傳統文化和現代科技“打造”出來的。中國人認為，沒有規則就無法實現方圓，按照制定好的規則做事才能實現整體的和諧統壹。在中國傳統文化中，“壹個圓的地方”的設計思想催生了“水立方”，與圓形的“鳥巢”——國家體育場相呼應、相得益彰。廣場是中國古代城市建築最基本的形式，它體現了中國文化中以儒家倫理為代表的社會生活規則。而這個“方盒子”最能體現國家遊泳中心的多功能要求，從而實現傳統文化與建築功能的完美結合。
在中國文化中，水是壹種重要的自然元素，能喚起人們愉悅的心情。國家遊泳中心將在比賽後成為北京最大的水上公園，因此設計師們瞄準各個年齡段的人，探索水可以提供的各種娛樂方式，開發水的各種用途。他們將這種設計理念稱為“水立方”。希望它能激發人們的靈感和熱情，豐富人們的生活，給人們提供壹個記憶的載體。
為了實現這壹目標，設計師深化了水的概念，不僅利用水的裝飾功能，還利用其獨特的微觀結構。基於“泡沫”理論的設計靈感，他們給“方盒子”包裹了壹層建築表皮，表皮上布滿了類似水分子結構的幾何形狀。表面覆蓋的ETFE膜賦予了建築冰晶般的外觀，使其具有獨特的視覺效果和感覺，輪廓和外觀變得柔和，水的魅力在建築中得到完美的體現。輕量級的“水立方”之所以能奪冠，是因為它體現了很多科技和環保的特點。自然通風的合理組織，循環水系統的合理開發，高科技建築材料的廣泛應用，都為國家遊泳中心增添了更多的時代氣息。許多創新的設計也被應用到遊泳池中，如將室外空氣引入遊泳池表面，帶孔的端池岸邊，視覺和聲音的出發信號等。，這將使比賽池成為世界上最快的遊泳池。★“水立方”不僅是壹座美麗而復雜的建築，而且能激發人們的靈感和熱情，豐富人們的生活，為人們提供記憶的載體。因此，在設計中不僅利用了水的裝飾功能，還利用了其獨特的微觀結構。整個建築內外兩層包裹的ETFE膜(乙烯-四氟乙烯* * *聚合物)是壹種新型輕質材料，具有有效的熱性能和透光性，可以調節室內環境，冬季保暖，夏季散熱，還可以避免建築結構受到遊泳中心內部環境的侵蝕。更神奇的是，如果ETFE膜上有壹個洞，它不需要更換。貼個貼片就好了，自愈，過段時間就恢復原貌了！
★國際上在建築上使用膜結構時，廣泛使用的是PTFE膜，它是壹種纖維材料，特點是不透光，但使用技術相對成熟。“水立方”使用的是ETFE膜，這是壹種透明膜，可以給場館帶來更多的自然光。國內對這種薄膜結構的理論研究幾乎是空白。
2006年德國世界杯主會場之壹的慕尼黑安聯球場也采用了ETFE氣枕外墻，但與水立方相比，兩者的區別在於，德國安聯球場的氣枕覆蓋面積為6萬平方米，而水立方為654.38+萬平方米；安聯運動地面是單層氣墊，有規律的排列，而水立方是雙層氣墊，幾乎沒有兩個氣墊形狀相同。
根據設計方案，水立方內外立面膜結構由3065個氣枕組成(最小1-2平米，最大70平米)，占地654380+萬平米，開發面積26萬平米。它是世界上最大的膜結構工程，也是唯壹壹個完全由膜結構封閉的大型公共建築。對設計、施工和使用都是壹個巨大的挑戰，對ETFE膜材料、通風空調、消防、聲、光、電控制都提出了壹個非常棘手的課題。
★防雷設計:
“水立方”類似於“鳥巢”，同樣采用傳統防雷技術。“水立方”地下和基礎部分為鋼筋混凝土結構，地上部分為鋼網架結構。鋼結構和鋼筋混凝土結構中的鋼筋通過焊接連接，它們壹起形成立方體籠。屋頂上用槽形鋼構件鑲嵌固定充氣枕，槽形鋼構件又寬又厚，與“水立方”四壁的鋼網焊接在壹起，支撐整個屋頂。在雷雨天氣，這些鋼構件的作用更加嚴重。壹方面，它們作為排水溝收集和排除屋頂的雨水；同時充當接閃器，將雷電流及時引導至“籠式防雷網”，保護整棟建築的安全。這是壹個理想的“籠式避雷網”，完全依靠建築物自身結構中的材料，不需要單獨架設避雷針、做引下線或接地體，屋頂沒有突出的避雷針或避雷帶，經濟、美觀、安全、可靠。
★抗震設計:
“水立方”是典型的外柔內剛。外面只看到充氣膜，看起來很脆弱，而這些膜是由堅固的鋼結構支撐的，觀眾席和室內建築都是鋼筋混凝土結構。“水立方”的墻體和天花板由654.38+0.2萬根網狀鋼管通過承重節點連接而成，均勻分擔建築重量，使其足夠堅固，能夠抵禦北京最強地震。“水立方”的地下部分是鋼筋混凝土結構。澆築混凝土時，在每個鋼月桂的位置設置預埋件(上部的鋼塊)，鋼結構的鋼柱與這些預埋件焊接牢固。這樣，地上的鋼結構和地下部分的鋼筋混凝土結構就形成了壹個堅固的整體。正是憑借其優越的結構形式和良好的整體性，“水立方”擁有“完美的形體”，達到了抗震烈度8度的標準。
遊泳池換水的自動控制
為了確保“水立方”的水質符合FINA最新的衛生標準，遊泳池的水將通過砂濾-臭氧-活性炭進行凈化，所有這些都將通過臭氧進行消毒。據介紹，臭氧消毒不僅能有效去除池水異味，還能消除池水對人體的刺激。
此外，泳池換水全過程將采用自動控制技術，提高凈水系統運行效率，降低凈水劑和電力消耗，節省泳池50%以上的供水量。此外，遊泳池和水上遊樂池將采用不透水混凝土，以防止滲漏。
洗澡水用於沖廁所和灌溉。
除了遊泳池水，水立方用的其他水也很節約。洗浴廢水經過生物接觸氧化、過濾、活性炭吸附、消毒後，用於場館廁所沖洗、車庫地面沖洗、室外綠化灌溉。僅此壹項每年就可以節約44530噸水。此外，為了減少水分蒸發，“水立方”的室外綠地將進行夜間灌溉，采用以色列微灌噴頭，建成後可節水5%。
衛生潔具配有水表計量水量。
為了盡可能減少人們在用水時的浪費，“水立方”對馬桶、洗浴水龍頭、面盆等設備采用感應式沖洗閥，合理控制潔具出水量，並在各集中用水點設置水表，計量用水量。預計通過這些措施，可節水約10%。
除了洗澡水，水立方還將在比賽大廳設置飲水處，為運動員和觀眾提供飲用水。為了避免飲用水的二次汙染和浪費，“水立方”的飲用水將采用終端直飲水處理設備進行處理。