水立方ETFE气枕建筑技术

    水立方采用的是膜结构建筑技术，其是一种21世纪最具代表性的全新建筑形式，在各种大跨度的空间建筑中已经成为了一种首选技术，水立方所使用到的膜材是ETFE，这种膜材的特点我们上边已经简单说过了，其使用寿命超过20年，其强度很高，人在上面走完全没有问题，现在世界上能独立完成这种规模膜结构建筑的公司只有三家。


    说到水立方的建筑技术我们就不得不提气泡理论，19实际末Lord Kelvin提出了一个问题：如果我们将三维空间细分为若干个小部分，每个部分体积相等但要保证接触表面积最小，这些细小的部分应该是什么形状？1993年这个问题得到了最理想的答案，Weaire和Phelan教授提出要解决这个问题，那么构造体中采用两种不同的单元体，一种为十四面体，一种为十二面体，水立方的多面体空间钢架结构就是采用的这种方式，水立方整个建筑由3000多个ETFE气枕构成，气枕大小形状不一，面积超过10万平米，水立方除了地表之外，整个结构表面都是由膜覆盖，其安装是先搭建钢架构，然后安装气枕，最后通过钢架上预留的充气线对气枕进行充气，气枕就变成了气泡，充气过程都是由电脑自动控制的，而且会根据气压，光照等条件进行实时的调整，保证整个气泡单元都处于最佳状态。因为ETFE膜材具有自洁的功能，所以依靠雨水冲刷就能保持外表洁净如新，还有一个优点就是维修便捷，电脑会实时监控各个气泡单元的状况，如果出现损坏可以快速定位进行修复或者更换，此外，在水立方漂亮的膜结构外衣上还点缀着无数白色的亮点，被称为镀点，他们的作用是反射光线，从而保证水立方内部隔热散热的效果，由于ETFE膜材由很好的透光性，所以白天室内采光完全依靠自然光线，这就大大减少了照明设施的使用时间，也起到了节能减排的作用。最不可思议的是建筑面积将近8万平米的水立方没有使用一根钢筋，一块混凝土，其墙体跟顶棚都是用钢管连接而成，共有1.2万个节点，用钢量仅6900吨，平均每平米只有120公斤，其依靠只有2.4毫米厚的膜结构气枕对整个建筑进行包覆，整体给人的感觉就是不可思议。