膜結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中最新發(fā)展起來的一種形式，自從1970年代以來， 膜結(jié)構(gòu)在國外已逐漸應(yīng)用于體育建筑、商場、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑中。張拉膜結(jié)構(gòu)加油站是一件難得藝術(shù)品，給人美麗的視覺享受，其柔美，其曲線，其剛?cè)岵��?jì)，其豐富造型，其潔白無瑕讓人眼前一亮，回味悠長。今天完美來看看國內(nèi)最大的膜結(jié)構(gòu)建筑-水立方的情況。

    水立方”的墻面和屋頂都分內(nèi)外三層，設(shè)計(jì)人員 利用三維坐標(biāo)設(shè)計(jì)了3萬多個鋼質(zhì)構(gòu)件是由中國與澳大利亞的設(shè)計(jì)人員共同完成，這三萬多個鋼質(zhì)構(gòu)件在位置上沒有一個是相同的。這些技術(shù)都是我國自主創(chuàng)新的科技成果，他們填補(bǔ)了世界建筑史的空白。“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。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,ETFE模還能防火，離開火就熄滅了。國家游泳中心采用的設(shè)計(jì)方案，是經(jīng)全球設(shè)計(jì)競賽脫穎而出的“水的立方”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奧雅納工程顧問有限公司聯(lián)合設(shè)計(jì)。水立方方案第一設(shè)計(jì)人鄭方、公司總裁兼總建筑師趙曉鈞、暖通總工程師毛紅衛(wèi)等，PTW建筑事務(wù)所的兩名方案輔助設(shè)計(jì)師為約翰·保林與托比·王。“水立方”不僅是一幢優(yōu)美和復(fù)雜的建筑，它還能激發(fā)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。因此設(shè)計(jì)中不僅利用水的裝飾作用，同時還利用其獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)。采用在整個建筑內(nèi)外層包裹的ETFE膜是一種輕質(zhì)新型材料，具有有效的熱學(xué)性能和透光性，可以調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，冬季保溫、夏季散熱，而且還會避免建筑結(jié)構(gòu)受到游泳中心內(nèi)部環(huán)境的侵蝕。更神奇的是，如果ETFE膜有一個破洞，不必更換，只需打上一塊補(bǔ)丁，它便會自行愈合，過一段時間就會恢復(fù)原貌!2006年德國世界杯主要賽場之一的慕尼黑安聯(lián)體育場也使用了ETFE氣枕式外墻，但與水立方相比，兩者的區(qū)別在于，德國安聯(lián)體育場的氣枕覆蓋面積為6萬平方米，而水立方則達(dá)到為10萬平方米；安聯(lián)運(yùn)動場是單層氣枕并且是規(guī)則排列的，水立方則是雙層氣枕，并且?guī)缀鯖]有形狀相同的兩個氣枕。“水立方”是世界上最大的膜結(jié)構(gòu)工程，建筑外圍采用世界上最先進(jìn)的環(huán)保節(jié)能ETFE(四氟乙烯)膜材料。“水立方”整體建筑由3000多個氣枕組成，氣枕大小不一、形狀各異，覆蓋面積達(dá)到10萬平方米，堪稱世界之最。除了地面之外，外表都采用了膜結(jié)構(gòu)。安裝成功的氣枕將通過事先安裝在鋼架上的充氣管線充氣變成“氣泡”，整個充氣過程由電腦智能監(jiān)控，并根據(jù)當(dāng)時的氣壓、光照等條件使“氣泡”保持最佳狀態(tài)。“水立方”占地7.8公頃，卻沒有使用一根鋼筋，一塊混凝土。其墻身和頂棚都是用細(xì)鋼管連接而成的，有1.2萬個節(jié)點(diǎn)。只有2.4毫米厚的膜結(jié)構(gòu)氣枕像皮膚一樣包住了整個建筑，氣枕最大的一個約9平方米，最小的一個不足1平方米。跟玻璃相比，它可以透進(jìn)更多的陽光和空氣，從而讓泳池保持恒溫，能節(jié)電30%。