建築是21世紀最具代（dài）表（biǎo）性的一種全新的建築形式，至今已成為大跨度空（kōng）間建築的主要形式之一。它集建築學（xué）、結構力學、精細化工、材料科學（xué）與（yǔ）計算機技術等為一體，建造（zào）出具有（yǒu）標誌性（xìng）的（de）空間（jiān）結構形式，它（tā）不（bú）僅體（tǐ）現出結構的力量美，還充分表（biǎo）現出建築師的（de）設想，享受大自然浪漫空間。在2008年的奧運會建築設計上，膜結構（gòu）應用就得到完美的體現。    “水立方”是世界上最大的膜結構工程，除了地麵之外，外表（biǎo）都采用了膜結構———ETFE材料，藍色的表麵出乎意料的柔軟但又很充實。國家體育館工程承包總經理（lǐ）譚曉春透露，這種材料的（de）壽命為20多年，但實際會比這個長，人（rén）可以踩在上（shàng）麵行走，感覺特（tè）別棒。目前世界上隻有三家企（qǐ）業能（néng）夠完成這個膜結構。    “水立方（fāng）”不僅是一幢（zhuàng）優美和（hé）複（fù）雜的建（jiàn）築，她還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。因此設計（jì）中不僅利用水的裝飾作用（yòng），同時（shí）還利用其（qí）獨特的微觀結構。采用在（zài）整個建築內外層包裹（guǒ）的ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）是一種輕質新型材料，具（jù）有有效的熱學性能和透光性，可（kě）以調（diào）節室內（nèi）環境，冬季保溫、夏（xià）季散熱，而且（qiě）還會避免建築結構受到遊泳中心內部環境的侵蝕。更（gèng）神奇（qí）的是，如果ETFE膜有一（yī）個破洞，不必更換，隻需打上一塊補（bǔ）丁，它便會自行愈合（hé），過（guò）一段時間就會恢複原貌！ 

“水立方”的膜結構使用的是一種（zhǒng）名為ETFE的特殊材料,最早使用於航空工業中（zhōng）,在（zài）業內素有“塑（sù）料王”的美譽。 ETFE薄膜的使用在國內（nèi）尚屬首次,但過去20年（nián）內,由於這種（zhǒng）材料耐腐蝕性、保溫性俱佳、自清潔（jié）能力強,歐洲（zhōu）有600至800個建築都（dōu）用了這種材料,包括德國的安聯體育場和英（yīng）國“伊甸園”植物園。在過去的20多年間,這些建築中使用的ETFE膜透光性和強度沒（méi）有出現絲毫的（de）退化,迄今為（wéi）之工況良好（hǎo）。“水立方”的設計壽命為100年（nián）,ETFE膜在過去近30年裏的表現讓人“水立方”的壽命充滿信心。 

然而,過去的20多年的數據畢竟隻具有參考價值,“水立方”的膜結構如何養護?在安裝之前,工程人員曾進行了抗衝擊（jī）的（de）實驗（yàn）以檢驗膜強度。在實驗時,在膜上（shàng）方2—3米的地方,用削尖的（de）木楔子向氣枕落下,看它能否承受這種衝（chōng）擊而（ér）不會破漏。通過這些實驗以及在實（shí）驗室（shì）內（nèi）進行的拉伸的實驗,證明（míng）膜（mó）的強度是符合使用要求的,即（jí）使麵對冰雹的天氣也（yě）沒有問題。 

鄭方說,“水立方”周圍設置了護城河,內層膜結構也與公眾活動區域有一定距（jù）離,這樣的設計保證了公眾不可能近距離的接觸到這些“水泡泡”,這就大大降低了它受傷害的可能。此外,ETFE為半透明的（de）材質（zhì）,“根據生物學（xué）原理,鳥兒們是不大願意停留在半透明（míng）物上（shàng）的。”“水立方”頂部設有雨洪收集係統——排水天溝,這個地方也成為鳥（niǎo）兒們在水立方唯一的落（luò）腳點,為了保證落在上麵（miàn）的鳥兒們遠離“泡泡”,設計者們又在（zài）天溝接近膜結構的部位設置了金屬線供鳥兒們落腳,確保他們（men）不會步入“禁區（qū）”。 

水立方（fāng）內外層膜結構之間有一個充氣的空間,被稱為氣枕,倘（tǎng）若膜結構局（jú）部出現破損會有怎樣的後果?鄭方開玩笑地說:“後果非常的不嚴重。”由於（yú）氣枕中的壓強僅為250帕,隻比外部（bù）自然狀態下的壓強高出一（yī）點,因此,局部的破損後（hòu）,裏（lǐ）麵的空氣隻會慢慢的釋放,不會“嘭”地爆開,不會（huì）對人構成威脅。而局部破（pò）損後的膜結構非常容易修（xiū）補,“隻要使用ETFE材（cái）料製成（chéng）的膠水修複即可”。 

水立方首次采用的ETFE膜材料,可以最恰當地（dì）表現“水立（lì）方”，水立方”的外形看上去就像一個藍色的水盒子，而牆麵就像一團無規則的泡泡（pào）。這個（gè）泡（pào）泡所用的材料“ETFE”，也（yě）就是我們常說的“聚氟乙烯”。這種材料耐腐蝕性、保溫性俱佳（jiā），自（zì）清潔能力強。國外的抗老化試驗（yàn）證明（míng），它可以使用15至（zhì）20年。而這（zhè）種材料也很結實，據稱，人在上麵跳躍（yuè）也不會損傷它。同時由於（yú）自身的絕水性，它可以利用（yòng）自（zì）然雨水完成自身清（qīng）潔，是一種新興的環保材料。猶如一個個（gè）“水（shuǐ）泡泡”的（de）ETFE膜具有較好抗壓性，厚度僅如同一張紙的ETFE膜構成的氣枕，甚至可以承受一輛汽車的重量。氣枕根據擺放位置的不同，外層膜上分布著密度不均的（de）鍍點，這鍍點將（jiāng）有效的屏蔽直射入（rù）館內的（de）日光，起到（dào）遮光、降溫的作用。   “水（shuǐ）立方（fāng）”整體建築由3000多個氣枕組成，氣枕大小不（bú）一、形狀各異（yì），覆蓋麵積達到10萬平方米，堪稱世界之最。除了地麵之外，外（wài）表（biǎo）都采用了膜結構（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（qì）過程由電腦智能監（jiān）控（kòng），並根據（jù）當時的氣壓、光照等條件使“氣泡”保持最佳狀態。 

這種像“泡（pào）泡裝”一樣的（de）膜材料有自潔功能，使膜的表麵基（jī）本上不（bú）沾灰塵。即使沾上灰塵，自然降水也足以使之清潔如新（xīn）。此外（wài），膜材料具有較（jiào）好的（de）抗壓性（xìng），人們在上麵“玩蹦床”都沒問題，“正常的放上一輛汽（qì）車都不會壓壞”。如果萬一（yī）出現外膜破裂，根據應急預案，可在8個小時內（nèi）把破損的（de）外膜（mó）修好或換新。“水立方”晶瑩剔透的外衣上麵（miàn）還點綴著無數白色的亮點，被稱（chēng）為鍍點，它們可以改變光線的方向，起到隔熱散光的效果。  此外，“水立方”占地7.8公頃（qǐng），卻沒有使用一根鋼筋，一塊混凝土。其牆身和頂棚都是（shì）用細鋼管連接而成的，有1.2萬個節點。隻有2.4毫米厚的膜結構氣枕像皮膚一樣包住了整個建築，氣枕最大（dà）的一個約9平方米，最小的一（yī）個不（bú）足1平方米。跟玻璃相比，它可以透進更多的陽光和空氣，從而讓泳池保持恒溫，能節電30%。 

“考慮（lǜ）到場館的節能（néng）標準，膜結構具有較強的（de）隔熱功能；另外，修（xiū）補這種結構非常方便，比如，射（shè）槍或者是（shì）尖銳的東（dōng）西戳進去後（hòu），監控的電腦會自動顯現出（chū）來。如果破了一（yī）個（gè）洞，隻需用不幹膠（jiāo）一貼就（jiù）行了；膜結（jié）構還非常輕巧，並具有（yǒu）良好 麵（miàn），塵土也能隨著雨水被排（pái）出。”譚曉春說，膜結構自身就具有排（pái）水和排汙的（de）功能以及去濕和防霧功能，尤其是防結露功能,對遊（yóu）泳運（yùn）動尤其重要（yào）。 

作為一個摹寫水的建築，水立方紛繁自由的結構形（xíng）式，源自對規劃體係巧（qiǎo）妙而簡單的變異，簡潔純淨的體形謙虛地與宏偉的（de）主（zhǔ）場對話，不同（tóng）氣質的對比使各（gè）自的靈性得（dé）到趣味盎然的共生。椰樹、沙灘、人造（zào）海浪……將奧林匹克的競技場升華為世人心目中永遠的水上樂園。