英報：北京奧運游泳館“水立方”是物理學杰作

　　英國《衛報》6日文章：北京奧運游泳館“水立方”——理論物理學杰作　 　　今天，北京的工程師們正在建造一座與眾不同的理論物理學杰作：北京2008年奧運會國家游泳中心。這是一座未來派的水上運動場館，設計師們的靈感來自都柏林三一學院的兩位物理學家對泡沫結構的理論研究。　 　　事情還得從1887年說起（9年后，首屆現代奧運會在雅典舉行）。當年，維多利亞時代著名的物理學家凱爾文爵士曾苦苦思索一個問題：怎樣才能以最經濟的辦法把空間分隔成大小相同的單元，并且讓這些單元的共用面積達到最小？凱爾文提出 了一種辦法，把這些單元做成14邊體。在此后的100多年里，凱爾文設計的結構一直是最有效率的空間劃分方式。到了1993年，丹尼斯·韋爾和羅伯特·費倫用一種稱作“表面設計師”的計算機程序找到了解決這個問題的新方法：讓3／4的單元為14邊體，其余單元則為12邊體；所有單元的容積都相同。這種方式比凱爾文提出的分割法節省了0．3％的面積。　 　　10年后，韋爾和費倫創下的紀錄仍然沒有被打破，而耗資6000萬英鎊的國家游泳中心也將在中國的首都建造成形。到2006年完工時，這座場館（又名“水立方”，Water Cube）將占地7萬平方米，可容納1．7萬觀眾。整幢游泳館將為鋼結構，以韋爾—費倫結構的改進版本為基礎，外涂層是一種叫作ETFE（四氟乙烯）的透明特氟隆。 　　“水立方”的建造方案是從參加國際投標中的10個方案中選出的，由PTW設計所和Arup　Australasia設計集團這兩家澳大利亞公司、中國建筑工程總公司和中建深圳設計院共同設計。PTW和Arup曾經為設計2000年悉尼奧運會的水上中心合作過。 　　PTW的設計師庫爾特·瓦格納說：“就這個項目而言……我們為泡沫、肥皂泡、分子、珊瑚以及它們背后的有機結構而著迷。然后，我們對一個占據三維空間的均勻結構可能是什么樣子發生了興趣；于是我們在網上發現了原始的凱爾文泡沫。”　盡管凱爾文結構不具備設計小組尋找的有機特點，但卻指引他們找到韋爾和費倫的研究成果。設計小組不是僅僅把韋爾—費倫泡沫融入傳統的建筑設計，而是大膽采用全新的方法。在傳統的體育館中，墻壁和天花板等結構都由縱橫交錯的立柱和纜線等支撐。然而，在“水立方”中，墻壁和天花板等全部是一個整體。　 　　瓦格納說：“我們所做的是從泡沫結構中分割出建筑的整體形狀，然后從同一塊泡沫中劃分出各個內部空間。由此產生的結構，從墻壁到天花板都順暢連接，天衣無縫。”　第一眼看來，這種泡沫式的設計或許顯得不如傳統結構結實，實際卻并非如此。瓦格納指出，地震活動是北京設計師們擔心的主要問題之一，而“水立方”的設計在吸收地震能量方面是非常理想的。 　　　 　　“水立方”凸顯科技和環保理念 　　一是采用了節約資源的設計，有80％消耗掉的水將從屋頂收集并循環，減少對供水的依賴和排放到下水道中的污水，同時充分利用太陽能和自然照明；二是在外墻和屋頂結構使用最為新型的材料ETFE薄膜，它是一種非常輕質的新型材料，具有透光性和熱傳導性；三是創新式設計頗多，如將室外空氣引入池水表面、可調整出發臺、帶孔的終點池岸、先進的視覺和聲音出發信號，這些改進將使比賽池成為世界上最有利于運動員發揮水平的泳池；四是利用確定運動員相對位置的光學裝置和多角度的三維圖像放映系統，幫助觀眾更好地觀看比賽。