مرکز ملی ورزش‌های آبی پکن

تصویری هوایی از مکعب آب و آشیانه پرنده.
پوسته بیرونی سالن مرکز ملی ورزش‌های آبی از ماده‌ای شبیه تفلون بنام ETFE ساخته شده‌است.
مرکز ملی ورزش‌های آبی پکن ، همچنین مشهور به مکعب آب ، نام ساختمان محل برگزاری مسابقات شنا، شیرجه و واترپلو در بازی‌های المپیک تابستانی ۲۰۰۸ پکن است. این استادیوم آبی گنجایش بیش از ۱۷هزار تماشاگر را دارد. این ساختمان در شمال کشور چین توسط معماران برجسته‌ای از گروه اروپ و گروه دیگری از استرالیا ساخته شده که نطریه وایده این گروه به دلیل به حداقل رساندن مصرف انرژی و همچنین ایده مناسبی که با توجه به کاربری دارد توانست در بین نطرهای دیگر جایگاه ویژهای پیدا کند و به مرحله اول راه پیدا کند.
بسیاری از مردم معتقد بودند که مکعب آب، سریعترین استخر المپیک در جهان است. چون که این استخر ۱٫۳۱۴ متر از اغلب استخرهای المپیک عمیق‌تر است. پوشش به کاررفته در سطح خارجی مکعب و چگونگی عملکرد آن مسئله آتش‌سوزی و چگونگی مقابله با آن استفاده از انرژی خورشیدی و نیز بازیافت آب مصرفی در استخر با توجه به کمبود بارش و آب در شهر پکن از جمله ویژگی‌های منحصربه‌فرد و خلاقانه این پروژه می‌باشد.
مرکز ملی ورزش‌های آبی توسط شرکت بومی China Construction Design International طراحی شده و ساخت آن اندکی بیش از سه سال به طول انجامیده است. این ساختمان در تاریخ ۲۸ ژانویه ۲۰۰۸ میلادی، برای بازی‌های المپیک تابستانی ۲۰۰۸ آماده گردید.
مکعب آب، یکی از ۳۷ تاسیساتی است که مسابقات المپیک تابستانی پکن در آن برگزار می‌شود. این سالن در کنار استادیوم ملی پکن موسوم به «آشیانه پرنده» واقع شده‌است.
در جریان مسابقات رشته‌های آبی در المپیک پکن، در ۴۲ رشته مدال به ورزشکاران اهداء می‌شود
کاربری
مرکز شنا و بازی‌های آبی که شامل شیرجه واتر پلو ودیگر بازی‌های آبی است این ساختمان با توجه به نوع کاربری و استفاده‌ای که از آن می‌شود نیاز به کانسپت و ایده‌ای مناسب می‌تواند در نقش ساختمان به ما کمک کند.
ایده
طراحان آروپ ومهندسان سازه بر این باور بودند که استفاده از ایده‌آلگوی طبیعی حباب صابون بسیار تکرار پذیر و قابل ساخت است. در واقع ایده استفاده از الگوی حباب‌های طبیعی بسیار قبل‌تر و توسط دانشمندی به نام کلوین مطرح و ارائه شده بود. ساختار پیشنهادی این مجموعه از ترکیب حباب‌هایی شبیه به هم اما با چرخش حباب‌ها و زاویه‌های متفاوت می‌باشد. به‌طور کلی این مجموعه از ترکیب ۸ حباب جداگانه با ۲ شکل متفاوت بود، به عنوان ساده‌تر تمامی حباب‌ها از دو حباب اولیه ساخته شده‌است که با دوران و چرخش، یک دسته ۸ تایی را بوجود می‌آورد. این دو حباب اولیه شامل یک ۱۲ وجهی و یک ۱۴ وجهی می‌باشد، این ۱۲ وجهی از سطوح پنج ضلعی تشکیل شده و ۱۴ وجهی‌ها از سطوح شش ضلعی. در کل با قرار گرفتن ۶ تا از ۱۲ وجهی‌ها و ۲ عدد از ۱۴ وجهی‌ها به یک مدول خواهیم رسید که با تکرار آن می‌توان به مکعبی با سطوح صاف و هندسه‌ای منظم دست یافت.
طراحی وساخت این مجموعه بیش از سه سال به طول انجامید این ساختمان در تاریخ ۲۸ ژانویه ۲۰۰۸ میلادی، برای بازی‌های ورزشی المپیک تابستانی ۲۰۰۸ آماده گردید. این مجموعه
شکل‌گیری و طراحی سازه
پروژه به صورت یک مکعب ساده و شفاف می‌باشداین ساختمان دارای ابعادی بطول۱۷۷ وعرض ۱۷۷ وارتفاعی به اندازه ۳۱ متر می‌باشد. سازه این ساختمان از جنس فولاد است که با بیش از ۱۰۰۰۰۰متر مربع از بالشتک‌های حبابی با پوششی از جنس ETFE پوشیده شده‌است و بزرگترین پوشش از این جنس در جهان محسوب می‌شود. ومقدار مصرفی فولاد در این ساختمان ۶۵۰ تن است که با توجه با سازه ان که بر گرفته از سازه‌ای شبیه خطوط اطراف حباب است توانسته‌اند مقدار مصرفی فلز را در ساختمان کاهش دهند. که این قضیه به خوبی توانسته است در کاهش مصرف انرژی به ساختمان در معماری پایدار نقش مهمی را ایفا کند.
سازه این مجموعه بسیار شبیه به اجتماع مولکولهای آب(H2O) وآرایش پیچیده از اجزای حباب مانند است که به صورت یک مکعب بزرگ و حجیم کریستالیزه شده. سازه به کار رفته مکعب آب شامل دوجزء سازه داخلی و بدنه است. که در نهایت بدنه توسط پوشش حبابی ساختمان پوشیده می‌شود.
در تحلیل سازه‌ای بارهای ناشی از وزن سازه بار زلزله بار باد و بار برف لحاظ شده‌است که در محاسبات بار زلزله از مشخصات ژئوتکنیک سایت پروژه استفاده شده‌است. طراحی لرزه‌ای سازه، یکی از مهم‌ترین مراحل کل روند طراحی بوده‌است.
این ورزشگاه طوری طراحی شده که در مصرف انرژی مفید باشد پوسته حبابی انرژی نور خورشید را جذب می‌کند و هوا و آب استادیوم را گرم می‌کند. هر حباب فیلتری دارد که میزان پراکنده شدن گرما را تنظیم می‌کند. این ورزشگاه سازه‌ای سبز و سازگار با محیط زیست محسوب می‌شود.
مسئله مهم در طراحی سازه مکعب آب
تغییر اندازه‌ها بر اثر انقباض و انبساط زیاد، به دلیل طول دهانه‌ها و ابعاد زیاد ساختمان و سازه بوده‌است و دیگر اینکه سازه بسیار مقاوم بنا قادر به حفظ شکل خود بر اثر وزن زیاد خود سازه باشد.
ضخامت دیوارها: ۳٫۶ متر (از جنس سازه‌های فضاکار است).
ضخامت سقف‌ها: ۷٫۲ متر (از جنس سازه‌های فضا کار)
فولاد مصرفی: ۶۵۰۰ تن
روکش سازه
روکش مکعب‌ها از اتیل تترا فلوئور اتیلن (ETFE) که فلوئور پلیمری با ویژگی‌های کششی مناسب است، برای کاربرد در این پروژه، راه حل خوبی است. به علاوه، مقاوم و سبک وزن است (وزنی معادل یک درصد همان ابعاد شیشه دارد) و شفافیتی بالا برای عبور اشعه ماوراءبنفش دارد؛ETFE در مقابل نور خورشید فرسایش نمی‌یابد و خاصیت عایقی بهتری نسبت به شیشه داراست. همچنین قابل بازیافت بوده و نیز مقاومتی معادل چهارصد برابر وزن خود دارد.
امروزه فویل‌های ETFE، در کنار مصالحی نظیر شیشه، پلی کربنات اکریلیک و … ازجمله مصالح مورد استفاده در پوشش‌های ساختمانی هستند که معمولا هم در نما و هم در نورگیرهای سقفی استفاده می‌گردند. کیفیت ویژه این مصالح ساختمانی نظیر شفافیت زیاد، مقاومت عالی در برابر آلودگی‌های محیطی و خاصیت ضد چسبندگی، مقاومت بالا در برابر تابش فرابنفش و عمر مفید طولانی، سبکی و بی‌خطر بودن، امکان تنظیم شفافیت و جلوه بصری پوسته از دیگر خصوصیات این پوسته به‌شمار میاید.
حرکت به سوی معماری پایدار
حرکت به سوی معماری پایدار و توجه به اقلیم و انرژی: یکی از نیازها و خواسته‌های اصلی ورزش‌های آبی تامین انرژی گرمایشی است. فضای میانی بین این حباب‌ها و پوشش‌های ETFE آن، فضایی همانند گلخانه را بوجود آورده است. این فضاهای گلخانه‌ای و دستگاه‌های تاسیساتی که مخصوص آن طراحی شده‌اند، کمک می‌کنند تا انرژی گرمایشی مورد نیاز برای آب استخرها و فضای مکعب به خوبی تامین شود. این تدبیر باعث صرفه جویی ۳۰٪ در انرژی شده‌است .
نکته دوم، تامین آب استخرها می‌باشد، با توجه به کمبود آب در منطقه شمال چین و استفاده فراوان اب در این مجموعه، در بام و در بین حباب‌ها شیارهایی طراحی شده‌است که ضمن جمع‌آوری باران بازیافت ۸۰٪ از آب باران را جهت استفاده در مجموعه بر عهده گرفته‌است.
هزینه ساخت
هزینه ساخت این سالن بین ۱۵۰ تا ۲۰۰ میلیون دلار تخمین زده شده‌است. با این حال در حدود ۱۱۰ میلیون دلار از هزینه ساخت این ورزشگاه از طریق اعانه‌های شخصی مردم در هنگ کنگ، تایوان و ماکائو تامین شده‌است.