Olympic Aquatic Center จะตั้งอยู่ในบล็อคโฟมขนาดยักษ์
สำหรับสล็อตแตกง่ายสถาปนิกในปักกิ่ง อะไรก็เกิดขึ้นได้ ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา เมืองนี้ได้รับการออกแบบใหม่จนจำไม่ได้ และด้วยการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกที่ใกล้เข้ามาในปี 2008 ไม่มีนวัตกรรมทางสถาปัตยกรรมใดที่ดูยิ่งใหญ่หรือทะเยอทะยานเกินกว่าที่แรงงานที่มีพลังของจีนไม่สามารถรับมือกับความท้าทายนี้ได้ สระว่ายน้ำที่อยู่ภายในบล็อกของโฟมยักษ์นั้นเป็นเรื่องง่าย
เครดิต: B. MCMILLAN
ใน Water Cube – ศูนย์กีฬาทางน้ำโอลิมปิกที่ออกแบบโดย บริษัท สถาปัตยกรรมของออสเตรเลีย PTW ร่วมกับ บริษัท China State Construction and Engineering และที่ปรึกษาด้านการออกแบบ Arup – โครงเหล็กที่สลับซับซ้อนสร้างกรอบสำหรับแผงพลาสติกโปร่งใสที่เชื่อมต่อกันเป็นตาข่ายของ รูปทรงหลายเหลี่ยมคล้ายฟองสบู่ (ในภาพ) หั่นเป็นแผ่นหนา 3.6 เมตรในผนัง และ 7.2 เมตรในเพดาน มีเสา 22,000 ชิ้นในโครงสร้างทั้งหมด พวกมันจะยืดออกไปได้ 90 กิโลเมตร
ผลที่ได้ซึ่งขณะนี้สร้างขึ้นเป็นส่วนใหญ่และมีกำหนดแล้วเสร็จในเดือนตุลาคมอาจดูบอบบาง แต่รูปทรงของโฟมแบบอินเทอร์เลซมีความยืดหยุ่นอย่างน่าประหลาดใจ Arup อ้างว่ากล่องหุ้มที่มีหลังคาเรียบต่ำสามารถวางที่ส่วนท้ายได้โดยไม่เสียรูป
เปลือกโปร่งแสงน้ำหนักเบานี้ให้ฉนวนกันความร้อนซึ่งทำหน้าที่เป็นเรือนกระจกที่หรูหรา ตามที่นักออกแบบกล่าวว่า หนึ่งในห้าของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบจะถูกกักไว้เพื่อให้ความร้อนแก่ภายในและสระว่ายน้ำเอง ในระหว่างวัน แสงแดดส่องผ่านหลังคามาเพียงพอเพื่อลดต้นทุนด้านแสงสว่างลงกว่าครึ่ง เมื่อเทียบกับโถงสระน้ำทั่วไป และมีเป้าหมายที่จะดักจับและรีไซเคิล 80% ของน้ำที่ตกลงบนหลังคาหรือที่หายไปจากแอ่งน้ำ ลูกบาศก์น้ำจึงรวบรวมจิตวิญญาณของการอนุรักษ์น้ำที่มีความเกี่ยวข้องมากขึ้นกับภาคเหนือของจีน ที่ซึ่งการขาดแคลนน้ำกำลังเข้าสู่วิกฤตที่กระตุ้นให้โครงการที่มีความทะเยอทะยานและมีค่าใช้จ่ายสูงในการเปลี่ยนเส้นทางน้ำจากแม่น้ำแยงซีไปอีกกว่า 1,000 กิโลเมตร
ฟองอากาศของหลังคาและผนังไม่ใช่โฟมธรรมดา
เครือข่ายดูค่อนข้างสุ่มและไม่เป็นระเบียบ แต่มีความสมมาตรอย่างลึกซึ้ง สำหรับ “เซลล์หน่วย” ซึ่งเป็นองค์ประกอบการทำซ้ำพื้นฐาน ประกอบด้วยเซลล์รูปทรงหลายหน้าแปดเซลล์ หกหน้ามี 14 หน้า อีก 2 หน้ามี 12 หน้า และเหล่านี้ประกอบด้วยรูปหกเหลี่ยมปกติและรูปห้าเหลี่ยมไม่ปกติที่มีความยาวด้านและมุมต่างกัน นี่อาจดูเป็นทางเลือกที่แปลก — ต้องใช้แรงงานมากในการสร้างมากกว่าเครือข่ายใดเครือข่ายหนึ่งที่สร้างจากรูปร่างเซลล์เดียวที่สมมาตร อย่างไรก็ตาม โครงสร้างเป็นที่ชัดเจนว่าพื้นที่ผิวทั้งหมดของผนัง ‘ฟองสบู่’ นั้นเล็กที่สุดที่ทราบ
โครงสร้างนี้ถูกค้นพบในปี 1993 โดยนักฟิสิกส์ Denis Weaire และ Robert Phelan ที่ Trinity College ในดับลิน น่าแปลกที่การรวมเซลล์ที่ซับซ้อนของพวกมันเติมเต็มพื้นที่โดยมีพื้นที่ผิวทั้งหมดน้อยกว่าเซลล์หน่วยที่ถือว่ายาวที่สุดซึ่งถือว่าเหมาะสมที่สุด รูปทรงหลายเหลี่ยม 14 ด้านที่ลอร์ดเคลวินบรรยายไว้ในปี 1887 ในทางกลับกัน กลับทำให้ผู้สมัครรุ่นก่อนๆ เห็นว่า ‘เหมาะ’ เซลล์โฟมน้อยที่สุด เช่น แปดเหลี่ยมขนมเปียกปูนและรูปแปดด้านที่ถูกตัดทอน ยังไม่มีหลักฐานทางคณิตศาสตร์ที่เป็นทางการ อย่างไรก็ตาม วิธีแก้ปัญหาของ Weaire และ Phelan ไม่สามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นได้
เมื่อเศรษฐกิจได้รับชัยชนะ อันนี้ค่อนข้างจะเป็นแบบ Pyrrhic: ประหยัดพื้นที่ผิวเหนือโฟมของเคลวินได้ดีที่สุดเพียง 0.3% ซึ่งเป็นการชดเชยเพียงเล็กน้อยสำหรับความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของการประดิษฐ์และการประกอบ อันที่จริง ปัญหายิ่งเลวร้ายลงเพราะการออกแบบ Water Cube เกี่ยวข้องกับการหมุนโฟม Weaire และ Phelan จากนั้นจึงตัดผ่าน ทำให้เกิด ‘ฟองอากาศส่วนต่างๆ’ ที่แตกต่างกันประมาณ 100 ฟอง
บางทีผลลัพธ์ที่แท้จริงอาจเป็นเรื่องสุนทรียศาสตร์ การผสมผสานที่ลงตัวของระเบียบและความผิดปกติทำให้เกิดแรงกระตุ้นที่เย้ายวนสำหรับดวงตา ซึ่งตามที่นักออกแบบชี้ให้เห็น จะเป็นที่พอใจที่สุดจากคู่แข่งในอีเวนต์ตีกรรเชียง Chris Bosse สถาปนิกของ PTW กล่าวว่านักออกแบบชอบ ‘คุณภาพอินทรีย์’ ของโฟม Weaire และ Phelan เมื่อเทียบกับการปลอดเชื้อแบบผลึกของเคลวิน
ดังนั้นแม้ว่าหลักการก่อสร้างหลายหน้าจะจัดวาง Water Cube กับโดมเหลี่ยมเพชรพลอยของ Richard Buckminster Fuller แต่แนวคิดเรื่องการใช้พื้นผิวที่ลดพื้นที่ให้น้อยที่สุดนั้นสามารถเปรียบเทียบได้กับสถาปัตยกรรมของ Frei Otto ซึ่งหลังคาเหมือนเต็นท์ได้รับการออกแบบโดยดูจากรูปทรงของ ฟิล์มสบู่พาดบนโครงลวด เหมาะสมแล้วที่การออกแบบของอ็อตโตถูกใช้สำหรับสนามว่ายน้ำโอลิมปิก ในเมืองมิวนิกในปี 1972
หลักการของโฟมยังทำให้ Water Cube เป็นส่วนหนึ่งของประเพณีสถาปัตยกรรม biomimetic ทำให้นึกถึงรังผึ้งของผึ้ง (ซึ่งเซลล์ที่ประสานกันสองชั้นได้ก่อให้เกิดปัญหายาวนานในการลดขนาดพื้นผิว) และการใช้โฟมเพื่อป้องกันแมลง ตัวอ่อนจากผู้ล่าสล็อตแตกง่าย
