معماری از پی­تی­دابلیو، آروپ و سی­‌اس‌­سی‌­ای­‌سی
متن از اَلکس پَسـتِرنَک
پکن، چین، 2007-2004

National Swimming Center
Architecture by PTW, ARUP, and CSCEC
Text by Alex Pasternack
Beijing, China, 2004-2007

آنها کار خود را با ایده­‌ی یک جعبه­ ساخته شده از حباب که یک سری استخر شنا را در بر گرفته آغاز کردند. این کانسپتِ اوّلیه خیلی زود نزج گرفت، و خیلی زود هم حمایت همه را جلب کرد. امّا بعد از مدّتی معلوم شد که عملی کردن آن کار آسانی نیست. در طول سه ماه تابستان سال 2003، تیمی از معماران استرالیایی از شرکت پیتی‌دابلیو، آروپ، و مهندسی و ساخت­‌وساز دولتی چین (CSCEC=China State Construction and Engineering) روی بیولوژی انقلابی، هندسه­‌ی رمزآلود قرن نوزدهم، و آخرین تکنولوژی مُدلسازی کامپیوتری تحقیق کردند، در حالی که آخرین مهلت برای فرستادن طرح برای شرکت در مسابقه­‌ی طرّاحی مرکز ملّی شنا، ورزشگاه اصلی مسابقات شنای المپیک 2008، به­‌سرعت نزدیک می­‌شد.
تیم طرّاحی، همان موقع می­‌دانستند که «آشیانه‌­ی پرنده»ی هرتسوگ و دومورون برای استادیوم ملّیِ مجاور برگزیده شده است. تریسترَم کارفرا (Carfrae) مدیر گروه آروپ، اینگونه به یاد می‌­آورَد: «ما می­‌خواستیم طرحی متفاوت از طرح هرتسوگ و دومورون خلق کنیم. طرح آنها گرد و قرمز بود، به همین دلیل طرح ما باید آبی و جعبه‌­مانند می­‌شد.» از آنجایی که استخرهای شنا باید در بیشتر ماه‌های سال گَرم شوند، تیم متوجّه شد که یک گلخانه ــ ساختمانی که انرژی خورشیدی را جذب و حفظ می­‌کند ــ برای این کار بهترین و مناسب­ترین سازه خواهد بود. همین امر منجر به خلق ایده‌­ی پوسته­‌ی یکپارچه­­‌ی دیوار و سقف شد، که می‌­بایست شفّاف باشد. شیشه انتخاب مناسبی نبود، چون در داخل ساختمان نوعی آکوستیک ایجاد می­کرد که باعث پیچیدن سر و صدا در سالن می­‌شد. برای همین تیم تصمیم گرفت از ETFE که نوع شفّاف تفلون پلاستیکی است، استفاده کند. این مادّه، علاوه بر این که به‌­لحاظ آکوستیک شفّاف است، بسیار سبُک و به شکل قابل توجّهی محکم و مقاوم است ــ حتّا در مناطقی که ضخامت آن تنها 2/0 میلی‌متر باشد.

گروه با الهام از فُرم‌ها و الگوهای موجود در طبیعت، کار طرّاحی را آغاز کرد. آنها به سرعت به سراغ ایده‌­ی حباب‌های کف صابون، و اتّفاقی که هنگام کنار هم قرار گرفتن حباب‌ها می­افتد، رفتند. در ابتدا، طرّاحان سعی کردند با کنار هم قرار دادن استوانه­‌ها سقف و دیوارهایی تخت بسازند، امّا از فضاهای خالی بین استوانه­‌ها و تغییر ناگهانی و نامناسب از استوانه‌­های عمودی (برای حمل سقف) به استوانه‌­های افقی (برای حمل دیوارها) راضی نبودند. در جستجو برای یافتن بهترین شیوه برای تقسیم فضاها به سلّول‌هایی هم‌­اندازه با حدّاقل مساحت تماس بین آنها، طرّاحان به راه حل‌هایی برخوردند که در قرن نوزدهم توسّط فیزیکدان بلژیکی ژوزف پلاتو و ریاضیدان انگلیسی ؤیلیم تامس کِلوین، و همچنین فیزیکدان ایرلندی دِنیس ؤیری (Weaire) و همکارش رابِرت فِلِن (Phelan) در اواخر قرن بیستم ارائه شده بود. نهایتاً، تیم از ایده‌­های ؤیری و فِلِن سود جست، و پوسته‌­ی ساختمانی‌­ای را طرّاحی کرد که از سلّول‌هایی تشکیل شده بود که 14 یا 12 وجه داشتند. کریس باس توضیح می­‌دهد: «ما می­‌خواستیم اُلگوی حباب‌ها تصادفی به نظر برسد، و نه تکراری.» باس از یکی از معماران پروژه برای شرکت پی‌­تی‌­دابلیو بوده و اکنون دفتر معماری خودش در سیدنی به اسم لابراتوار معماری آینده‌­نگر (لاوا) (LAVA=Laboratory for Visionary Architecture) را اداره می­‌کند. با استفاده از هندسه­‌ی ؤیری­ـ فِلِن، گروه طرّاحی پوسته­‌ای را خلق کرد که از 4,000 حباب ETFE تشکیل شده بود که طول برخی از آنها به 9 متر می­‌رسید، با هفت اندازه­‌ی مختلف برای سقف و 15 تا هم برای دیوارها.
یک قاب فضایی که در محلِّ سایت، از 22,000 تیوب فولادی، که در 12,000 نقطه به هم متّصل شده‌­اند، ساخته شده که حباب‌ها را در جایشان نگه می­دارد و یک سازه‌­ی بدون نیاز به ستون را می‌­سازد که دهانه­‌هایی به طول 120 متر (از هر طرف) دارد. قاب سه‌­بُعدی بی­‌جهت است ــ بدین معنی که بالا و پایین، و یا چپ و راست ندارد ــ که برای مناطقی با احتمال زیاد وقوع زمین­‌لرزه‌­ی، مانند پکن، بهترین حالت ممکن است. گرچه، آب استخر درون ساختمان که موادِّ شیمیایی به آن افزوده می­‌شود و نیز هوای آلوده­‌ی بیرونْ عواملی خورنده‌­اند. بنابراین، تیم طرّاحی قاب فولادی را درون حفره­‌هایی متشکّل از دو لایه­‌ی ETFE ی بالشتک­‌مانند قرار داد. برای سقف، این حفره 6/7 متر عمق دارد، و برای دیوارها نیز 6/3 متر.

این طرح، که به آن «مکعب آبی» (‘Water Cube’) می­‌گویند (گرچه که در واقع جعبه‌­ای است به مساحت 178 متر مربّع و ارتفاع 31 متر، و نه مکعب) نظر هیئت داوران را به خود جلب کرد، و در مسابقه برنده شد. این ساختمان، که اوایل امسال (سال 2008) تکمیل شد، ظاهراً روی آب شناور است؛ این به علّت استخری است که دور ساختمان را احاطه کرده و آب­‌شیب ملایمی که کنار شالوده­‌ی بنا را می­‌شوید و به درون استخر می‌­ریزد. در داخل بنا، تمِ حباب‌ها با دایره­‌هایی که روی زمین لابی اصلی حک شده‌­اند، ادامه پیدا می­‌کند.

ساختمانْ سه استخر شنا را در خود جای داده است که در قسمت شمالی در یک ردیف قرار گرفته‌­اند و یک پارک بازی‌های آبی نیز در قسمت جنوبی قرار گرفته است. بازدیدکنندگان حس می­‌کنند در داخل آب شناورند. نور خورشید از بالشتک‌های ETFE رد می­‌شود و به درون ساختمان «جریان» می‌­یابد؛ این بالشتک‌ها از بیرون با خمیر شیشه‌­گری آبی (blue frits) و از داخل با خمیر نقره­‌ای (silver frits) پوشانده شده‌­اند که بار نور وارده را کاهش دهد. در جاهایی که درخشش و گرما باید کاهش یابد، این قسمت‌های پوشیده از خمیر شیشه‌­گری افزایش یافته‌­اند و تا %90 سطح را می‌­پوشانند؛ و در جاهایی نیز که نیاز به نور و گرمای بیشتری دارد، این مادّه تنها تا %10 سطح را می­‌پوشاند. به گفته­‌ی آروپ، لایه‌­ی ETFE با کاهش نیاز به استفاده از نورپردازی الکتریکی و منابع تولید حرارت مکانیکی، مصرف انرژی را به میزان %30 کاهش می­‌دهد. و درست مثل تفلون، چیزی به ETFE نمی­‌چسبد، بنابراین بعد از هر باران، گرد و خاک و کثیفی شسته می‌­شود. (البتّه ناگفته نماند که در ماه آوریل، بعد از اینکه کف‌های بتنی ساختمان پولیش خوردند، ارتش کوچکی از کارگران که از طناب‌هایی آویزان بودند، داخل بالشتک‌ها را تمیز کردند، گرد و خاک به همه­‌جا پراکنده شد.) منافذ بین حباب‌ها را می‌­توان در زمستان برای نگه داشتن گرما در داخل بست، و در تابستان گشود تا دمای داخل کاهش یابد. طرّاحان مصرف انرژی را با نصب سیستم تهویه در زیر صندلی‌ها در قسمت‌های نشستن تماشاچیان و پایین­‌ترین لایه‌­های هوا ــ جایی که مردم می‌­نشینند ــ باز هم کاهش دادند.
چراغ‌های ال‌­ای­‌دی درونِ هر یک از 4,000 حباب نصب شده؛ این به مدیران ساختمان اجازه می‌­دهد که سطح «مکعب آبی» را با هر ترکیب رنگی دلخواه روشن کنند. امّا تیم طرّاحی امیدوار است که آنها تنها از رنگ‌های مرتبط با آب (aqua) استفاده کنند: طیف‌هایی از رنگ‌های آبی و سبز. باس می‌­گوید: «ما انتظار داریم طوری از رنگ‌ها استفاده شود که افه­‌ی رنگیِ زیر آب را خلق کند.»
به نظر می‌­رسد که این ساختمان از نظر رسانه‌­ها و عامّـه­‌ی مردم چین یک موفّقیّت محسوب شده باشد. هزار کیلومتر آن‌طرف‌­تر، در شهر نینگ­بو (Ningbo) هزاران چینی از دوستان خود که در جلوی مُدلی از «مکعب آبی» ایستاده‌­اند عکس می‌­گیرند؛ این مُدل برای تبلیغ یک شرکت تولید ماءالشّعیر ساخته شده است! مقاومت کردن در برابر ساختمانی که دینامیک سیّال حباب‌ها را با هندسه‌­ی دقیق یک جعبه‌­ی غول­‌پیکر ادغام کرده، بسیار مشکل است.