这座外表犹如波光粼粼湖面的建筑在世博浦西园区的企业馆中格外引人瞩目。建筑外表随着风力大小的改变而发生变化，非常神奇。这座场馆的设计者团队是曾设计过国家游泳中心（水立方）的中建国际设计（CCDI设计集团）团队，建筑师们延续了对“水立方”的情感，把这座方方正正的场馆称之为“电立方”。

　　国家电网馆设计方CCDI设计集团（中建国际设计）主创人员向记者揭开本届世博会国家电网馆的神秘面纱，详细解读世博会电网馆中所隐藏的建筑、结构、节能设计奥秘。这个优秀的建筑师团队是在继北京奥运上创造了“水立方”、全运会主场馆“东荷西柳”的创意奇迹后又一次在中国重量级盛典上华丽亮相。

　　建筑看点――风铃片铺满“电立方”

　　路过“电立方”的人都会被它的外立面所吸引。这个又有着“悬浮魔盒”名字的方形建筑外观被风铃片铺满。微风吹过，建筑立面将随风一起舞动，宛若平静的湖面打破成涟漪，颠覆了建筑立面传统的厚重感，带来全新变幻的外观效果。

　　风铃片的覆盖使整个“电立方”变得轻盈，每时每刻都会随着周边环境的不同，变幻出不同神奇外观效果，所有这些效果都是在自然风的吹拂下实现。

　　到了晚上，风铃片下的LED屏在夜间闪烁，传递了神秘、梦幻的视觉效果，加上夜间风铃片同样也会随着自然风形成不同的外观，两者相叠加，让所有观众在室外就领略到国家电网馆的非凡魅力。

　　CCDI主任设计师、国家电网馆项目设计师陈宇告诉记者，国家电网给人的第一印象就是遍布祖国各地的高架铁塔，正是有了这些铁塔才能将源源不断的电能从各个发电站输送到了千家万户。因此在建筑的其他立面设计采用了斜向交叉网格的形式，这种斜交叉的网格形式与高架铁塔的斜交叉钢架一脉相承，使人们看到场馆就能感受到电网所传递的能量与信息，使场馆具有了电网特有的企业形象和特征。

　　节能看点――“借光现身”做到极致的外立面照明

　　谈到“电立方”的外立面造型设计时，CCDI机电副总工程师、国家电网企业馆机电总负责人毛红卫骄傲地说：“除了好看，‘电立方’更在节能方面有自己的理念，我们敢说这一点是上海浦西8个企业场馆中最为特别的一个。”

　　毛红卫说，在做外立面造型设计之初，设计团队已经意识到，在世博会这一争相斗艳的舞台上，各个企业所建设的场馆一定是一个比一个亮。LWD灯和屏幕的大量使用是再自然不过了。于是，设计师们选择了与众不同的做法，“借光现身”。

　　在“电立方”的外表面上，设计师们用可以发生反射的铝箔来拼接一块块金属板，每一块金属板的表面又布满了风铃片。这样，整个建筑物可以通过反射周围的光线而显现自己，夜晚看上去，一个个发光的线条，阡陌纵横地勾勒出“电立方”的外部轮廓，很美却很内敛。

　　“设计理念出来了，实现它却不是一件容易的事”，毛红卫谈到。设计师们担心铝箔的反射率过高，会影响到建筑物周边司机师傅的驾驶。于是就用2米×2米的模型在现场做实验，对材料进行进一步的研究。在铝箔的背后放上小窟窿，这样一来就会发生漫反射；然后再实测行车的安全性能，最后才找了最佳的解决方案。

　　“当然，在外立面的内部，我们还是镶嵌了一些LED灯，当周围没有灯光可以借到的时候，自己也要发一些光。” 毛红卫介绍到，“目前，人们对‘电力方’外立面设计的反响都很好，虽没有大富大贵的感觉，但达到了照明的要求，又降低了能耗。”

　　此外，毛红卫还向记者透露。“在世博会之后，构成‘电立方’的中国建筑金属结构信息网、建筑立面采用玻璃及穿孔铝板的双层幕墙体系及部分聚碳酸脂板均可实现回收再利用。”

　　人性化看点―― 舒适等候区

　　在记者看来，在“电力方”中最为称奇的还要数设计师们对建筑的人性化设计。

　　国家电网馆的设计师们之前分别参加过北京奥运场馆的设计。在奥运场馆开放期间，设计师们发现在企业馆外面等候排队的人要格外的多。特别是在一些企业馆门前，即使骄阳似火，小孩子们为了进到里面可以拿到他们喜欢的赠品，都乐此不疲地坚持。“在上海世博会上，这种场景不是又要发生了？而且世博会的状况也许要比奥运会更为严重。”因为从气候长来讲，上海不仅比北京普遍温度要高很多，而且上海世博会要从5月展览到到10月，跨国了整整一个夏季，排队等候的人群更容易中暑。

　　在上海夏季的室外，到底有多少小时就会让人感觉不舒服甚至出现中暑等不安全情况呢？

　　为了搞清这一问题，CCDI 的设计团队查遍国内所有的标准规范，并没有找到这样一份能表述全国各地在何种温度、风速、湿度、热辐射曲线条件下，人在室外会感到不舒服的时间极限。于是，研究人员又把调查转向国外标准。开始，他们找到了一份美国室外舒适度标准，然而室外踏青、烧烤、吊床休闲等类似的娱乐方式，因为心境愉快，所以即便人们在户外暴晒很长的时间也不会感到不舒服。然而上海世博会内等待的环境不会那么悠闲和舒适，如何界定不安全的等待区域？于是研究人员又找到了美国军人的训练标准，最后确定了一个比美国军人训练标准要高，比美国户外舒适标准要低的标准方案。

　　为了得到了明确的数据，CCDI的机电团队查找历史数据，进行了严谨的科学分析：世博会展示期5月1日至10月31日总计184天，按每日9:00―18:00有太阳直射考虑，共计1840小时。 通过历史数据分析，设计师得出：在世博期间，不满足舒适小时将会达到901小时左右，为世博期间小时数的20%，不满足人们安全小时为203小时左右，为世博期间小时数的5%。这组数据是令人担忧的，设计师们必须在国家电网馆设计等候区的设计上使它的数值减至最低。

　　为何不在建筑物里设置等候区呢？于是设计师们把整个国家电网馆抬了起来，采用“建筑自遮阳”，为排队等候进入场馆的参观者遮阳挡雨。被抬高的“盒子”不仅解决了遮阳的问题，从视觉上更是让这个盒子“漂浮”了起来。

　　考虑到无风期等候区的通风问题，设计师们采用了在国外曾采用过的增强型通风系统，也就是太阳能集热器加热天井内空气，利用热压形成自然的太阳烟囱拔风效果。在太阳烟囱作用下，静风期人员等候区域的风速会达到0.12米左右/秒，始终保持微风习习，让参观者不必为在闷热的高温环境下排队而担忧。

　　此外，国家电网馆还采用了细水雾降温系统降温，使人员等候区空间的温度能够进一步下降，特别是相对湿度较低而气温较高的天气，阳光辐射强烈的正午，喷雾降温所起到的作用更为明显，可降温1～2℃。细水雾降温加大了通道与天井上部空气的温度差，增强了通风效果。

　　“不要小看对建筑节能技术的整合”，毛红卫说道，“就是这套 ‘遮阳+自然通风+太阳烟囱+喷雾降温’整合在一起的集成设计，不仅大大改善了参观者排队等候入场的舒适度，更将节能环保理念发挥到了极致”。这些措施使世博会期间统计不满足舒适小时数从901小时（20%）降至381小时（9%），不满足安全小时数从203小时（5%）降至48小时（1%）。

　　结构看点――结构建筑相互呼应，功能形式完美结合

　　建筑的美妙构想都会由结构来帮助实现，这么一个奇妙的建筑通过采用许多先进的结构技术使之实现，也是结构技术的浓缩。

　　CCDI结构事业部副总经理、国家电网企业馆结构总负责人赵旭千表示，结构主体采用交叉柱网，与建筑楼屋盖结构共同形成了空间结构，正交斜放的四边形空间刚架结构实现了建筑师对外立面的构想。而且建筑四角没有设立角柱，使得外立面的交叉网格更加流畅；主立面没有常规建筑的楼层水平构件，保证了建筑立面构想的完整实现。

　　整个建筑的主体中国建筑金属结构信息网外墙采用四边形正交斜放柱网，楼、屋面跨度较大处采用双向正交上承式平面桁架，楼、屋面跨度较小处采用实腹井格梁。桁架上弦为轧制H型钢，下弦和腹杆均为圆钢管，井格梁采用焊接H型钢梁。楼面采用压型钢板混凝土组合楼面，屋面采用彩钢板屋面，屋面满布水平支撑。楼面、屋面以及正交斜放柱网共同组成一个空间的抗侧力结构体系。

　　支承魔盒的四根钢柱均采用箱型截面，采用埋入式刚接柱脚；魔盒共6个面，每个面均采用双向双层正交空腹平面桁架，在魔盒的每个棱边均布置支撑对边缘构件进行加强，6个面的桁架结构以及支撑共同组成一个空间的刚架结构。由于魔盒采用了空间结构，因此内部无支撑构件通过，保证了魔盒内部空间的完整与开畅。同时魔盒内部有一16m跨度人行天桥，采用平面张弦梁结构，展示了结构的美感。

　　低碳看点――多项技术综合运用，绿色环保低碳节能

　　设计充分考虑世博其间上海的气候状况，结合场馆的实际需求综合考虑，采取多种手段实现低碳节能的目标。

　　在空调方面，场馆内部因人员密集，因此新风比例较高，根据场馆内实际情况设计了针对企业馆的气流组织方式。按照常规做法，建筑需要设排风系统将室内的空气排出以保证新风进入，而本设计中考虑采用入口门厅敞开方式代替传统的排风系统，敞开门厅所流出的空气冷量与排风系统带走的空气冷量一致，不会造成多余的能量流失，还能将排风系统自身消耗掉的能量节省下来。同时采用此方式不仅能满足新风排风功能上的需要，也能满足入口内凹门厅人员舒适度的需要：与架空排队等候区不同，入口内凹门厅为建筑内的灰区域，为通风死角，敞开门厅压出的大量有一定冷量的空气刚好保证了这一区域的舒适性，结合架空排队区的通风系统、细水雾降温系统，充分满足参观者在电网馆等候参观离馆全过程的舒适性。

　　CCDI电气副总工程师、国家电网企业馆绿色照明负责人李兴林说，建筑主立面“魔盒”的绚丽效果日间也是不需要任何能量完全通过自然风实现的，也夜间效果由于采用的是大间距的LED灯阵因此也将能源消耗降至最低。

　　在建筑材料方面，结构体系采用了中国建筑金属结构信息网形式，建筑立面采用玻璃及穿孔铝板的双层幕墙体系及部分聚碳酸脂板，所有这些材料都是可回收再利用的。

　　同时建筑采用了多种新技术实现节能减排的目标，建筑立面将太阳能光伏系统结合其中，不仅形成了机具科技感现代感的建筑立面效果，而且总面积约800平方米的太阳能系统为建筑提供了部分所需的电力。光导照明将阳光利用光导纤维引入室内，在VIP区域和展示区内演示其效果，向参观人员推广生态环保的理念。

　　项目管理看点――跨专业多领域配合

　　由于世博会的特殊性，项目注定是一个不同以往的跨行业多领域配合的综合性项目。CCDI的设计师们更是在这个与传统建筑项目不同的项目中加入了更多与策划、展示、运营方的沟通。

　　CCDI国际业务室负责人、国家电网企业馆项目经理阎立新告诉记者，首先设计团队采用了一种新的建筑设计技术――BIM来解决建筑专业内部的各种碰撞问题。BIM是Building Information Model的英文缩写，即建筑信息模型，通过参数化的建筑模型将建筑实际的各个阶段、系统、细节等体现出来。BIM技术的使用很好的将原来二维的图纸变成了三维的模型，各个专业的信息更加清晰、一目了然、减少了碰撞，而且在与业主沟通和现场施工的过程中，可视化的模型使沟通更有效率。

　　在基本解决了建筑内部的功能问题后，及时有效的将最新的建筑部分资料提交给展示、运营方，同时组织多次沟通，听取反馈意见，在遵循建筑法规要求的前提下调整图纸，以保证场馆建筑能满足各方面的使用需要。

　　综合了各方意见要求的图纸交付现场施工单位后，设计团队考虑到项目的特殊性，根据实际要求安排人员定期到现场进行施工配合，由于项目的多专业跨领域性，同时采用了大量的新技术，因此现场服务任务繁多，设计团队克服配合时间周期长、技术难度大创新度高等各方面困难，在业主方的协调保障、果断判断、全力支持下，保证了场馆建设在预定的建设周期内高质量的完成。

　　专题：2010年上海世博会