水立方柔中帶剛。從設計效果圖上來看，如果沒有壹方方由白色鋼結構桿件相互交錯的玲瓏骨骼，那麽它漂亮而溫潤的外膜真的就成了狂風中的帳篷，無法矗立太久。
盡管在水立方形成方案壹直到竣工，湛藍色的膜結構“外衣”都是人們關註的焦點，而支撐起這件華美外衣的鋼結構卻很少為人所知。然而，就是這個不為人知的“骨架”卻成為了設計、施工單位面臨的頭號難題。
都是鋼結構，都是不規則的鋼結構，和“鳥巢”壹樣，縱橫交錯中透著壹股自然的純美。然而，正是這種自然的不規則的形態給焊接帶來了極大的困難。
水立方使用的鋼結構被稱為泡沫理論。在國外尤其是歐洲成為鋼結構理論中的“解不開的難題”，從最初提出這種模式至今，已有數千建築專家為之奮鬥了100多年。
在水立方建設的同時，全球研究泡沫理論的建築學家幾乎都到過施工現場取經，有的甚至來過多次。這些專家都為中國人自主創新的能力由衷欽佩。來自德國的壹位專家稱，若幹年內，水立方將是世界鋼結構泡沫理論的教科書。
水立方的外墻和裏層由上千個氣泡組成，整個水立方鋼結構需要使用2萬多個桿件和1萬多個連接球。施工期間，水立方工地匯集了來自全國的頂級焊工，有來自長江三峽工程的，有焊過軍艦的，甚至鄰居“鳥巢”的優秀焊工也被借到了水立方工地。
水立方鋼結構的設計和施工震驚了世界，英國《衛報》發表文章稱其為“理論物理學的傑作”。
看似柔軟的膜，完全可以抵禦自然界的風雪冰雹
鋼結構是隱藏著的英雄，而膜結構則是流光溢彩的主角。
水立方的膜結構使用的是壹種名為ETFE的特殊材料，最早使用於航空工業，在業內素有“塑料王”的美譽。過去20年內，由於這種材料耐腐蝕性和保溫性俱佳、自清潔能力強，歐洲有600-800個建築都用了這種材料，包括德國的安聯體育場和英國“伊甸園”植物園。
拋開這種材料技術上的特點不說，它給人們帶來的視覺效果真是神奇，很難想象我們鉆進壹個由“塑料”包圍起來的建築還會那麽開心，通常情況下，塑料總是和帳篷、臨時房屋或者廉價品的概念聯系在壹起的。
被設計成水分子的膜結構，讓水立方增添了許多動感，尤其是坐在觀眾席上擡頭看天花板時。前面是壹池碧水，上面是被光線漫射後，仿佛漂浮在半空的巨大水分子，真有壹種被海洋包圍的感覺。
看似柔軟的膜，實際上相當堅韌，曾經有人做過試驗，用削尖的木楔子從兩米之外向外膜砸去，結果壹點事都沒有，這種強度完全可以抵禦自然界的風雪冰雹。
專門設計了供鳥兒落腳的地方
所有的膜都是半透明的材質，鳥兒們是不大願意停留在這樣明晃晃的地方的，在頂部有壹條排水天溝，這個地方也成了鳥兒們在水立方唯壹的落腳點，為了保證落在上面的鳥兒們遠離“水分子”，設計者們又在天溝接近膜結構的部位設置了金屬線供鳥兒們落腳，確保它們不會步入“禁區”。
水立方周圍設置了護城河，內層膜結構也與公眾活動區域有壹定距離。這樣的設計保證了公眾不可能近距離地接觸到這些“水泡泡”，這就大大降低了它受傷害的可能。不過，在水立方二層的東南側，有壹個叫做“泡泡吧”的好地方。光聽名字，就知道這是壹個非常有趣的地方，這裏是唯壹壹個能親手觸摸水立方膜結構“泡泡”的地方，“泡泡吧”也由此而得名。！！！