\"水立方\"由中国建筑工程总公司新型节能环保产品、澳大利亚PTW公司、澳大利亚ARUP公司组成的联合体协作设计。回顾\"水立方\"的中标过程，保林认为，\"水立方\"从众多方案中脱颖而出的原因，在于它根植于中国文化的\"方形合院\"，并能与邻近的鸟巢紧密呼应。他指出，\"水立方\"的创意形成并非偶然的想法，而是一个循序渐进的设计思维过程。
\"作为来自悉尼的设计师，我们在设计国家游泳中心的方案时考虑最多的问题是如何体现中国运动场馆的东方特点和中国文化血脉，特别是游泳馆这种形式感和功能性都很强的建筑。\"保林说，PTW在设计之初设想了各种水可能形成的形态，围绕水的主题，同时思考游泳时水波产生的各种变化，意图以一个有机的形体来塑造它。
保林透露，早在设计之初，PTW便与中方合作伙伴中国建筑工程总公司达成了一致，认为国家游泳中心应该是一座高度透明的建筑，这个理念的统一最后促成了\"水立方\"的形成。并且，\"在设计过程中，我们印象最深刻的是中方合作伙伴向我们阐释\'方形合院\'在中国文化的重要性，所以我们对方形建筑作了特别的探索。最后的效果很好，与椭圆形的鸟巢形成了鲜明对比。\"他说。
在PTW接手国家游泳中心投标方案时，国家体育场的方案已经确定为赫尔佐格和德梅隆设计的鸟巢。\"有人认为鸟巢的存在使国家游泳中心的设计变得简单，但也有人认为这项工作更难。于是，怎样与鸟巢在建筑语汇上相互对话、取得中轴线两端两座建筑的平衡成为国家游泳中心设计主要考虑的问题。\"保林说。
\"水立方\"的外形被正式确定为方形后，PTW与中建公司针对它进行了各种理性思考，最终确定了以柔软而坚韧的ETFE外膜作为其外立面。从效果图上看，\"水立方\"与鸟巢对比强烈。\"鸟巢强势，水立方优雅；鸟巢是椭圆形的，外立面边缘平滑，而水立方是方形的，棱角分明；鸟巢内部的座椅是红色的，颜色鲜艳，而水立方从外面看是泛着蓝光的冷色调。可以说，鸟巢是男性化的，水立方则对应地呈现出女性化的特质。\"保林说。
开尔文定律
\"水立方\"被确定为国家游泳中心的方案后，一些专家和媒体评论它的形态过于随意，尤其是外部的ETFE膜。保林特别在讲座上指出，\"水立方\"看似随意闲散，其实体现了一个精密而理性的设计过程。
PTW在讲座现场展示的一张设计早期的幻灯片显示，尽管当时建筑表面的材料问题还没有解决，但设计师已经比较一致地将目光锁定在\"水泡\"上，这激发了大家最终的设计灵感。\"我们想到了有机细胞的天然图案以及肥皂泡的形成，希望观众坐在建筑里面，能体会到水的运动产生的各种形式，由此产生一种身处水中流动的感觉。\"保林说，\"最后终于发现能够支撑较大跨度的水泡是一种合适的有机结构，思路走到这一步时，所有设计师都非常激动。\"
而PTW的合作伙伴ARUP公司的主要工作则是将\"水泡构思\"转化为3D结构图，他们思考如果将\"水立方\"视为一个可以细分为若干均等部分的三维空间，何种形状能够保证界面接触面积最小？最终设计人员发现，19世纪末英国物理学家开尔文发现的开尔文定律能解释这个问题：14边形的三维结构球体组成的结构接触界面最小，后在经过1993年英国的两位科学家对其进行研究和改进后，使得界面接触面积又缩小了3%。
\"泡沫理论\"最终帮助\"水立方\"形成了复杂的节点，成为其庞大的钢结构体系的依托，代入软件中，成为精确的模型。
\"泡泡墙\"
被戏称为\"泡泡墙（Bubble Wall）\"的ETFE膜在此时进入PTW的视线，因为它足够坚硬，非常适用于环境苛刻、温度敏感的游泳场馆，同时又是透明的，满足了PTW要求\"水立方\"高度透明的设计原则。
\"虽然ETFE是第一次进入中国，但实际上在国外建筑界已经应用了几十年，技术已经相对成熟。\"托比・王说。在国外，ETFE多数应用于温室外立面，温室对环境和温度的要求与游泳馆类似。此外，赫尔佐格和德梅隆设计的德国慕尼黑安联体育场也应用了ETFE。
应用于\"水立方\"之上的ETFE为双层结构，效果也与温室类似，冬日光线照进来时，可以保证室内温度；而夏天可以通过双层结构引入通风系统，并在建筑下部安装1米多高的百叶通风口，原理类似于呼吸幕墙。冬天关闭，夏天开启，保证冬暖夏凉。
\"水立方\"的建筑面积约8万平方米，高约30米，使用的ETFE共由3000多个气枕组成，覆盖面积达到10万平方米，展开面积达26万平方米，是世界上惟一一个完全由膜结构来进行全封闭的公共建筑。工程建设方ARUP公司在对许多材料进行了一系列实验后，最终判定这种膜是最适合\"水立方\"的，随后对参数进行了优化，调整了膜的设计。气枕将通过事先安装在钢架上的充气管线充气。整个充气过程由电脑智能监控，根据当时的气压、光照等条件使气泡保持最佳状态。
据保林介绍，\"水立方\"顶部的气枕膜层数已达4层，而墙体的膜则在2~3层之间。若顶层只有两层膜，下雨天\"水立方\"内的人就会感到头上有\"打鼓\"的感觉，在增加膜之后，雨点敲击顶部薄膜的声音就不会再对室内的正常使用造成影响。而ETFE的强度也被反复检测，结果表明即使在冰雹天气使用也没有问题。
保林还透露，澳大利亚昆士兰一家请PTW做设计的公司看过\"水立方\"后，特别要求他们在设计中也使用ETFE，并从墨尔本空运了大量ETFE过去。\"水立方\"帮助PTW赢得了更多他们在澳大利亚本土的建筑项目。
中方设计师王敏：进行特殊处理 外层膜采光好
这里是现场安装组，第1437块，编号388，安装准备工作完毕，外层膜结构，第1437块膜开始安装。\"
随着现场工程人员振奋而激动的声音，2006年12月26日的11点10分，国家游泳中心(水立方)外层膜结构的安装工程正式开始。国家游泳中心是第29届奥运会游泳、跳水、花样游泳比赛的场馆，也是唯一一座全球华人捐资修建的奥运场馆。40分钟后的11点50分，最后一块外部膜结构的安装顺利完成，\"水立方\"的绝美身姿也完美呈现在了人们的面前。
关于\"水立方\"独特的膜结构外层，很多关心北京奥运会进展的国人都感到非常好奇，作为\"水立方\"的设计者，王敏也现场解答了人们的不少疑惑。
50平方米的气枕重量为50公斤，施工人员用临时的安全绳把气枕展开，对好各个边，再用螺钉固定在四周边上，整个安装花了40分钟的时间。 现场施工人员介绍：“每个泡泡都是一个独立的充气系统，一个气枕十分钟即可充气完毕。” 建筑外墙由3000多个气枕组成。而膜单层厚度为0.3毫米，气枕里面所充的是经过过滤的普通空气。 “水立方”计划总投资1亿多美元。这也是唯一一座由港澳台同胞和海外华人捐资建设的大型奥运体育设施。目前捐款已超6.5亿元人民币。这些捐款中，最大的一笔就是霍英东捐出的２亿港币。 据悉，“泡泡装”穿上后，将转入内层气枕安装和精装修阶段。 国家游泳中心的设计四大环保特点 第一个特点是清洁能源的合理高效利用 水立方可吸收太阳辐射和减少热量损耗，池水加热所需52%的能源由清洁能源供应。白天能够有效收集热量，夜晚热量被释放到建筑物内部 第二个特点是充分利用了自然通风和自然采光 水立方游泳馆内的不同区域可以实现分区温度、湿度控制，为运动员和观众提供舒适的室内环境 第三个特点是水资源的合理回收利用 充分考虑雨洪利用和中水回用，地面排水系统和景观绿化密切结合，最大限度地有效利用和再利用水资源，保护当地水环境 第四个特点是选用了新型环保节能产品。 建筑材料、装修材料及制成品均选用节能环保型产品，以尽可能减少对室内外环境的污染 背景资料 为了防止小鸟“登陆”把泡泡外膜啄破，水立方表面沿着每个泡泡的六边形外围都安装了钢丝材质的“防鸟线”。 根据鸟类的习性，小鸟一般不会直接落在膜上，只能寻找“防鸟线”着陆。由于“防鸟线”很细小鸟抓不住，也就无法着陆。
