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2006年11月，杭州提出规划建设奥体中心的设想。2008年6月，备选的五个设计方案出炉并亮相浙江展览馆。2009年，滨江区七甲闸村拆迁，奥体中心奠基开工。奥体中心并非专门为亚运会而建，而是早在杭州申办亚运会前就已启动建设。

2010年1月，“大莲花”打下第一根桩。2012年底，“大莲花”混凝土部分全面结顶。2017年12月28日，“大莲花”通过竣工验收。2019年8月，“大莲花”完成首秀，并投入使用。

2009年，杭州奥体中心网球中心所在地还是一片农田。2015年，“小莲花”才出施工图。2017年，“小莲花”正式奠基开工，同年7月完成固定罩棚钢结构合拢。2018年，“小莲花”首次公开亮相。2021年9月，“小莲花”完成竣工验收。2022年1月，“小莲花”通过赛事功能综合验收。

杭州奥体中心“大小莲花”位于钱塘江畔的杭州市滨江区，由杭州奥体中心体育场（“大莲花”）与杭州奥体中心网球中心（“小莲花”）组成，二者遥相呼应。连接杭州奥体中心各场馆的廊桥已实现连通。“大莲花”位于杭州城市新中心，距离亚运村约3公里。

园区内除田径比赛场及网球比赛场、训练场外，还配备田径训练场1片、室外篮球场2片、室外排球场2片、室外羽毛球场4片以及室外网球训练场10片。部分全民健身场地于2022年6月28日起面向公众开放，可通过预约使用场馆外场的篮球、网球、羽毛球和田径场等场地。园区内的户外运动场地已实现线上预定、约球、先享后付、公益时段免费运动等服务。

2022年6月底，奥体片区迎来街区“微更新”，完善道路路面、口袋公园和公共设施。2022年7月，奥体中心“最后一公里”体验区建设项目完工，在距离主场馆半径1公里范围内打造了面积约1.88平方千米的亚运文化体验区、亚运生活体验区、亚运风情体验区和城市创新体验区。

园区内有超10万平方米的“莲荷里”项目，结合“大莲花”IP，形成社交、娱乐、运动一体的商业空间。“大莲花”还拥有10多万方地下商业，周边规划有星级酒店，亚运会后将被打造为体育主题的商业综合体。

杭州高新区（滨江）正推进“杭州市滨江奥体中心”景区建设，该项目是浙江省首个“场馆景区化”的4A级景区，将建设游客中心、火炬公园及智能化设施。游客在“大小莲花”观看体育比赛和演唱会时，可使用景区内的配套服务。园区涵盖“大莲花”“小莲花”等体育场馆、全民健身场地、火炬公园、商业配套和景区设施，形成“场馆+公园+商业+景区”的复合布局。

“大小莲花”均已获得中国钢结构金奖，其中主体育场（“大莲花”）荣获中国工程领域最高奖项鲁班奖，网球中心决赛馆（“小莲花”）悬挑端上的可旋转开闭屋盖被评定为世界首创。

浙江大学罗尧治团队完成的“现代空间结构体系创新、关键技术与工程应用”项目获2020年度国家科学技术进步奖一等奖，相关技术应用于上海世博轴、中国天眼FAST及“大小莲花”。

奥体中心建成“大小莲花”数智管理舱，运用数字孪生技术链接整个“大小莲花”区域内的50个弱电系统、2万多个设备、8万多个设备单元，可实时监测能耗并自动调节，全馆能耗可降低10%以上；数智管理舱可自动统计水电气和碳排放量，智慧能耗管理平台可提出智能能耗管控方案，一年节省费用上百万元；园区还提供AR导航、智能检票闸机、线上订场等服务。AI导航误差在1米以内，可跨区域、跨楼层找车、找座位、自助贩卖机、母婴室；地下停车场12.2万平方米，地上地下车位3000个；165个智能化检票闸机完成智慧化升级；户外运动场地支持约球、先享后付、公益时段免费，网球场提供自动发球机，足球场提供智能足球运动数据。

场馆群夜景灯光以“绢白润青”为主色调，通过均匀柔和的泛光照明突出莲花造型，并针对“大莲花”第五立面缺失、暗区较多等问题定制灯具，兼顾节能与防眩光。该夜景灯光提升项目覆盖面积约1.54平方公里，包含大小莲花及连接河道、景观，通过定制透镜配光角度和防眩光装置，解决眩光及光污染问题。