2019年初，杭州面向全球启动京杭大运河博物院建筑概念性设计方案征集活动，要求设计单位“有全球知名城市博物馆类文化地标性项目业绩；同时，获邀设计单位负责人必须主持并直接参与设计全过程”。尽管条件如此“苛刻”，但杭州的魅力还是吸引了近30多家知名设计单位前来应征。最终，三家事务所入选。
赫尔佐格和德梅隆国际设计公司
代表业绩：成都国家体育馆、德国汉堡易北音乐厅、英国泰特现代美术馆和扩建
设计理念：设计灵感由大运河水道而生，依山面水，如画中水墨一笔横空出世，一览运河壮丽美景。运河的水、河畔的树和杭州的天空映照在博物馆水晶般的表皮上，互相辉映。其上下留白是城市新空间、景观新景色，寓意运河两岸壮丽的风景和无限的可能，上部的空中花园和下部开阔的城市客厅将创造一个丰富多彩的城市空间，谱写一曲中国梦的文化乐章。
扎哈·哈迪德事务所
代表业绩：国立二十一世纪艺术博物馆（意大利，罗马）、广州歌剧院（中国，广州）、伊莱与埃德斯·布洛德艺术博物馆（美国，东兰辛市）
设计理念：建筑的形态取意历史建筑原型以及大运河沿线的工业遗存和景观形态，犹如一艘有着独特文化和创新生态的大船，承载中国文化遗产的内涵，提供了独特的文化和生态创新通道。外部广场与运河、河畔景观相结合，使人与艺术以及互动式互动展品在悠闲而充满活力的运河融合在一起。
戴维·奇普菲尔德事务所
代表业绩：新博物馆和詹姆斯西蒙画廊、良渚博物院、现代文学博物馆
设计理念：设计灵感来源于水、石、植物元素的结合，将威尼斯建筑的概念引入杭州，博物院伟岸的身姿伫立于运河之上，场地内设置水系，与古老的大运河水域形成博物馆岛，博物院位于运河之初，大气磅礴而富有魅力，与位于运河终端的颐和园的深沉历史之美遥相呼应，打造出独具特色的地形样貌，以一方园林赞美水、生命以及人类对环境的担当。
中标设计方案极具艺术感，呈“悬浮”视效
2019年12月，京杭大运河博物院建筑概念性设计方案国际征集结果公示、设计方案出炉。最终由来自瑞士的赫尔佐格和德梅隆事务所设计的方案成为京杭大运河博物院的建筑蓝图。
“我们希望通过大城北的建设，带动运河杭州段的发展，让杭州段在大运河中的地位，能够达到八达岭在长城中的地位。十大项目中的京杭大运河博物院，是独特的、有代表性的，而且是十个项目中唯一的地标建筑。”市运河集团相关负责人说。
中标的赫尔佐格和德默隆建筑事务所的方案，设计灵感来自大运河水道，从西向东看去，腰间一道“玉带”，外立面由弯曲的玻璃组成，与波光粼粼的运河水相得益彰。中央的白色建筑像山，整体看起来是“依山面水”的格局。上面有空中花园，下有腾空的开阔空间作为城市客厅，很适合作为市民休闲的公共空间。
“鸟巢”设计团队，同时也是获得京杭大运河博物设计方案第一名赫尔佐格和德梅隆事务所提出的概念是——“悬停”，就是在大运河之上建造一座悬浮的博物馆。
中央的白色建筑像山，整体看起来是“依山面水”的格局。上面有空中花园，下有腾空的开阔空间作为城市客厅，很适合作为市民休闲的公共空间。
2020年4月21日，杭州市公共资源交易网上发布了《中国京杭大运河博物院（暂名）项目设计》的招标公告，本次招标的内容和范围主要是在已有概念方案基础上开展方案设计完善、初步设计和施工图设计（含BIM设计）。
京杭大运河博物院位于杭州大城北核心示范区中部，东至丽水路、南至金昌路、西邻大运河、北靠杭钢河。项目总建筑面积约18万㎡，其中地上建筑面积约11万㎡，地下建筑面积约7万㎡，总用地面积约5.71公顷。最终面积以实际审批面积为准；投资规模为21.7亿。计划建成博物馆+国际交流中心+酒店模式，预计2023年建成。
大城北
大城北，孕育了杭州千年运河文化，百年工业文明。过去这数十年，她褪去了光鲜，一度黯然失色。沉寂是为了积蓄力量，迎接更美好的春天。杭州市委十二届六次全会提出“东整、西优、南启、北建、中塑”城市布局。北建，就是大城北建设。
为推动大城北区域实现高质量新发展，发挥重大项目“引爆”和区域能级提升作用，杭州市运河集团结合城市设计方案，谋划实施了十大重点标杆项目。十大项目中，文化项目占了一半，有大运河博物院、大运河当代艺术中心（炼油厂文化地标）、大运河生态艺术岛、小河公园、杭钢遗址公园；三大商业标杆项目，即运河湾国际旅游休闲综合体、杭钢站及拱康路站地铁综合体；三大城市公共配套项目，包括平炼路历史年轮带、山水景观环链和水上产业拓展。
作为大城北示范区十大重点项目中的首发项目，京杭大运河博物院的地位举足轻重。大城北的未来，是成为两个“重要窗口”，文化艺术将是重要标签。
据了解，市运河集团依托公共开放空间和文化地标，结合杭州大城北、大运河的文化、生态、遗存等资源特色，以文化艺术为切入，以科技新知为助力，穿越千年运河文化，传承百年工业文明，融东方传统意蕴与西方人文主义精髓于一体，高品质打造大城北示范区的“文化艺术”气质。
今年的大城北建设如何推进？
2020年杭州将在区域统筹治理、加快北建步伐、打造标杆项目、提升宜居环境等四个方面下功夫。
1.区域统筹治理：
编制《杭州市大城北核心区城市设计建设导则》和新一轮《大城北规划建设三年行动计划》。
2.加快北建步伐：
年内开建320国道半山段，加快洋湾路、金昌路、康园路等8条区域道路以及85条区域次干道建设；推进香积寺路西延工程、丽水路（金昌路一石祥路）、平炼路、顾扬路等13条道路的前期与建设。建成千岛湖供水工程城北线项目，实现通水，让大城北居民喝上千岛湖水。
开工建设3个项目139.35万平方米，完工4个项目42.26万平方米，续建58个项目742.68万平方米安置房。重点推进运河湾36班小学、平安桥小学、谢材小学、谢村中学、运河音乐公园、谢村邻里中心等配套设施的前期与建设。加快华润国际医疗中心、谢材小学、谢村中学、灯塔小学、平安桥小学、运河湾36班小学、东新单元沈家幼儿园、运河音乐公园等医疗教育文化项目建设；加快蒋家桥公交站、北大桥公交综合体等10个公交场项目及祥符花园桥路等7个公交场站前期。
3.打造标杆项目：
高品质打造国家大运河文化公园，建设京杭大运河博物院、大城北中央景观大道、大运河杭钢工业遗址综保项目、大运河未来艺术科技中心、运河湾国际旅游休闲综合体、大运河滨水公共空间等十大地标项目。
年内，开建大城北中央景观大道、京杭大运河博物院、大运河未来艺术科技中心、大运河杭钢工业遗址综保4个项目。同时，加快武林美术馆、匠人馆、运河亚运公园、龙居寺等6座文化设施建设；加快布局AI、5G、工业互联网等新基建设施。
4.提升宜居环境：
建设大运河滨水公共空间，整合运河景观带、杭钢运河景观带、电厂河景景观带、杭钢湖、独城公园等13.8公里公共绿地资源，打造核心区最美滨水慢行系统。
京杭大运河博物院
包含博物馆、国际交流中心、文化艺术中心、滨水空间等多种功能，总建筑面积16万平方米（地上10万平方米，地下6万平方米）。
现已完成建筑方案征集和定位策划，正开展方案深化和博物院运营方案编制工作，2020年底开工建设，2023年全部完成投入试运营。
大城北中央景观大道（平炼路历史年轮带）
全长5公里，宽度35.5-50米，串联北部新城、生态岛、炼油厂、杭钢及半山等五大区域，利用延伸改造杭钢原有货运轨道为观光旅游列车，形成旅游体验、运动休闲、商业零售等多种业态具有历史文化魅力“年轮带”。
现已经完成策划定位、产品研究、市政方案设计，开展景观方案设计和施工前期准备。2020年底建设，2022年亚运会前建成投入运营。
大运河未来艺术科技中心
主要功能包括未来艺术与科技中心、艺术与自然公园、全球创意特区、滨水文化空间、创意综合生活方式区。
现已完成策划定位、产品研究，正在组织建筑方案设计征集招标，2021年开工建设，2023年底完工具备试运营条件。
运河湾国际旅游休闲综合体
大城北示范区南端最重要的高品质旅游休闲板块，打造休闲商业中心、国际游艇中心、水上旅游集散中心“三大中心”。
一期2020年底开工，2022年底建成运营；二期计划2024年底竣工，2025年交付运营。
小河公园
位于原中石化小河油库用地范围，一期为小河公园及公共地下停车配套，二期为运河文旅产业的服务配套设施，打造具有国际影响力、城市名片效应的文化地标、家庭公园。
现已完成项目策划定位和产品研究，开展方案的征集招标工作。一期项目2022年亚运会前建成开放，二期项目2023年底建成运营。
大运河滨水公共空间
全长18公里，打造集观光、休闲、跑步、骑行等一体化公共文化空间。2020年10月开工建设，2022年亚运会前基本建成,2023年底全线贯通。
大运河杭钢工业遗址综保项目
集会议、文化、体育、办公等城市功能。2020年6月开工建设, 2022年亚运会前公共区域建成开放，2023年国际会议中心和水上旅游集散中心建成投入运营。
