基地和體育場的幾何形狀融為壹體，就像根和樹壹樣。行人走在平緩的格子石走道上，延續了體育場的結構質感。步道之間的空間為體育場客人提供服務設施:下沈式花園、石頭鋪設的廣場、竹林、礦物山景觀，以及通向基座內部的開口。從地面上緩緩升起的城市，幾乎不知不覺地形成了體育場的底座。體育場的入口稍微擡高了壹些，所以妳可以看到整個奧林匹克公園的全景。
屋頂
球場的空間效果新穎激進，但又簡單樸素。球場外觀是純結構，立面和結構是統壹的。結構元素相互支撐，匯聚成網格，就像編織壹樣，將建築的立面、樓梯、碗形看臺、屋頂融為壹體。就像鳥類會在用樹枝編織的鳥巢之間加入壹些柔軟的填充物，為了讓屋頂防水，體育場結構之間的縫隙也會用透光膜填充。由於所有的設施——餐廳、客房、商店、衛生間都是自己控制的單元，所以完全封閉建築立面是非常沒有必要的。這就使得球場自然通風，這是球場環保設計最重要的壹個方面。
箱子
舒適豪華的裝修，優質周到的配套服務，清晰良好的觀看視野，是國家體育場包廂質量的保證。不僅提供了親臨現場觀賽的最佳場地，更為社會企業和各界名人搭建了壹個交流、公關、答謝客戶的社交平臺，為企業提供了壹個展示實力和尊貴地位的難得機會。國家體育場包廂位於體育場四樓。賽後箱數140。
出現
基本材料
“鳥巢”外部結構主要由巨大的門式鋼架組成，共24根桁架柱，已吊裝20根桁架柱和2根下柱。國家體育場頂面呈馬鞍形，長軸332.3米，短軸296.4米，最高點高度68.5米，最低點高度42.8米..
設計方案在保持“鳥巢”建築風格不變的前提下，對結構布局、建築截面形式、材料利用率等問題進行了較大的調整和優化。取消了原設計方案中的可開啟式屋頂，加大了屋頂的開口，並通過優化鋼結構大大降低了用鋼量。大跨度屋頂支撐在24根桁架柱上，間距37.96米。主桁架呈放射狀布置在屋頂中部的開口周圍，22根主桁架是直的或接近直的。為了避免過於復雜的節點，少數主桁架在內環附近被截斷。大量的鋼結構是由鋼板焊接而成的箱形構件，交叉布置的主桁架與屋頂和立面的子結構壹起形成了“鳥巢”的特殊建築造型。主看臺采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結構體系，與大跨度鋼結構完全分離。
Q460鋼的應用
“鳥巢”的結構設計奇特新穎，而這次建造它的鋼結構Q460有很多獨到之處:Q460是壹種低合金高強度鋼，只有在應力強度達到460 MPa時才會發生塑性變形，大於普通鋼材，因此生產難度很大。這是Q460鋼在我國首次用於建築結構。此次使用的鋼板厚度為110 mm，這在以往是絕無僅有的。在中國國家標準中，Q460的最大厚度僅為100 mm..過去，這種鋼材壹般從盧森堡、韓國和日本進口。為了給“鳥巢”提供壹個“合適”的Q460，從2004年9月起，河南舞陽特鋼的科研人員開始了半年多的科技攻關，三次試制終於成功。2008年，400噸具有自主創新和知識產權的國產Q460鋼撐起了“鳥巢”鋼筋。
特殊結構
此外，屋頂內環主桁架吊裝和立面下部結構安裝已全面展開。“鳥巢”鋼結構所用鋼材厚度可達11 cm，這是國內從未生產過的。此外，“鳥巢”頂部網格結構的外表面還會粘貼壹層半透明的薄膜。使用這種膜後，體育場內的光線不是直射的，而是漫反射的，使得光線更加柔和。漫射光還可以解決球場草坪的維護問題，還具有遮擋座位風雨的作用。
“鳥巢”稍微擡高了整個體育場的室外地形，在地形下放置了很多附屬設施，既避免了挖坑所消耗的巨額投資，又在室外廣場邊緣緩慢落地，根據情況在熱身場地搭建2000個露天座位，與周邊環境有機融合，再次節省投資。
站立
被設計成壹個容納龐大人群的容器，無論從遠處看還是從近處看，都給人留下了獨特而不可磨滅的印象。在體育場內，這種統壹的碗狀結構會引起觀眾的興奮，使運動員發揮出超越水平。營造壹致的外觀，座椅的幹擾控制在最低，聲學吊頂覆蓋結構，讓觀眾和會場上的活動成為關註的焦點。在這裏，人群形成了建築。
主火炬塔
歷屆奧運會主火炬臺、點火儀式、點火器都是最終揭曉的絕密。其中，主火炬平臺的造型設計與點火方式密切相關。2008年北京奧運會進入50天倒計時階段，正式開工建設，引發各種猜測。
2008年8月8日，北京奧運會開幕式結束，許海峰手持火炬入場，隨後許海峰將火炬傳遞給第二棒火炬手，第二棒火炬手再傳遞給第三棒火炬手李、第四棒火炬手詹旭剛、第五棒火炬手張軍、第六棒火炬手張軍、第七棒火炬手陳。開幕式進入了又壹個高潮。2008年8月9日零時，李寧在空中繞場壹周，點燃主火炬塔。
主火炬塔是壹個巨大的祥雲，位於遺址東北角上方。李寧點燃了火焰的導火索，火焰沿著旋轉的通道點燃了火炬塔。火炬塔就是用這種普通的方式點燃的。在設計和施工中有許多特點和困難:
部件尺寸大，重量重。
桁架柱作為屋頂結構的主要承重構件，最大截面25m×20m，高度67m，最大重量500噸。但主桁架高度為12m，雙跨桁架最大跨度為145.577+112.788m，非跨桁架最大跨度為102.95438+0m，桁架柱和主桁架體積大，重量重。
節點復雜性
由於本工程所有構件均為箱形截面構件，無論是主體結構之間，還是主次結構之間，都存在多個構件空間交叉的現象。此外，子結構復雜多變，規律性較少，導致主體結構節點構造相當復雜，節點類型多樣，制作安裝精度要求高。
緊張的工期
工程量大，但安裝周期相當短。工程於2003年2月24日開工，65438+，2007年底前竣工，2008年3月底竣工。工期緊，與土建重疊，平面場地緊張。
大量焊接
本工程現場連接分多段焊接吊裝，現場焊縫長度較長。此外，厚板焊接、高強度鋼焊接、鑄鋼件焊接等。大多涉及，導致現場焊接工作量相當大，難度高，仰焊較多。
冬季雨季施工
本工程主體結構吊裝時間需要跨越冬、春節，冬、雨季施工難度大。
工程組織困難。
主體結構吊裝時，土建施工未完成，大面積進行現場組裝，出現多方施工交叉作業現象。此外，場地狹窄，施工場地布置、構件運輸、大型吊車行走路線都受到很大限制。同時，本工程結構復雜，吊裝節段相互關聯，必須按壹定順序組裝吊裝，否則會出現窩工現象。各施工方需要合理協調，統籌管理，項目組織難度大。
成員翻身吊裝困難。
為降低組裝難度，本工程桁架柱將采用水平拼接方式，主桁架將采用水平拼接方式(內環主桁架垂直拼接除外)，因此需要在組裝完成後，吊裝前進行翻轉。由於構件尺寸大，重量大，翻身時吊點的設置和吊耳的選擇比較困難，特別是桁架柱翻身時，翻身吊裝時吊耳的受力是變化的，要考慮三維受力。同時，翻轉過程中的穩定性難以控制。由於桁架柱和主桁架的截面開口為箱形截面，所以在分段吊裝時存在多個管口對接的問題。對於箱形截面，保證多個接管的對接精度是非常困難的。吊裝時，需要調整分段構件的角度和方位，但對於大而重的構件，調整角度和吊裝難度相當大。
高空組件的穩定性很難。
由於本工程采用的是散裝法(即分段吊裝法)，高空構件的風荷載比較大，在各段未連成整體或結構未形成整體前穩定性較差，尤其是桁架柱上段和分段主桁架的穩定性較差。因此，合理的吊裝順序(盡可能分段吊裝)和側向穩定措施(如拔錨、纜風繩等。)必須采用。
焊接很難。
本工程既有薄板焊接又有厚板焊接，既有平焊、立焊又有仰焊，既有高強鋼焊接又有鑄鋼件焊接，焊接工作量較大。薄板焊接變形大，厚板焊接熔敷量大，對溫度控制和勞動強度要求高。但高空焊接和冬雨季焊接的防風雨、低溫措施，使焊接難度加大。
很難控制安裝精度。
在施工過程中，結構本身會因自重和溫度變化而變形，支撐胎架也會在荷載作用下變形。此外，結構形狀復雜，均為箱形截面構件，位置性和方向性強。安裝精度受現場環境、溫度變化等多方面影響，安裝精度極難控制，施工難度大。施工時必須采取必要的措施，如何調整和消除安裝誤差，如何提前測量和監控，使變形在受控狀態下完成，以保證整體造型和施工質量。
質量和施工要求
無論是本工程的外觀質量，如外形尺寸、焊縫外觀，還是內在質量，如焊縫質量等級、焊接殘余應力消除等。，要求相當高，但現場施工條件差。同時，對於大跨度空間結構，溫度變形和溫度應力較大，設計和確定分塊合攏溫度比較困難。
人文建設
施工中“以人為本”，對施工中的每壹個方案都進行認真的分析和審查，提倡工業化的組裝作業，從降低勞動強度和工藝中的每壹個步驟提出應采取的措施，中心思想是“以人為本”；提供最好的生活條件，比如住宿，飲食。防雷措施
“鳥巢”的防雷設計采用了最傳統的防雷技術。充分利用建築結構的優勢，將鳥巢的金屬屋頂、鋼結構中的鋼構件、鋼筋混凝土中的鋼筋通過焊接有效連接起來，整個“鳥巢”的“鋼筋鐵骨”構成了理想的“籠式避雷網”。為了防止人體被雷電傷害，在場館內人們能接觸到的部位，如鋼柱等，都做了等電位聯結。“鳥巢”內幾乎所有的設備都與“籠式避雷網”可靠連接，確保閃電瞬間產生的巨大電流能夠通過“籠式避雷網”導入地下，最大限度地保證場館本身、設備和人員的安全。
防震措施
鳥巢所用鋼材的強度是普通鋼材的兩倍。它是我國自主創新研發的特殊鋼，兼具剛性和柔性，從而保證鳥巢在承受最大460 MPa的外力後仍能恢復原狀，也就是說能抵抗類似唐山大地震的地震波。支撐鳥巢的關鍵是“肩”的結構。本部分使用的鋼材——“Q460”鋼板厚度為110 mm，具有良好的抗震、耐低溫和可焊性。為了滿足抗震要求，鋼構件的連接處特別加厚，構件的連接方式全部為焊接，增加整個結構的剛度和強度。鳥巢高聳的屋頂用24根巨大的鋼柱腳支撐著它。為了確保建在8度抗震設防的高烈度地震區的鳥巢能夠站穩腳跟，科研人員和設計人員克服了鳥巢柱腳尺寸大、結構復雜，我國現行規範中的計算假設和設計方法難以適用的情況。他們給這些鋼柱腳增加了底座和鉚釘，並將它們牢牢地釘在混凝土中。柱腳下的承臺厚度高達400 ~ 600米，24根巨大的鋼柱分別與24個巨大的鋼筋混凝土墩牢牢相連，共同托舉著巨大的細鈔。綠色設計
《國家體育場設計大綱》要求，“國家體育場的設計應充分體現可持續發展的思想，采用世界先進可行的環保技術和建築材料，最大限度地利用自然通風和自然采光，在節約能源和資源、固體廢物處理、電磁輻射和光汙染防護、應用消耗臭氧層物質(ODS)替代產品等方面符合奧運環保導則的要求，部分要求達到國際先進水平，樹立環保典範。”通過環境管理體系的建立和實施，提高國家體育場的建築功能和性能，永久貫徹綠色奧運的理念。
國家體育場建設中采用了先進的節能設計和環保措施，如良好的自然通風和自然采光、雨水綜合回收、利用可再生地熱能、應用太陽能光伏發電技術等。鳥巢的原貌是不完全密封的鳥巢，這是考慮到既能讓觀眾享受到自然的空氣和光線，又能盡量減少人工機械通風和人工光源帶來的能耗。鳥巢使用的光源都是各種高效節能環保光源。步行廣場等戶外照明也盡可能采用太陽能發電照明系統。鳥巢足球場下面是地源熱泵系統312井。它吸收土壤中所含的熱量，通過埋地換熱管為冬季的鳥巢提供熱量；在夏天，它可以通過吸收土壤中儲存的冷能為鳥巢提供冷卻，從而節省大量電力資源。“鳥巢”頂部安裝了特殊的雨水回收系統，收集的雨水最終成為可用於綠化、沖廁所、消防甚至沖洗跑道的回收水。許多先進的綠色環保措施使國家體育場成為名副其實的大型綠色建築。
據介紹，節儉辦奧運、可持續發展的理念在“鳥巢”設計之初和深化設計過程中壹直貫穿始終。在滿足奧運功能的前提下，充分考慮永久設施和臨時設施的平衡。根據要求，鳥巢有65438+萬個座位，其中8萬個是永久的，另外2萬個是奧運會期間臨時增加的。
在此基礎上，將“鳥巢”的功能與周邊地區的未來定位乃至整個城市的中長期發展規劃相結合。根據確定的規劃方案，“鳥巢”所在的奧林匹克公園中心區將成為集體育比賽、會議展覽、文化娛樂、商務休閑購物為壹體的市民活動中心。作為北京奧運會的主體育場，“鳥巢”將成為北京的標誌性建築之壹，並將長期成為人們參觀和旅遊的熱點。同時，在“鳥巢”的設計和建設中，在場館和空間的多功能性上下了很大功夫，提高了場館的利用效率，既能承擔開閉幕式和體育比賽，又能滿足健身、商務、會展、演出等多種需求，為“後奧運發展”的成功實施奠定了堅實的基礎。
作為北京奧運會的主體育場，國家體育場采用了太陽能光伏發電系統。綠色奧運、科技奧運和人文奧運是北京奧運會的三大主題。太陽能光伏發電系統在“鳥巢”的落戶，將清潔環保的太陽能發電與國家體育場融為壹體，不僅是北京奧運會三大主題的絕佳體現，也將對推動綠色能源的使用，有效控制和減少北京及周邊地區的空氣汙染，倡導綠色環保的生活方式起到積極作用。目前，太陽能光伏發電系統技術處於世界先進水平。太陽能發電系統由無錫尚德太陽能電力有限公司自主研發，獨家提供給國家體育場。安裝在國家體育場12主通道上，總投資100萬人民幣，總容量130 kW，將是國家體育場供電的良好補充。
科技設計
《國家體育場設計大綱》要求:“國家體育場的設計應充分考慮以信息技術為代表的高科技，包括新材料和環保技術。從建築、結構、建材、環保、節能、智能、通信、信息、景觀環境等方面，將國家體育場建設成為信息服務以人為本、通信手段便捷可靠、比賽環境先進舒適、安保工作紮實可靠的新型體育場。在設計中體現奧運場館的時代性和科技先進性，將使其成為展示中國高科技成就和創新實力的窗口。”
在設計和施工階段，國家體育場在科技攻關和成熟技術應用方面，應用了壹批針對建築結構、節能環保、智能建築的科技成果，並針對結構特點帶來的設計和施工難點，進行了重點科研課題攻關。
1.從國家體育場館建設對科技的需求出發，提高體育場館建設的科技創新能力，積累高科技應用於體育場館的經驗，使科技創新成為“三個理念”的動力和保障。
2.在設計和建設過程中，針對國家體育場建設中的壹些瓶頸和焦點問題，安排壹批重點科研項目和課題，解決設計和建設中的問題。在各專業的設計中，我們將註重應用具有科技含量的成熟技術，使體育場體現壹流的建設和運營科技水平。
人性化設計
《國家體育場設計大綱》要求，“國家體育場的設計應當有利於普及奧林匹克精神，弘揚中華民族優秀傳統文化，應當充分考慮各類人群(包括殘疾人和行動不便者)的需求，建立適宜的人文環境。”在人文關懷方面，設計對建築功能和操作做了詳細的設計，以體現人文關懷。
人文關懷在鳥巢的設計中得到充分體現。碗形座椅環繞體育場的折疊結構，上下樓層交錯。無論觀眾坐在哪裏，與球場中心的視線距離約為140米。在鳥巢的觀眾席裏，有200多個殘疾人輪椅座位。這些輪椅座位比普通座位略高，保證了殘疾人和普通觀眾壹樣的視野。賽時，將在場館內提供助聽器和無線廣播系統，為有聽力和視力障礙的人提供個性化服務。三層“特殊裝置”，包括“鳥巢”下層膜使用的吸聲薄膜材料、鋼結構構件上設置的吸聲材料以及體育場內使用的電聲擴音系統，使得“鳥巢”內的語音清晰度指數達到0.6——這個數字保證了坐在任何位置的觀眾都能清晰地聽到廣播。
“鳥巢”的設計者還運用流體力學設計，模擬了965，438+0，000人同時觀看比賽的自然通風，讓所有觀眾都能享受到同樣的自然光和自然通風。
其他許多建築專家認為，“鳥巢”不僅將為2008年奧運會樹立壹座獨特的歷史性標誌性建築，而且在世界建築發展史上具有開創性意義，並將為21世紀中國和世界建築的發展提供歷史見證。