體育場外殼采用氣墊薄膜，可作為填充物，使屋頂完全防水，陽光可透過透明屋頂，滿足室內草坪的生長需要。在比賽過程中，看臺可以有多種變化，以滿足不同時期不同觀眾的要求。奧運會期間，體育場頂部分布著2萬個臨時座位，每個人都可以清楚地看到整個體育場。通過流線區域的合理劃分和設計，完美解決入口、出口和人流問題。
“鳥巢”方案征集
——全球征集方案，專家評審，公開征集社會意見，創作偉大的建築作品。
2002年6月25日，經北京市人民政府和第29屆奧運會組委會授權，北京市規劃委員會征集2008年奧運會主體育場——中國國家體育場建築概念設計方案。
國家體育場是第壹個進入建築設計過程的北京奧運場館設施。據北京市規劃委介紹，全國體育場建築概念設計競賽分為兩個階段:第壹階段為資格預審；第二階段是正式比賽。截止2002年6月20日，165438+競賽辦公室共收到44家著名設計公司的有效資格預審文件。經過嚴格的資格預審，最終確定了14家設計公司進入正式方案競賽，分別來自中國、美國、法國、意大利、德國、澳大利亞、日本、加拿大、瑞士。
奧運會不僅吸引了世界上最偉大的運動員創造最好的成績，也吸引了世界上最偉大的建築師創造最偉大的作品。許多世界上最強大的設計團隊和才華橫溢的設計師，包括世界建築設計最高獎Plic獎的獲得者，都參加了比賽。2003年3月8日，來自世界各地的13個具有豐富經驗的著名建築設計公司和設計聯合體最終參賽，並向北京傳遞了他們對中國國家體育場的宏偉構想。13設計方案中，國內方案2個，海外方案8個，中外合作方案3個。
在隨後的方案評審中，由中國工程院院士關、荷蘭建築師庫哈斯等13位權威人士組成的評審委員會，對參賽作品進行嚴格評審、反復比較、認真篩選，經過兩輪無記名投票，最終選出了三個優秀方案。分別是瑞士赫爾佐格和德梅隆設計公司與中國建築設計研究院聯合體設計的“鳥巢”方案，中國北京建築設計研究院自主設計的“浮頂”方案，日本公司佐藤綜合計劃與中國清華大學建築設計研究院聯合設計的“天空體育場”方案。
在此基礎上，評審委員會以壓倒性多數評選出“鳥巢”方案，並推薦實施方案。在討論“鳥巢”方案時，* * * 8票贊成，2票反對，2票棄權，1票無效。在國際建築競賽中，壹個方案獲得如此多的知識是罕見的。
為了征求公眾意見，競賽主辦方還在北京國際會議中心展出了全部13設計方案。展覽為期6天，吸引了觀眾6000多張選票。其中，中外評委推薦的“鳥巢”方案獲得3506票，“浮頂”獲得3472票，“天空體育場”獲得3454票，位列前三。《鳥巢》排名第壹，在相當程度上顯示了觀眾和評委的認可。
經過決策部門的慎重研究，“鳥巢”最終確定為2008年北京奧運會主體育場——中國國家體育場的最終實施方案。
“鳥巢”的形狀和結構:基礎材料，Q460鋼，特殊結構。
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..
設計方案的變更
新設計方案在保持“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大幅調整和優化。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
說起Q460鋼，大部分人可能都不了解。“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”提供壹款“合身”的Q460，從2004年9月開始，河南舞鋼特殊鋼廠的科研人員開始了長達半年多的科技攻關，終於試制成功。如今，“鳥巢”用Q460鋼已經開始批量生產。2008年，400噸具有自主創新和知識產權的國產Q460鋼將支撐“鳥巢”。“鳥巢”用了42000噸鋼材。
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。滑動式可開啟屋頂是體育場結構的重要組成部分。關閉後，體育場將成為室內競技場。就像容器的蓋子壹樣，無論屋頂是封閉的還是敞開的，它都是建築物的基本組成部分。除了壹些特定的結構需要，可開啟屋頂的結構基本上是網狀結構，加裝充氣墊後成為防水外殼。"
“鳥巢”——防雷不傷人。
“鳥巢”外觀光禿禿的，沒有突出的避雷針。打雷了怎麽辦？
其實完全不用擔心，因為:“鳥巢”的整體鋼架是理想的“籠式避雷網”。“鳥巢”上的金屬構件和鋼筋混凝土中的鋼筋都是通過焊接連接在壹起的，這樣“鳥巢”本身就形成了壹個巨大的避雷網，可以迅速將雷電導入地下。
但是“鳥巢”用自己的鋼架接收和傳導雷電，會危及裏面觀眾的安全嗎？
妳放心，專家已經考慮到，會場裏的人能接觸到的地方都經過特殊處理，雷電絕對不會傷害人類。
更為巧妙的是，“鳥巢”將整個體育場的室外地形略微擡高，並在地形下放置了許多附屬設施，不僅避免了地下開挖所消耗的巨額投資，還在室外廣場邊緣緩緩降落，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。
“鳥巢”的屋頂
滑動式可開啟屋頂是體育場結構的重要組成部分。關閉後，體育場將成為室內競技場。就像容器的蓋子壹樣，無論屋頂是封閉的還是敞開的，它都是建築物的基本組成部分。除了壹些特定的結構需要，可開啟屋頂的結構基本上是網狀結構，加裝充氣墊後成為防水外殼。