国家体育场位于北京奥林匹克公园中心区南部，为特级体育建筑
，大型体育场馆。主体结构设计使用年限100年.总占地面积21公顷，建筑面积258,000㎡。已成为具有地标
声波驱蚊性的体育建筑和奥运遗产。 国家体育场工程按PPP模式建设，主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构，外观就是纯粹的结构，立面与结构是同一的。各个结构元素之间相互支撑，汇聚成网格
状--就如同一个由树枝编织成的鸟巢体育场的空间效果新颖激进，但又简洁古。，混凝土看台分为上、中、下三层，看台混凝土结构为地下1层，地上7层的钢筋混凝土
框架-剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开，互不相连，形式上呈相互围合，基础则坐在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构
，即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE
膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。 国家体育场设计大纲要求“国家体育场的设计应充分体现可持续发展的思想，采用世界先进可行的环保技术和建材，最大限度地利用自然通风和自然采光，部分要求达到国际先进水平，树立环保典范。
“鸟巢”把整个体育场室外地形微微隆起，将很多附属设施置于地形下面，这样既避免了下挖土方所耗的巨大投资，而隆起的坡地在室外广场的边缘缓缓降落，依势筑成热身场地的2000个露天座席，与周围环境有机融合，节省了投资.为了使屋顶防水，体育场结构间的空隙被透光的膜填充。在“鸟巢”顶部的网架结构外表面贴有一层半透明的膜。使用这种膜后，体育场内的光线不是直射进来的，而是通过漫反射，使光线更柔和，由此形成的漫射光还可解决场内草坪的维护问题，同时也有为座席遮风挡雨的功能。
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由于所有的设施－餐厅，客房，商店和卫生间都是独自控制的单元，建筑外立面的整体封闭因而是非常不必要的。这使体育场有自然通风，是体育场环保设计的最重要的一个方面.
俯瞰“鸟巢”，它的屋面比较平坦圆滑，不像一般建筑物的屋面那样安装有杆状或铁塔状的避雷针，也没有避雷带之类的东西。其实，“鸟巢”的防雷设计采用的是最传统的防雷技术。充分利用建筑结构自身的有利条件，将鸟巢的金属屋面，钢结构中的钢构件、钢筋混凝土中的钢筋等通过焊接等方式进行有效连接，整个“鸟巢”的“钢筋铁骨”部分构成了一个理想的“笼式避雷网”。保证雷电来临瞬间产生的巨大电流能通过“笼式避雷网”导入地下，以此最大限度地保证场馆自身、仪器设备和人身的安全。
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“鸟巢”所用钢材强度是普通钢的两倍，是由我国自主创新研发的特种钢材，集刚强、柔韧于一体，从而保证了“鸟巢”在承受最大460兆帕的外力后，依然可以恢复到原有形状。托起“鸟巢”最关键的是“肩部”结构，这一部分所用的钢材——“Q460”钢板厚度达到了110毫米，具有良好的抗震性、抗低温性和可焊性等点。钢构件的节点部位还特别作了加厚处理，杆件的联结方式一律为焊接，以增加结构整体的刚度和强度。“鸟巢”凌空的屋顶气势不凡，支撑它的24根巨大钢柱脚更是壮观雄伟。柱脚下的承台厚度高达4～6米，24根巨大钢柱分别与24个巨大的钢筋混凝土墩子牢固地连在一起，共同擎起巨大的“鸟巢”。
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“鸟巢”，这件被誉为“第四代体育馆”的伟大建筑作品，见证的不仅仅是人类21世纪在建筑与人居环境领域的不懈追求，也见证着中国这个东方文明古国不断走向开放的历史进程。
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作为北京奥运会主体育场的国家体育场采用太阳能光伏发电系统。
荧光球鸟巢的设计“是从内到外的一个设计过程”。
鸟巢是从一个体育场的核心部分———看台———开始设计的。。在设计上，也是本着东西高、南北低的布局，为的是便于观赏比赛。”
从奥林匹克公园进入鸟巢，观众会觉得噪音和喧闹都被“挡”在了门外。这是由于鸟巢内层PTFE膜、钢结构上的吸音材料，不仅能将9万多人同时观赛的现场嘈杂声很好地化解掉，也能让观众在进入鸟巢的瞬间远离喧闹，以愉悦的心情迎接比赛的开始。
进出鸟巢都很方便，当中除了电梯和普通的楼梯间，还有环绕在四周12对非常醒目的钢结构大楼梯。根据计算机模拟结果，9.1万名观众全部疏散出去只需约8分钟。
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鸟巢没有主次看台之分，因为整个碗状看台不仅没有一根立柱遮挡，而且不是连贯地一通到底，而是上、中、下共七层之间错落有致。这样的设计，让任何一个位置上的观众都不会被前排挡住视线，且能获得均衡的、距赛场中心约142米的视线距离。平等的视野，在鸟巢中得到充分体现。
xv-851 尽管是个露天体育场，但在鸟巢的看台上并不会感觉闷热，设计师们利用流体力学设计，令鸟巢看台上任何一个地方，都能享受到同样的自然光和自然风。而由中国红向长城灰渐变的座椅彩，也都经过充分的计算，在视觉上激发了观众们的观赛热情。考虑到观看比赛时间比较长，鸟巢里9万多张座位都按照人体工程学原理设计，线条比一般体育场的座椅要圆润，减少疲劳。
“鸟巢”的外形结构主要由门式钢架组成，共有24根桁架柱，。大跨度的屋盖支撑在24根桁架柱之上，柱距为37.96米。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置，只有22榀主桁架直通或接近直通。
整个建筑，抛弃了传统意义的支撑立柱，而大量采用由钢板焊接而成的箱形构件，这种结构凝炼了中国传统的建筑技术结晶，在结构布/局/、构建截面形式、材料利用率等方面均进行了较大幅度的调整与优化。
“鸟巢”的外罩由不规则的钢结构构件编织而成，里面的混凝土结构与钢结构相互独立，建筑师在混凝土看台和钢结构外罩之间的空间里，设计了很多倾斜的混凝土柱子来支撑建筑
边长一米的方钢管被连接成120多根长短不同、倾斜角度多样的钢柱，70％以上都是双斜柱——一根柱子在垂直面上扭转两次。最高的钢柱全长21米，横跨体育场一至四层；最倾斜的钢柱和地面的夹角达到59度，钢柱的最大自转角度超过45度……
国家体育场工程总承包部经过自主研究，提出了一个新方案:混凝土顶升、从钢管底部注入混凝土，由底向上逐步填充。顶升混凝土不仅进度快，而且质量好，不分层。
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