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使用环保的绿色能源是国家体育场的亮点，“鸟巢”可能地利用自然通风和自然采光，从自然中汲取可持续发展的能源，大量减少了人工的机械通风和人工光源带来的能源消耗。
在国家体育场约8000平方米的足球场地草坪下，错综复杂的管线就为“鸟巢”提供着取之不竭、用之不尽的免费能源。这些管线就是地源热泵的地下热管，这种技术实行冷热水机组“三联供”，冬季可以吸收土壤中蕴含的热量，给建筑物供热；夏季又能吸收土壤中存储的“冷气”，向建筑物供冷。地源热泵计算了可行的区域后，就可以能满足赛时、赛后部分负荷运行，并能储存冰能，来调节室内温度。这样既减少了运行时的能耗，又充分利用可再生能源，节能又环保。
如果遇到比赛下雨，硕大的“鸟巢”如何将雨水顺利排出来是个大问题，特别研发的“雨水斗”此时就派上了用场。这种设备既保证了“鸟巢”的排水需要，又能与整个雨洪利用系统联合作用，使这些雨水能够被充分利用。让我们看看这个神奇的“雨水斗”是如何工作的——在“鸟巢”的钢结构屋顶密布的网格中，有钢制的天沟，“雨水斗”暗藏其中。这些雨水斗具有足够的洪吸力，可以完全消除顶部派涡，而且还带有加热部件，可以在冬季融化雨水斗周边的积雪，再顺利将水排出。
国家体育场设计的这套雨洪利用系统将体育场用地范围内的雨水收集起来，通过处理，与市政优质中水合并，又可以重新回用，再用作体育场的灌溉，或是卫生间冲水，等等。整个雨洪利用系统都围绕着“绿色奥运”的理念，为“鸟巢”打造了优秀的“内部代谢通道”。
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