鈦金屬板及玻璃幕屋面是國家大劇院中最能體現其建筑風格的一項重要工程。由于整個屋面為超橢球曲表面，施工難度相當大，因此要嚴格控制設計、選材、施工質量、工程進度等各關鍵環節，精心設計、合理部署、精心施工。并保持與業主、設計單位、監理等各方面的密切配合，使其能按預期的外觀效果按時完成。
(1)基本技術路線
本方案的基本技術路線是：工廠制作玻璃面板和欽金屬面板，場地臨時堆放，現場分段綜合吊裝。
(2)施工分區
鈦金屬板安裝區域劃分：一共分為四個區域。以長軸劃分為南、北兩大區域，以短軸劃分為東、西兩大區域。玻璃安裝區域劃分：南北、東西各兩塊。這樣，整體外殼分為八個區域，按此劃分分區施工，并對稱地進行安裝施工。
(3)鈦金屬板屋面安裝工程
鈦金屬板及玻璃幕屋面工程主要有以下環節：二次深化設計~場外加工、生產一運輸~現場安裝。
1)鈦金屬板深化設計
鑒于本工程的屋面幾何形狀非常特殊，其單塊鈦金屬板圖形的精確尺寸必須通過建立超橢球體數學計算模型，并應用專門的三維設計軟件生成。為了確保鈦金屬板排板設計與殼鋼結構設計相協調，將使用與鋼結構設計相同的參考表面計算。
先作出每塊鈦金屬復合板加工圖，并對每塊板進行統一編號(每一個編號與板所安裝的位置相對應)，然后在上述設計結果的基礎上，作出與每塊板相對應的連接構件及支架加工圖(包括其編號)、中間結合層(隔熱板和絕緣層)單塊加工圖(包括其編號)、相關節點詳圖的設計。
2)鈦金屬板加工制作
選用國內高水準的制造加工廠，將其作為生產所需構件的生產基地。
在工廠內，鈦金屬板與蜂窩板制做成帶邊框的復合裝飾板，其上有定位精確的固定連接件，然后將其用臨時的保護膜覆蓋，這樣做可以讓施工中的工人在其表面行走，而不會造成板表面的傷害。
3)運輸安排
進場運輸：采用隨到隨裝的方式，可以減少集中運輸量，減少加工廠生產強度，提高生產質量，也可使現場的臨時存放量不大。
現場垂直運輸：因欽金屬復合板小于150kg，可采用輕便提升機送到操作平臺。
4)鈦金屬板安裝步驟
測量屋架變形→安裝腳手架及操作平臺→測量放線→安裝金屬擦條→安裝壓型鋼板→覆蓋隔熱板和絕緣層→噴涂防水層→精確定位→連接構件及支架安裝→欽金屬復合裝飾板安裝→清理。
5)鈦金屬板安裝順序
隔熱板和絕緣層施工由“下”而“上”進行;連接構件及支架施由“下”而“上”進行;鈦金屬復合裝飾板施工由“上”而“下”進行。見圖1-12-12.
6)鈦金屬板施工腳手架的搭設
殼體外側是一周一7m～一12m的消防通道，以此為底或采用懸挑方式搭設腳手架到+6m處;+6m～+30m處施工時，可把輕型外操作平臺設置為工具式臨時固定在鋼結構的突柄上，內操作平臺可采用輕型腳手板，以鋼結構連桿為懸掛點進行搭設。
(4)玻璃幕屋面安裝工程
玻璃幕屋面工程主要有以下環節：二次深化設計→場外加工、生產→運輸→現場安裝。
1)玻璃幕深化設計
與鈦金屬板一樣，以鋼結構設計詳圖為基礎，通過建立超橢球體數學計算模型，并應用專門的三維設計軟件計算出每塊玻璃板圖形的精確尺寸，作出每塊雙面玻璃板塊(包括鋁框)力口工圖，并又寸每塊板進行統一編號，然后作出與每塊板相對應的連接構件及支桑加工圖(包括其編號)、相關節點詳圖的設計。
2)玻璃幕構件的加工制作
選用國內具有先進加工工藝的加工制造廠商。所有的雙面玻璃面板將在工廠內進行嵌裝并同鋁質框架粘合，然后將其用臨時的保護膜覆蓋，以防劃傷;玻璃幕龍骨框的構件及其連接件也將在工廠內嚴格按設計尺寸制作。
3)運輸安排
進場運輸：與欽金屬板運輸方式相同。
現場的垂直運輸：沿豎向曲軌滑行的電動提升設備可以將玻璃塊運送就位。玻璃幕龍骨框的構件及其連接件可采用輕便提升機送到操作平臺。
4)玻璃幕工程的安裝步驟
測量屋架變形→安裝腳手架及操作平臺→測量放線→安裝玻璃幕的龍骨框架→安裝玻璃幕板→上密封膠→清理。
5)玻璃幕的安裝順序
玻璃幕施工由“上”而“下”進行。
6)玻璃幕施工腳手架的搭設殼體外側是—周一7m～一12m的消防通道，以此為底搭設碗扣式腳手架到+6m處，些段的操作平臺也建于此，+6m～+30m處施工時，操作平臺可采用輕型腳手板，以鋼結構連桿為固定點進行搭設。
(5)在鈦金屬板和玻璃幕施工前，均要用鈦金屬板和幕墻板進行實物模型預拼裝，通過審定合格后才能進行正式安裝。
(6)變形監測
在安裝過程中應對主體鋼結構進行變形監測，不斷調整預加荷載，保障安裝精度。
(7)在安裝屋面板的同時，所有屋架上相關的排水系統、保養維修走道或小平臺、爬梯、電氣橋架都要穿插進行安裝。
(8)殼內天花板的安裝可以充分利用保養維修走道、爬梯，必要時可以搭設高空掛架操作臺哪在殼體的鋼梁架上吊上掛架)進行安裝。