沈蔚甫
華東建筑設計研究院有限公司 上海 200010
文旅產業的發展和北京冬奧會的成功舉辦,越來越多的大眾游客開始關注和參與到滑雪運動中,大量面向普通玩家的室內體驗型滑雪場館建成開業。客觀上,日益巨大的群眾基礎的出現,也對此類項目的設計和策劃提出了更高的要求。如何與同類建筑進行差異化定位,如何在眾多的室內滑雪場館中脫穎而出,如何在諸多技術條件限制下關注到更多的空間品質優化,最大化提升室內滑雪場館的獨特性和趣味性,是當下設計中不得不面對的一個普遍問題。
室內滑雪場館在近20年的發展過程中,其基本的空間布局形成了一定的范式。作為主要功能空間的“滑雪板塊”和“嬉雪板塊”在平面上展開,形成幾種固定的并置關系(表1)。如哈爾濱萬達娛雪樂園的嬉雪區位于滑雪區的末端,兩者分區明確,功能相互獨立;無錫融創冰雪世界中,嬉雪區位于兩組滑道的中部,將兩組滑道的緩沖區連通,提供更加開闊的嬉雪區視野;長沙大王山冰雪世界的嬉雪區位于滑道的一側,更好的貼合了項目整體體量,同時滿足平面布局的基本邏輯……平面布局模式的范式發展,更多的是為了營造出單層大空間的剖面關系,從而簡化在設計中比較復雜的結構、構造及工藝等問題[1]。

表1 常規滑雪場館空間模式示意(綠色表示滑道區,藍色表示嬉雪區)
單層大空間的模式,對室內滑雪場館類建筑有較大的先天性優勢。其一是功能流線上,平面的功能并置使得游客動線簡潔高效,單層空間也省去了冷區設置樓電梯的復雜構造;其二是結構體系上,采用桁架形式很容易實現單層大空間的訴求,滑道通過架空的雙層桁架也更可靠;其三是工藝及保溫上,單層高大空間的剖面更容易簡化冷區氣流循環,同時在橫剖面形成自然的“筒體”截面,保溫界面連續,熱工體系可靠。
但與此同時,單層大空間模式也有其自身不可避免的劣勢。首先是在游客體驗上,游客可感知的邊界被固化,空間導向性充足,但探索性的空間體驗感缺失;其次,在綠色節能上,這樣的空間模式也決定了體形系數與建筑規模成比例的關系,對于較大體量的室內滑雪場館,在節能上會顯得相對被動。
上海冰雪世界項目是基于對傳統室內滑雪場館空間布局模式的再分析和再提煉,以期在現階段技術可行的前提下,最大化平衡項目用地、建筑空間和運營訴求等多方面的限制。
上海冰雪世界定位為世界最大(約9萬㎡)、嬉雪項目最多的綜合型室內滑雪場館。這樣的定位在一些主要指標上對設計是有明確要求的,如滑道的數量、等級和長度,嬉雪游樂設施的數量及重點設備的空間需求。然而,項目用地卻十分緊張,通過前期規劃的多輪分析和方案比選,明確可用于室內滑雪場館的范圍只有140mx320m。在這么小的用地范圍內,只能突破常規平面布局的模式,通過垂直空間的疊加來滿足運營對功能體量的需求。由此,立體式空間的雛形基本確定(圖1)。

圖1 上海冰雪世界室內滑雪場館體量示意
其次是運營上對特殊游樂項目設置的訴求,如自重力滑翔機、雪地蹦極等項目,要求室內滑雪場館在空間上存在多個樓層;除此之外,運營對室內滑雪場館的進入方式也進行了一些探索,提出了多標高,多入口的進入模式,以期實現和周邊功能體量的有效互動。運營的多維度需求,均在一定程度上反映了對單層大空間突破的迫切性。最后是設計上對趣味空間的追求,采用立體式的空間模式,易于改善空間的單調、創造更多趣味性體驗。同時在節能上規避體型系數隨著空間需求的放大而過大。
在運營與設計的雙重考量下,上海冰雪世界最終確定采用豎向5層的空間構成方式,各標高在空間上相互滲透,既保證冷區氣流連通,又極大地豐富了滑雪、嬉雪空間的交互性。
運營提出需同時設置初、中、高三級滑道,且滑道總長度需達到700m。同時,初級滑道長度不小于380m(含滑道緩沖區總長度420m)。在這樣的限制條件下,不得不采用一種“S”型的平面路徑,實現在長邊僅320m的前提下容納420米的初級滑道和緩沖區。
“S”型初級滑道的設置,成為中、高級滑道設置的前提,中級滑道長度需滿足220m,與初級滑道在平面上必然存在一定的交叉,只能通過豎向關系進行組織,用一種“立交橋”的方式將兩者結合。高級滑道從初級滑道的中部開始,平行與中級滑道進行設置。其余入門級滑道和教學滑道,充分利用滑道下部空間進行布置,提高空間利用效率,同時分流不同等級滑雪游客之間的動線干擾,構建出整個滑雪場館的滑道骨架(圖2)。

圖2 上海冰雪世界交叉式滑道示意
交叉式滑道可以為游客帶來更多的空間體驗。初級滑道線路的“S”型設置,提供了更多彎道滑雪的機會;初、中級滑道的立體交叉式組織,讓滑雪路徑可以模擬穿越冰雪山洞的沉浸式體驗;高級滑道與初級滑道的分叉式設置,也讓滑雪過程中多了隨機“變道”的可能性。
三級滑道的設置滿鋪了整個室內滑雪場館的可用地范圍。對于數量及規模龐大的嬉雪區和游樂設備,必須充分利用滑道下方形成的空間。而這樣的空間在常規室內滑雪場館中往往是被隔絕在冷區之外的,以保證保溫邊界的連續,如哈爾濱萬達娛雪樂園滑道下方為架空的室外設備區和停車樓。
上海冰雪世界在滑道下方共設置了4層或退臺、或疊置的嬉雪平臺空間。0m作為首層與主入口連接,作為冰雪主題體驗區,8m為滑雪學校及低齡兒童游樂項目區,16m為中央嬉雪區,35.5m為極限挑戰嬉雪區。24個游樂項目按照適齡層級由低向高逐級設置,各樓層之間既相互連通,有各自獨立(圖3)。

圖3 上海冰雪世界多層式嬉雪空間示意
常規的室內滑雪場館,在豎向交通上僅需解決滑道自身高差產生的提升問題,結合滑道坡度設置纜車或魔毯。如無錫融創冰雪世界以魔毯為主要提升工具,哈爾濱萬達娛雪樂園由于滑道坡度差異較大,采用了魔毯和纜車相結合的方式。而立體式空間將會產生更多豎向交通的可能性,對游客流線組織、游樂設施布局也會帶來一定影響。
多層式嬉雪空間如同一個“娛樂化”的商業綜合體,豎向交通設計顯得尤為重要。上海冰雪世界項目中,綜合采用了魔毯、電梯、扶梯和開敞樓梯的形式,系統化解決豎向流線問題。0m~16m空間,樓層在平面投影方向形成退臺,采用魔毯和扶梯的方式將三層連通,保證游客動線的連續性;16m~35.5m,樓層平臺相互重疊,以垂直電梯為主,5部冷區電梯將兩層主要娛雪項目聯系起來;其余局部樓層的標高變化,補充設置開敞樓梯,保證連通的靈活性。
豎向交通設計的復雜性并非僅僅是數量上的,由于室內滑雪場館建筑自身超高的保溫特性,所有豎向交通形成的冷橋都要特殊處理。如電梯、扶梯基坑位于冷暖邊界,其面向冷區的開門和入口地坪均需考慮防凍和防滑,其面向暖區的側壁和基坑均需考慮防結露處理,井道自身也需要設置連續的保溫構造層(圖4)。

圖4 上海冰雪世界電梯基坑構造示意
嬉雪區設置的魔毯、電梯及開敞樓梯,一定程度上僅提供了游客上行的路徑,下行更多的是結合游樂設施進行考慮。如35.5m嬉雪區設置了自重力滑翔機項目,提供游客從35.5m直接滑翔至22m夾層標高;本樓層還設置了“自由落體”緩降設施,也可以滿足從35.5m快速至16m的目的;另外,嬉雪區首層及35.5m層設置的小火車站,將兩大嬉雪樓層連通,游客通過乘坐觀光小火車也可以在游覽的過程中完成豎向交通的功能。
首先,立體式空間相當于常規室內滑雪場館的空間疊置,各樓層地面均設置有復雜的工藝構造層及覆雪層,豎向荷載需求大。嬉雪空間的游樂設備對柱距也有明確的要求,在上海冰雪世界中,所有柱距均要求大于16m。再考慮上層滿鋪的滑道結構落柱,柱網布置變得更加錯綜復雜[2]。
其次,立體式空間面臨的第二個結構難點,是需要解決中間樓層結構板對保溫連續性的破壞。傳統單層大空間的室內滑雪場館,內部會自然形成連續的保溫界面,結構樓板與保溫不存在沖突。上海冰雪世界項目中,由于穿越保溫的樓板較多,此問題顯得格外棘手。通過采取結構樓板局部斷開的方式,在保證結構水平受力安全的前提下,盡量減少結構冷橋的截面,讓外墻保溫最大化連續(圖5)。

圖5 常規室內滑雪場館與上海冰雪世界外墻保溫構造示意
第三,S型滑道在形體上呈現雙曲面形態,無論在設計上還是施工上,都具有一定的復雜性,同時,大面積的雙曲面造型也難以保證施工的精度和施工措施的經濟性。最后,我們結合S型滑道需要設置臺階防滑移的構造,將曲面坡道進行單元化劃分,每個單元之間略有高差,形成扇面拼合的形態,類似于螺旋樓梯的構成邏輯,簡化設計與施工方式,找到更容易落地的設計路徑。
常規單層大空間的室內滑雪場館在制冷和氣流組織上更加簡單和直接,多層空間則將此問題進行了復合,需要將各個樓層的氣流組織進行綜合模擬與調整。上海冰雪世界項目在每層大空間的頂部均設置了工藝管線層和馬道檢修層,將冷風機、造雪機和工藝管線分布于各個樓層,以保證整個冷區的氣流均勻[3]。
立體式空間中多層樓板對保溫的破壞,雖然通過局部斷板在一定程度上減緩了冷橋效應,但仍存在大量無法完全斷開的結構梁、柱產生導冷。在此,保溫設計中采用反包的方式,進一步去減弱這種導冷的影響。根據鋼結構和混凝土結構自身導熱系數的不同,對兩種結構構造進行了細化研究,最終確定鋼結構梁反包長度為9m,混凝土結構梁反包長度為3m,達到熱工與經濟性的平衡。
上海冰雪世界項目作為目前在建的世界最大室內滑雪場館,通過這種立體式空間的模式探討,平衡用地限制和項目規模之間的矛盾,提升空間趣味性,解決運營上的多重訴求,試圖找到一種更加集約的室內滑雪場館的設計路徑,是后冬奧時代冰雪項目走向更加普及的有益嘗試。