桐溪路方向-瀟湘大道方向鳥瞰實景
2020年7月11號，長沙大王山湘江歡樂城歡樂雪域、歡樂水寨正式開園，這裡將成為長沙又一處網紅打卡的歡樂勝地，或許人們將於今日起忘卻那個曾經滿目瘡痍的採礦場地，歷經60年的滄桑鉅變，今天終於成就了這個由華建集團華東建築設計研究總院設計總包並完成的巨型專案，而這個高難度的專案，
曾經被美國Discovery節目組稱為全球
最不可能完成的工程之一。
今天，我們一起來共同回顧一下這個曾經的
採礦深坑
是如何變成今天這個
冰雪世界
01
“瘡疤”
的轉型與蛻變
the HISTORY
基底原址情況
基地舊址是
原坪塘鎮湖南省新生水泥廠
，成立於1958年。坪塘是一個工業重鎮，因其地下蘊藏了豐富的石灰石、矽砂等資源，近半個世紀以來，此區域近百家重工業企業曾為坪塘鎮民生髮展貢獻過巨大貢獻，曾解決數以萬計的民生就業。但數十年的高能耗、高開採、高汙染也嚴重破壞了該區域的生態和居住環境，“山朦朧，水朦朧、空氣更朦朧”是水泥廠區域居住環境的真實寫照。
2009年開始，伴隨“產業退出，淘汰落後產能企業”的發展轉型，新生水泥廠正式結束了其歷史使命，於距長沙市區僅10公里之遙的坪塘鎮，永久地留下了一塊
長約400米，寬約300米，深約100米，滿目瘡痍、千溝萬壑、雜草叢生的地表“瘡疤”。
撫今追昔，這些曾經有著功天偉績的礦坑再也無法繼續提供資源效益，它因廢棄而失寵，淪落為食之無味棄之可惜的雞肋。
2015-2020年實景照片
2013年，基於專案功能和投資造價發生重大調整，華建集團華東建築設計研究總院在
奧地利藍天組設計事務所的概念設計基礎上
，從建築方案開始，對專案進行全過程的原創設計，並提供設計總包管理服務。設計師巧妙利用城市化過程的“傷疤”，將其蛻變為新的城市地標。歷時7年，終將廢棄礦坑這一工業遺址轉化為活力四射的體驗式“兩型”主題樂園，實現了世界首個礦坑遺址重生為主題樂園的大膽構想和嘗試。
02
功能煥新，翱翔的
藍天組
再次挑戰極限
Coop Himmelb(l)au
大王山冰雪世界效果圖 CHBL
2013年，奧地利藍天組事務所為大王山冰雪世界設計了概念方案，包括一個歡樂冰雪世界以及一個100m高的五星級酒店，總建築面積達到了15W平方米。其中歡樂雪域冷區面積3萬平方米，包含滑雪與嬉雪兩大功能；歡樂水寨佔地面積近8萬平方米，與其南側朗豪度假酒店形成流線聯動，功能互補的空間關係。廢棄的百米深坑將透過功能植入煥發新的活力與生機。
作為世界首個將兩種極地性氣候活動於一身的“冰”“火”主題兩型樂園
，室內歡樂雪域和室外歡樂水寨同以水為主題，以水的不同形態“冰、雪、浪”充分演繹水的無限魅力，成為湘江這一東方萊茵河岸上的靚麗明珠。
大王山冰雪世界及五星級酒店效果圖 CHBL
原冰雪世界的方案十分大膽：它懸浮於深坑之上，直接建在一個水泥礦山採石坑和湖上端。建築朝向東南，原有的採石場被故意顯露出來，極具雕塑感的冰雪世界跨度為170米，懸掛在兩處懸崖之間。
在冰雪樂園的下部是一座下沉花園，它也是一座室外水上樂園。水樂園與冰樂園結合，最終創造了一個集島嶼、水、懸崖為一體的，具有全新功能的休閒空間，懸崖邊的步道和坡道將建築與自然遺產連線起來。
建築內部還設計了一個漏斗形的玻璃圓錐，可將光線引入100米的深坑內，為底部的冰雪世界和水面提供可控制的自然光照。藍天組巧妙地運用這個100米的落差建造了刺激的水上專案，真正實現了將礦坑變廢為寶。
大王山冰雪世界平立面 CHBL
03
融於自然，
ECADI
的改造與重生
ECADI
鳥瞰效果圖 ECADI
ECADI的最佳化設計將滑雪建築置於北側坑口，採用完全消隱的地景式體量處理手法，將主體建築完全隱藏於礦坑內側，透過消失的建築手法使建築環境化，營構建築與自然環境融為一體的感受。其餘建築體量或以群落方式分散於坑頂，或隱埋於崖壁內側，化解建築對礦坑自然環境不積極的空間壓迫。
總平面圖 ECADI
建築與礦坑關係建構 ECADI
效果圖 ECADI
建築與礦坑剖立面 ECADI
考慮熱輻射及散熱面積對滑雪建築的不利影響，設計選擇表面積及體型係數相對集約的橢圓形作為滑雪建築形體。此外ECADI嘗試將水樂園垂直疊加於室內滑雪場屋頂之上，令滑雪場屋頂大面積覆蓋在水體、綠化之中，既讓遊客盡情領略礦坑的風光，又使其增加一道天然的隔熱屏障，為室內滑雪場減少能量消耗提供因勢利導的有利條件，極大降低雪樂園日後的運營及維護成本。
滑雪場形體及雪水疊加空間關係分析 ECADI
垂直疊加剖面示意 ECADI
桐溪路方向整體人視實景 ECADI
歡樂水寨鳥瞰 ECADI
04
極限結構，
高難度的跨坑結構設計
Super Structure
專案施工現場
本專案是依託於廢棄的礦坑建造的，為大跨過載巨型鋼混組合結構，主體結構三邊支撐於平臺呈凸字形的深坑上，未支撐的自由邊橫向跨度達180米。建築內有各種冰雪專案和戲水池，恆荷載、活荷載都非常大。它的底部為主體拱形結構，屋蓋中部還下凹成錐體，結構受力極為複雜。
整體結構示意圖
這樣的複雜結構，在設計上十分講究。由於冰雪世界使用功能的特殊性，不同遊樂區域的荷載要求差別較大，有明顯的不均勻性。在不均勻荷載作用下，主體拱形結構的受力不利，因此設定斜腹杆將上述構件組成拱形桁架，減小主拱構件的彎矩，同時增強結構在沿拱跨度方向的整體性。
由於結構樓面與拱腳的距離太遠，拱結構上方還要再設定立柱，立柱之間透過上弦鋼樑聯結形成樓面。此外，由於結構不規則，中間樓面還有不規則開洞，因此每榀拱形桁架之間還設定了平面外聯結系梁，以提高整體的穩定性。
冰雪世界建築結構示意圖
從這個角度看，
大王山冰雪世界的結構有些類似於鳥巢
。只是由於它還要懸空，遊樂園的結構比鳥巢還要輕盈許多，留給工程師們的自由發揮裕度也遠遠小得多。
為了實現這一飄逸的結構，設計師們在設計過程中反覆嘗試、反覆調整，不斷把建立的曲面離散化，以形態控制要求為目標，不斷修改結構支承邊界，逐漸接近符合所有邊界條件和形態控制要求的曲面，最終設計出了這樣一個近乎完美的結構。
冰雪世界建築結構施工現場（來源：中新網）
冰雪樂園主體結構是以拱的形式進行傳力的，在這種傳力模式下，必然會形成一定的外推力施加在兩邊的坑壁上。而礦坑的表面形狀極不規則，又常年風吹雨淋，強度損失非常嚴重，坑底甚至已經形成了喀斯特地貌，存在溶洞。
這樣的坑壁如果直接承受建築，在遭遇外界惡劣環境時，甚至可能會發生整體的滑坡。如何對它進行修理，使之保持足夠的強度，並能支撐起冰雪世界這一巨大的結構呢？
採用簡單的爆破手段自然可以高效率地完成基坑修整，但由於巨大的震動，爆破的同時也造成了新的薄弱岩層，不能達到目的。因此，專案創造性地採用了
嵌巖獨立基礎岩石基坑切割的施工技術
。藉助水鑽和岩石切割機，切出獨立基礎和連繫梁的形狀。再透過人工精細操作，將結實的基岩暴露出來以供承力。
大王山冰雪樂園在百米深的礦坑中建設，期間採用了大量新技術，攻克了眾多工程難點，總投資已經達到了數百億元，這是一座挑戰了無數行業頂尖設計和建造難題的專案，無論最終建成的效果與最初的概念差距多大，這個巨型難度的專案最終建設落成本身就是一個偉大的成就，為所有為此專案付出巨大心血的設計師，工程師致敬！
專案名稱：礦坑生態修復利用工程冰雪世界及水世界專案
建設單位：湖南湘江新區投資集團有限公司
主體設計單位：華建集團華東建築設計研究總院
建築概念設計：奧地利藍天組建築事務所
設計總包管理單位：華建集團華東建築設計研究總院
建設地點：長沙市大王山旅遊度假區
設計/建成：2013年/2020年