紀(jì)盈舟
摘 要:如今橋梁結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)日趨完整成熟,很難再尋求突破,而橋梁造型卻有很大的發(fā)展空間?,F(xiàn)代的橋梁不僅僅是跨越障礙的結(jié)構(gòu)物,更是設(shè)計(jì)師和人們眼中的“藝術(shù)品”。本文就橋梁美學(xué)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行討論并結(jié)合實(shí)例探究其在橋梁上的應(yīng)用和發(fā)展。
關(guān)鍵詞:橋梁造型;藝術(shù)品;橋梁美學(xué)設(shè)計(jì)原則
中圖分類號(hào):U442.5? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào):1006—7973(2022)02-0153-04
1 引言
早在公元前1800年古巴比倫王國(guó),就已經(jīng)有多跨的木橋出現(xiàn),在那時(shí),人們多是利用自然倒下的樹木來作為跨越河流的“橋梁”,僅僅是能使用;一直到后來的石梁橋和石拱橋,比如溫州龍灣的上岸橋、泉州的洛陽(yáng)橋是我國(guó)現(xiàn)存的歷史悠久的石梁橋,北京的盧溝橋、河北趙縣的趙州橋是世界有名的古石拱橋,這時(shí)候的橋梁不僅僅是滿足了人馬通行的要求,更是在造型和一些細(xì)節(jié)上注重了許多;到了近現(xiàn)代,隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,混凝土橋和鋼橋成為了主流,各種橋型越來越趨于成熟和規(guī)范,橋梁數(shù)量激增,但不管是在外觀造型或者細(xì)節(jié)雕琢上都略顯單一、缺乏新意,更多的強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性和安全性,對(duì)于造型美學(xué)的挖掘還有巨大潛力。截至2020年末,全國(guó)共有公路橋梁91.28萬座,其中特大橋梁和大橋共126379座,其余為中小橋梁(詳見圖1)。
2 橋梁美學(xué)設(shè)計(jì)原則
造型作為藝術(shù)的語(yǔ)言,起源于“美的和諧”,演變于純粹與自覺[1]。人們學(xué)習(xí)語(yǔ)言的最終目的是去與他人進(jìn)行溝通,藝術(shù)作品中的抽象的思想和情緒不斷地與橋梁設(shè)計(jì)師們進(jìn)行靈魂上的碰撞,與他們的認(rèn)知交互融合,最終形成了一座座在我們眼前的橋梁,作為語(yǔ)言溝通的“橋梁”,來往的人們就會(huì)與之產(chǎn)生情感共鳴,形成更高層面的內(nèi)在交流。橋梁呈現(xiàn)出來的造型隨著時(shí)間的推移,會(huì)經(jīng)過自然和歷史的考驗(yàn),展現(xiàn)出強(qiáng)大的藝術(shù)生命力[2]。
安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀、耐久、環(huán)保是我們常常談到的橋梁設(shè)計(jì)基本原則,而對(duì)于橋梁美學(xué)設(shè)計(jì)原則,則更注重于協(xié)調(diào)與特色的塑造,就如中國(guó)四大古橋(詳見表1),它們之所以經(jīng)久不衰,不僅僅是在外觀上能震撼到我們,更是承載了一個(gè)地區(qū)或者城市的文化;它們不僅在交通上服務(wù)于人民,也肩負(fù)了中華民族的先進(jìn)文化,所以,一座設(shè)計(jì)“優(yōu)秀”的橋梁會(huì)成為文化和精神傳遞的紐帶,經(jīng)風(fēng)歷雨,延綿不斷!
2.1結(jié)構(gòu)布局穩(wěn)定合理
橋梁作為跨越障礙的重要承重結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)布局的穩(wěn)定合理是一切美學(xué)設(shè)計(jì)的前提,這樣才會(huì)形成一個(gè)美學(xué)和力學(xué)完美結(jié)合的具有足夠強(qiáng)度和穩(wěn)定性的橋梁。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要有很清晰的層次感,可以讓人們感到結(jié)構(gòu)穩(wěn)固感,有利于增強(qiáng)行車和行人的交通安全感。比如,斜拉橋的橋塔如果設(shè)計(jì)成上寬下窄的倒三角,就會(huì)讓人感到結(jié)構(gòu)有倒塌和傾頹的趨勢(shì)[3],心里會(huì)產(chǎn)生驚慌,這就與美學(xué)設(shè)計(jì)相悖。
德國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)工程專家萊昂哈特說過:“結(jié)構(gòu)必須使本身表示出單純、簡(jiǎn)潔的形式,并給人以穩(wěn)定的感覺。基本結(jié)構(gòu)的形式也必須和所用的材料相稱[4]。”對(duì)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新都是建立在對(duì)力學(xué)的深刻理解上,這就要求結(jié)構(gòu)要有很高的合理性,雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單單純,但各個(gè)部件都參與受力,不會(huì)造成過多的浪費(fèi),反作用于橋梁的美感[5]。所以,穩(wěn)定合理的橋梁結(jié)構(gòu)是美學(xué)設(shè)計(jì)的根基,在此基礎(chǔ)上才會(huì)衍生出完美的橋梁作品。
2.2和諧與多元相統(tǒng)一
2.2.1比例與對(duì)稱的靈活應(yīng)用
橋梁的比例通常指的是其本身的三維尺寸的關(guān)系,以及橋梁整體與局部和周圍環(huán)境之間的關(guān)系,它與施工環(huán)境、技術(shù)和材料有密切關(guān)系,經(jīng)常由幾何分析法(以幾何圖形作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì))和數(shù)學(xué)分析法(例如黃金分割法、動(dòng)態(tài)勻稱法)來確定[6]。對(duì)稱在我們的生活中無處不在,對(duì)稱的結(jié)構(gòu)不僅是美觀的存在,還讓人們感到它的堅(jiān)定與穩(wěn)固。當(dāng)然,也不能一味地使用對(duì)稱設(shè)計(jì)方法,適當(dāng)加入一些非對(duì)稱元素會(huì)使整個(gè)結(jié)構(gòu)顯得更加生動(dòng)活潑。
2.2.2 韻律與節(jié)奏
韻律與節(jié)奏這兩個(gè)因素相輔相成,不可分離。它們衍生于大自然,就如溪流瀑布無時(shí)無刻不給人們展示著流水的聲音,適用到古代的詩(shī)詞歌賦中,句子內(nèi)部、句句之間的押韻與停頓也體現(xiàn)著詩(shī)人們對(duì)韻律與節(jié)奏的理解。在橋梁設(shè)計(jì)中,韻律與節(jié)奏體現(xiàn)在一種規(guī)律性,并不是雜亂無章的,通常有連續(xù)、交替、漸變和起伏等[7]。對(duì)于不同的橋型,會(huì)有不同的律動(dòng)感體現(xiàn),比如在連續(xù)橋梁中,既有等高度梁和墩柱,也有立面漸變的弧線箱梁,再如拱橋中的拱軸線和懸索橋的吊索以及橋梁梁體和顏色的漸變,這些都在體現(xiàn)著韻律與節(jié)奏的應(yīng)用。它們對(duì)橋梁構(gòu)件的空間排列起到了改善作用,不再是點(diǎn)線面的簡(jiǎn)單組合,而是讓人們產(chǎn)生情感共鳴,是美學(xué)設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。
2.2.3與環(huán)境和諧相融
這里的環(huán)境有兩層含義,既指外部的自然環(huán)境,也指橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部環(huán)境。橋梁與自然相協(xié)調(diào)是我們美學(xué)設(shè)計(jì)的目的,我們通常會(huì)用強(qiáng)調(diào)、消隱、融合等方法來達(dá)到橋梁與環(huán)境的和諧[8]。突出橋梁的美,隱藏不和諧的部分,使兩者完全融合,才能達(dá)到和諧狀態(tài)。在橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部,細(xì)部構(gòu)件與橋梁整體也應(yīng)達(dá)到和諧相融的狀態(tài),比如在一個(gè)文化氣息比較濃厚的地區(qū)建一座景觀橋,欄桿、路燈等也應(yīng)該古色古香,要充分融入整座橋梁和周圍環(huán)境。
2.2.4色彩及裝飾
橋梁色彩對(duì)橋梁設(shè)計(jì)極其重要,它就像人們穿的衣服,不同顏色的衣服會(huì)讓人有不同的風(fēng)格,而且合適的顏色會(huì)完美地展現(xiàn)出身材,對(duì)于橋梁亦是如此,不同顏色的橋梁會(huì)讓我們有不同的感受,色彩合適可以更好地融入環(huán)境,展現(xiàn)結(jié)構(gòu)形態(tài)美,增加安全性,塑造地標(biāo)。色彩的設(shè)計(jì)原則主要遵循安全原則、規(guī)劃原則、地域性原則和與環(huán)境相協(xié)調(diào)原則[9]。
如果說色彩是橋梁的衣服,那么橋梁裝飾就是搭配衣服的飾品,會(huì)給單調(diào)的氣氛增加一絲活潑。像傳統(tǒng)的裝飾方法主要通過一些木紋、石雕像等,木材的抗腐蝕性能較差,現(xiàn)在基本被舍棄,未來更多的是通過各種輕質(zhì)高強(qiáng)材料和圬工材料進(jìn)行組合來進(jìn)行橋梁裝飾。比如荊州的夏橋河大橋是一座17孔連續(xù)拱橋,用鋼龍骨上掛幕墻替代傳統(tǒng)實(shí)體裝飾側(cè)墻[10],簡(jiǎn)單美觀,節(jié)約成本,而且這些裝飾不參與主體結(jié)構(gòu)的受力,后期的維護(hù)更換方便快捷。
2.3夜景及視點(diǎn)效果設(shè)計(jì)
隨著人們對(duì)美好生活需求的增加,夜間出行成為更多人的選擇,這就意味著橋梁夜景愈發(fā)重要,甚至要?jiǎng)龠^白日景觀。作為現(xiàn)代橋梁,首先要考慮夜間照明,保證行車和行人安全。真正體現(xiàn)出橋梁美的是它的輪廓,所以設(shè)計(jì)時(shí)要用不同的顏色充分體現(xiàn)它的輪廓美,在不同的季節(jié)、不同的時(shí)間,采用不同的燈光。無論是在橋上還是在側(cè)面、空中,或者是由遠(yuǎn)及近、由近及遠(yuǎn)動(dòng)態(tài)觀看,在設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)該考慮到,做到每個(gè)視角都能夠較好地體現(xiàn)出橋梁的特色,這樣才能營(yíng)造出更好的觀感。像洪奇門特大橋,是一座雙塔對(duì)稱斜拉橋,在橋塔上加入了水滴和木棉花的元素,無論是靜態(tài)或是動(dòng)態(tài)觀看都能較好地體現(xiàn)出該橋的特色美[11]。
2.4生態(tài)與文化分析
在可持續(xù)發(fā)展的今天,我們應(yīng)該重視自然生態(tài)和人文生態(tài)建設(shè)。在設(shè)計(jì)和施工時(shí),應(yīng)該充分考慮與周圍事物相協(xié)調(diào),不是去破壞,而是要保護(hù),就如加拿大的班夫國(guó)家公園,在高速公路上修建了供野生動(dòng)物通過的橋梁,這體現(xiàn)了人類對(duì)自然的保護(hù)和尊重。一座好的橋梁是蘊(yùn)含文化的,融入當(dāng)?shù)靥厣幕?,成為城市的地?biāo)建筑。譬如青島唐島海灣大橋,結(jié)合了當(dāng)?shù)氐摹胺肌薄昂Q笪幕钡瘸鞘刑厣O(shè)計(jì)了獨(dú)特的倒Y形塔柱的斜拉橋,充分展現(xiàn)了青島獨(dú)特的城市文化。橋梁經(jīng)常會(huì)成為一座城市的地標(biāo)建筑,比如新中國(guó)建立后的第一座大橋武漢長(zhǎng)江大橋,中國(guó)自己設(shè)計(jì)修建的第一座跨江大橋南京長(zhǎng)江大橋以及現(xiàn)在的超級(jí)工程港珠澳大橋等等,都蘊(yùn)含了當(dāng)?shù)靥厣幕?,成為了城市?biāo)志。
3橋梁美學(xué)應(yīng)用實(shí)例
3.1蘭州中山橋
中山橋又名蘭州黃河鐵橋,是黃河之上最早修建的鐵橋,位于白塔山下,有“天下黃河第一橋”的美譽(yù)。1928年,為紀(jì)念孫中山先生,命名為“中山橋”。中山橋歷史悠久,從1909年通車到2004年改為人行橋再到現(xiàn)在,有110多年的歷史,極大地促進(jìn)了黃河兩岸交通往來。
中山橋長(zhǎng)234米,寬7.5米,有6墩5孔,橋上飛架5座弧形鋼架拱梁(如圖2),簡(jiǎn)潔大方,鏗鏘有力,它宛如一條巨龍盤踞在黃河之上。粗細(xì)不等的直形和弧形的線條協(xié)調(diào)相應(yīng),給了人們很強(qiáng)的視覺沖擊,力量感十足。經(jīng)過燈光的修飾,夜晚的中山橋光彩奪目,充滿了活力。中山橋不僅是重要的交通樞紐,更是承載了蘭州的百年歷史,見證了蘭州城的發(fā)展,展現(xiàn)了蘭州人民不屈不撓的精神。
3.2港珠澳大橋
港珠澳大橋全長(zhǎng)55千米,主橋長(zhǎng)29.6千米,主要由三座通航橋、一條海底隧道、四座人工島等組成,成為港粵澳大灣區(qū)的“脊梁”,極大地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)和文化的交流發(fā)展,被稱為“現(xiàn)代世界七大奇跡”之一,體現(xiàn)了我國(guó)強(qiáng)大的綜合國(guó)力。
三座通航橋自東向西依次為青州航道橋、江海直達(dá)船航道橋和九洲島航道橋。青州航道橋是一座雙塔雙索面斜拉橋,塔頂采用了傳統(tǒng)的“中國(guó)結(jié)”元素(如圖3),使橋塔顯得精致靈巧;江海直達(dá)船航道橋是一座三塔單索面航道橋,塔冠采用了“白海豚”元素,無論是從施工還是到后期的嚴(yán)格監(jiān)管,都極大地控制了對(duì)伶仃洋的污染和影響,充分保護(hù)了瀕臨滅絕的中華白海豚,體現(xiàn)了人與自然的和諧統(tǒng)一和此次工程的生態(tài)美;九州航道橋是一座雙塔單索面斜拉橋,則是采用了“風(fēng)帆”元素,與另兩座橋相呼應(yīng),乘風(fēng)破浪,揚(yáng)帆起航。無論是從橋上、空中,還是從輪渡上觀看港珠澳大橋[12],它都像一件精美的藝術(shù)品矗立在伶仃洋上,并與之完美融合,其中蘊(yùn)含著大量的中國(guó)文化元素,成為港珠澳地標(biāo)建筑。這為中國(guó)由橋梁大國(guó)走向橋梁強(qiáng)國(guó)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)!
4 結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人們審美水平的提高,冰冷的鋼筋和混凝土已不能滿足時(shí)代的要求,橋梁美學(xué)的重要性就變得更為重要。橋梁作為“美”的載體,經(jīng)過合適的比例與對(duì)稱、韻律與節(jié)奏、色彩與裝飾等一系列原則與方法的雕琢,通過合理的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出來,與環(huán)境完美和諧相融,并且傳達(dá)出中國(guó)文化、地域文化,形成一件件建筑界的“藝術(shù)品”。橋梁美學(xué)已經(jīng)逐漸被人們重視起來,未來也一定會(huì)有極大的潛力去不斷發(fā)展和創(chuàng)新!
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