談孟克河人行橋的美學設計
2010-07-08
1.前言
在交通日益發(fā)達的今天，人們對橋梁建筑提出了更高的要求，優(yōu)秀的橋梁建筑不僅揭示了人類社會的發(fā)展，也體現(xiàn)出人類智慧與偉大的創(chuàng)造力。在發(fā)現(xiàn)美、追求美的過程中人們的審美意識、審美情趣及審美理論更為成熟、更為系統(tǒng)化。對于橋梁建筑，人們己不再滿足其單純作為交通運輸上的構筑物的要求。而是將其視為一種空間藝術結構物融人人們的社會文化生活之中。橋梁在顯示了它強大的溝通功能外，同時也成就了不朽的建筑藝術，它形成了一道道優(yōu)美的風景，成為一座又一座城市的形象標志，它是美的載體，而美也是橋梁不可或缺的設計原則之一。
尤其對于人行天橋來說，為提高城市路網(wǎng)的通行能力、確保行人過街安全方便，城市人行天橋的建設日益增多。城市人行天橋的建設對提高車輛運行速度、實現(xiàn)人車分流、改善交通擁擠狀況，提高城市居民步行條件等有良好交通和社會效益，因而越來越受到城市建設部門的重視。另外，城市人行天橋是與當?shù)匦腥撕透浇用窠佑|最密切的建筑物，它具有建筑結構簡單、工期短、投資較少、施工較易、施工期基本不影響交通和附近建筑的安全，與地下管線的矛盾易解決、維護方便等優(yōu)點。但老式人行天橋僅從滿足人流交通需求出發(fā)，忽視人行橋的美學設計，建成后不僅橋本身無美感與周圍環(huán)境也不相協(xié)調(diào)。因此長時間以來，人們對天橋的建設多心存疑慮。一座好的城市人行橋不僅僅為滿足交通需求，更進一步使天橋建成后可成為城市中一道新的風景線。
2.橋梁設計的美學考慮
2.1 橋梁的美學設計
橋梁作為二維空間中存在的具有體積、平面、線條、材料、色彩等眾多因素的立體作品，如何使它的美具有豐富的內(nèi)涵和內(nèi)在的規(guī)律，使得橋梁美學(Bridge Aesthetics)應運而生。它以橋梁為主體，以廣義美學原理為基礎形成了在橋梁藝術和技術設計以及評價其美學效應時應當遵循的特定的美學原理、準則以及方法。概括而言，橋梁美學就是研究橋梁藝術和技術美的根源理論以及創(chuàng)造和展示橋梁藝術美和技術美的科學。
2.2 橋梁美學設計的基本觀點
橋梁美學與橋梁技術不可分割，它謀求工程方面和精神方面的統(tǒng)一。它的基本觀點是：充分滿足工程規(guī)范而外觀形貌盡量完美并與環(huán)境協(xié)調(diào)。正如德國鐵道工程師魯克維德所說：“要設計美的橋梁，就必須使科學與藝術密切結合”。橋梁美學中的所謂橋梁美，應當理解為技術美，是技術與美的統(tǒng)一，它產(chǎn)生于橋梁設計過程之中。橋梁的技術美包括“形式美”和“功能美”以及“與環(huán)境因素協(xié)調(diào)美”三個要素。世界公認，羅馬人與中國人是古代最偉大的橋梁工程師。我國古代橋梁無論是造型設計、工程技巧、文化蘊涵，還是人文景觀，都在世界上具有很高的地位。其中最能反映我國造橋水平的是修建于隋代的趙州橋，距今已有一千二百多年的歷史，是橋梁設計中融功能、技術、經(jīng)濟、美觀于一體的典范，1991年被美國土木工程學會評為國際土木工程里程碑建筑之一。美國東部北卡羅納州(LinnCove)高架橋榮獲1985年美國優(yōu)秀設計獎。它的美來自簡潔的線條、色彩調(diào)和的混凝土和壯觀的幾何形狀，然而更重要的是它與周圍環(huán)境融為一體，它不僅是山區(qū)的道路，而且成了環(huán)境的一部分。我國吉林省松花江大橋，依山傍水，橋型設計比例恰當，全橋美觀悅目，與秀麗的松花江交映生輝令人流連忘返。
2.3 橋梁設計的美學標準
橋梁必須同環(huán)境相容。其本身作為一個整體，在視覺上也要使人愉快。以上兩點是橋梁設計的美學標準。
環(huán)境可以理解為空間因素和時間概念。這是評價橋梁與環(huán)境是否和諧的兩個基本因素。
(1)空間因素
自然風光及地形的規(guī)模和特點；人工環(huán)境的規(guī)模和特點。
(2)時間因素
當?shù)貥蛄航ㄔO的歷史和傳統(tǒng)；技術和文化水平。而在橋梁本身的設計中，必須考慮下面二點：
①技術效應的景觀化：透明；柔細；結構體系的空間與穩(wěn)定的發(fā)展；整體結構作用。
②整個結構的條理和一體化：結構體系的簡潔組合；所有結構構件截面形狀的連貫和統(tǒng)一；藝術外形。
2.4 橋梁美學設計的三要素及其實現(xiàn)方法
橋梁美學其美學構成與其它建筑物、道路等相比，既具有共性，也具有個性，它與橋梁技術的發(fā)展是緊密結合在一起的，兩者有機結合以求工程結構和精神審視的和諧統(tǒng)一。它屬于現(xiàn)代美學中的技術美學的范疇，是技術與美的和諧統(tǒng)一，在橋梁設計過程中產(chǎn)生，在橋梁結構的實現(xiàn)中得到表現(xiàn)。包括“形式美”、功能美”以及“與環(huán)境協(xié)調(diào)美”三個要素。
(1)形式美
由于橋梁是在水平方向上很長的立體建筑物，縱橫方向尺度顯著不平衡，并且作為通透建筑物其觀察視角是多方向的，因而對橋梁的形式美提出了很高的要求，一般主要借助于比例、對稱、韻律、重復、交替、層次等手法來完成。
比例一般包括兩個方面：一是橋梁建筑整體或局部本身的長、寬、高之間的大小關系；二是橋梁建筑整體與局部或局部與局部相互之間的大小關系。對稱即相似性在分割線或分割線兩邊的對應性，是一種行之有效的獲得美的手法。作為橋梁造型中常用的結構方式，其實現(xiàn)手法有很多種，如鏡面對稱、平移對稱、旋轉(zhuǎn)對稱、結晶對稱、體量對稱、完全對稱、不完~x,-j稱和其中幾種的組合等。如從我國古代就開始修建的石拱橋多采用奇數(shù)跨就是對稱的運用。
韻律指橋梁結構中體型、線條的有組織的變化和有規(guī)律的重復，變化與重復形成有節(jié)奏的韻律感，使橋梁整體形象功能突出而不失俊俏活潑，簡練而鮮明、生動而富有活力。
(2)功能美
橋梁不是僅憑其空間構成的形式優(yōu)美和具備滿意的形式美就足夠了，同時，使橋梁明顯地體現(xiàn)出其功能，并充滿著生氣勃勃的力量也是美的價值組成上一個不可缺少的因素。所謂“功能美”就是在遵循力學理論的前提下，滿足結構功能要求的同時，于平衡中體現(xiàn)緊湊感，于外觀上體現(xiàn)力動感。如拱橋的動勢表現(xiàn)在拱的優(yōu)美弧線上，清新悅目而氣質(zhì)典雅例如河北的趙州橋、湖南的烏巢河橋、重慶的萬縣長江大橋等；R．索橋的力動美主要由加勁梁、主塔和主索來體現(xiàn)，用主塔和主索的磅礴大氣來協(xié)調(diào)橋型水平方向過長的比例，使之遵守美學的法則，保持縱向和豎向和諧，如美國的金門大橋、香港的青馬大橋等。
(3)與環(huán)境協(xié)調(diào)美
橋梁建筑和橋位及附近的空間環(huán)境，包括自然地理環(huán)境、社會人文環(huán)境、歷史文化環(huán)境、技術經(jīng)濟環(huán)境和規(guī)劃建設環(huán)境等，一起處在人們的生活空間之中，構成整體景觀。它既受環(huán)境的影響制約，同時也影響著環(huán)境，給人們的生活帶來變化。因此，橋梁建筑不但應具有本身的技術美感，還要與周圍的景觀或整個環(huán)境相協(xié)調(diào)。在橋梁美學中，協(xié)調(diào)有兩類：橋梁本身的協(xié)調(diào)，即“個體協(xié)調(diào)”；橋梁與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，即“公共協(xié)調(diào)”。其中，環(huán)境協(xié)調(diào)一般有三種處理方法，即消去法、融合法和強調(diào)法。根據(jù)環(huán)境條件和橋梁規(guī)模的不同，在橋梁美學設計中常采用不同的處理方法。如特大橋梁常采用強調(diào)法，因為它本身規(guī)模宏大，氣勢磅礴，自然而然地就成為獨立的景觀，從而成為環(huán)境的主要景觀。
橋梁美學設計可以放手地從橋梁本身美進行處理，使橋梁成為環(huán)境美的主體；對于規(guī)模不大的橋梁常采用消去法，因為周圍環(huán)境景觀己經(jīng)形成，不宜再突出橋梁，以免影響環(huán)境協(xié)調(diào)，只能使橋梁從屬于景觀并相互適應。較為普通的情況是采用融合法，使橋梁與環(huán)境融為一體自然和諧。
3.孟克河人行橋的美學設計
孟克河人行橋是內(nèi)蒙古赤峰敖漢旗的一座城市內(nèi)河橋梁，設計中橋梁美學和景觀化是設計的重要內(nèi)容，下面介紹設計的構想和方法。
3.1 孟克河人行橋的美學構思
盂克河人行橋的美學構思，可以從它所處的地理位置、人文環(huán)境、行人的視覺心理因素、結構本身的材質(zhì)、顏色、照明等幾個方面加以綜合考慮。
(1)了解人行橋的功能要求及周圍建筑物狀況，它所跨越孟克河的寬度、人行道寬度，以及是否設置道路中央分隔帶和綠化帶等地物地貌情況，以確定人行橋的造型和建筑規(guī)模。
(2)人行橋本身的結構外觀應能與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，能夠充分體現(xiàn)結構的內(nèi)在和外在美，而且與靠單純的橋梁表面裝飾所能體現(xiàn)的美有著本質(zhì)的區(qū)別。
(3)結合人的視點：從遠處望人行橋，要有很好的視覺舒適感；從近處看人行橋，其視覺不應有壓迫感和笨重感。
(4)做為人文社會產(chǎn)物的人行橋，除具有堅固耐用、使用方便外，還應該具有合理的外觀造型，賦有時代感，有利于反映市民的情操。
(5)擺脫以往常規(guī)的設計思想束縛——只注重考慮結構的安全性、經(jīng)濟性，以及施工的方便性．而忽略了結構的外觀性。應充分認識結構的功能要求及表現(xiàn)形式，拓展思路，大膽創(chuàng)意，使其整體結構能夠融入周圍環(huán)境。
3.2 孟克河人行橋的關學設計
一般在城市公園、廣場、河流上建造的人行橋，雖然這些地方環(huán)境各異，差距很大，建造的目的也各不相同，但在滿足各自的功能的同時，這些地方的城市人行橋?qū)τ诔鞘芯艾F(xiàn)的影響卻相當大，設計要求也很高。
孟克河人行橋橫跨孟克河，連接著兩岸的居民區(qū)，在功能上是顯而易見的。但為了更好的開發(fā)利用孟克河這一自然景觀，對孟克河人行橋的景觀要求也要很高，所以對它的造型設計要別出心裁、體現(xiàn)現(xiàn)代特征，使其成為孟克河上的亮點，成為市民欣賞風景、休憩的理想場所。
孟克河人行橋充分遵循了其美學構思的要求，在美學設計上，主要突出了以下三個特點：
(1)體現(xiàn)了人行橋的形式美
上面文中已經(jīng)提到，由于橋梁是在水平方向上很長的立體建筑物，縱橫方向尺度顯著不平衡，要想在多方向的觀察視角達到形式美，一般主要借助于比例、對稱、韻律、重復、交替、層次等手法來完成。
孟克河人行橋可以說比較成功的應用了這些表現(xiàn)手法，主要表現(xiàn)為以下兩點：
① 比例
人行橋在整體、局部的比例關系處理的都比較好。從整體來看，橋的長、寬、高三個方向的尺寸選擇合理，滿足橋梁美學設計的要求；并且采用了大量的垂直線和大幅度的傾斜線，大大緩和了橋體在縱、橫方向上的比例失調(diào)；另外，橋墩的橫向尺寸小于主粱高，并且采用了薄壁墩柱，也具有較好的動態(tài)視覺效果和優(yōu)美的造型。可以說，在人行橋的縱向立面上，得到了挺拔的視覺效果和克服了低矮的壓抑感。對于橫向立面的處理是橋梁設計中容易忽略的一項，特別是人行橋，更應注重視覺效果。孟克河人行橋采用了加寬主梁和翼緣的方法，增加了橫向的尺寸，使橋梁遠觀有種厚實感而不顯狹窄，并且當人行量較大時，提供了更寬闊的橋面空間；另外，整個橋體空間都是敞開的，視覺上能夠通視。總之，人行橋和諧的比例給人一種簡單、輕快的感覺。
②對稱
在對稱的表現(xiàn)上，孟克河人行橋應用的比較靈活。首先，在結構上采用七跨結構、橋體兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)側(cè)梯及主梯道都采用了古典的完全對稱手法；另外，從人行橋的整體角度來看，采用了靈活的非相似對稱的手法。為了達到整個橋的比例平衡，沿著長度方向采用由兩側(cè)向中間漸變依次增高的方法，但兩側(cè)并非為單調(diào)的相似形，而是一側(cè)應用大量的垂直線和斜線漸變，另一側(cè)采用半圓弧線和斜線的漸變，這種對稱方法雖然在材料的形狀上并不對稱，但從整體效果來看還有對稱的規(guī)律存在，使得人行橋在整體上不顯單調(diào)，別出心裁，又不會顯得讓人眼花繚亂，用簡單的線條搭配漸進變化，突出了人行橋的整體感。
(2)注重細部元素的設計
孟克河人行橋細部元素的設計著重表現(xiàn)在對欄桿和夜景照明的處理。美的欄桿，首先應該保證功能的完美，即要保證行人的安全；在這個基礎上其次才是保證欄桿的美，即欄桿不僅要給人以實際安全感，還要有心理安全感。心理安全感是好的視覺效果的自然反應和最終結論。
首先，欄桿應具有一定的高度。欄桿高度除應與橋?qū)?、橋長保持合適的比例關系外，還應根據(jù)人的身高和橋面距地面或水面的高度等恰當選取。一般情況下，欄桿扶手應高于人體重心，低于人的視線高度，通常取80—140cm。孟克河人行橋的欄桿高取其范圍中值為l10cm；另外，為了突出欄桿明顯的質(zhì)感，在材料的選取上，立柱采用2cm×2cm的方鋼；扶手采用直徑為5cm的鋼管。在滿足強度和剛度要求之外，顯得格外輕盈、簡潔。
孟克河天橋?qū)σ咕罢彰髟O計也很重視，作為城市夜景照明的重要手段之一，亮化的人行橋景觀是孟克河兩岸夜空中的絢麗長虹。人行橋照明以輪廓照明為主，突出“線”性空間的形式，通過對橋梁造型的勾畫，為夜色增光添彩。具體手段是從一些簡單的射燈、外打燈到利用數(shù)碼光管等高科技光管材料來突出人行橋的結構感、輪廓感，營造明亮、歡快、熱烈的夜景效果，使孟克河兩岸更加絢麗多彩。
(3)加強了與周邊環(huán)境的有機協(xié)調(diào)
建筑物與環(huán)境的關系有3種情況：即融和于環(huán)境之中，或與環(huán)境相互滲透，或突出于環(huán)境之上。設計思想是融合、消去和強調(diào)。那么孟克河人行橋應該是突出于環(huán)境之上，設計思想即是強調(diào)。
孟克河人行橋是統(tǒng)一周邊環(huán)境的重要角色，通過綜合考慮人行橋所處位置的具體環(huán)境，注意與周邊建筑風格、材料的完美組合，成為獨具魅力的節(jié)點。同時，以人行橋建設帶動了周邊環(huán)境的改造，通過綠化和建設橋頭小廣場和花園等設計，既突出了人行橋的主體建筑，也為人們提供了新的空間場所。
4.結語
綜上所述，孟克河人行橋可以說比較成功的利用了孟克河這一自然景觀，通過自身的美感并且改善了周邊的環(huán)境，達到了人行橋美學設計的良好效果。橋梁美學及景觀設計研究的主要目標就是最大限度發(fā)揮橋梁本身及周邊環(huán)境的美學效應和資源功能，要求它既要保持對橋梁功能、構造技術、形態(tài)美學、材料機理研究的傳統(tǒng)，還要應對隨社會發(fā)展而產(chǎn)生的新美學問題，保持敏銳的跟蹤研究，這樣才能與時代發(fā)展和人類對環(huán)境品質(zhì)的更高要求相適應。
參考文獻
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