桥梁美学的设计与研究

桥梁美学的设计与研究

孙涛

摘要：桥梁美是环境美的一部分，然而桥梁美的作用却远远超过了所在环境的有限范围。

关键词：桥梁；美学；

1桥梁美学的基本理念

一座著名桥梁，往往以其雄伟壮丽或精巧隽秀而显示出人的创造力，以其先进的技术和精湛的工艺反映社会的生产力水平，以其磅礴气势和雄健深厚标志着时代的精神，因此成为人们鉴赏和赞颂的艺术杰作，并得以广为传颂而扬名于世，千秋不衰。

桥梁美如同其它人工结构物的建筑美一样，兼容了自然美、社会美和艺术美。作为人工构造物，它体现着设计与建造者的结构构思、施工工艺、审美意识，以及对于内容与形式和谐统一的执着追求，在一定程度上反映了艺术美的特点。建筑主要属于视觉感觉的艺术，因而桥梁的形象和外观更多的是以自然美中相对独立的形式美作为审美的主要对象。

桥梁的形式美，就是适当地处理空间、外形、线条、色彩、质感、光影等形式问题。同时，还要讲究用什么形式去表现功能、技术、经济等问题，以达到形式简洁、美观，功能明确、可靠。要善于利用一些形式美的特点，比如曲线线形是波动的，柔和的；波形线（反向曲线）线形优美舒畅；平行线是连续的、流畅的；放射线形是开朗的、舒展的；方形是安定的、刚直的。桥梁形式处理得当，便会巧夺天工设计和建造出诸如长虹卧波的梁桥，高耸入云的悬挂、斜拉桥，玉带飞天的拱桥，为江河添彩，为山川增辉，给人以美的享受。

2.设计原则

2.1总原则

桥梁的美，要在设计中体现出来。首先在总体布置惊工上把关，其次考虑所选桥型与周围景观协调，第三才是结构的局部美化，原则是简洁明朗。

2.2从大处着眼，使桥梁与周围环境相协调

桥梁美的核心就是协调、融合自然。要想获得优秀作品，应从实际出发，量体裁体，灵活、准确地运用造型法则，精心构思、精心设计。

1）美化设计

美化设计是桥梁设计的主要组成部分，所需有关资料也应当在勘察、测量阶段一并取得。首先取得较大范围的桥位环境所处的地形图，如平原地形、山区地形、丘陵地形，乡镇、集镇或有较大建筑物的城市以及地貌景色等。其次，了解人们对美的要求，调查欣赏者可能的立足点位置等。城镇市区的桥梁，应注重近距离的视觉效果，因为城镇市区建筑密集，欣赏者只能在桥梁附近观看，尤其人行天桥更是如此。它和远效开阔地貌处的桥梁相比，更应着重于优美的形式。此外，还应调查交通功能等方面的要求，诸如防噪声、遮光等措施。第三，了解桥址附近的历史文物和已有的较大型建筑物的建筑特色，要考虑相互配合的有关问题。

环境调查的目的，主要是为充分考虑将要建成的桥梁如何去与一座座建筑群，以及大自然环境“亲善、融洽、和睦”，既显示桥梁本身的美而又不“独善其身”。它将把物质环境与精神环境对其影响综合反映的恰到好处，贴切自然。

2）构思桥梁造型

首先必然从正确的审美观点出发，满足工程上的各种条件，达到既经济又美观的效果，必须与桥位所处的环境和景观相协调，并确定设计方向或设计意图（模式、形式、材料等）之后，便应设想桥梁的具体形式，从而使其功能化。在详细研究后，考虑具有造型意图相适应的形式色彩等，及人们对桥梁形象可能出现的反映，即效果如何。这样才能体现设计得的技术能力、审美素养，并把创造精神反映到设计的桥梁形象之中。

通过调查、联想、构思，一旦产生直觉而得出方案，就应当立即勾画出方案草图。草图应能反映构思形象并基本接近实际结构的尺度和比例，然后从构思的草图中，初步对桥孔净空和跨径的比例，以及下部墩台宽度与上部构造尺度的比例，墩台基础条件和构造，桥面竖曲线形式，以及变截面梁的形式（当采用变截面时）等主要布局方案进行推敲，并逐步考虑细部构造，绘制平面和纵横断面图，最后根据远近和角度方位不同以及不同的立足点来推敲其视觉效果。

3）桥梁的轮廓空间组合

桥梁的轮廓空间组合，包括桥梁与环境空间，即以桥面竖曲线为顶界面，以河床或河谷为底界面围合而成的范围，也即实体构造与净空的组合。

桥梁本身的匀称以及与净空的比例关系，对桥梁美有着重要的意义，尤其是纤细性。正如著名桥梁专家所说是“在大型桥梁中，纤细性占有举足轻重的地位，它既可以减少压在河上的质量，又可增加大胆翱翔的印象，还能显示出一种使人感到优美而又富有生气的魅力”。

体量与构图的原则是简单、明确，只有简洁纤细、流畅明快，才能使现代快速运动着的人们在瞬间的一瞥中得到明确印象。否则构造形式复杂繁琐，在快速运动着的人们的视觉上，将是一团模糊或令人眼花缭乱难辨事物。

设计者要从立面图着手，刻意构思和筹划，仔细琢磨，认真推敲。这样设计出来的桥梁才能给人们带来一种美观的欣赏感受。主要庆注意以下几个方面：桥梁的顶部轮廓、跨径的布置、边跨梁端部、桥墩的几何尺寸、主梁的长细比。

2.3从小处入手，注意附属结构与桥梁的协调统一

桥梁的主要功能首先是提供通行，其次是供作鉴赏。桥头建筑物则为桥梁主体的通行能力与景观价值增砖添瓦，或锦上添花。有些桥头建筑本身虽无直接的使用价值，但在装点上却有其独特的功能。因此，桥头建筑物一向为工程师、建筑师所青睐，也向来为观赏者所关注。桥头建筑物与其说是功能型的，不如说它是艺术型的。

1）桥头堡。桥头堡主要用于大型桥梁，由于其本身是一个庞大建筑物，现代中小桥上是不宜修建的。其主要作用是：首先增强桥梁的总体魅力与艺术效果，添景不夺景；夸奖，桥与桥堡应主次分明，和谐自然；第三，反映国家风貌与民族精神、地方特色与时代精神，或具有纪念意义；第四，高层或多层桥头堡多装电梯，可下观桥景，上望河山。

2)桥屋。桥屋多见于古桥或园林桥。桥屋应与桥梁融为一体，和谐自然，给人以美感。

3）廊屋、亭阁。廊屋、亭阁既方便行人避雨歇足，又起到保护桥梁的作用。

4）桥亭。桥亭既古朴大方又错落有致，既简捷明快又纤巧透空，实为停足观景之雅室。

5）雕塑。雕塑是作为桥梁入口或监控的装饰性建筑物。若设置得体，不仅起到与桥头堡一样提醒人们注意进入桥梁范围的作用，还有添景增辉之效，而无喧宾夺主之弊。

6）建桥碑记。建桥碑记是我国桥文化的重要组成部分，它对了解建桥的历史背景，当地的水文地理情况和桥梁的修建经过结构特点，装饰图案，以及所用材料、资金数量等，都有重要意义。

7）栏杆。栏杆的主要功能是保证安全，这是美感的前提和先决条件。这就要求栏杆本身要有足够的强度、坚固性与耐久性，并具有一定的防撞能力和适当的高度。一般栏杆高1.0—1.2m。当桥下高度低于3m时，栏杆高度可适当降低，否则酌情予以提高。桥下净空特别高大时，应适当增加栏杆高度，以克服人们登高的恐惧感。栏杆要求经济耐久，施工方便，工序简单，便于更换，具有良好的适用性。

2.4桥梁绿化与美化

大自然本身有着一种生态平衡条件下的千变万化的静态美和动态美。人类的一切活动不应是对大自然美的破坏，而应该为其增色。作为人工构造物的桥梁，理应为美观的大锦上添花，与壮丽河山联芳济美。

但美化离不开绿化，无论从生态学或是美学的观点来看，道路作为线型人工构造物，桥梁作为跨空建筑物，除本身内在的质量美和外观的造型美外，还必须和周围的地物地貌等环境相协调，在公路桥梁及涵洞两端进行绿化时，要注意距建筑物保持一定距离，一般在桥涵两端5m距离之内不准栽植高大乔木。桥梁两端有引道的，应设计常绿树种及花卉相结合的形式，以增加桥梁的艺术美。

2.5桥梁的色彩

色彩是审美视觉的属性之一，是建筑美的一种表现手段，在美学效果中起着重要的作用。而色彩的美学效果，最终以心理效果来判断的。就色感而言，引人注目的色具有很高的识别性，令人久久难忘。如在桥头栏杆端涂以红白相间的色彩，便能使栏杆的存在更加显眼，也有助于确保交通安全。如整座桥梁对周围环境在色彩上十分醒目，那么就能发挥其主要的地形作用。

3.现实设计中存在的问题

3.1已部分注意了桥梁美学设计

目前，大型、特大型桥梁美学设计已纳入桥梁设计工作的议程。一些城市或临近城市以及风景区的桥梁，由于桥梁美学与桥梁工程的规则、设计同步进行，较好地体现了工程与艺术的结合。高速公路上的一般性桥梁、立交桥天桥，尽管其跨径和规模相对较小，但桥型结构的选择已比较注意了环境、地貌等的协调和融合，体现了设计者创新立异的美学理念，一批结构新颖、造型别致的桥梁也应运而生。

3.2现行设计中存在的弊端

1）设计过于保守，设计思路放不开，模仿较多，自主创新设计意识较差。重视强度而忽视使用极限，忽视安全使用耐久性问题，使桥梁过早进入老化阶段，提早出现大修的现象。

2)公路勘察设计是复合型的系统工程，有时出现问题也是正常的，但现在的质量终身制，给设计人员造成巨大精神压力，不喜欢创新，喜欢用成熟技术，尽量不采用新结构、新工艺。这样对整个行业的技术发展非常不利，希望出台相关支持政策。

3）规范有待修改、更新。有的创新设计，往往因为不合规范要求，在专家审查时得不到应有的鼓励和支持，常常被否定。

4）设计周期过短，设计院为了赶时间，就要生搬硬套，很少创新和充分进行论证。

5）设计工作中存在3个方面的共性问题：硬件水平高，软件水平比较低；实体工程水平高，设计理念比较低；规定水平比较高，引导水平比较低。

3.3建议

1）加强省级标准研究。中国幅员辽阔，笼统地执行国家标准，问题较多。目前工作中应倡导合理应用标准，灵活掌握指标。科学地确定设计、施工和建设周期，推进科技进步，特别是现代的数字化、信息化技术水平。

2）改变过去先开发后环保，先破坏后恢复，注意省钱而大挖大填，注重工程保护而不考虑景观美化的做法。坚持科学发展观，树立环保新理念；不破坏就是对环境最好的保护。设计中最大限度地保护生态，施工中最小程度地破坏生态，完工后最大力度地恢复生态，将以环境美、景观协调、速度快、质量好，来创造生态工程。