羅治國(guó)
人類土木工程的歷史,就是用結(jié)構(gòu)征服空間的過(guò)程和結(jié)果的歷時(shí)性累積。這種“征服”除了創(chuàng)造美的功能、美的結(jié)構(gòu)、美的工藝,還要?jiǎng)?chuàng)造美的形式、美的文化與美的生態(tài),即在美的多維價(jià)值的共生中把這種征服納入充分張揚(yáng)人性的軌道。橋梁建筑活動(dòng)即此“征服”的一種。橋梁結(jié)構(gòu)具有物質(zhì)和精神雙重屬性,它的精神屬性體現(xiàn)在橋梁結(jié)構(gòu)不僅是實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)物,并且是人類的審美對(duì)象,它體現(xiàn)了人類社會(huì)的歷史發(fā)展過(guò)程,體現(xiàn)了橋梁建造年代的經(jīng)濟(jì)、科技、文化水平,并且反映了橋梁所在地區(qū)的歷史、風(fēng)俗、民情,體現(xiàn)了人類克服困難、改善生存生活環(huán)境的偉大精神。相比其他橋梁城市橋梁與人緊密接觸,尤其應(yīng)該注重其精神屬性的體現(xiàn)。因此現(xiàn)代城市的發(fā)展對(duì)橋梁在美學(xué)上提出了更高的要求。
橋梁造型的美學(xué)規(guī)則有:統(tǒng)一與變化、對(duì)比與調(diào)和、重點(diǎn)與一般、過(guò)渡與呼應(yīng)、節(jié)奏與韻律、穩(wěn)定與輕巧,以及尺度與均衡等,處理手法美化環(huán)境。所以橋梁結(jié)構(gòu)才會(huì)出現(xiàn)各種不同的外形,每一個(gè)規(guī)則中又存在不同的用不同的形式服務(wù)人們,同時(shí)美化環(huán)境。
梁式橋是實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)潔、純樸的橋型,它充分展示了男性的陽(yáng)剛之美,具有很強(qiáng)的沿水平方向伸展的力動(dòng)感和穿越感。剛構(gòu)橋簡(jiǎn)練、挺拔,力的傳遞途徑非常明確,它外表樸實(shí),適應(yīng)性強(qiáng),投資少,效益高,多用于橋下需要較大凈空和建筑高度受到限制的情況。拱橋形如玉帶、態(tài)似彩虹,優(yōu)美的弧線清新悅目,氣質(zhì)典雅,其跨度越大,越給人一種富有彈性的力度感。它在形態(tài)上兼容了人文景觀與自然景觀協(xié)調(diào)美的特征。斜拉橋形態(tài)和造型的多種多樣是其顯著的特征。塔型對(duì)整個(gè)斜拉橋造型影響很大,在景觀上是重點(diǎn)的表現(xiàn)對(duì)象,其高聳挺拔的風(fēng)姿引人注目。塔的造型和索的布置形成不同的橋式風(fēng)格,塔身醞釀著力的緊張感,顯示出一種直指藍(lán)天盡情舒展的動(dòng)勢(shì),引發(fā)觀賞者無(wú)窮的遐想。懸索橋跨大體薄,橫越長(zhǎng)空,規(guī)模壯觀,輕柔空透,美學(xué)效應(yīng)豐富。高揚(yáng)的索塔,充滿張力的纜索,使橋梁洋溢著大氣、輕靈的美,且其流暢的線型極易吸引觀賞者的目光[1]。
橋梁建筑和其他建筑的基本功用不同,橋梁建筑最基本的功用是通過(guò)和跨越功能。所以橋梁建筑的美感主要應(yīng)該源自于橋梁結(jié)構(gòu)的合理、技術(shù)的先進(jìn)、與環(huán)境的協(xié)調(diào),更重要的是不應(yīng)該使人產(chǎn)生迷惘感,結(jié)構(gòu)需要清晰明快,傳力途徑明確,讓人能夠很明晰的理解,另外應(yīng)該產(chǎn)生穩(wěn)定安全的心理感覺(jué),優(yōu)美和諧的視覺(jué)效果。
橋梁是構(gòu)成環(huán)境的一個(gè)要素,但它并不是一開(kāi)始就存在的,而是在橋梁竣工以后被新添加在原先的環(huán)境之中的。因此,在進(jìn)行橋梁的規(guī)劃及設(shè)計(jì)時(shí),必須在與原有環(huán)境有關(guān)的現(xiàn)狀情況下,按建橋后出現(xiàn)的地理、物理環(huán)境進(jìn)行研究,并構(gòu)思出能導(dǎo)致人們滿意的心理環(huán)境的橋梁造型[2]。
由于材料具有各自的特性,因而建成的橋梁,其形式或形態(tài)就出現(xiàn)各不相同的情況。而不同的材料給人不同的心理感受,不同的橋型也給人或壯觀或秀美等不同感覺(jué)。材料限制了外形,外形又規(guī)定了材料,而在它們的背后都受到環(huán)境的制約。采用與周圍環(huán)境相同或相近的材料,是達(dá)到與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)的有效方法之一。
不同的氣候條件,也對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的造型、材質(zhì)及用色等方面產(chǎn)生不同的要求。例如,在多霧的地區(qū),橋梁的主要構(gòu)件如果采用鮮艷的色彩,比采用淺色更適宜,因?yàn)轷r艷的色彩在霧天更醒目,更加容易辨別,對(duì)于安全的要求更加有利。
橋型選擇和設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)對(duì)周圍城市總體環(huán)境進(jìn)行保護(hù)、利用、改善和創(chuàng)造,注重橋梁與自然協(xié)調(diào)、與既有建筑協(xié)調(diào)、與鄰近橋梁協(xié)調(diào)。要使橋梁與環(huán)境相結(jié)合,可以考慮三種方法:消去法;融合法;強(qiáng)調(diào)法。
對(duì)于人們來(lái)說(shuō),橋梁是構(gòu)成社會(huì)環(huán)境和地理環(huán)境的一種客觀存在,但是,它若與自然環(huán)境或其他社會(huì)環(huán)境、地理環(huán)境一起被映入人們眼簾,并能在人們的心目中起到象征作用或信號(hào)作用時(shí),它就轉(zhuǎn)化為心理環(huán)境的存在。心理環(huán)境條件是具有某種意義的或在限制行動(dòng)方面起著獨(dú)特的外來(lái)影響的總體。此時(shí),橋梁就在實(shí)用功能以外的其他方面與人們相聯(lián)系了。
橋梁結(jié)構(gòu)要滿足物質(zhì)環(huán)境的協(xié)調(diào),相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較容易做到的。但是橋梁結(jié)構(gòu)如何體現(xiàn)橋位處的人文環(huán)境,進(jìn)而為使用這座橋的本地人所接受,從而成為當(dāng)?shù)厝诵睦砩希J(rèn)可的結(jié)構(gòu)物,卻是一件很困難的事情。橋梁結(jié)構(gòu)的主要目的明確,使得它不可能像建筑物那樣有豐富多彩的造型,橋梁的造型總共就那么幾種,要想單純依靠橋梁結(jié)構(gòu)自身的造型達(dá)到表現(xiàn)一定的人文精神的目的,是不容易實(shí)現(xiàn)的。這時(shí)候往往要依靠橋頭雕塑或小品,橋面上的護(hù)欄,橋梁的夜景燈光照明,或者是橋頭的小廣場(chǎng)等附近結(jié)構(gòu)或構(gòu)件來(lái)表達(dá)這些人文的內(nèi)涵[3]。
橋型設(shè)計(jì)不應(yīng)片面追求標(biāo)新立異,而忽視周圍環(huán)境的客觀存在,要做到橋梁與城市相融,橋梁與景觀互補(bǔ),個(gè)體與總體統(tǒng)一協(xié)調(diào)。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范對(duì)橋梁設(shè)計(jì)提出的要求是適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀,這些要求基本上包含了人們關(guān)心的所有重要問(wèn)題。對(duì)于安全性和適用性,有各種控制方程或計(jì)算理論可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,從而保證這兩點(diǎn)要求。而對(duì)于經(jīng)濟(jì)、美觀的要求則沒(méi)有具體的指標(biāo)進(jìn)行衡量。當(dāng)然,在方案設(shè)計(jì)和評(píng)審階段會(huì)考慮到經(jīng)濟(jì)和美觀的要求,中小橋梁主要關(guān)注經(jīng)濟(jì)性,而大型和特大型橋梁對(duì)美觀問(wèn)題越來(lái)越重視,但需要指出的是該階段對(duì)經(jīng)濟(jì)性的評(píng)估往往是只注重考慮建設(shè)成本,而對(duì)于后期的養(yǎng)護(hù)、維修等的長(zhǎng)期綜合成本缺乏考慮。因此,這種評(píng)估經(jīng)常是比較片面的。
我國(guó)正處在基礎(chǔ)建設(shè)的投資巨大的時(shí)期。橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要滿足交通的需要,適應(yīng)若干年內(nèi)交通增長(zhǎng)的需要,同時(shí)也要適應(yīng)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,根據(jù)橋位處實(shí)際環(huán)境合理制定橋梁結(jié)構(gòu)形式及規(guī)模,不能刻意標(biāo)新立異,不能刻意追求大跨度,或是不根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)狀況和周圍環(huán)境狀況而采取各種實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難的橋型。新穎是橋梁美所追求的,但不是唯一的審美標(biāo)準(zhǔn)。如果單純?yōu)榱诉@個(gè)目的而使得橋梁建設(shè)費(fèi)用非常昂貴,對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)說(shuō)付出的代價(jià)過(guò)大。對(duì)橋梁經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià),還包括對(duì)后期維修養(yǎng)護(hù)等費(fèi)用的考慮。某些橋型也許建設(shè)時(shí)期費(fèi)用相對(duì)于別的橋型較低,但是建成之后的維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用卻較高,一個(gè)典型的例子是斜拉橋的換索問(wèn)題。由于目前技術(shù)水平的限制,斜拉橋拉索的平均使用壽命在20年~30年之間,也就是在其服役期間至少要進(jìn)行一次換索,如果考慮到后期換索的巨大投入,那么在跨度1 000 m以下的橋型競(jìng)爭(zhēng)中,懸索橋與斜拉橋在經(jīng)濟(jì)性方面的差距將大大減小。所以對(duì)于橋梁經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)應(yīng)該包括建設(shè)期和建成后的養(yǎng)護(hù)期兩方面。
對(duì)于城市景觀橋梁,由于它除了交通功能之外,其景觀作用、精神文化作用也很重要,所以對(duì)這類橋梁,經(jīng)濟(jì)上要求相對(duì)較寬松。但是個(gè)人認(rèn)為,盡管如此,還是應(yīng)該對(duì)橋梁及其周邊環(huán)境進(jìn)行認(rèn)真的研究,在達(dá)到預(yù)計(jì)的交通功能和景觀等其他功能的同時(shí),還是可以盡量達(dá)到經(jīng)濟(jì)性的[4]。
橋梁設(shè)計(jì)師在加強(qiáng)美學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)應(yīng)該與建筑師通力合作,橋梁方案設(shè)計(jì)應(yīng)該有建筑師的參與,使橋梁的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與橋梁美學(xué)價(jià)值的體現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、近期城市規(guī)劃及遠(yuǎn)期城市規(guī)劃,既要適應(yīng)本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況,滿足近期規(guī)劃需要,又要盡量方便城市遠(yuǎn)期規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)。在滿足實(shí)際需要的前提下,盡量考慮橋梁的經(jīng)濟(jì)性,做到可持續(xù)發(fā)展。
[1] 張師定.橋梁建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)思與設(shè)計(jì)技巧[M].北京:人民交通出版社,2002.
[2] 高振宇,郭文軍,陳 峰.橋梁設(shè)計(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)的美學(xué)考慮[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2001(1):6-10.
[3] 盛 勇.橋梁美學(xué)中關(guān)于景觀設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué)碩士論文,2001.
[4] 楊德?tīng)N,張先蓉.橋梁美學(xué)的價(jià)值需求與體現(xiàn)[J].中外公路,2004(5):51-52.