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摘要:
隨著城市建設(shè)的不斷推進(jìn),景觀橋梁建筑逐漸得到人們的青睞。該文通過分析現(xiàn)有景觀橋梁設(shè)計中的常用設(shè)計手法,以期對景觀橋梁設(shè)計拓展思路。景觀橋梁設(shè)計中的仿生學(xué)設(shè)計在建設(shè)遇到瓶頸時,可提供解決思路。通過利用地域特點,將橋梁設(shè)計與地域設(shè)計相結(jié)合也是景觀橋梁設(shè)計中的主要創(chuàng)新方向。通過新技術(shù)運用,與橋梁設(shè)計實際相結(jié)合,橋梁的創(chuàng)新設(shè)計手法將有效指導(dǎo)景觀橋梁建設(shè)工作。
關(guān)鍵詞:
景觀橋梁;仿生學(xué)設(shè)計;地域性設(shè)計;創(chuàng)新設(shè)計手法
所謂景觀橋梁指的是城市橋梁、風(fēng)景區(qū)橋梁以及對景觀敏感性較高的橋梁[1]。目前,我國的橋梁美學(xué)理論依據(jù)不同橋梁類型已取得不錯的設(shè)計成果,然而橋梁景觀設(shè)計仍存在很大的提升空間,需要設(shè)計人員不斷地在實踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決,不斷地進(jìn)行創(chuàng)新性的景觀設(shè)計。該文提出了一些重要的創(chuàng)新設(shè)計手法,如,仿生學(xué)設(shè)計、整體性設(shè)計、地域性設(shè)計等,為景觀橋梁的工程實踐提供支持。
1景觀橋梁設(shè)計的概述
相比與一般住房建筑,橋梁建筑的主結(jié)構(gòu)多跨越峽谷、大河等,順橋向多為狹長帶狀,主跨結(jié)構(gòu)的承重以拱、梁、拉鎖等為主,內(nèi)部應(yīng)力復(fù)雜,施工工藝較為多樣。橋梁建筑設(shè)計時需考慮不同體系的受力分析,造型需滿足靜力平衡要求。景觀橋梁除了具有一般橋梁建筑功能外,還能給人帶來美與視覺上的沖擊。它遵循橋梁與環(huán)境和諧的理念,符合橋梁的造型美標(biāo)準(zhǔn),體現(xiàn)了人文、自然、歷史的結(jié)合或象征作用。一般的橋梁設(shè)計師多結(jié)構(gòu)工程師出身,其設(shè)計方案偏重技術(shù),而看輕藝術(shù),難以達(dá)到景觀橋梁設(shè)計的要求。景觀橋梁的設(shè)計主要分為概念設(shè)計和細(xì)節(jié)設(shè)計兩個方面[2]。概念設(shè)計是在橋梁建設(shè)的早期,設(shè)計師根據(jù)橋梁需求萌發(fā)的創(chuàng)意靈感,包含功能設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分。細(xì)節(jié)設(shè)計則是運用豐富的實踐經(jīng)驗和專業(yè)知識,推理、計算、決策,進(jìn)而得出滿足要求的設(shè)計方案[3]。
1.1景觀橋梁概念設(shè)計景觀橋梁概念設(shè)計側(cè)重探究怎樣通過造型或其他方面來提高橋梁的審美價值,使得橋梁與周圍環(huán)境構(gòu)成景觀地標(biāo)。景觀橋梁對橋梁的建設(shè)環(huán)境也有較高要求,景觀橋梁的概念設(shè)計就是通過分析橋梁需求,實現(xiàn)美觀、安全、經(jīng)濟(jì)、適用的目的。景觀橋梁的概念設(shè)計首先是收集橋?qū)挕⒖缍取⑼ê健⒑奢d、周圍環(huán)境等資料;其次要構(gòu)思施工方法、材料、造型、裝飾等;再者對主要的斷面、平面、立面、結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行說明;最后還要通過計算機(jī)技術(shù)形成透視圖或模型。
1.2景觀橋梁細(xì)節(jié)設(shè)計橋梁設(shè)計方案經(jīng)過概念設(shè)計后就需要進(jìn)入規(guī)范的細(xì)節(jié)設(shè)計階段,該階段中橋梁各部件需要進(jìn)行詳細(xì)圖示,還可能要通過測試、實驗等方式預(yù)測參數(shù)性能指標(biāo)。細(xì)節(jié)設(shè)計首先要分析景觀橋梁的建筑環(huán)境,考察環(huán)境條件;其次,要對比滿足觀賞要求和功能需求的橋型方案,分析各方案的優(yōu)缺點,選定經(jīng)濟(jì)、社會效益最佳的設(shè)計方案;再者還要構(gòu)思橋梁的表面處理、橋梁造型以及照明設(shè)計;最后還要預(yù)測橋梁的景觀效果,對細(xì)節(jié)設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。
2景觀橋梁的仿生學(xué)設(shè)計手法
仿生學(xué)設(shè)計理念源于人類所處的生存環(huán)境,通過模擬萬千的生物,使得設(shè)計更接近自然,創(chuàng)意也更加合理[4]。將橋梁建筑和仿生學(xué)相結(jié)合,就為設(shè)計師提供新的創(chuàng)意與靈感,推動橋梁造型創(chuàng)新。仿生學(xué)的設(shè)計手法讓更多全新的橋型成為可能,模仿動物是較多的一種仿生設(shè)計手段。如,模仿恐龍等大型爬行動物,設(shè)計師們設(shè)計出形態(tài)優(yōu)美、實用方便、節(jié)約用料的拱形橋型。斜拉橋通過舉重運動員的受力特征與身體姿勢而得到創(chuàng)意靈感;懸索橋的創(chuàng)新來自蜘蛛網(wǎng)的大跨度而得出。彩虹橋也是仿生橋梁景觀設(shè)計的又一力作。翻繩橋由主梁、斜塔、主纜組成飄逸造型,給人以新穎、高雅優(yōu)美、壯觀雄偉的感覺。而“貝殼”橋型既具有永久性,又有現(xiàn)代感,其造型優(yōu)美與大海中的貝殼一樣。
3景觀橋梁的地域性設(shè)計手法
處于不同地域的橋梁,往往能呈現(xiàn)出該地域獨有的特征。地域性的橋梁設(shè)計是設(shè)計師們常用的一種景觀橋梁設(shè)計手法。地域性特征是社會經(jīng)濟(jì)條件和自然條件相互作用產(chǎn)生的,隨著時間推移和場所變動而變化,是區(qū)域間差別的重要體現(xiàn)。地域性設(shè)計將有代表性的各地文化抽象成特有造型,運用到橋梁造型設(shè)計中,體現(xiàn)出不同民俗、自然環(huán)境、歷史古跡的設(shè)計手法。
3.1地域性設(shè)計手法的特征首先,地域性的橋梁造型設(shè)計體現(xiàn)了當(dāng)?shù)氐膶徝酪庀颉L(fēng)土人情、文化歷史、地理地貌等人文和自然條件;其次,吸收了可用于橋梁造型設(shè)計的當(dāng)?shù)貎?yōu)秀建筑文化觀念;再次,采用當(dāng)?shù)靥赜械哪茉磁c材料,來表現(xiàn)當(dāng)?shù)貥蛄旱慕ㄔ焖胶图夹g(shù);最后,地域性設(shè)計具有其他地區(qū)所沒有的鮮明特異性,具有地域經(jīng)濟(jì)性。基于上述幾點,在景觀橋梁設(shè)計中應(yīng)用地域性是可行且極具價值的選擇。
3.2地域性設(shè)計在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用在橋型設(shè)計中,地域性設(shè)計的經(jīng)典手法有開合式的活動橋,這種橋型克服了已有橋型在結(jié)構(gòu)和材料上的缺點,完美地利用了橋梁所處的地域特征。在橋梁造型設(shè)計中,我國的伸臂梁橋就是在當(dāng)?shù)厣綆X地貌基礎(chǔ)上,在結(jié)構(gòu)與材料上選用更適用于山區(qū)橋梁的橋式。英國的福茲橋、我國的十字橋、江南三接橋、杭州灣大橋等橋梁造型都利用了地域性設(shè)計手法。在橋梁建筑選材上,橋梁材料集中在石頭、鋼鐵、木頭、竹子、鋼筋混凝土等,不同材料的造型、防腐、強(qiáng)度都有各自特征,橋梁建設(shè)者通過根據(jù)地域性特色來選取橋梁建筑的材料。景觀橋梁的地域性設(shè)計方案需要滿足如下原則:(1)美觀性原則,充分考慮橋梁建筑的造型美觀因素,做到結(jié)構(gòu)新穎、壯觀雄偉;(2)技術(shù)性原則,采用新的技術(shù)手法,以輕型鋼結(jié)構(gòu)為主,體現(xiàn)美學(xué)并考慮照明效果;(3)統(tǒng)一性原則,保證景觀橋梁與周圍環(huán)境、土地利用的和諧關(guān)系;(4)地標(biāo)性原則,體現(xiàn)橋梁所在地區(qū)的地域特征;(5)經(jīng)濟(jì)性原則,保證橋梁通行需求基礎(chǔ)上,還要考慮技術(shù)方案的可實施性和工程經(jīng)濟(jì)性。
4景觀橋梁的整體性設(shè)計手法
景觀橋梁的整體性設(shè)計需將橋梁與配套設(shè)施、周圍環(huán)境等各方影響元素都考慮進(jìn)來,融成一個整體,以實現(xiàn)橋梁的環(huán)保功能、交通功能、觀賞功能,營造出人文景觀的高度和諧,達(dá)到整體最佳效果。當(dāng)景觀橋梁與周圍環(huán)境、附屬設(shè)施統(tǒng)一成整體時,體現(xiàn)在多樣統(tǒng)一與形式均衡、形式契合、層次感清晰等特征。
4.1整體性設(shè)計的環(huán)境特征景觀橋梁整體性設(shè)計需將橋梁建筑與周圍環(huán)境融為一體,這里的環(huán)境不僅包含自然環(huán)境還包含人文環(huán)境。橋梁的建造必然會給自然環(huán)境帶來干擾,整體性設(shè)計理念倡導(dǎo)利用自然條件,減少對環(huán)境的人工干擾。城市景觀橋梁還要與橋梁所處城市的其他景觀相呼應(yīng),共同構(gòu)成具有城市象征價值的和諧映證。
4.2整體性設(shè)計的自身特征橋梁一般分為上部構(gòu)造、附屬構(gòu)造、下部構(gòu)造等主要構(gòu)件,在運用整體性設(shè)計手法時還需注意橋梁本身的協(xié)調(diào)性。給人美感的景觀橋梁具有如下特征:各構(gòu)件有序組合、外型流暢輕盈、構(gòu)件通透纖細(xì)、色彩明快、形式結(jié)構(gòu)反映傳力特點等。
4.3整體性設(shè)計的建筑群體特征橋梁的存在并不是孤立的,而是與其所處的建筑群相互映照,整體呈現(xiàn)出來。自然環(huán)境中的景觀橋梁需與自然景觀以及已有建筑相適應(yīng),共同呈現(xiàn)出景觀主題。城市環(huán)境里的景觀橋梁設(shè)計時,需將環(huán)境里的各種建筑進(jìn)行整體配合,做到橋梁與周圍建筑的和諧并存、相映生輝,為城市整體景觀增添美感。整體性的景觀橋梁設(shè)計手法為橋梁設(shè)計提供重要指導(dǎo),使得橋梁在體現(xiàn)自身特色時,也能滿足城市整體景觀的需求。
參考文獻(xiàn)
[1]西蒙•貝爾,著.景觀的視覺設(shè)計要素[M].王文彤,譯,王方智,校.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.
[2]楊士金,唐虎翔.景觀橋梁設(shè)計[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2003.
[3]張師定.橋梁建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)思與設(shè)計技巧[M].北京:人民交通出版社,2002.
作者:薛生國 單位:徐州公路工程檢測有限公司