橋梁設計中的藝術性設計探討

武 文 杰

(東南大學交通學院，江蘇 南京 211100)

0 引言

畫作的名字叫做《睡蓮》，出自法國印象派畫家克勞德·莫奈，他也是印象派的代表人和創始人之一。繪畫中不僅只有美麗的睡蓮，樹的倒影，還有一座意境優美的拱橋。這座拱橋雖然構造簡單，在橋梁工程師眼中，這種結構甚至不能保證結構自身的安全，但是不能否認，橋面的曲線、色彩、光影，都使得這座橋梁與周圍的環境融為一體，意境優美。可見橋梁不僅是一個交通功能性質的建筑，還是一個具有藝術性、美學性的藝術品，如圖1所示。

在古今中外繪畫中，不乏橋梁的身影。以中國古代繪畫中的橋梁為例，有鄉間小橋，簡單而意境悠遠。也有繁華市井中的橋梁，熱鬧而宏偉。可見橋梁已經深深融入到人們的生活中，進入藝術家的視野里。

1 橋梁設計現狀的原因及藝術性的需求

1.1 橋梁涉及現狀的原因

在《公路工程技術標準》中規定橋梁的設計原則為：安全、適用、經濟、美觀。在達到橋梁基礎功能的基礎上，我們要追求橋梁施工的環保與美學設計。

但是，實際上，在橋梁設計時，尤其是中大型橋梁，橋梁工程師往往更重視橋梁結構的設計，確保其安全性能與交通性能，而忽視橋梁的美觀。

對于一般橋梁設計師而言，他們缺少對美學的了解，而更加了解結構的性能與穩定性，耐久性，施工性能等實用方面，尤其對于中大型橋梁而言，無論是跨度等規模性問題，還是穩定性使用壽命等安全性問題，在施工階段，都面臨著很多的技術難題，所以橋梁建筑師在主觀上會舍棄一些所謂“華而不實”的設計，以保證施工相對簡單一些；而對于建筑師與景觀設計師而言，雖然對美學有深刻的理解，但是其對橋梁結構不太了解，當然不可以隨意的設計其外形，而舍棄其最為重要的交通性能。

一些中型和大型橋梁作為一個城市的公用建筑設施，完全可以成為一個地方的地標建筑，在完成其交通使命的同時，可以將藝術性付諸其中，成為一個集實用性與藝術于一體的交通建筑。

1.2 橋梁設計的藝術性需求

在飛速發展的現在，人們對橋梁的需求不僅僅是一個通常意義上的交通設施，也喜歡把橋梁當作一個景觀，需要“橋上有景，景中有橋，景橋交融，橋路皆景”的橋梁設計。

如今我國正在從橋梁大國走向橋梁強國，橋梁的規模與施工工藝不斷創新與完善，已經擁有自主建造大型與特大型橋梁的技術與經驗，但是對于橋梁美學的水平與造詣相對西方而言，仍較為落后。

相比國內，西方橋梁的美學設計更為成熟與優秀，我們可以從西方橋梁美學設計中汲取經驗與技能，應用到符合我國文化與國情的橋梁建設中去。

2 橋梁藝術性設計的發展及幾種設計方法

2.1 橋梁的藝術性設計的發展

19世紀，隨著科學的不斷發展，新材料被不斷發明，隨之而來的是新構造與新的施工技術。亨利·墨菲，美國著名的建筑設計師，曾設計清華大學校園，他說：將有一類人，不需要多久，能掌握藝術。這些藝術家、新建筑的創造者是工程師。工程師不僅僅只是橋梁穩定結構的設計者，更是藝術品的締造者。

人們對于橋梁的藝術性設計越發重視，例如：20世紀，萊文哈特在他的著作《橋梁建筑藝術和造型》中呼吁美學，對世界橋梁設計有著深遠的影響。

2.2 橋梁的藝術性設計的幾種方法

在這里，提出幾種橋梁藝術性設計方法：

1)仿生設計。

自然美，指自然界中原來就有的、不是人工創造的或未經人類直接加工改造過的物體的美。

亞里士多德提出過以下理論：

a.由于自然不僅有其規定性、有其形式、有其可變性，而且有目的，因而它是美的。

b.在此意義上，美的自然可以作為藝術的借鑒，因而，藝術可以而且應當模仿自然。

在此基礎上，我們可以將自然美學應用于實際生活中，也就是仿生理念。

仿生理念是藝術設計的重要思路，眾所周知自然生物界經歷了成千上百億萬年的進化，諸多生命結構具有獨特的美學，當然這種仿生設計也可以應用到橋梁設計中去。

其實仿生設計早已運用到橋梁設計中，不僅是因為美學，也因為其獨特的結構性能。如懸索橋的發展由來就是因為藤蔓的超強跨越能力，懸索橋主纜的六邊形構造就是源于蜂窩構造特性。

在結構仿生方面，如圖2所示，卡拉特拉瓦設計作品，位于耶路撒冷的 Chords Bridge，就是基于對人體腿骨的仿生理念進行設計建設的，這座橋梁也成為城市的重要地標性結構。

另外我們也可以采用功能機理仿生，例如斜拉橋的受力原理是根據賽臺上推舉運動員的姿態與受力特點而設計。圖3是著名的法國諾曼底大橋，也是一座斜拉橋，看上去像一個從混凝土橋塔上伸出的鋼索所編成的巨大蜘蛛網，支撐起整個橋身，將荷載與自重傳遞給墩柱。

目前國內也逐步出現仿生設計的橋梁。例如圖4 南京眼步行橋，兩個圓形的主塔就像人的兩只眼睛，也因此而得名，成為南京的地標建筑之一。

2)將繪畫要素與橋梁設計結合。

在橋梁設計時，可以將紋理、色彩等要素與橋梁設計結合起來，并與周邊環境相映襯。

以色彩為例：色彩是能引起我們共同的審美愉悅的、最為敏感的形式要素。色彩是最有表現力的要素之一，因為它的性質直接影響人們的感情。豐富多樣的顏色可以分成兩個大類無彩色系和有彩色系，有彩色系的顏色具有三個基本特性：色相、飽和度、明度。

例如圖5 美國的金門大橋：

峙于美國加利福尼亞洲舊金山金門海峽之上，是世界著名的橋梁之一。

金門大橋采用褐紅色的橋身，飽和度和明度都很高，給人視覺上的色彩沖擊。日常維護中，也需要經常給橋身涂漆，原因之一就是保證它顏色的飽和度和明度。

當然，對于美學而言，協調也是極其重要的。例如在繪畫中，整體意識極其重要。整體存在于造型的各種因素里，從輪廓到色調，從形體表現到空間表現無處不在。在橋梁設計時，應當將橋梁與周圍景觀視為一幅畫，以保持其與周圍景觀的融合與協調。金門大橋褐紅色的橋身在四周環境下格外顯眼，非常艷麗好看。在日出日落之時，與陽光互相映襯，及其美麗。金門大橋以濃霧聞名，在濃霧之下，褐紅色的橋身格外顯眼。

3)結合當地文化元素。

當地文化特點是當地藝術的瑰寶，是在歷史洪流中經過選擇、競爭保存下來的優秀內涵。一座橋梁不可能脫離外界客觀環境而獨立存在，所以我們應該將橋梁賦予一定當地的文化因素。將當地的藝術元素填加到橋梁設計中。

我們以圖6倫敦塔橋為例：

倫敦塔橋兩側是用花崗石和鋼鐵建成的高塔，高約60 m，分上下兩層。從外表來看，類似維多利亞時代的磚石塔。塔橋兩端由4座石塔連接， 兩座主塔高35 m，遠望如兩頂皇冠，莊重而神圣。

維多利亞時代是指維多利亞女王統治時期，他在位的63年是英國最強盛的“日不落帝國時期”，是英國工業革命的頂點。維多利亞時代科學發明達到繁盛，人們相信科學，對于工業革命充滿了興趣和信心。汽船的出現使得運輸和貿易達到了前所未有的繁榮興旺。經濟方面，達到全盛時期，當時英國的經濟占到了全球的70%。在這個時期，文化也達到了一定高度，流派包括古典主義，新古典主義，浪漫主義，印象派藝術，以及后印象派，有百家爭鳴的意味。

所以說維多利亞時期是英國國力強盛的代表之一，代表著當地的優秀文化。

維多利亞式時期的建筑，多為鮮艷華麗的房子，三角形山墻，房頂高聳，屋檐突出。軸輪狀或扇形斗拱、有時尚有角樓、帶門廓柱的陽臺。倫敦塔橋兩側的高塔就是這樣的建筑，可以說是一件富有歷史底蘊的藝術品。

4)結構設計的個性特點。

藝術形象是個性與共性的統一。對應于橋梁設計中，就其共性而言，按受力特點分，有梁式橋、拱式橋、懸索橋、斜拉橋、剛構橋和組合體系橋。這些橋梁分類是根據其結構特性所決定的，主要取決于其受力、施工等實際應用性能，是不易改變的。如何在類似的橋梁設計中脫穎而出。就需要從功能性，技術創新性等方面考慮。在一定意義上也是創造性的藝術美。

我們還以倫敦塔橋為例，兩塔之間的跨度為60多米，塔基和兩岸用鋼纜吊橋相連。橋身分為上、下兩層。

上層為懸空人行道，行人從橋上通過，可以欣賞泰晤士河的美麗風光。橋塔內設樓梯上下，內設博物館、展覽廳、商店、酒吧等。這是一般橋梁少有的形式，很少有橋梁會設置雙層路面，而且有一層是用以行人通行。塔樓的設計很巧妙，而且在橋梁上建造用以商業等用途的建筑也是很少見的。

下層用于車輛通行。當泰晤士河上有萬噸船只通過時，主塔內機器啟動，橋身慢慢分開，向上抬起，船只過后，橋身慢慢落下，恢復車輛通行。這也成為吸引游人觀賞的景觀。

設計者結合當地交通的特性，賦予這座橋梁創造性的功能設計、顛覆了傳統認知中船只等通過橋梁需要一定凈空的設計理念，除此之外還帶有一定的趣味性，可以說是橋梁建筑史上的藝術品之一。

3 結語

在橋梁設計時，不僅需要考慮其交通特性與結構特性，橋梁的美學性、藝術性也需要考慮在內。

在橋梁藝術設計方面，可以從仿生設計、美學元素、文化內涵、獨特特性的角度來進行設計。將結構性能與藝術性相結合，設計出可以成為一個區域地標建筑的優秀橋梁建筑。