周 仁 (江蘇工程職業技術學院,江蘇 南通 226014)
《辭海》第1297 頁有解釋:“棧道……我國古代在今川、陜、甘諸省境內峭巖陡壁上鑿孔架橋連閣而成的一種道路,是當時西南地區的重要交通要道。”棧道原指沿懸崖峭壁修建的一種道路[2]。傳統的通行棧道系統是古代人為解決生產生活問題而創造的一種獨特的交通系統,而如今景觀棧道融合了天然的屬性,其中蘊含著人們對精神生活的美好追求,更多地被使用在風景迤邐的自然風貌中。
景觀棧道對生態景觀起到連接交通、屏障保護、導視游覽、景觀體驗和設施載體五個基本功能。第一點就是具有強烈的引導作用,可以配合景觀空間做到有節奏、有韻律地引導游客進行觀賞。不僅可以達到約束游客行為的目的,在自然地址較為優美的景觀中良好的棧道系統還可以減少游客對自然景觀的破壞。在一些懸崖、懸挑的地方景觀棧道也會起到安全保護的作用。良好的棧道涉及優質的照明燈具、明確指向性的標識系統與標識符號、曲率優美的線性裝飾進行導向。結合以上特點的景觀棧道在視覺效果上做到了最佳,并且具有一定美學特征,還可以為當地景觀空間增添吸引力。
①安全性原則:由于棧道所處的戶外地理位置環境特殊,所處的地理環境也較為復雜,為了提高安全系數,在一開始的選材、施工和后期的管理都必須要進行嚴格的質量把關。因景觀棧道的結構和荷載受力形式復雜,要對周邊的巖體、土壤、水質進行調研取材分析,計算出最合理的力學結構。保證棧道不會因為雨水等環境因素受到侵蝕,導致支撐結構或是面材等遭到破壞。
②科學性原則:景觀棧道的施工需要考慮這座山的具體情況,考慮山體上的照明技術、鋪面板的防腐、防曬、防滑、構件松動、周邊植物搭配季節性的問題等。所有問題都需要遵循科學技術原則,通過科學技術手段來解決。
③人文性原則:要求要以人為本為出發點,貫徹“人文精神”理念,讓設計出來的景觀棧道作品具有人性化,更具地域人情味。而不是固執地追求一些形態美,從而忽略人使用角度的切實感受。
④生態性原則:景觀棧道設計除了增加環境的趣味性、層次性和實景與虛景之間的過渡性。更重要的是生態性,建設景觀棧道的破量并不小,需要最小限度地破開環境并將人的行為活動融入其中,讓人類更好地和周邊的生物和睦相處,呈現人與自然景觀和諧的畫面。
將景觀棧道設計類型分為五大類,分別是浮箱式景觀棧道、桁架式景觀棧道、梁柱式景觀棧道、懸索式景觀棧道、懸挑式景觀棧道(如圖1)。這五類景觀棧道存在的場景為水體景觀、陸地坡地景觀和山體景觀之中。通過以下具體6個案例來總結各類景觀棧道的經濟效益、模塊化程度、施工速度和對景觀環境的影響。

圖1 景觀棧道設計的五種類型
案例一為浮箱式水體景觀棧道,項目名稱為辰山植物園礦坑公園浮水棧橋,項目是2007 年~2010 年,總體的浮箱棧道長度為160m。辰山礦坑花園景觀浮橋位于上海植物園西北角。深潭區低于地平面30 多米,周圍懸崖峭壁環繞,浮橋繞著峭壁而下,盤湖面半圈,穿山洞而出[3]。整個浮橋長160m,寬1.54m。160m 的浮箱是采用了目前世界上最為先進的的鋼結構捆綁抗腐蝕浮箱組合而成,聚合模塊具有科學性和美觀性。該項目考慮到了如何充分挖掘礦坑遺址的景觀價值,如何利用礦坑地形將不利因素轉化為有利條件。一是利用原有景觀資源,深水池是面積達到1hm2的水域,水深和水面距離20~30m,與平臺距離52m,潭水清澈自然環境良好,可以將水景棧道設置其上,讓人們感受這片水域。二是創建有趣的游覽路線,連接東西方向的兩個礦區,并深刻體驗東方景觀以及采礦工業文化。
第二個案例是2017 年福州“福道”森林步行道,類型是桁架式山體景觀棧道。福道是福建省內最長的一條依山傍水、與生態景觀融為一體的城市休閑健身走廊。福州城市森林步道,采用全國首創鋼架鏤空設計,主軸線長6.3km,環線總長約19km[4]。針對棧道如何銜接復雜多變的地形,形成曲折有致的漫步路徑,設計團隊研發了一種精確的模塊施工系統來應對地形的起伏。針對在未受人為干擾區域如何通過更合理的人為介入將自然引入城市環境方面,設計團隊采取最小干預、輕微介入原則保護了當地山林植物。
第三個案例為2018 年白鹿原西坡景觀棧道設計,是梁柱式山體景觀棧道。面對老城與塬上存在400m 高差,存在高差較大、交通不便的問題,設計團隊采用梁柱式景觀棧道大跨度連接山林與自然。并且結合城市發展規劃,抓住具有關聯性的重要節點、線性連貫空間。場地面對作為稀缺城市綠地與城市銜接關聯弱的問題,采用低強度、低干預、彈性化設計的手法,局部通過針灸式處理,對林地以最小干預,實現城市綠肺。很好地提高了梁柱式山體景觀棧道的承載力和模塊拼接的靈活性,這種結構上還可以放置環形寬大的棧道平臺。
第四個案例為2018 年長春水文化生態園,是典型的梁柱式水體景觀棧道。長春水文化生態園是工業遺跡保護與改造的城市再生類設計運營項目,面對場地水域與主干道存在一定高差,導致水體景觀被阻隔,棧道需滿足生態結構完整性和連續性[5],連接植物和水體,使植物不孤立于局部的點與線上,而是更大地融合于整體的綠化網格中,達到長久持續穩定的特征[6]。棧道需要結合場地高差和植物尺度合理地串聯各個功能空間,項目利用生態學為指導,保護當地植物群落的完整性和生物群落的延續性,形成植物、水景、生物、功能區相生相融的生態景觀。
第五個案例是2017 年寧波松蘭山游步道,是梁柱式山體景觀棧道。項目位于寧波市象山縣松蘭山風景區內,目的是打造一條面向海岸線的游覽景觀步道。這條景觀步道串聯了多個景區和沙灘,還串聯起多個休憩游玩的場所。沿海邊的巖石上是最佳的風景觀測點,但缺乏通道可以進入。所以利用這條景觀棧道打通場地與巖石群的壁壘,串聯起整條景觀帶,為游人提供更好的濱海觀景體驗。在設計過程中需要考慮場地天然的巖石作為景觀資源,所以棧道較多的選擇為架空形式,對巖石造成較少的破壞。項目區位依山傍水,如何激活場地并形成停留空間成為重點,棧道的采用折線形態走勢與仿石材質的選擇提供了激活場地的可能。
第六個案例為1889 年~2011 年的加拿大卡佩蘭奴吊橋公園,是懸索式、懸挑式山體景觀棧道。懸挑式棧道穿行林間鏈接峽谷之間,連接著巖壁和環繞的山崖。這種懸挑結構受到了受到山體形態結構的影響,受到了山體巖石硬度和環境侵蝕的影響。但是整體形態輕盈美觀,穿行在樹林與峽谷之中可以盡情享受自然帶來的氛圍。

圖2 浮箱式棧道五類分析

圖3 桁架式棧道五類分析

圖4 梁柱式棧道五類分析
對五大景觀棧道類型的總結如下。
①浮箱式棧道的優點適合輕水型棧道,具有獨特的趣味性;增加人與水的互動,也形成一種沉靜體驗。在模塊組合上浮箱輕便、經濟、實用、加工簡單,快速的拼組性為滿足不同的使用要求,浮箱單元的平面尺度應采用模數化,操作方便[7]。浮箱的耐久性、安全性、密封性、結構強度、可靠性與疲勞強度較強。在生態環境破壞方面,底面無支撐結構,無需開挖破壞景觀,多為浮箱進行水下支撐,對自然生態環境的破壞較小。安全性方面,拼組式浮箱結構的耐波性分析,形體多樣化,抗波等級較好。
②桁架式棧道的優點為組合非常多樣化,桁架結構由桿件組成,可以組成多種模塊,適應范圍廣并且安裝、拆除施工方便,可周轉使用,支撐中可加預應力,可調整軸力。桁架式棧道從耐久性方面來看耐久性較好,且結構穩定,因其采用三角形組合輕型鋼作為基礎桿件。生態性方面這種結構之間縫隙能夠透水透光,保證了植物的正常生長,“Y”型支撐結構能夠進一步保證對場地的最小干預。缺點是一般采用輕型鋼作為基礎桿件,用鋼材量大,經濟性低。

圖5 懸索式棧道五類分析

圖6 五類懸挑式棧道
③梁柱式棧道的優點梁柱多樣化,運用廣泛。桁架適應跨度范圍很大,綜合經濟效益高可以節約鋼材50%,降低造價45%,和鋼筋混凝土柱相比節約混凝土約70%,減少自重約70%,節省模板100%。桁架具有快速的拼組性并且結構較為普遍,工業化程度高,施工周期短,具有良好的裝配性,零件少、焊縫短,且柱腳構造簡單,混凝土槽插接即可。桁架耐火、耐久性好。鋼筋被混泥土包裹著不易銹蝕,維修費少。缺點是自重較大,抗裂性能差。現場施工周期長,且受季節性影響。整體結構的生態性一般,混凝土鋼筋結構較純鋼架開挖更大,承重更重。從安全性來這種類型的承載力大大提高,鋼管混凝土受壓構件的強度承載力可以達到鋼管和混凝土單獨承載力之和的1.7至2.0倍。
④懸索式棧道的優點結構形式簡單,錨拉結構施工難度適中;耗費鋼材小,經濟性一般。懸索式一般不成模塊化組裝形式,靈活性一般。懸索式應用場景位于山體崖壁處,且要考慮到山體、巖石的結構等因素,靈活性較差。構建上需要考慮到巖石成分、受雨水侵蝕等因素,其耐久性較差。懸索結構支撐點較少,且規模較小,對場地的生態破壞一般很小。安全性方面棧橋懸挑空中,且支點一般較少,穩定性較差。

五類懸挑式棧道表
⑤懸挑式棧道的優點為材料使用簡單,為木材、簡易鋼結構等,獲取較容易,經濟性較高;靈活性方面,結構過于簡單,應對環境變化能力差,靈活性差。但是在生態性方面,應用場景一般為巖壁,生態環境脆弱。在林間,高大樹種上的懸挑結構輕微介入很好地平衡了觀景與自然的關系。懸挑結構運用三角形具有穩定性的幾何學特點達到較穩定結構,但巖壁結構的侵蝕性讓安全性減弱。
當今人們越來越注重景觀給人們帶來的心理滿足感,希望通過城市景觀來擴大視野、接觸自然、回歸生態來緩解城市生活帶來的壓力[8]。然而景觀棧道作為接觸自然景觀的重要媒介,在生態景觀中的運用也越來越廣泛,不僅在自然旅游區內被作為游覽道路,也因為棧道的建造常常因地制宜,給予人親近自然之感,也在城市景觀中越來越受到青睞[8],良性的棧道系統呼應著不同類型的自然景觀形成一種兼顧經濟增長與自然環境保護的可持續發展模式,使得社區居民真正從中受益,從而營造充滿活力的城市生活。文本針對不同種類的棧道進行歸納總結,了解了不同自然環境下各種結構形式的適應性設計方法,希望可以運用于景觀棧道設計中,形成生態的設計理念。