美学是研究艺术领域(如雕塑、绘画、音乐、戏剧、建筑、工艺美术等)一般规律的一门学科。建筑美学是其中的一种。桥梁是许多建筑种类之一,其既遵循建筑美学的一般规律,也具有它自身的特殊性。
土木工程建筑的普遍特征是具有实用功能、形体庞大、位置固定、少有雷同。桥梁是集社会财富建造的、服务于社会大众的一类特殊的公共产品,其不但具有土木工程建筑的普遍特征,而且还具有其自身的结构特征和社会特征。桥梁的结构特征表现为:跨越障碍、承受荷载并坚固耐用;社会特征表现为:公用(无歧视)、开放(不封闭)且标识性强(直观、不隐藏、少修饰)。这些特点决定了桥梁在社会生产生活中的重要地位,决定了其建筑美学处理手段的特殊性,也激发出大众关注和欣赏桥梁的热情。
一座桥梁,尤其是大桥,有实用和观赏两方面功能。从满足使用功能的角度而言,桥梁是工程结构物;但从观赏功能的角度而言,它可视为一件建筑作品。一座工程浩大、造型优美、雄伟壮观的桥梁,既显示出一个国家的先进设计技术与生产工艺水平,更反映出时代精神和当代人们的创造力。
结构的造型和美学处理时常会对桥梁建筑的成败起到关键的作用。因此,桥梁工作者十分有必要了解和掌握桥梁建筑艺术的基本原则和美学观点。本节简要介绍桥梁美学的一些基本原则,详细内容可参阅有关专著。
结合桥梁建筑的特点,建筑美学的基本原则在桥梁工程中的应用,大致可归纳为以下几个方面。
(1)桥梁需与周围环境融合,成为环境整体中的一个协调部分。
针对环境条件和桥梁规模,美学处理的方式和程度可有所不同。对特大桥梁,因其本身规模宏大,尺度和体量显著,自然会成为桥位处周边环境的主要景观,此时应当把桥梁本身视为环境主体进行美学处理。若桥梁的结构体量和尺度适中,需要通过与周边环境(尤其是建筑物)的对比,才能为表现出桥梁的独特性;因此,在条件许可时,可适当考虑结构造型。若桥梁规模较小,且当地环境景观业已形成,一般不宜再突出桥梁的造型。注意到因小型桥梁容易就近观察,故桥梁的构造细节及工艺往往更容易引人关注。较为普遍的情况是,采用适当的处理手段,使桥梁与周边自然和人文环境融为一体,自然和谐。
协调中也包含着对比。因此,材料的选择、表面的质感以及色彩的运用也较为重要。一般而言,可采用鲜明的手法,表达出桥梁的特色,突出或烘托桥梁主题的存在;大桥应注意线条轮廓,中桥可考虑结构造型,小桥则着重于细节质感。
(2)桥梁造型需比例适当,变化有序,匀称和谐。(www.xing528.com)
一般而言,符合自然环境条件和力学原理而布置的桥梁,它的结构造型是匀称和谐的。在这方面,可采用的处理手段较多。例如,利用主从与对称法则,在桥梁造型的安排上突出主跨部分以为“主”,边跨部分起衬托作用而为“从”,并以中轴向左右对称布置,达到桥梁造型主次分明、均衡稳重的美感。再比如,可利用统一法则来处理结构局部与整体的关系,避免各局部形成孤立、离散、自成体系的不协调现象。另外,对长桥,也需注意结构的秩序感和韵律感(指建筑体形中有组织的变化和有规律的重复),避免造型上的单调。
(3)桥梁造型应注意结构简洁,力线明快,线条流畅。
在这方面,技术手段和美学效果可以得到较好的统一。合理的结构体系,既表达了力的自然传递,也会体现出美的造型。用结构外形正确表现作用力的传递关系,用连续和明暗搭配等手法增强和渲染结构的连续感,可使桥梁具有明快、有力、流畅的美感。那种不考虑环境因素、强调追求造型奇异的做法,往往会带来经济上的浪费和结构安全上的隐患。
(4)桥梁建筑处理应当表现清新雅洁的风格。
风格是指设计构思所表现的具有特色或表明特征的建筑形态,是建筑物整体特点的表现,具有鲜明的时代性和民族性。在这方面,既要避免一味追求某种古典格调或民族特色,导致牵强堆砌的藻饰和不必要的投资,也要避免忽略建筑的艺术处理,导致结构的呆板粗陋。因此,在风格处理上,需与时俱进,需因地制宜;同时,也要注重主体结构的主旋律与细部处理风格的和谐一致。当代桥梁的风格特点主要表现在:结构简洁,较少装饰;造型协调,表现跨越。
在桥梁建筑设计中,西方关于结构艺术(structural art)的概念,值得参考和借鉴。这种观点起源于20世纪80年代,认为某些工程结构可以归类为结构艺术,只要它们满足3E原则——效率(Efficiency)、经济(Economy)和优雅(Elegance)。这概念的一个关键部分是,结构艺术是结构工程师(非建筑师)依靠自身的创造力、好奇心和想象力,在工程要求所规定的限制范围内(包括对结构的安全性和适用性的限制),构造出的一个优雅的结构。
3E原则的基本含义是:效率——使用最少材料,确保结构安全地执行其功能;经济——避免结构在设计、施工、使用和废弃全过程中的资金成本过高;优雅——基于工程因素驱动、表现工程创造力的结构造型。
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