桥梁景观设计在城市桥梁设计中的应用

2015-03-19 00:07聂拥军
城市道桥与防洪 2015年8期
关键词:构型景观设计桥梁

聂拥军,祁 巍

(深圳市市政设计研究院有限公司,广东深圳 518029)

0 引言

改革开放以来,我国城市交通建设高速发展,城市桥梁数量急剧增加,桥梁设计工作中景观设计环节得不到重视,跟不上城市发展的要求。在国外的桥梁设计中,设计工作往往需要工程师及建筑师协同完成。我国桥梁设计急需跟上世界步伐,设计部门应与景观设计单位加强合作,邀请更多的环境设计师、地景设计师、雕塑师等加入设计工作,桥梁景观设计应更多地包含在桥梁设计伊始[1]。此外,现阶段的桥梁景观设计还存在诸多问题:首先,传统桥梁景观方法之一的“包装”式法就是认为景观设计是对桥梁设计后的包装,桥梁设计与桥梁景观设计严重脱节;其次,桥梁景观设计中存在严重的“伪桥型”现象,相关管理部门盲目追求风尚,毫无设计原则。为此,建筑师和设计师应加强实地勘测工作,将桥梁与周边构造物、环境、技术和经济等有机综合考量,设计时还应加强从景观角度进行桥型构造的设计,并对设计方案进行一定的景观论证,同时更要结合设计原则进行方案深化[2]。

1 桥梁景观本体设计理论

1.1 桥梁本体设计原则

通常将包含环境因素在内的桥梁整体构型称为桥梁景观。桥梁景观研究的重点是桥梁本体与环境(社会环境和自然环境)之间的相关影响。

(1)调查环境。进行环境调查,首先要针对调查项目和内容制定详细的调查纲要,以此对与桥梁相关的地理特征、建造背景、历史人文、原有地貌景观等进行深入分析,从而确定建造设计的基准和目的。环境调查也是后续设计工作开展的重要依据。

(2)协调桥梁和环境的关系。通常协调方法分为三种:一是消去法(隐藏桥梁存在),二是融合法(融合桥梁和环境),三是强调法(突出桥梁存在)。桥梁基本作用是交通载具,但其另一重要层面是其自身与环境共存的艺术。桥梁应与道路、水体等相互配合,流畅连接。

(3)按照视点进行设计。景观,顾名思义包含两个层面,桥梁自身与环境构成景,人的观察角度则是观。桥梁形态与观察姿态相关。视觉呈现与观点和视点场相关,视点是观的出发点,而视点场是观的范围。研究桥梁时,应从多角度进行观察。通常景观不同的分类依据视点位置、视距视角等,因此,可以分静态和动态景观区分[3]。

1.2 桥梁本体结构及选型

桥梁构型多种多样,包括:梁氏桥、拱式桥、钢构桥、斜拉桥和悬索桥等。各类构型都有自身特点及使用范围,也展现出不同的景观特色。

梁式桥在中小跨径上使用较广泛,构型简单且便于安装维修,展现出较阳刚之美,且具有较强的穿越感,刚劲有力,因此简支桥梁适用梁高不变而注重左右伸展的设计法,设计时宜多采用栏杆构型,降低桥墩数量。

拱式桥由上层、拱圈及墩台三部分组成,拱式桥对地基要求高,是钢筋混凝土桥的最理想构型,拱桥形似彩虹,展现出曲线美和紧张感,易与环境景观协调且适宜于有象征意义的城市景观。

刚构桥的主梁截面跟梁式桥相似,其形态简练强劲、有较强的力一贯性,刚构桥可设计形态丰富多彩。

斜拉桥的主要载荷在于其自重,由主梁、斜拉索和主承梁构成,斜拉桥用材丰富且构型布置多样,其展现的形态常显强劲挺拔之态,结构布置合理有序、轻巧流畅且具有极强的跨越感。

悬索桥是以承受拉力的链索为主承部件的桥梁,用料省且自重轻,因此跨度能力大[4]。

1.3 桥梁本体美学

首先,桥梁创造美的首要因素是多样统一,多样统一的和谐是形式美的至高要求。在桥梁构型设计中,为了达到重点突出、有主有次,常采用对比调和的方法。对某部分重点处理并构成要素进行协调处理,达到整体统一柔和的美感。

其次,通过过渡处理将相邻形态间和谐联系起来,避免尖锐生畏的视觉感。桥梁是在一定环境下供人公共使用的建筑,其造型尺度应与人体生理尺度和环境相协调[4]。

另外,景观设计中还需注重桥梁设计的比列、节奏、均衡等,以此增加结构使用中的稳定性、安全性以及较好的美感和适应性,做到设计达到结构的实际稳定和对人的视觉稳定相兼顾。

2 桥梁景观外延设计理论

2.1 环境景观

周边景观设计也是桥梁景观设计的重要构成,主要是结构城市景观、人文特色、规划要求等,在桥位区内以周边地形地貌、山水动植物等为主体,进行环境美学设计和环境资源开发。设计准则要遵循以下几点:周边景观和本体自然协调,周边景观构成本体景观的视场,周边景观构成本体景观的升华,避免破坏环境并尽可能利用自然资源[5]。

2.2 夜景观

夜景建设已成为城市桥梁建设的重要组成部分。随着照明技术的日新月异,传统的照明工具已扩展为创造美妙夜空、丰富夜生活、美化桥梁的重要审美要素。夜景表现法主要有时间法和空间法,建筑师可根据不同的季节不同的桥梁构型创造审美效果。当然,运用光源展示造型美的同时,要兼具城市地域文化特色,并避免对其它交通造成影响。

2.3 桥梁景观的CI设计

通过景观CI表现体系使桥梁和创造的广义景观传达桥梁整体文化气息,使观者达到对桥及城市人文环境的认知,达到人、桥、环境的和谐统一。CI设计的三要素是景观理念识别、景观视觉识别和景观行为识别[6]。

3 桥梁景观设计理念的分析与应用

本文首先以世界著名的江阴长江大桥为例简单介绍景观设计理念在桥梁设计中的应用,然后具体结合城市桥梁——深圳彩虹桥来阐述桥梁景观设计。

3.1 江阴长江大桥

江阴长江大桥位于江阴市黄田港之东的西山,其跨度为 328+1 385+295=2 008(m),由两个钢筋混凝土塔柱与三道横梁构成,桥塔高190 m,钢箱梁宽36.9 m、高3 m,桥面设计双向6车道,桥面宽29.5 m,1999年10月建成通车。它是典型的悬索桥结构。

在江阴长江大桥设计过程中,主塔布置在河两岸,中间留出开阔的长江,桥与水体、环境得到最大融合。主塔之间采用悬索设计,两边采用梁氏设计,两者风格设计在此有机融合为一体。此外,大桥周边设计了许多桥头公园,充分利用了自然植被和长江水环境,使桥、长江和两岸环境达到和谐统一。

3.2 深圳彩虹桥景观设计

广东省是我国华南地区珠江水系覆盖区域,珠江水系是我国南方一条大河,包括东江、西江和北江三大支流。珠江水系流经桂、滇、粤、湘等省(区),流域面积超过45万km2,我国境内面积约44万km2。珠江流域雨量充沛,是河川径流量特丰富的典型雨型河,年平均流浪超1万m3/s,年径流量3 500亿m3,仅次于长江,珠江水系水力资源蕴藏量约2 500万kW[7]。深圳作为华南重要一线城市和花园城市,坐落珠江口,有大小河流160多条,分属东江、海湾和珠江口水系,较大河流有深圳河、茅洲河、龙岗河等。为促进城市河流景观带建设,在桥梁设计中,必须结合本体与环境、功能与构型、人文与历史等特点,进行桥梁景观设计的创新应用。因此,本文以深圳彩虹桥为例,阐述桥梁景观设计在其设计中的应用。

(1)兼具功能美和形式美

深圳彩虹大桥处于深圳市区,是连接两条重要道路的城市跨线桥,交通流量大。该桥全长1 200 m,主跨150 m,跨越火车站29条股道。因此,桥梁设计时必须考虑通行能力和特殊交通环境。满足基本设计要求的同时,桥梁设计尽可能前沿化,达到交通通行、景观的多用途设计。此外,桥梁施工要减少对铁路干扰,设计时必须兼顾抗风抗震性能,设计构思要新颖有所创新。基于上述要求,主桥采用门构式钢管混凝土柔性系杆拱,桥面宽23.8 m,施工中依照“预制拼装、轻型大跨、快速施工、注重环境影响”的理念[8]。进行景观设计时,尽可能结合桥梁建筑与美学和环境的和谐统一,彩虹桥和芙蓉桥的组合如同美丽彩虹横跨深圳市区,其中彩虹桥跨越铁路,芙蓉桥贯穿湿地公园,设计桥面自然,与环境自然融合一体。最后,河流横穿市区,周边即是城市市中心,因此桥梁设计也要兼顾新奇生动的特点。

(2)灯光设计与动态设计

首先,灯光设计优先考虑桥上车辆的照明需要,同时避免对铁路线路产生干扰。在进行景观设计时,桥体外侧安装阵列灯具,通过系列点排布连成线,增加桥体弧线美感并突出桥体大跨度的气势。同时,以桥面虹拱结构为界面,在其外侧安装LED模块,并扣装亚力克灯箱面板,形成彩虹状发光装饰。灯光远观如稀疏星光,忽明忽暗,宛如童话世界[9]。芙蓉桥下设计了湿地公园,公园内候鸟栖息,湖水碧波,充分利用自然环境资源构思出一幅水天相接的优美画面,使桥体、水体、植被和城市交通自然一体,充分显示人与自然段的和谐。此外,桥体周边还将设计灯光景观工程,并融入异域风情,结合最新流行元素,致力于对生态环境的保护,对自然资源的可持续利用,同时为居民提供观光、运动的空间。桥梁设计注重以人为本的同时,也要因地制宜做到与环境的和谐统一。

4 结语

本文重点介绍桥梁景观设计理论,通过实例分析,阐述其应用。现代化城市建设中,河流景观带的建设是一个重要组成部分,在相应的桥梁设计过程中必须系统全面地考虑,将桥梁设计与景观设计相结合,同时兼顾本体与环境、功能与构型、人文与历史、色彩观感等特点。现代城市桥梁景观设计具有的特点归纳为:桥梁设计需兼顾外形美与功能美,景观桥梁要注重灯光设计与动态景观设计,建成以人为本、具有城市特色的桥梁文化并与人文、自然环境相协调。

[1]杨士金,唐虎翔.景观桥梁设计[M].上海:同济大学出版社,2003.

[2]万敏.我国桥梁景观设计的现状与发展[J].桥梁建设,2002(6):66-68.

[3]王大海,崔永彬.城市桥梁造型及景观设计思考[J].交通世界,2010(9):108-110.

[4]张涛.浅析城市桥梁景观中的结构造型设计[J].工程与建设,2006(4):334-335.

[5]赵相存.城市桥梁景观设计浅谈[J].中国房地产业,2011(12):170.

[6]徐诚一.浅谈城市桥梁与景观设计[J].江苏交通,2003(10):23-24.

[7]崔树彬,王现方,邓家泉.试论珠江水系的河流生态问题及对策[J].水利发展研究,2005(9):7-11.

[8]李勇,聂建国,陈宜言,等.深圳彩虹大桥设计与研究[J].土木工程学报,2002(5):52-56.

[9]黄大键.天津市新建的具有独特风格的桥梁[A].第十七届全国桥梁学术会议论文集[C],北京:人民交通出版社,2006.

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