美学设计论文：桥梁的美学与经济性简析

作者：闫旭 王江波 单位：安徽省交通规划设计研究院有限公司 同济大学土木工程防灾国家重点实验室

桥梁美学的属性和设计原则

桥梁美学的属性包括其客观性、主观性、相对性、社会性、创造性。桥梁美学的客观性是指桥梁美学是客观存在的，其客观基础具体指其结构形态、材料、技术和功能要求等。很多杰出的桥梁即使经历了几百甚至上千年后依然被认为是美丽的，正是因为美具有客观性，才使桥梁美学的研究具有理论依据和现实意义。桥梁美学的主观性是指在审美过程中有主观意识的参与，同时结合客观审美对象而得出美与丑的判断。如对争议颇多的英国福斯桥的评价，有人说它是“丑陋的极品”，而有的人则赞叹其宏伟的外观气势，同一座桥可能引起完全相反的议论，可见人们的审美观念带有一定的主观性。桥梁美学的相对性是指在不同的时代人们的审美观念不同；即使在同一时代，不同地区和民族在不同的社会政治、经济文化背景下，人们也会有不同的审美观；另外，美是相对于丑而言，美和丑相比较才显出美。如中国古代桥梁栏杆上常刻有狮、龙等，而西方古代桥梁常用神和伟人作为雕饰，正是这种审美观念的差异性，才会造就多样化的世界。桥梁美学的社会性是指尽管对于美的认识可以仁者见仁，智者见智，但由于人类是聚集在一起生活的，在一定时期内，一定社会里，存在着能为社会公众普遍接受的审美标准。如文艺复兴时期，人们普遍认为装饰是美不可或缺的因素；现在简洁明快、纤细流畅的桥梁被认为是美丽的。桥梁美学的创造性是指由于主客观条件的不断变化使得创造美成为可能，美需要不断创新，才有生命力。现代由于科技的进步，人们审美观念的变化，桥型不断丰富，这些都是美的创造性在桥梁领域的表现。桥梁美学的设计原则包括环境的协调、主从与对称、韵律、均衡与稳定、色彩、风格六个方面。环境的协调要求桥梁与桥址处的自然景观以及人文建筑能够协调一致，互相映衬，融为一体，构成让人赏心悦目的整体景观。主从与对称是 在 桥 梁 型 体 的 安 排 上 突 出 中 心 部 位 为“主”，两侧部位起衬托作用为“从”，并以中轴线对称布置，从而使整个桥梁体型关系主次分明；同时有时候在不规则环境中，可以不用拘泥于严格意义上的对称。韵律常指建筑型体中的变化与重复形成的有节奏的韵律感，给人们带来一种鲜明、生动、富有活力的美感，能非常显著的统一桥梁建筑的整体形象。均衡与稳定表现出桥梁建筑的稳固和耐用，反映桥梁建筑的基本功能，是宏伟建筑物完美布局的基础，是桥梁美学设计的基石。色彩是审美对象的视觉属性之一，是桥梁建筑的一种表现手段，新型色彩材料和涂料的发展，使桥梁更加瑰丽多姿。风格是一座桥梁的各种因素的整体特点，体现设计构思的特色和特征，表现出时代的、民族的、社会的文化思想，往往成为欣赏者审美的主要方面。桥梁工程师要提升审美情趣和艺术素养，重视桥梁的美学设计原则，使桥梁具有使用和欣赏的双重作用。

桥梁的经济性

进入21世纪，由于对可持续发展、低碳经济和全寿命设计理念的重视，桥梁设计中遵循的“安全、适应、经济、美观、耐久、环保”六项原则已成为大家的共识［7］。然而，随着中国经济的发展和国家投入的增加，经济性原则在中国桥梁界似乎越来越被忽视。一些不经济和不合理的大跨度方案，常常因业主的“好大喜功”和设计者的盲目追求大跨度，追求世界第一而被采用，甚至有些工程技术人员认为跨度的突破就是“创新”，并为此付出成倍的代价，甚至造成严重的比例失调。跨径越大，造价越高。经济性作为判定一个桥梁设计是否成功的基本标准，决定了我们必须将造价保持在一个合理的范围内。如果一座桥梁的价值大于其造价，那么就可以认为这座桥的经济效益是合理的。通常桥梁的价值有以下几个要素构成：功能价值、社会价值和美学价值。桥梁的功能价值是非常明显的，它跨越障碍、沟壑，使交通运输便利，节约了时间，尤其在当代信息时代，时间就是金钱，节约了时间也就相当于创造了财富。桥梁的社会价值不局限于某种表现形式，通常桥梁象征着和谐、统一、友谊和交流沟通，这种象征的价值很难用具体的数字来量化，但在某些情况下意义重大。如位于南美洲的巴拉圭－巴西友谊大桥（图7）就象征着两国的交流沟通，友谊长存，同时中国也与周边国家建造了不少类似的桥梁，如中越友谊大桥、中朝友谊大桥等。桥梁的美学价值也不能用数字来量化，但却极具价值，类似于衣食住行，为了更高的美学享受，我们愿意为美付出一定的代价。但为了追求美，我们不一定必须付出昂贵的代价。有时，我们只需在细节问题上给予更多的重视，就能让结构物的外形大为改观。真正美丽的桥梁是生动而有气势的，同时也是优雅而有诗意的，能够超越时间和潮流的。通过正确理解桥梁功能价值、社会价值和美学价值，一定可以建造出经济美观的桥梁。

桥梁美学设计和经济性的关系

概述重视桥梁美学，不能片面追求桥梁的造型美、装饰美，而不惜增加建设投资。一方面目前我国贫富地区相差还很悬殊，对于经济落后地区，仍然要在保证质量的前提下，注意节约投资；另一方面，公路桥大都修建在山野郊外，也没有必要都去刻意美化。桥梁横跨在祖国的江河之上，阅山川、历百载，在设计时根据桥址处的地质水文情况和自然景观，选择合理的跨径与桥型，精心设计，做到先进、实用、经济和美观，并非难事。要想达到桥梁设计中合理的美学设计和经济性，我们要注意下面三点：（1）跨径与桥型：因地制宜的选择跨径与桥型，不赶时髦，不片面盲目追求新桥型和大跨径。根据桥址处的具体情况确定一座桥采用哪种结构形式、多大跨径最为经济合理、协调美观。例如适合建筑在园林之中造型优美的玉带桥，如果把它搬到公路上，不仅会给行车带来不便，而且由于同现代化的交通运输方式不相协调，也会显得不伦不类。（2）装饰：适当的装饰可以起到锦上添花的效果。过分强调装饰以至喧宾夺主是不可取的，同样，简简单单，不加一丝一毫的修饰，甚至施工过程中的印记扔留在其上，也不能不说是憾事。另外，桥梁的装饰艺术要同桥梁整体的风格和当地的特点相一致。石狮子雕刻在石拱桥的栏杆上，孔雀图案刻在西双版纳的桥的栏板上，它们是和谐的、美丽的；但如果将石狮子雕刻在高速公路互通立交桥的栏杆上，就会显得格格不入，适得其反。（3）城市桥梁、景观桥的美学“代价”：修建在城市和著名风景区的大桥，适当增加投资达到造型美、装饰美是必要的。这类桥梁数目不多，而且大桥本身投资较大，美学方面花一点钱，在桥梁总投资中所占比例偏小，但它的意义却很大。总之，为了实现桥梁的美学设计，要在设计时，注意博采众长，认真钻研，坚持合理的美学设计和经济性相结合，真正实现桥梁的使用和观赏的双重作用。工程实例我国某城际铁路跨海湾桥，该海湾区域的功能定位：打造 “幸福海岸，绿色海湾、未来之城”为品牌，桥式方案重视现有及规划的周边环境，注重景观要求，合理处理与周边景观的衔接。设计提出3个设计方案：（1）主桥采用跨度为（70＋120＋70）m的双塔双索面预应力混凝土矮塔斜拉桥，（2）主桥采用跨度为（70＋120＋70）m的上承式变截面钢桁－混凝土板连续梁桥，（3）主桥采用跨度为（70＋120＋70）m的预应力混凝土连续梁桥。：预应力混凝土连续梁桥的造价最低，混凝土矮塔斜拉桥的造价是其的1．33倍，上承式钢桁－混凝土板连续梁桥是其造价的2倍，仅从经济性上来分析预应力混凝土连续梁桥优势最大，矮塔斜拉桥次之，上承式钢桁－混凝土板连续梁桥经济性最差；从桥梁美学来分析预应力混凝土连续梁的景观性差，其余两个方案景观性好。最后考虑到海湾区域的功能定位“幸福海岸，绿色海湾、未来之城”，要求桥梁具有比较高的美学欣赏价值，成为地标性的建筑，同时兼顾经济性，推荐采用桥梁美学和经济性合理融合的方案———混凝土矮塔斜拉桥方案。

结束语

衣食住行中，我们愿意为了美付出合理的代价，建造具有美学价值的桥梁也不例外。但为了追求桥梁的美学，也不能不惜代价，美最重要的是造型和比例，镶金挂银不是美，奢侈也不是美［2］，一座简洁流畅的桥梁可能会更好看更恰当。为了实现桥梁合理的美学设计和经济性，需要综合考虑多方面的因素，深刻理解桥梁美学的属性和设计原则，熟知桥梁经济性的内涵，并且能够灵活处理二者之间的关系，才能达到美学设计和经济性完美结合的效果，为美化祖国的现代化城市和锦绣河山，建造出更多优秀的桥梁。