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建筑师在桥梁设计中的角色探讨

发布时间: 2022-09-05 13:35:03 浏览:

摘要:通过追溯建筑师在桥梁设计中的角色演变,探讨当代建筑师在桥梁设计中的角色定位,指出建筑师在单体塑造、要素整合和形态融合等方面的优势,并从建筑视角提出桥梁的设计对策。

关键词:建筑师;城市设计;桥梁;角色

中图分类号:TU-09 文献标识码:A 文章编号:1009-3060(2008)03-0052-06

“桥梁是一种自古有之最为普遍而又最特殊的建筑物。”但是长期以来,桥梁设计却一直是桥梁工程师的专职,建筑师甚少参与,或仅作为配角进行桥梁形态的美化工作。然而,追溯桥梁的历史却发现,建筑师也曾主导过桥梁设计,并取得了辉煌的成就。那么,在学科日益交叉的今天,当代建筑师在桥梁设计的过程中究竟应该扮演什么样的角色呢?

一、从“主角”到“配角”——建筑师在桥梁设计中的角色演变

1、古代建筑师是桥梁的主要设计者

工业革命前,专业学科没有细分,建筑师,既是艺术家又是工程师,既擅长造型又懂得结构,是城市中各项建设工作的主持建造者(Masterbuilder),当然也包括桥梁。因此,古代建筑师就是桥梁设计师,在意大利建筑大师莱昂·巴蒂斯塔·阿尔伯蒂、安德烈亚·帕拉第奥、塞伯斯蒂诺·塞里欧等人的著述中,都曾以专门的章节来探讨桥梁。他们认为:桥梁设计也是个建筑问题。意大利建筑师米开朗基罗·博那罗蒂和安德烈亚·帕拉第奥参加了威尼斯阿尔托桥(Ponte Rialto)的设计大赛,尤其是帕拉第奥的方案运用了古罗马设计模式的要点,对后来的桥梁建设产生了很大的影响。这在他的名著《建筑四书》中有详尽的阐释。

建筑师主持桥梁设计,使桥梁在技术与艺术上获得了完美的结合,也使许多建筑技术上的创新都能及时地在桥梁建设中得到应用,促进桥梁快速发展。例如,中世纪尖顶的哥特式拱形结构出现在教堂建筑中之后,这种做法被迅速地结合到桥梁设计中去。与原来的半圆形桥拱相比,尖顶桥拱的建造使每个拱都能有统一的拱脚和顶点,同时每个桥拱的跨度可以不同,这就允许在河床上选择合适的支撑位置,以适应不同的河流地形。

2、近代建筑师沦为桥梁设计的配角

工业革命之后,随着城市建设各系统的不断发展,专业学科逐渐细化,桥梁设计成了桥梁工程师的专职,建筑师大多退避三舍,与桥梁的关系变得甚为疏离。尤其是汽车交通大规模发展之后,桥梁成为跨河快速道路的重要组成,桥梁的结构问题似乎远比景观问题重要,建筑师在桥梁设计中更加找不到用武之地。因此,许多桥梁设计没有建筑师的参与,而即便参与,也属配角,主要在桥梁设计的后阶段对桥头建筑,栏杆、梯道,照明等一些装饰性较强之处进行美化,无法对桥梁整体造型、空间布局等进行更改。例如,沈阳市富民桥在主桥的施工已进入梁体悬浇阶段,各部位结构形式及尺度均已设定的情况下再进行景观设计,仅对桥头建筑的选型、桥梁整体的色彩、夜景照明等三方面进行了考虑。再如杭州钱江四桥在已完成主体结构设计的基础上,由建筑师优化景观,只附加设置了8个观潮平台。

3、当代国外少数建筑师主持桥梁设计

20世纪90年代之后,国外少数建筑师开展了从建筑视角进行桥梁设计的实践。一些以著名建筑师领衔的设计小组成功地完成了桥梁设计,不仅在建筑界,且在桥梁界都获得了极高的评价。例如,荷兰建筑师雷姆·库哈斯设计了鹿特丹的博物馆人行桥(Museumpark Footbridge,1990),日本建筑师黑川纪章主持设计了巴黎的日本桥(Japan Bridge,1993),英国建筑师诺曼·福斯特设计了伦敦的千禧桥(MillenniumBridge,1994),西班牙建筑师圣地亚哥·卡拉特拉瓦主持了毕尔巴鄂沃兰汀步行桥(Campo Volan-tin Footbridge,1997)的方案设计,美国建筑师贝聿铭设计了信乐的美秀美术馆桥(Miho MuseumFootbridge,1997),等等。与以往由工程师主持的桥梁设计全然不同,这些建筑师正在改变惯有的桥梁设计方式,以形式考量主导着设计的进展。但是,从事桥梁设计的建筑师仍属少数,并不能对桥梁建设产生很大的影响。

二、适时充当“主角”——当代建筑师在桥梁设计中的角色定位

随着城市功能结构的转变,河流景观休闲职能的提升,当代桥梁,特别是城市桥梁的地位和作用也应该有很大的转变:不能仅为机动车服务,更多的也要满足步行者的需求,考虑“人性化”桥梁空间的塑造;不囿于单纯的交通功能,而要更多考虑环境、旅游、景观、休闲等多样化复合的职能;不仅仅是两岸联系的交通通道,而应成为两岸公共空间、绿色廊道等相互渗透、交织的枢纽空间;不能局限于桥梁自身形态的塑造,还要关注桥梁在滨水地区、城市环境中的整体景观效果。在这样的发展背景下,以结构技术为专长的桥梁工程师已很难独自驾驭某些城市重要、核心地区的桥梁设计,而需要人文、建筑等学科专家的加入。建筑师,尤其是那些具有城市设计思想的建筑师(城市设计师)进入桥梁设计领域,正是时代发展的需要。他们能够充分发挥在桥梁空间形态塑造,与周边要素的整合,以及与环境融合协调考虑等方面的优势,使桥梁设计更加契合当代城市发展的需要。

建筑师再次参与到桥梁设计中,其角色也应该有一个重新的定位。对于那些由桥梁工程师主持的案例,建筑师应该从规划选址阶段就介入,全程参与设计。可以从建筑角度对桥梁选位、整体造型、结构布置、空间布局、夜景照明等提出方案,与桥梁工程师及其他设计成员进行充分的交流和沟通,不断调整,确定最终方案。对于一些跨度较小、结构设计难度较低的桥梁,建筑师完全有可能主持设计。而对于那些跨度较大,但在景观和空间上有较高要求的重要地段的桥梁,也可以由建筑师主持,并和结构工程师、艺术家,以及景观和环境等方面的专家共同组成合作小组进行设计。建筑师作为重要设计者进行桥梁设计,有以下几方面的优势:

1、单体塑造

建筑师在单体塑造方面的优势毋庸置疑,突出地表现在形态设计和空间组织等方面。建筑师在桥梁形态上往往投入大量的精力,不仅优化了桥梁造型,也促使桥梁成为城市的标志。由荷兰建筑师本·凡贝克尔主持设计的埃拉斯莫斯大桥(Erasmus Bridge)就是一个典范,这座单侧斜拉桥的造型深入人心,已成为鹿特丹的市标。在城市空间、建筑空间方面的设计经验也使建筑师能更好地把握桥梁空间的组织,探索新的空间形式,并由此推动桥梁形态的创新。在上海黄浦江两岸地区规划国际设计竞赛中,美国SOM建筑设计事务所将主体结构塔柱中部挖空作为客房,设计出了一个五星级宾馆,创造了宜人的观水居住空间。这样处理后,整座桥在形态上也给人很强的视觉冲击。

2、要素整合

建筑师,特别是城市设计师,善于运用“整合”机制,处理城市各个要素相互之间的关系。

因此建筑师如能尽早介入,在前期对滨水地段进行城市设计时,就可以对桥梁与相邻要素的关系进行综合把握,促进桥梁与周边要素形成一个整体。建筑师在这方面的优势往往是桥梁工程师所无法比拟的。例如,由英国对冲联合有限公司设计的伦敦三磨坊桥(Three Mills Bridge)将桥与相邻的广场、大门结合设计,形成了一个整体。这座桥的东侧有一个运动场,入口大门斜对着桥头,关系较难处理。设计师在桥与门之间修建了一个风筝形的广场,其中心集中在大门处,而点缀有鹅卵石的发散形的花岗岩地面则扩散至桥梁、通向河岸的台阶,以及河流。这样的设计使整个空间产生了动感,并且营造出了桥、广场和门的整体效果。

3、环境融合

建筑师对环境的敏感与关注使桥梁易于适应所在的环境,包括城市的大环境以及滨水地区的小环境。1984年,作为第三届威尼斯建筑双年展的重要组成,意大利建筑师阿尔多·罗西主持了威尼斯大运河上的桥梁竞赛。基地选择在这样一个富有桥梁文化的城市,位于这样一个传统水网城市的中心,首先就表明了组织者对于桥梁与河流、城市不可割裂的充分认识和强调。许多知名建筑师都提交了方案,其中美国建筑师罗伯特·文丘里的作品甚为突出,他并没有运用现代高科技手段,却更多采用了富有地域特征的形式、材料和色彩,反映了其对河流及城市特性的深刻理解。

三、桥梁的建筑设计对策

借由建筑师在桥梁设计方面的优势,可以从城市总体空间,桥梁联结空间,以及桥梁主体空间等三个层面来优化桥梁设计。

1、城市总体空间层面

桥梁不是孤立于环境,而是与城市景观、滨水地区景观相伴生。因此,桥梁设计要与所在城市、河流的大环境相匹配,要注重对地形、地貌的契合,对文化环境的尊重与共生,以及对建设地点的自然和人工要素的呼应等。

桥梁设计首先要适应城市大环境。譬如,拱桥叙述的是水乡城镇“小桥流水”的娓娓情愫,而斜拉桥、悬索桥则与宽广的大江、大河更为契合,是现代都市高节奏、高效率生活的展现。如果硬是将后者强加于水乡城市,那么这种现代科学技术的误用只会使桥梁脱离对河流、城市的依附。因此,桥梁自身的雄壮秀丽是渺小的,只有与河流、城市意境的真正融合,才是设计的关键。最典型的可属维奇欧桥。它所在的城市佛罗伦萨,全城皆是红瓦白墙,是建筑形式最协调,城市形态最统一的古城之一。而桥梁也继承了这一特质。红色的瓦片、大片白墙中缀以橙黄色的墙、门窗细部,都与周边建筑形式相一致。而位于其一侧,连接了城市中两大重要地点——斯格农那(signoria)广场和皮第(Piti)广场的“L”型拱廊,其拱券形式更是这座文艺复兴代表城市的经典符号。

桥梁也要与周边环境相协调。桥梁周围存在着河流、堤岸、建筑、广场、绿化、道路等多种要素,它们与桥梁相互依存、互为约束,作为一个整体被感知。因此,桥梁设计应从地区整体出发,与周边要素一起进行综合组织。例如,贝聿铭设计的美秀美术馆桥就是桥梁与环境和谐统一的范例。桥的一端被放大成广场,作为美术馆的人口空间。另一端则毗邻隧道设置了斜拉杆,当游客从隧道出来,顿时看到竖琴一般优美的、银灰色的拉杆,犹如一个美丽的镜框,让人的视觉一下就集中到桥另一端的主体建筑上。同时,将拉杆放于和建筑相对的一侧,也使桥梁与建筑,以及建筑背后的山体取得视觉上的平衡。

2、桥梁联结空间层面

桥梁与河岸、建筑或广场等相邻接,因而桥头部位的处理十分重要,是桥梁与邻接要素“统一、渗透、结合的关键所在”。然而,由于专业分工的细化,并囿于红线的设定,各专业往往在各自红线范围内进行设计,使得桥梁与建筑、广场等相邻要素大多脱开设置,不能在景观和空间上有连续性。因此,需要运用“整合”的城市设计方法,对桥梁与邻接要素进行综合协调设计。主要应解决好三方面的问题。

促进桥梁与不同标高空间的整合。例如,河岸由于防洪和亲水的双重需求,往往具有两个或多个不同的标高,桥梁设计应能考虑与这些不同标高空间的联系。巴黎的苏菲里诺桥(PasserelleSolferio)就对两侧的双层河岸作出了较好的呼应。此桥设计为双拱结构,上层的拱连接位于城市基面的河堤,下层的拱直达临水的河岸。两个拱在桥梁中部结为一体,使处于不同水平面的行人能够在两者之间互换。从这座桥横穿塞纳河时也给人双重的体验——从上面通行,是宽广的天空和开阔的视野;从下面行走,则被水流环绕,与水相亲。

促进桥梁与建筑外部空间的整合。由于桥头有举势,引桥与城市基面间有一定的高差,如果桥梁与邻近要素相接,这部分的高差关系较难处理。特别是在桥梁与建筑相接的情况下,往往将建筑无窗的侧立面靠向引桥,避免开窗被拦腰截断。这是一种被动的做法,而积极的做法可以依据引桥高度,将建筑的二层或三层标高设计为与这一高度相当,并通过桥头与建筑室外平台的结合设计,使两者在空间上能够相互渗透,并在形态上取得良好的过渡和衔接。如墨尔本皇后大桥(Queen Bridge)的桥头广场与相邻建筑的二层平台融为一体,无论是从桥上走入建筑,还是从建筑走向桥梁都十分便捷。当然,也有的将建筑的局部架空,形成室外共享空间作为桥头广场,典型的案例如黑川纪章设计的巴黎日本桥。

促进桥头下部空间的利用。在实践中,引桥下部空间往往未被利用而成为垃圾的堆场,或是流浪人员寄居的空间。其实,这部分空间高度适宜,完全可以作为灰空间或建筑内部空间使用。例如,鹿特丹的埃拉斯莫斯大桥靠近主城区的桥下空间就被作为多种用途使用。在背水一侧以百叶围合形成停车库,而在面向马斯河的一侧则是以玻璃为外立面的餐饮区,结合室外亲水平台设置餐桌椅,为市民和游客提供了一个滨水休闲的好去处。

3、桥梁主体空间层面

现代交通的飞速发展,使桥梁多为汽车交通服务,沦为单纯的交通空间。建筑师应该通过桥梁空间的塑造,功能的综合设置,来增进桥上活动,促进行人驻留,优化观水空间,并由此创造丰富的桥梁形态。

重视“人行”需求。现状条件下车行桥还将占据多数,对于这些桥梁,要考虑能同时提供宜人的车行、步行空间,建设“人车并重”的桥梁。可以将人行通道局部放宽、布置座椅、绿篱等,创造较为理想的步行空间。也可将人行、车行空间立体分层布置,使两者既无视线影响,也少有动静干扰。而远期当桥梁建设基本满足车行交通需求之后,也要积极鼓励发展人行桥,使桥梁真正成为两岸步行空间的联结载体,促进跨河步行体系的生成。如巴黎塞纳河上最新建造的两座桥——苏菲里诺桥和西蒙娜·德·波伏瓦桥(Passerelle Si-mone de Beauvoir)都仅供步行者使用,而墨尔本市中心雅拉河上1.2公里的范围内就建造了3座人行桥。

促进驻留功能。在提供步行空间的基础上,还可将一些驻留功能搬到桥上,吸引人们更长时间的在桥上逗留、活动。可以通过桥梁与商业、餐饮、娱乐、展览等功能的结合,增加桥上活动内容的丰富性,促进人们驻足停留,使桥梁不再是仅供车辆快速穿越的通道,而成为城市生活的一部分。例如,墨尔本雅拉河上的折线型步行桥在中央下部设置了一个标高与水面相近的小岛,提供咖啡餐饮,并可供人们在平台上休闲弹唱,创造了独特的近水休闲空间。甚至,还可以将居住空间与桥梁结合,为人们提供长期驻留的可能。如荷兰阿姆斯特丹的可居住桥梁从二层开始设置住宅单元,将底层架空,设少量商店,在满足过河交通的同时,使居民获得了良好的水上生活环境

增进观水效果。桥梁位于水域中央,是城市中最好的观水场所。与快速过河的匆匆一瞥相比,好的桥梁设计更应该创造静谧、舒适、多方位的观水效果。例如,由奥地利建筑师迪埃特马尔·费契汀格尔设计的西蒙娜·德·波伏瓦步行桥就具有丰富的立体化观水空间。它如同两条凌空缠绕的藤蔓,互相重叠、交织,衍生出许多位于不同标高、不同性质、不同大小的步行空间、观水空间和休息空间,为行人提供了多样化的空间体验。

四、结语

近年来,随着学科交叉取得了巨大的成就,专业学科之间的人为界限正在受到强有力的挑战。国外一些掌握高科技的建筑师逐渐打破传统观念,与工程师携手,建造出创新性的桥梁。而在我国,桥梁设计领域却仍然主要从属于工程专业。另一方面,我国越来越多的城市滨水地区正在从港口运输向景观休闲职能转变,作为滨水地区核心景观的桥梁也在向复合多样功能、满足人车需求、适应地域环境等综合化的方向转变。在这样的发展背景下,迫切需要更多的建筑师(城市设计师)努力跨越专业界限,为创造新时代的桥梁作出贡献。

责任编辑:陈晓东

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