桥梁设计与环境协调的美学探究

文/路宁

1 前言

在社会与经济科技飞速发展的时代，人们逐渐从追求物质改为了追求精神上的慰藉，从而在实用性的基础上追求观赏价值。桥梁是交通系统中重要的角色，在城市中不乏它们的身影，要做到环境美化，我们可以从桥梁设计当中寻求突破口。

2 桥梁设计美学的重要性和价值

在桥梁建设的初期，桥梁设计无疑是桥梁整个建设流程的首要一步，桥梁设计不仅仅是简单的制造模型，其中还包含了对工学、美学、经济学的综合应用与研究。其中，设计的美学要求近年来更加严苛，这不仅要求设计工程师拥有对美学的研究，并且还要对桥梁施工拥有一定的认知水准，建设竣工后的桥梁要实现美学与桥体质量的高度融合。当然，在完成桥梁设计之后需要预先进行审核，在通过各种检测之后，才可以进入桥梁施工这一流程。根据桥梁建设的重点，桥梁的质量是否合格是一个重要的方面，但是也不可以盲目地去追求桥梁的桥身质量，而忽略了其他有益于桥梁本体的有利局面的铺设[1]。工业设计的重点不仅仅要保持桥梁的质量，更要讲究信誉。对桥梁设计美学的探究也是如此，桥梁美学是一门与实际生活息息相关的学问，其中不仅有工程建造之后的样式，更多的是设计的技巧和内部结构设计的方法，桥梁设计美学以设计为主，美学为辅[2]。

3 桥梁设计的必要组成方面

我国桥梁建设行业能发展成为如今功能性完备的状态，得益于建筑行业发展初期时确定的大体理念：以功能性为主、重视建筑的实用性以及注重环境保护的“方针”。关于桥梁设计的组成一般包括以下两大方面：一是场地交通设计，二是视觉设计。

场地交通设计通俗来讲分为两部分：场地设计与交通设计。场地设计重点在于在不破坏原有的自然地形地貌以及自然事物的情况下建造设计建筑物，从而达到一种建筑与环境相协调的效果，例如中国的古典建筑物——古典园林，正是将场地设计做到了极致。古人建造建筑物时讲究的“天人合一”建筑理念，在古典园林上就得到了很好的体现；再例如欧洲的凡尔赛宫，也是园林的代表之一，它体现了西方设计师对建筑与自然高度融合理念的理解。场地设计一般在设计图纸中能够使人们更直观的感受，例如上海的八分园，其在复杂的地形中通过巧妙的交通设计避开了令人头痛的交通线路问题。场地设计主要为建筑物提供较好的工作平台，交通设计的目的主要是为建筑物和周边环境建立更好地连接，两者是不可分割的设计理念。古典建筑物如此，桥梁设计亦是如此，通过对场地交通的综合考虑建造与环境相融合的桥梁。

视觉设计正如字面所说，通过设计后满足视觉上的需求。常见的视觉设计有对称设计、平行设计、旋转设计等几何学的设计方案。采用对称设计的建筑物例如印度泰姬陵、中国北京天安门、英国的塔桥、法国的埃菲尔铁塔、俄罗斯的圣彼得堡、法国凯旋门，这些标志性建筑物给人以美好的视觉体验；其他设计也是如此，目的是满足人的感官需求。绿色建筑设计不仅仅要追求与环境的协调程度，也要侧重桥梁整体的美感、颜色性能等方面与环境相融合统一，提升在形状方面需要与环境呈现些许差异，以此实现桥梁与环境的差异和统一。视觉对于注重美学建设的桥梁来讲是首要注重点，人一般对事物的印象往往取决于第一次的视觉感官体验，而简单简约的几何学桥梁设计理念正符合人的审美特点，简约的外表便于加深印象，规整的几何学设计应用增强美感。随着时代的跃进，桥梁的设计美学已经开始应用于每一座桥梁的身上，为城市增添了一道亮丽的风景[3]。

4 桥梁设计中所必要的工具

工欲善其事必先利其器，桥梁建设之初一定要寻求高水准的技术人员和工具。现如今GPS 技术已经家喻户晓，此项技术全称为全球定位系统技术，在交通运输部门中应用十分普遍。此项技术之所以可以肩负起交通定位的大任，就是凭借其精准度高、观测用时短。而这两个特点也正符合测量的需要，国内许多百年工程皆应用到了定位技术，这也是对此项技术在工程测量中的重要性的肯定。例如桥梁的施工，对于第一步骤的地基处理就需要很大的科技含量，因此在精密的架桥过程中此项技术就显得尤为重要。例如悬臂浇筑施工的桥梁在悬臂浇筑的过程中对精度的要求是非常严格的，在测绘时不允许出现任何差错，另外在测绘时对当地的地理地貌也要做到细致入微的勘察与汇总；在成功施工后，安装悬臂挂篮向两侧依次对称浇筑梁段合龙段是否可以成功合龙取决的就是测绘时勘测的详细程度。再例如简支梁桥段的桥墩施工对精准度又是一大考验。简单来讲，简支梁桥像一根火柴搭接在两个立起来的火柴盒上面的结构类型，此项技术就是校准核对两个火柴盒之间的距离的尺子，使两个桥墩之间的距离不会过大或过小[4]。

总之，我们应该在测绘时就规避基本所有的技术问题，以免在施工时发现危险再追悔莫及。还有近年来兴起的BIM 技术，BIM 技术是一种应用于工程设计等方面的数据化工具，并不是具体的某一个工程测量软件。例如城市在策划地下排水管道时，就可利用此技术进行操作，以此既可以避免与地下深埋的电缆等不确定性的重要设备发生碰撞，又可以快速建立起一套完整的设计方案；再比如创设楼房的电气模型担心与其他管道发生冲突时，就可以利用此技术进行相应操作，整体的出图步骤也比较简单，只需导入全球定位技术收集的数据，电脑就会自行进行运算[5]。此项技术对测绘的图纸制作有很大帮助，可以说测绘的图纸在BIM 眼中只是一道开胃小菜。BIM 技术对于工程测量最重要的一点是可与数字化等应用系统一起打造规划信息化架构体系，从一开始就实现图纸的数字化，以此从根源上改善旧的方式方法，减少容错率。BIM 像一个巨大房子一样可以容纳许多先进的技术，并且它们之间也会互通协作，进而大大提高效率。虽然这项技术是近些年才闯入市场的，但却很快得到了各国相关专业人士的普遍认可，即说明了这项技术对于桥梁建设的便捷性与实用性。这项技术完全可以模拟桥梁建设与美学结合为一体之后的成果展示，是桥梁建设工作者的一个得力助手[6]。

除以上的虚拟工具之外，还有一些施工现场经常见到的工具，例如全站仪，全站仪全称全站型电子测距仪，是一种高级的技术测量仪器，可以测量水平角竖直角斜距平距等诸如此类的空间中的几何方位关系。全站仪受人喜爱的原因是它的自动化程度颇高，许多以前需要使用人工计算的步骤和公式，都可以在全站仪中直接输入数值得出相应的结果[7]。另外，对桥梁设计的建设还需要更加简便精密的仪器，如果将测量放线比喻成是工程建筑的指南针，那么水准仪便是指南针的底盘，是测量放线的基础。测量放线离不开精准的测距，之前的施工普遍应用的皆是普通的水准仪。由于施工的需求需要，就产生了一种新型的仪器——电子水准仪。这种仪器较普通水准仪大大降低了上手难度，是施工测量人员的得力助手。

5 桥梁美学与环境协调的设计重点

首先从大局观来看，人的眼睛对色彩的敏感度是十分高的，色彩要与周围环境相适应。每种工业材料都有其指定的颜色，例如混凝土是灰白色，若是想要与周围环境相协调，一般情况下要改变材料本身的颜色来适应环境。解决桥梁的颜色问题后，桥梁的装饰设计要补充和完善颜色设计的不足之处，例如纽约中央公园的拱桥装饰设计堪称典范，它体现于喷发式艺术拱圈，并与周围环境十分契合。以上两点便是桥梁美学与环境协调的设计重点[8]。

6 结语

桥梁美学与环境协调的综合设计不仅能够满足人们的观赏性需求，更体现了国家对环境的重视程度，强调了环保的重要性。在考验设计师水准的同时，更在桥梁的身上寄托了人们对环境的怜惜爱护之情。