“橋是跨越障礙的通道”。這是美國最權(quán)威的韋氏大詞典對橋梁一詞所下的最簡短的定義。遠(yuǎn)古的人類為了狩獵、運(yùn)輸、遷移就需要修建原始的橋梁。今天,橋梁已和人類的生活密切相關(guān)。橋梁不僅是TRANBBS交通系統(tǒng)的重要組成部分,而且常常是一種標(biāo)志性建筑物。人們希望在通過橋梁時發(fā)出一聲贊嘆,得到美的享受。作為一個橋梁工程師有責(zé)任在設(shè)計中重視橋梁的美學(xué)價值和景觀功能,滿足人們的觀賞愿望。
改革開放以來,中國的橋梁建設(shè)以空前的規(guī)模和發(fā)展速度令世界驚嘆。但是,我們匆忙建成的大橋是否給人以美感是一個值得反思的問題。同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為國內(nèi)大部分大橋進(jìn)行了抗風(fēng)研究和風(fēng)洞試驗(yàn),1/100的全橋模型展示了大橋的風(fēng)貌,也引起了我們對大橋美學(xué)價值的評論:什么樣的橋梁才是美的?我想首先談一下我的一點(diǎn)學(xué)習(xí)心得。
我國著名的橋梁美學(xué)專家唐寰澄先生在他的文章和專著中多次提到:三個統(tǒng)一性是美的最重要屬性,即(1)感性和理性的統(tǒng)一或感覺和意識的統(tǒng)一;(2)客觀和主觀的統(tǒng)一或人和自然的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,即“天人合一”的思想;(3)形式和內(nèi)容的統(tǒng)一,即造型和功能的一致。歸納起來的橋梁美學(xué)法則是:多樣和統(tǒng)一,協(xié)調(diào)與和諧,以及比例、對稱和韻律。另外還有八綱:即剛?cè)?、動靜、陰陽、虛實(shí)的矛盾和統(tǒng)一。我的理解是,設(shè)計要有新意,不要抄襲雷同,要同中有異。要和環(huán)境協(xié)調(diào),結(jié)構(gòu)要求比例勻稱,沒有畫蛇添足的多余裝飾,有動感和韻律美。
德國著名的萊翁哈特教授在他的橋梁美學(xué)名著中說:“美可以在變化和相似之間,復(fù)雜和有序之間展示從而得到加強(qiáng)”。我想,正如貝多芬的音樂一樣,簡短的主題不斷展開和變奏,既相似又不同,但卻十分和諧;既復(fù)雜變化,又有序統(tǒng)一,在不雷同和不雜亂之間展現(xiàn)出豐富的層次和內(nèi)涵,給人以美的享受和心靈的激蕩。
日本著名橋梁學(xué)者伊藤學(xué)教授在他的《橋梁造型》一書中說道:“橋能滿足人們到達(dá)彼岸的心理希望,同時也是使人印象深刻的標(biāo)志性建筑,并且常常成為審美的對象和文化遺產(chǎn)”。優(yōu)美而受人喜愛的橋梁往往是各種文學(xué)作品的題材。
國外對橋梁設(shè)計也強(qiáng)調(diào)“3E”,即功效(Efficiency)、經(jīng)濟(jì)(Economy)和優(yōu)美(Elegance)三要素,這和我國實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則是一致的。近年來我國橋梁建設(shè)取得了長足的進(jìn)步,但是,我們在設(shè)計中對橋梁的美學(xué)要求不夠高,缺少建筑師的參與和進(jìn)行各種比例的多方案比較,留下了不少遺憾。許多纜索承重橋梁的橋塔缺少美學(xué)處理,給人以笨拙、呆板和粗糙的感覺。和國外相比,我們的領(lǐng)導(dǎo)決策層和工程界的藝術(shù)素養(yǎng)和審美情趣不高。我在多次橋架設(shè)計評審會上曾呼吁重視和建筑師的合作。強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)的美學(xué)設(shè)計,但收效甚微。如果不從體制上和法規(guī)上進(jìn)行改革,中國橋梁因設(shè)計倉促上馬和TRANBBS施工層層分包所造成的質(zhì)量問題(其中也包括美學(xué)質(zhì)量)將會嚴(yán)重阻礙我們前進(jìn)的步伐。中國大橋的跨度再大,數(shù)量再多,如果質(zhì)量不好,也很難得到國際同行的尊敬。
國際最美橋梁評選介紹在世紀(jì)之交的1999年最后一期英國《橋梁設(shè)計與工程雜志》(BridgeDesignandEngineering)向世界30位著名的橋梁工程師、建筑師和學(xué)者,其中包括美國的林同琰和鄧文中,德國的Schlaich,法國的Virlogeux,瑞士的Menn和英國的Firth,F(xiàn)lint和Head等,征集對20世紀(jì)最美麗的橋梁的意見。雖然二十世紀(jì)建成的橋有成千上萬,但最后僅有15座橋被提名,得票最多的前三名為:1.瑞士工程師R.Maillart于1930年設(shè)計的Salginatobel橋。這是一座跨谷的鐮刀型上承式拱橋。建筑師們說:“在橋上漫步是一種真正的精神上的享受。你和高山、白云、藍(lán)天那么靠近,它構(gòu)成了阿爾卑斯山的一幅美妙的風(fēng)景畫。”“該橋所有部分都恰到好處,無可挑剔,”“這是真正的藝術(shù)和橋梁結(jié)合的精品”。2.瑞士工程師O.Ammann設(shè)計的美國舊金山的金門大橋(1937)名列第二。“它造型優(yōu)美,比例協(xié)調(diào),是橋梁工程的一顆明珠,以致于本世紀(jì)的設(shè)計師們已無法超越了?!?.法國工程師J.Muller設(shè)計的Brotonne橋(1974)位居第三?!氨M管世界上有那么多美麗的斜拉橋,但這座跨度僅320米的單索面混凝土斜拉橋以其簡潔、明快、協(xié)調(diào)的造型和剛?cè)嵯酀?jì)的風(fēng)范得到了一致的贊賞?!币韵乱来问牵?.德國Kirchleim跨線橋,J.Schlaich設(shè)計,1993,“梁體的流線型外形和彎矩圖相似,給人以力度感?!?.法國Orly橋,S.Fregssinet設(shè)計,1958,“它那細(xì)致和優(yōu)美的曲線給人以強(qiáng)烈的感受。”6.土耳其博思波羅斯海峽一橋,F(xiàn).Fox設(shè)計,1973,“這座由英國人設(shè)計的歐亞大橋是一座難忘的結(jié)構(gòu)物?!?.瑞士Sunniberg橋,C.Menn設(shè)計,1997,“是一道優(yōu)美的彩虹,橋梁建筑的精品?!?.法國Normandie橋,M.Virlogeux設(shè)計,1994,“一座和當(dāng)?shù)鼐坝^完美協(xié)調(diào)的斜拉橋。”9.日本多多羅橋,本四橋梁工團(tuán),1998,“20世紀(jì)最大跨度斜拉橋,具有東方神秘的美感?!?0.德國Severins橋,G.Lohmer設(shè)計,1959,“最早的獨(dú)塔斜拉橋,造型簡潔優(yōu)美,和科隆大教堂遙相輝映?!?BR>
值得一提的還有以下五座橋:11.香港汀九橋,J.Schlaich設(shè)計,1998,“混合結(jié)構(gòu)的杰作,藝術(shù)和TRANBBS技術(shù)的統(tǒng)一。”12.瑞士Ganter橋,C.Menn設(shè)計,1980,“一件真正的藝術(shù)品,一種創(chuàng)新的體系?!?3.澳大利亞悉尼港灣橋,F(xiàn).Fox設(shè)計,1932,“一座能征服視覺,從任何角度都能帶來美感的拱橋?!?4.德國Fehmarnsund橋,1963,“優(yōu)美的提籃式拱和交叉的斜吊桿給人以空間穩(wěn)定感。”15.丹麥大海帶橋,COWI,1997,“雖然不是20世紀(jì)最大跨度的懸索橋,但獨(dú)特的橋塔和錨碇設(shè)計給人以深刻的印象?!?BR>
以上15座美麗的橋梁中計有:懸索橋三座:金門大橋、博思波羅斯海峽一橋、大海帶橋。斜拉橋五座:Brotonne橋、Normandie橋、多多羅橋、Severins橋、汀九橋。拱橋三座:Salgonatobel橋、悉尼橋、Fehmarnsund橋。梁橋(板拉橋)四座:Kirchleim橋、Orly橋、Sunniberg橋、Ganter橋。
從設(shè)計人的國籍看:瑞士4座,德國4座,法國3座,英國2座,日本1座和丹麥1座。由此可反映出各國對橋梁美學(xué)的貢獻(xiàn)和藝術(shù)素養(yǎng)。
香港昂船洲大橋設(shè)計競賽介紹
1999年,香港政府為主跨超千米的昂船洲大橋舉行了橋梁設(shè)計競賽。我應(yīng)邀作為評委參加了這一活動。共有16家國際知名的集團(tuán)(每個集團(tuán)都有幾家公司聯(lián)合)參與了競賽。共提交了27個橋型方案。技術(shù)評定委員會和美學(xué)評定委員會分別進(jìn)行打分。有五個方案進(jìn)入了第二輪競賽。通過更詳細(xì)的評比,最后決出了前三名獲獎?wù)摺?BR>
技術(shù)評定委員會通過的前12名方案中依次為:
#15A塔斜拉橋#24倒丫型塔斜拉橋#18“天人合一”斜拉橋#1螺旋形塔頂A塔斜拉橋#4圓形獨(dú)柱分離雙箱斜拉橋#11單索面懸索橋#27人字型塔分離箱斜拉橋#12開孔塔柱斜拉橋#2分叉索斜拉橋#14花瓶型塔斜拉橋#7無風(fēng)撐雙柱斜拉橋#22斜拉懸索協(xié)作體系。
一些技術(shù)上不可行的方案,如帆式、起重機(jī)式和怪異的塔型,受力不利的彎角型和斜塔以及只適合小跨人行橋的體系都遭到了淘汰。12個方案提交給美學(xué)評定委員會進(jìn)行討論,入圍的五個方案都是斜拉橋。它們是:#18,#1,#4,#2和#7。
技術(shù)評定委員會驚異地發(fā)現(xiàn),原排名一、二的兩個技術(shù)上最成熟穩(wěn)妥的A塔和倒丫形塔被否決了,據(jù)說美學(xué)評定委員會的建筑師們不喜歡已建成橋梁的類似造型。#2和#7雖然是結(jié)構(gòu)上有缺點(diǎn)需要改進(jìn)的方案,但被認(rèn)為美學(xué)上有創(chuàng)意而入圍。
經(jīng)過第二輪的評審,在五個入圍方案中評出了三個獲獎方案。技術(shù)評定委員會的結(jié)果依次是:#18,#4,#7。
技術(shù)評定委員會一致認(rèn)為:對于超千米的斜拉橋,#18的A形塔仍然是受力最合理和有穩(wěn)定感的方案。
然而,最終揭曉的綜合結(jié)果是:#4,#18,#7。#4獨(dú)柱分離流線形雙箱的方案以其新穎的結(jié)構(gòu)造型獲得了美學(xué)評定委員會的高分。盡管從技術(shù)角度看,它并不是最合理的,而且造價也可能是最貴的。
從以上關(guān)于昂船洲大橋設(shè)計競賽的評審過程中可以看到,橋梁的美學(xué)價值已成為國際橋梁競賽的重要因素,有時甚至?xí)^技術(shù)指標(biāo)。因?yàn)榻ㄔ鞓蛄翰粌H是為了解決交通問題,而且更重要的是為了滿足人們對環(huán)境的要求和藝術(shù)享受。
我心目中的十座中國最美橋梁
看到國際上對20世紀(jì)最美麗的橋梁的評選后,很自然地想到在中國眾多的橋梁中,哪些是最美麗的?如果要評選中國當(dāng)代美麗橋梁的十佳,根據(jù)我對橋梁美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的理解,以下十座橋梁已在我心目中占據(jù)重要位置。
懸索橋二座:1.江陰長江大橋中交公規(guī)院/江蘇省交通設(shè)計院/同濟(jì)大學(xué)2.香港青馬大橋香港萬隆公司(MottConnell)
斜拉橋四座:3.上海南浦大橋上海市政工程設(shè)計院/同濟(jì)大學(xué)4.汕頭?石大橋大橋局設(shè)計院5.青洲閩江大橋大橋局設(shè)計院6.杭州錢江三橋同濟(jì)大學(xué)
拱橋二座:7.萬縣長江大橋四川省交通設(shè)計院8.廣州丫髻沙大橋鐵道部專業(yè)設(shè)計院
梁橋二座:9.南京長江大橋大橋局設(shè)計院10.福州烏龍江大橋福建省交通設(shè)計院
對于美學(xué)評價,完全是見仁見智。我對自己參與設(shè)計的大橋有一點(diǎn)偏愛,這也是難免的。各人評選的結(jié)果也會完全不同。然而,相對于許多外形粗笨和不勻稱的橋,結(jié)構(gòu)受力不合理的橋,過于剛性,過于穩(wěn)定的浪費(fèi),以及多余的裝飾,以上十座橋梁的確給我一種合理、勻稱和歡愉的感覺。
我衷心希望年輕的橋梁工程師要提高自己的審美情趣和藝術(shù)素養(yǎng),要和建筑師緊密合作,重視橋梁的美學(xué)設(shè)計。使每一座橋梁成為美化環(huán)境,給人民帶來歡愉的藝術(shù)品。
我也建議中國橋梁學(xué)會能舉辦美麗橋梁的評選活動。以促進(jìn)工程界和各級領(lǐng)導(dǎo)對橋梁美學(xué)的重視,使中國的大橋成為世人稱道的美景。