（交通运输工程专业论文）公路景观与桥梁美学研究.pdf

摘要 随着经济的发展和社会的进步，人们对公路景观与桥梁美学的要求越来越高，不仅 要求有舒适便利的建筑环境，更要求有适宜人居住的自然环境、精神环境。在这样的背 景下，公路景观与桥梁美学逐渐开始受到重视。以前的城市桥梁的设计在这些方面没有 足够的重视，很多桥梁功能不够完善，不能与周围的环境融为一体。 本文从公路景观的发展历史出发，探讨了公路景观的特性与景观设计的理念，对桥 梁美学与桥梁景观进行了研究，并提出了桥梁美的原则与人性化设计思想，研究了桥梁 人性化设计的内容及方法。随着人类社会对可持续发展思想的逐渐重视，城市规划及建 筑等领域已经开始将这种思想应用于设计中，在桥梁结构中的可持续发展思想尚未引起 足够的重视。本文结合城市公共空间设计，对桥梁的可持续发展思想进行了研究，指出 了桥梁可持续发展需要注意的几个方面。在总结研究成果基础上，指出了公路景观与桥 梁美学目前存在的一些问题，提出了相应的解决方法。 关键词：公路景观；桥梁美学；人性化设计；可持续性发展 a b s t r a c t w i t ht h ei m p r o v e m e n to fe c o n o m ya n dt h ea d v a n c eo fs o c i e t y ，p e o p l er e q u i r e dm o r e c o m f o r tq u a l i t yo fr o a ds i g h ta n da e s t h e t i c so fb r i d g e s ，n o t o n l y c o n v e n i e n t b u i l d i n g e n v i r o n m e n t ，b u ta l s op r o p e rn a t u r ee n v i r o n m e n ta n dk i n ds p i r i t a tt h i st i m e ，r o a ds i g h ta n d a e s t h e t i c so fb r i d g e sm a d ec o m i n gi n t oo u re y e s t h eu r b a nb r i d g e sb u i l ti np r e v i o u st i m e h a v e n tp a i de n o u g ha t t e n t i o ni nt h i sf i e l d ，a n dal o to ft h e md i d n th a v ec o m p l e t ef u n c t i o n s ， c a n tt h a ww i t he n v i r o n m e n ta r o u n d t h i st e x t s e t so u tf r o mt h ed e v e l o p m e n th i s t o r yo fr o a ds i g h ta n di n q u i r e di n t o c h a r a c t e r i s t i ca n dv i e wo fh i g h w a yv i e wd e s i g no fp r i n c i p l e c a r r i e do nar e s e a r c ht ot h e b r i d g ea e s t h e t i c sa n dt h eb r i d g ev i e w ，a n dp u tf o r w a r dt h eb r i d g eb e a u t i f u lt h o u g h to f10a n d h u m a n i z a t i o nd e s i g n t h ed e s i g no fb r i d g es t r u c t u r es h o u l da l s ob ei nt h el i g h to ft o m a k e p e o p l et h ec e n t e r ”o ft h o u g h t t h i st e x tt h e ns t u d i e dc i t yb r i d g eah u m a n i z a t i o nad e s i g na f t e r i n t r o d u c i n gh u m a n i z e dd e s i g nt h o u g h tc o n c e p to fc o n t e n t sa n dm e t h o d a l o n gw i t hm a n k i n d s o c i e t yt ot h er e a l m ss u c h 嬲g r a d u a lv a l u e ，c i t yp l a n n i n ga n db u i l d i n ge t c t h a tc a nk e e po n d e v e l o p m e n tt h o u g h th a v ea l r e a d ys t a r t e dt h o u g h tt h i sk i n do f t oa p p l yi nd e s i g n ，i nt h eb r i d g e s t r u c t u r eo fc a nk e e po nd e v e l o p m e n tt h o u g h th a v e n tc a u s e da ne n o u g hv a l u e t h i st e x t c o m b i n e st h ec i t yp u b l i cs p a c ed e s i g n ，t ob r i d g eo fc a nk e e po nd e v e l o p m e n tt h o u g h tt oc a r r y o nf i r s ts t e pas t u d y , p o i n to u tt h eb r i d g ec a nk e e po naf e wa s p e c t st h a tt h ed e v e l o p m e n t n e e d st ob en o t i c e l a s t ，t h eg e n e r a l i z eo ft h i sp a p e r , p o i n to u ts o m ep r o b l e m si na e s t h e t i c so f b r i d g e s ，a n dg i v es o m es u g g e s tt h a tc o u l db et r i a la n dt r yt of i n ds e t t l eo ri m p r o v et h o s e p r o b l e m s k e yw o r d s ：h i g h w a yl a n d s c a p e ；a e s t h e t i c so fb r i d g e s ；h u m a n i z e dd e s i g n ；s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t i i 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：杉0 伏钿 年月日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 敝作者虢他图 铷一p 韦。 年月 日 年月日 长安大学硕士学位论文 1 1 研究的背景 第一章绪论 高速公路：指按照国家公路工程技术标准修建的设有高速公路标志和有关设施、 专供车辆分道高速行驶，并全部控制出入的道路。 高速公路是社会经济发展的产物，是一个国家现代化水平的重要标志之一，其以高 速、安全、舒适、经济的优点在整个公路网中起着突出作用。世界上第一条高速公路建 设始于2 0 世纪2 0 年代，而大量修建则是在二次大战以后。发达国家为了提高干线公路 通行能力，促进经济的恢复和社会的发展，大量修建高速公路。 我国自1 9 8 8 年开始建设高速公路以来，中国高速公路建设向世界前列高速发展。 1 9 8 4 年1 2 月动工，1 9 8 8 年1 0 月建成通车的沪嘉高速是中国大陆第一条最早建成通车 的高速公路，1 9 8 4 年6 月动工1 9 9 0 年建成通车的沈大高速是第一条最长的高速公路。 至1 9 9 8 年底，全国高速公路通车总里程达到6 2 8 5 公里，跃居世界第八；1 9 9 9 年年底， 突破1 万公里，位居世界第四；2 0 0 0 年年底，达到1 6 万公里，居世界第三。到2 0 1 0 年止，“五纵七横 国道主干网将铺就在中国大地上。 高速公路的兴建正如火如荼，相应的环境设计发展状况如何呢? 在世界范围内，其 发展大体上可以划分为三个阶段：第一阶段是在2 0 世纪3 0 年代。德国修建高速公路时， 运用人工手绘透视图来表现拟建的公路与周围自然景物的配合协调情况。这就是公路环 境设计的初期阶段。 第二阶段是在1 9 4 0 - 1 9 5 0 年代。其特点是对高速公路环境设计手段进一步研究和 改进，采用了钉制模型( 即在反映路线高速的钉上放置橡皮带形成路带) 和泡沫塑料板 模型模拟实况，此外，还利用光学投影原理，用人工制作透视图进行环境设计研究，并 加以改善。 第三阶段是从2 0 世纪6 0 年代至今。一些发达国家逐渐重视改善原有高速公路的环 境，新路设计时结合环境考虑或者专门进行环境设计，并制定了相应的规范和相关的法 规。现在，环境设计在高速公路设计中的地位日趋重要，各国均不同程度修改或颁布了 有关规范和条例。 目前，国外高速公路环境由以往的普通绿化，进一步发展到生态高速或景观生态绿 第一章绪论 化，更注重公路环境的综合生态学功能、景观美化功能、同周边环境协调功能、交通附 属设施功能等多功能结合，使其与大自然融为一体。在高速环境设计的内容和要求规范 化的同时，随着电子计算机的发展，设计手段也日趋电脑化，动态连续透视图、全景透 视图、三维模型得到了广泛应用。 美国加拿大等国在公路建设中十分重视与自然的和谐统一，如在公路建设中碰到生 态湿地问题，经常采取公路建设占多少数量的湿地面积，就在附近补偿同样面积或更大 面积的湿地，以保证湿地生态功能不受影响，并且采取多种措施鼓励沿线的社会团体或 企业做贡献，在被美化的路侧树立单位名称的标识牌以示奖励。 法国在2 0 世纪9 0 年代中期，就注意到公路建设与生态保护的关系，在修建高速公 路时，利用取土场创建两个生物栖息地，使法国成为尊重自然环境的典范，获得1 9 9 5 年创设的“r u b a n v e r t 奖。 德国高速公路环境设计的工作也搞得非常好，在生态保护，种植设计，养护管理方 面都留下了许多宝贵经验，可供我们借鉴；日本国家设立了“全国s f 绿化法协会”，在 高速公路方面，专门编制了“园林设计 专章内容，近年来，日本的公路绿化工程常常 是结合边坡综合治理同时进行的，总结了一整套边坡绿化工程技术与方法。 在我国，高速公路作为国家重要的基础设施之一，其建设对我国社会经济的发展起 到了巨大的促进作用，交通部颁布的公路工程技术标准、公路养护技术规范、公 路路基设计规范、公路路基施工技术规范等中均对绿化提出了要求，后来环境保护 日益强调，又专f - i n 定了公路环境保护设计规范、公路绿化规范等。高速公路绿 化上，最初多考虑的是安全和经济方面的因素，后逐渐融入了生态、景观方面的要求， 从最初的种植行道树，到边坡绿化，直到中央分隔带、边坡、互通立交和服务区等全方 位，多层次立体绿化；生态观念的渗透上，也有一定深化；设计手段进入以计算机为核 心的多媒体技术的信息时代。与此相对应，高速公路绿化费用也在快速增长，从最初每 公里2 万元到现在的为达到绿化目的不惜每公里数十万元。从目前国情上来看，目前控 制在2 0 - - 3 0 万元每公里是比较合适的。建植费用增加的同时意味着养护费用的增加， 这些都反映了人们环境保护意识的提高，但是，遗憾的是，高速公路环境的理解上还存 在偏差，将其仅仅局限于植树、种草的范围内，缺乏景观与生态、文化整合的研究。因 此，虽然高速公路建成了，但是从景观美感方面，与周围生态环境协调方面，或与地域 文化的结合方面，同发达国家相比尚有较大的差距。从而有必要认真研究高速公路环境 设计，作为高速公路设计的指导，逐步过渡到从功能、安全、经济、生态、文化、景观 2 长安大学硕士学位论文 全方面出发的设计模式，从局部生态到区域生态再到景观生态格局，找到文化归宿感、 领地感与认同感。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 2 0 世纪二十年代，美国修建风景区道路时就开始进行专门的景观设计，这可以说是 公路景观设计的雏形。美国各州公路工作者协会于1 9 6 1 年编制了美国州际和国防公路 景观发展方针，1 9 6 5 年在总结景观设计经验的基础上编制了公路景观设计指南。1 9 7 0 年该协会综合并补充修正上述两个文件，编制了公路景观和环境设计指南。1 9 6 5 年 美国国会通过的道路美化条例及1 9 6 9 年通过的国家环境政策法等，均清楚的 表达了保护景观审美资源的目标，以期能使公路给使用者提供一个赏心悦目的经历，并 尽可能把公路构筑物对周围环境的视觉冲击影响减低到最小。随着计算机技术的发展， g i s 技术在景观规划设计和评价领域也得到了广泛的应用，早在1 9 7 1 年美国就开始研 制基于g i s 技术的城市景观规划模型m e t l a n d ，该模型已在自然景观资源管理、土地 利用规划、景观规划于评价、生态和公众参与等方面获得成功应用。1 9 7 7 年出版的适 用公路美学一书中指出：“支配公路外观的原则对乡村与城市道路均适用，乡村公路 主要把路融入背景不破坏自然，而城市要在视觉上把道路与城市环境容为一体要困难的 多，并且效果不大。 认为公路景观的特点是强调公路不破坏自然并点缀自然，要使公 路成为自然环境整体的一部分并与自然融为一体。 将生态设计思想应用到公路规划设计领域最著名的例子是美国著名景观设计大师 i l 麦克哈格教授在2 0 世纪6 0 年代所做的美国里士满风景区道路路线选线与景观规划。 1 9 6 9 年，麦克哈格先生出版了设计结合自然一书，该书提出在尊重自然规律的基础 上，建造与人共享的人造生态系统的思想，并进而提出生态规划的概念，发展了一整套 从土地适应性分析到土地利用的规划方法和技术，即计算机辅助叠图分析法。这种规划 以景观垂直生态过程的连续性为依据，使景观改变和土地利用方式适用于生态方式。 2 0 0 0 年，约翰西蒙兹出版了景观设计学，就场地规划等问题作了详细的阐述。 美国等发达国家从三、四十年代意识到保护生态平衡的重要性时，就开始在公路边 坡和机场空地开展恢复技术研究工作。如m o o r i s h r h 和h a r r i s o nc m 早在1 9 4 3 年和 1 9 4 4 年就进行了公路两侧草皮种植的试验，通过不同播种时间、不同草种及草种组合的 小区试验来探讨草皮的方法，并比较不同草皮承受汽车碾压能力。 3 第一章绪论 五十年代后，随着公路的大量兴建，公路建设对环境的影响越来越受到社会关注， 为此美国制订法律要求新建公路必须进行绿化。机械化施工的喷播技术应运而生，1 9 5 3 年f i n n 公司首先开发出了喷播机。在卡罗利纳州北部，用这种喷播机在公路边坡上进 行了种植试验，一年内植物覆盖率达到了1 0 0 。美国的高速公路绿化，近年来对于乡 土植物和野花的引种驯化和选择运用技术已经达到了非常成熟的水平。明尼苏达州开发 了用于公路的美学措施测试系统，以了解来往于明尼苏达州的旅行者如何感知公路的吸 引力，从而进一步应用于公路的规划、设计和建设。一些州还制定了公路景观与公路环 境设计指南，并制订了相应的政策。 日本对高速公路生态环境的保护、恢复研究也走在世界的前列。生态道路建设理论 中对湿地的保护及生态绿廊的建设近年来为全世界所瞩目。其具体的措施有：为了融入 自然景观，不破坏山体结构，减少填挖方工程，桥梁采用与周围环境相协调的桥型；挡 土墙、隧道洞口采用特殊工艺；设置防止发生碰撞事故的“动物诱导栅栏 ，设置小动 物可以逃逸的边坡侧沟；采用了较低的道路照明设备；绿化区栽植与周围环境相同的树 种；为使人与自然融合，设置了散步的人行道，休息长凳等设施；设置了接近于大自然 形态的停车带等。 日本的东名阪汽车专用公路进行了景观设计，并对内部空间形式及外部空间形式进 行了景观的分析与评价。日本西部的交通大动脉，山阳汽车专用公路在高速公路的设计 中融入了景观设计，并提出了景观评价的必要性。日本还利用等级法和意义差异法对高 等级公路景观进行了评价。 欧洲、法国、瑞士、德国等国，在生态公路建设方面的工作已开展多年。法国在2 0 世纪9 0 年代中期，就注意到公路建设与生态保护的关系，在修建高速公路的时候，同 时创建生物栖息场所来保护动物。瑞士在修建高速公路时实施了防止动物移动离群、建 设替代栖息地的措施。德国在公路设计与建设中，只要碰到敏感的生态环境问题，设计 人员从线形规划阶段就采取避让的原则，同时注意公路景观与周围环境的结合。 1 9 4 1 年，英国工程师协会通过了一项正式决议：“美学处理，必须是土木工程师的 职责范围”。德国自从2 0 世纪3 0 年代开始修筑高速公路以来，十分注重研究道路与周 围景观的协调问题，并且在公路工程的实践中逐渐形成系统的道路线形理论，环保法规 要求在设计阶段就解决沿线的生态和环保问题，维护原有的地形地貌，保护植被和自然 生态。公路用地几乎全被草坪覆盖，与田野牧场联成一片或者是连绵不断的林带，景观 自然而优美。跨线桥往往是为野生动物专门修筑的通道，隔离栅也是为防止小动物穿入 4 长安大学硕士学位论文 高速公路以免发生不测。有时在路边的草坡上，间断变化设置几何小图案，有时是圆形、 三角形、正方形，由于表面涂了反光漆，夜间不断提醒司机安全驾驶。这些小图案无形 中代替了诱导标志的作用。大多数防眩设施和隔音设施都用绿化来代替。行驶在欧洲的 高速公路上，映入眼帘的都是大自然的景象，公路和自然和谐而统一。 德国科隆市跨莱茵河的塞福林桥是根据自然景观选择桥型的成功范例。在桥位的左 岸高耸着一座歌特式教堂，是城市观光的一个注目焦点。设计师从整个环境考虑，提出 不对称的布置，将桥梁设计成单塔斜拉桥的方案，主塔设置在河的另一侧，使教堂的景 色在左岸不受影响。教堂和桥塔两个至高点呼应并立，显得十分协调。在不破坏原来城 市景观的前提下，又使右岸平添景点。 1 2 1 国内研究现状 在我国，过去公路景观设计一直未引起人们的足够重视，开展公路景观设计的研究 工作起步较晚，无论设计内容或设计手段都处于比较低的水平。现有的研究也仅限于对 高速公路用地范围内的绿地进行绿化美化方面的探讨，全面系统地高速公路景观问题的 研究并没有得到必要的重视与关注。近年随着公路建设的快速推进，公路景观绿化工作 日益引起人们的注意。1 9 8 3 年，我国交通部制定颁发了公路标准化美化标准，即g b m 工程，要求道路畅通、整洁、绿化、美化，道路景物交叉协调，构成流畅、安全、舒适、 优美的道路环境。在新近的公路设计规范中，对公路线形与环境的协调等等作了一些具 体的规定和要求。在高速公路的设计中也考虑了某些景观设计的原则，如注意立体线形 的舒畅，避免大填大挖，保护周围环境、景观和生态平衡等等。在某些地方，已有绿化 园林公司承担了高速公路绿化方案的专项设计和种植栽培工作，设计手段也已经进入电 子计算机时代。 伴随我国交通事业的蓬勃发展，人们对公路的行驶环境提出了更高的要求，国家对 公路环境的保护也做了很多工作，由多年的实践经验来看，1 9 8 3 年交通部制定颁发的公 路标准化美化标准，已不能很好满足不同环境等级的公路绿化、美化的需要。此外， 我国的公路景观环境建设还没有形成完整的理论体系，公路绿化、美化效果也没有完善 的评价方法，因此，在公路景观环境建设的实践中难免出现一些问题：第一，对公路景 观环境建设的内涵认识不清，容易造成建设资金的无端浪费；第二，道路绿化、美化科 学性不足，忽略了道路景观建设应强调功能性和美观性的统一；第三，道路绿化、美化 技术水平低，绿化美化效果难以保证。 人们对公路环境问题的关注，引起越来越多的国内学者对公路景观、生态进行探讨。 5 第一章绪论 南京交通高等专科学校熊广忠先生是国内较早研究公路景观的学者，他提出，公路美学 的基本理论大体包括三个方面：一是动视觉特性的应用，二是公路线性自身的协调，三 是公路线性与环境的协调。他认为，公路要形成优美的景观，首先要搞好线性设计，要 保护好自然环境，设计、施工不对其有大的破坏，公路景观要反映地方特色和公路特征。 熊先生还对绿化间距以及景物印象的车速与距离的关系进行了深入的研究。另外，孙丙 湘先生编著了道路绿化和美化工程，重点介绍了道路绿化防护及道路环境美化工程 类型的选择和布局设计。 早在2 0 世纪6 0 年代，方左英先生就对风景区道路的有关问题进行过探讨。9 0 年代， 魏常林和王健分别编著了交通美学，前者对交通工程及工具、环境、材料和公路、 桥梁、汽车等的美学知识作了有益的探讨，后者对交通的发展历程、技术经济特征、人 因素、审美问题，以及汽车、公路和交通工程中的美学实践作了较多的论述。 任福田教授9 0 年代初提出考虑驾驶员心理特性的道路线形设计新理论，其论著交 通工程心理学成为公路景观设计的基础；徐吉谦先生在其新版的交通工程总论中， 把公路景观单独作为一章，对公路景观进行了有益的探讨；长安大学张玉芬教授在交通 环境领域也有很多的贡献，对公路建设与环境的协调发展的若干问题作了较多的工作。 近几年北京工业大学、长安大学、北京林业大学、南京林业大学等高校已经培养公 路景观方面硕士多名。这些硕士论文对道路建设与景观协调性、高速互通立交绿地和公 路服务区景观规划设计、桥梁美学中关于景观设计与评价、公路绿化与交通问题等内容 进行了专项研究，这对公路景观设计与评价工作有重要作用，推进了公路景观理论的发 展。 1 3 研究内容 本文总结公路景观的发展历史，研究公路景观与桥梁美学并提出人性化设计思想。 另外，可持续性思想已经在工业设计、建筑设计、城市设计等领域成为一个很重要的设 计思想，在桥梁设计领域，这方面还没有深入的研究，本文结合建筑学以及城市设计等 领域的可持续发展思想对桥梁的可持续性发展进行了简单的探讨。本文主要内容概括起 来有以下几个方面： ( 1 ) 通过总结目前公路景观与桥梁美学的研究现状，提出公路景观与桥梁美学的 人性化设计思想及可持续发展理念。 ( 2 ) 对公路景观的特性、公路使用者的要求进行探讨，并对景观设计进行了研究。 6 长安大学硕士学位论文 ( 3 ) 对桥梁美学与桥梁景观进行研究。 ( 4 ) 基于人性化设计思想，研究公路桥梁美学人性化设计思想的内涵，并结合实 体工程讨论在桥梁设计中人性化思想的具体应用。 ( 5 ) 基于可持续性发展理念，借鉴城市公共空间可持续性思想，研究桥梁结构的 可持续性设计方法 7 第二章公路与桥梁景观特征分析 第二章公路与桥梁景观特征分析 “景观 最初的含义更多体现在视觉、美学方面，即与“风景”、“景物”同义或近 义。随着社会发展和全球环境问题日益严重，越来越多的人开始用社会和生态的眼光关 注生存环境，人们对景观内涵的认识和理解也随之拓展，不再把它当作仅供人欣赏的视 觉关照对象和毫无生机的地表空间景物，而认为“景观是在地貌运动过程和各种干扰作 用中形成的，具有特定的社会和生态结构功能和动态特征的宏观系统 ，也就是说，景 观同时体现人对环境的影响以及环境对人的约束，是人类文化与自然的交流和融合。 公路附着于大地表面，属非自然环境，是具有供汽车行驶功能的人工构造物。因此， “公路景观与单纯的造型艺术、观赏景观等存在显著不同，为满足车辆通行功能，在具 有自身形态性能、组织结构的同时，又包含一定的社会、文化、地域、民俗等涵义”。 也就是说，公路景观集自然属性和社会属性、功能性和观赏性、实用性和艺术性于一身， 是公路与周围景观共同构成的景观综合体系。 2 1 公路景观特性 公路穿越荒野、沙丘、农田、湿地、丘陵和湖泊等各种自然地貌，生态结构复杂， 景观类型多样，故公路景观不同于城市和乡村景观，也有别于自然山水和风景名胜，它 有自身鲜明的特性。 2 1 1 带状性 公路是线性构造物，公路景观随公路的延伸而连绵起伏，形成一个宽窄不断变化的 带状空间。乘客被限定在带状空间内做高速运动，因此其视线将受到一定局限。但通过 这种带状空间横向宽窄的不断变化，或峰回路转，或豁然开朗，或盘山而上，或涉水而 过，纵向绵延几十公里甚至数百公里，跨越不同的气候带。虽然乘客在整个过程中始终 保持单一的线性运动方式，但因沿途宏观景观的交替变换、细微景观的丰富性和特异性， 非但不会使运动过程有单调感，相反时常会有惊喜发现。 2 i 2 动态性 公路景观以动态序列性景观为主。汽车在公路上行驶，乘客以高速运动方式在公路 线性空间内行进，因此公路景观有别于以步行等低速运动或静态方式欣赏为主的景观形 式。受高速运动时人的视觉接纳能力限制，乘客只能走马观花对公路景观留下整体宏观 8 长安大学硕士学位论文 印象，而忽略较多细节。同时，车辆在公路上的行驶方向使公路景观也具有典型的单向 序列性，即使对同一公路，因来去方向不同也会获得不同景观印象。当然，在公路沿线 合理利用景观资源，适当布置休息服务区、观景台等设施，也可使游客有机会欣赏静态 景观。这种局部的静态观景，不仅有利于缓解游客因长时间高速浏览窗外景致所造成的 视觉疲劳，也有助于丰富整个旅途体验，做到动静结合 2 1 3 四维性 公路景观不只是位置变化的三维空间，它还与时间存在密切关系。这种四维性不仅 体现在前后伴随的空间序列变化，也体现在周边环境的季相、时相、位相变化以及人的 心理时空变化。 2 1 4 多元性 公路景观由自然的和人文的、有形的和无形的多种元素构成。它既满足运输功能， 同时又要被赋予一定的历史、文化、地域和民俗等内涵。以往对公路景观的理解多局限 在视觉品质的考虑和评价，而实际上乘客的感受是全方位的，虽然其中以视觉感受位主 体，但听觉和嗅觉也同样起着不可忽视的作用。清脆的鸟鸣、混杂着淡淡青草味的新鲜 空气都同样能给驾驶人和游客带来轻松愉悦的感受。 2 2 公路使用者要求 公路使用者包括驾驶员、乘客、行人、路域居民及游客等，欣赏者不同，视点不同， 对景观要求也不同。驾驶员和乘客以欣赏公路动态景观为主，路上行人以欣赏静态景观 为主；路域居民及游客等所欣赏到的则为外部景观。 2 2 1 自然景观的完整性 人类需要生存的同时，也需要美。公路所处的外部环境是一个有机整体，其中隐含 着自然、生态等诸多平衡，人类的活动应以最大限度保持自然界的平衡为前提。处理好 人与自然的平衡，应充分认识到自然的价值。自然界的价值包括三部分：经济价值、多 样价值和审美价值，我们往往只注重第一部分，而忽略后两者。自然界的经济价值，是 人类得以发展的巨大物质财富，是人类赖以生存的基础，因此，保护自然就是保护人类 自己。自然界的生物多样性是地球上所有生命形式的总和，它不仅为人类提供食物、原 材料、能源、药物等，还构成了人类生存的生物圈环境，对稳定和改善环境，维持生态 平衡，起着不可估量的作用。人类所需要物质1 0 0 来自生物圈，其中2 靠水体提供， 9 第二章公路与桥梁景观特征分析 9 8 靠土地提供，因此，保护自然就是保护和维系人类生存的生态系统。大自然秀美的 山川、奔腾不息的河流及蓝天白云构成美丽的图景，使人们赏心悦目、精神愉快，给人 们带来美的享受，这种生机勃勃、多样统一的自然景观，对人类具有极高的审美价值， 因此，保护自然就是保护和维系人类生存的精神财富。 2 2 2 人文景观与自然景观的协调性 人类从自然中来，在人们的潜意识中，始终存在着“返璞归真”的愿望，“钢筋混 凝土森林 是人们必将厌倦的对象。 在公路景观的构成因素中，自然景观空间分布广阔，随季节变化个性明显，是公路 景观环境的主体，它决定了公路景观的基调。公路使用者要欣赏的是公路景观的自然性 和原始性，任何喧宾夺主的非原生景观均会对自然的主题造成破坏，形成视觉和心理污 染。 从另一个方面看，公路景观是“此”与“彼”的相互作用，所谓“此”，是指公路 自身景观，所谓“彼”，则是指公路沿线景观。公路自身景观和公路沿线景观的这种相 互作用以协调性为纽带，以共同塑造公路景观的整体意象为目的。公路使用者对公路景 观的整体意象，是对公路自身景观和公路沿线景观的分别意象，以及对其间关系的联想 所组成的具有统一情感激发作用的系统。按照系统论原则，整体意象不是各部分意象的 简单叠加，而是各部分意象中共性部分的升华，如果部分脱离了整体，也就失去了原有 的功能。 为此，可以理解人文景观与自然景观的协调关系，以及公路自身景观与公路沿线景 观的相互依存关系。所以公路自身景观的营造不应求“新 ，而应求“融合 。 2 2 3 景观的多样性 人类具有足够的好奇心和猎奇心，渴望着不断变化景观的刺激。人靠视觉来认识景 观环境，并且所得到的视觉感受通常比预想的要多。同其它景观的一个显著区别是公路 景观具有动态性和连续性。公路的动态景观以一系列“显现 和“隐藏 的交替变化， 呈现给驾驶员和乘客。可以设想，一条两侧是田野风光的公路，在曲线后隐藏有一个湖 泊：当车辆驶入这条路时，乘客首先看到的是公路本身；而后，田野进入视线，新的景 象展现出来；最后，行至弯道处，湖泊景象赫然入目。一条景观单一的公路不会有很强 的感染力，即使其景观品质再好，再具特色，最初的良好印象也会因很快就被品味完而 显得单调，只有使公路两侧的景观错落有致，随着车辆的前行，景观不断峰回路转，才 会使人始终保持一种新奇感和探究欲望，产生愉悦感和满足感。 10 长安大学硕士学位论文 人的大脑会对视觉所接受的事物进行对比，并对差异产生反应。在公路上行驶，人 的大脑始终保持着对已显现景观的印象和对正在浮现景观的分析，这种印象和分析之间 的差异使人感受到生动的对比，也就是说，公路景观的并置和迭现使公路充满活力。 2 2 4 景观的地区特性 人类具有求知欲。不同地区有其独特的地理位置、地形地貌、气候气象及社会环境 等；生活在不同地区的人群有不同的文化传统、风俗习惯及审美观，归纳起来，不同地 区独具特色的自然景观和人文景观构成地区独特的景观环境。公路使用者的求知欲在欣 赏地区特有的自然景观，品味地区特有的文化，领略地区特有风貌的过程中得以满足。 2 3 桥梁景观在公路景观中的重要性 桥梁是公路建设中的一个重要组成部分，桥梁在塑造公路的风格中扮演着重要角 色，现代桥梁的建设不仅仅考虑到它的实用要求，也体现了当地的经济发展、人文文化 和风俗等社会属性，桥梁已成为文化的载体和地域性的标志性建筑。桥梁景观设计的好 坏直接影响公路建设的景观评价，因此，在公路景观设计中应重视桥梁景观的设计，使 其更好的突出时代特点。 2 4 桥梁美学与桥梁景观特性 桥梁是建筑的一种，建筑美学的一般规律自然对桥梁也是适用的。然而桥梁结构毕 竟是一类特殊的建筑，它还有自身不同于其他建筑的特性。桥梁以其全部外裸的结构特 性，以及各组成部分功能明确的形象来组成一个和谐的整体，在满足实际功能之外，启 发人们的联想，激发人们美的感受。 2 4 1 桥梁建筑的艺术特性 ( 1 ) 功能价值和审美价值相统一 桥梁结构的出现，是人们为了满足生活需要而产生的，它和某些纪念性、观赏性建 筑不同，它首先是一种具有跨越障碍，提供便利运输通道能力的实用结构物，所以它的 实际功能价值是第一位的。一座桥梁要想达到美，首要条件是其能够稳健地跨越障碍， 安全可靠、交通顺畅、满足功能要求。其次，桥梁建筑也是一经建成就长期固定在环境 中，它以巨大的体量、固定不变的位置、相对的永久性和无法忽视的瞩目形象给环境景 观和人民生活带来深刻的影响，因此，桥梁建筑不仅应该表现出结构上的稳定连续和强 第二章公路与桥梁景观特征分析 劲力感与跨越能力，而且要有美的形态和内涵，只有内容与形式的高度统一，功能价值 与美学价值的完美体现，桥梁建筑才能显示出不朽的生命力。 ( 2 ) 桥梁建筑艺术与技术紧密相关 桥梁建筑与其他建筑一样是工程技术与艺术结合的产物，它作为物化了的人工环境 必然依赖于相应的技术，并耗费大量的材料，因而技术对艺术的制约表现在经济、材料、 设计理论、施工技术等方面。建筑技术是表现建筑艺术的物质手段，技术本身也是美的 因素之一。 技术与艺术紧密相关，但不能互相代替、等同。如材料新不等于桥梁美，技术新也 不等于艺术美。只有立足于现实条件、经济能力，最大限度地发挥技术、材料的作用以 及人的聪明才智，才能创造出体现技术美与艺术美结合的桥梁建筑。 ( 3 ) 桥梁建筑是结构外露的空间实体 桥梁建筑虽属建筑范畴，但桥梁与房屋建筑毕竟有许多不同，房屋建筑是空间的分 隔组合，桥梁是空间的延续与扩展，前者是人们生活、工作的空间，后者是沟通东西、 连接南北及人行车驶的通道，房屋建筑常是封闭的，从外观很难看出内部复杂多变的结 构，而桥梁结构是开敝的、外露的，组成部分一目了然，功能关系明确，如桥梁的塔、 梁、墩、索等构件直接映入眼帘。而从美学观点出发，这些外露构件既成为景观重点， 也是美学处理上的难点，如何将这些构件组合成令人满意的整体和流芳百世的艺术品， 与其他门类艺术相比较更为困难。 ( 4 ) 桥梁是单维突出的空间结构物 由于桥梁功能的需要决定了其基本形态是水平方向单维突出的结构物，即桥梁沿路 线方向长度与桥的宽度、高度相比差距较大，这种形态在视觉平衡上、比例和谐上很不 利。协调这种比例，改善视觉印象，是桥梁美学设计中必须重视的问题。 ( 5 ) 桥梁建筑艺术表现的局限性 桥梁建筑首先是一个工程结构，在艺术表现上受到了诸多条件的限制，表达自由度 远不及其他艺术。桥梁基本上是由几何形态的线、面构成的空间形体，靠它的视觉形象， 给人以庄严、雄伟、稳定挺拔或轻巧明快、柔美秀丽等感受，但很难以自身的形式表现 更具体的内容，此时常借助雕塑、绘画、匾额、书法、诗词等其他艺术形式去构成浑厚 的艺术意境，使人产生联想、激发情感、抒发情怀。有时还要借助音乐、声音、光影、 照明等来渲染气氛。 桥梁建筑和其他建筑的基本功用不同，桥梁建筑最基本的功用是通过和跨越功能。 12 长安大学硕士学位论文 所以桥梁建筑的美感主要应该源自于桥梁结构的合理、技术的先进、与环境的协调，更 重要的是不应该使人产生迷惘感，结构需要清晰明快，传力途径明确，让人能够很明晰 的理解，另外应该产生稳定安全的心理感觉，优美和谐的视觉效果。 2 4 2 桥梁美的层次 ( 1 ) 结构功能、形式之美 作为一种实际的工程结构，其实际功能性是首要的，所以桥梁结构首先必须满足其 实际功能性，不能满足人们使用需求的桥梁，即使结构很精巧，始终是让人觉得不能满 足的。然而，满足基本的使用功能仅仅是桥梁结构最基本的要求，要想达到美，还需要 桥梁自身结构的合理，各组成部分及构件之间达到统一和谐、均衡稳定、比例协调、节 奏韵律优美等。如果一座桥梁仅满足通过能力，而自身没有体现出时代的技术能力，自 身造型平庸呆板，甚至令人不快，只能有实际的跨越功能，它是不能作为一件艺术品供 人们欣赏的。 功能美：桥梁不是仅以其空间构成的形式美观和令人满意就完事的，桥梁结构的功 能美，其实是基于桥梁结构能够充分体现其功能“善”的一面。要达到功能的“善 ， 不是单单满足跨越通过的需求就可达到的，还必须满足人们心理的需求。在达到跨越障 碍的功能的同时，还必须达到快捷、舒适等更高的要求，以及安全、稳妥、等心理要求， 这样的桥梁才称得上“善 。试想，古代中国山区的藤索桥，虽然能够满足那时简易的 交通需求，然而人行走在上面，一桥梁晃动厉害，下面是湍急的流水或是深邃的峡谷，使 得过桥的人群充满了不安的心理，这时人们根本无暇顾及桥梁结构是美还是丑。这样的 桥梁，在今天的公园里出现，人们是为了寻求心理刺激，但是作为交通性为主的桥梁结 构来说，这样的桥梁是不能算做“功能美 的。 德国克希汉姆跨线桥( k i r c h l e i mb r i d g e ) ( 图2 一1 ) ，j s c h l a i c h 设计，1 9 9 3 。“梁体的 流线型外形和弯矩图相似，给人以力度感。 这座桥梁线型流畅，传力明确，拱脚虽然 很薄，但是感觉很有力，符合人们心中安全、稳定的需求。另外桥梁造型简洁，桥下空 间明朗通透，不会阻碍下面道路上过往交通的视线，同时又提供了一幅优美的画面给过 往人群。 1 3 第= 章公路与桥粱景观特征分析 圈2 - 1k i r c h l e i mb r i d g e 圈2 - 2 西安市小寨 行桥 而对于城市桥梁来说，考虑的人群又分为很多类，有驾车通过的人群，有步行人群，有 骑自行车的人群，还有老人、孩子及残疾人等弱势人群。考虑到各种不同人群的不同特 点并给以充分考虑，达到满足各类人群需要即做到人性化的桥梁，才是真正达到“善” 的桥梁。 西安市小寨人行桥( 图2 2 ) ，位于两条主干道f 1 勺十字交叉口，车流、人流都报密集。 为了保障行人的安全，同时保障车流的顺畅，采用了变形的环形天桥分离人流。此桥在 造型和色彩上还是比较美观的，对于分离交通的确也起到了很大的作用，然而只能通过 步行阶梯上桥，使许多弱势群体无法使用。可能是因为周围建筑围合空间太小，没有空 间做坡道。不管怎样，这座桥梁在功能上仍然不能算作“尽善”。 形式美：桥梁是在满足工程条件和自然条件的同时，根据跨径的大小，将许多构件 组装成各种形式。这些构件是外露的，直接映入人们的眼帘。且由于桥梁水平方向的长 度明显地伸长，可能招致比例的失调。因此，要注意如何在视觉上处理好这个问题。 对于悬索桥、斜拉桥这类桥梁来说，因为有桥塔的存在，平衡了长度方向的尺寸。 1 4 长安大学颈学位论文 然而，这类索桥的上部尺寸和下部尺寸的比例需要选取恰当，如果上下部比例不合适 就可能出现下部空间的压抑感或者上部结构没有足够的体量来平衡下部。例如古交大j 河桥( 图2 3 ) ，其下部相对于上部桥塔来说偏小，显得比较压抑。 图2 - 3 古交大川河桥 构件在发挥力学作用的同时又以直线、曲线、平面而组装成整座桥梁，囡此，既 要考虑上述备点，还必须很好地使各个部分取得协调，从而组合成获得平衡的、令人满 意的桥型。按此而产生的美，称之为“形式美”。 桥梁造型的美学规则有：统一与变化、对比与调和、重点与一般、过渡与呼应、节 奏与韵律、稳定与轻巧，毗及尺度与均衡等，每一个规则中又存在不同的处理手法。所 以桥梁结构才会出现各种不同的外形，用不同的形式服务人们同时美化环境。 ( 2 ) 物质环境协调之美 桥梁是构成环境的一个要素，但它并不是一开始就存在着的，而是在桥梁竣工以后 被新添加在原先的环境之中的。因此，在进行桥梁的规划及设计时，必须在与原有环境 有关的现状情况下，按建桥后出现的地理、物理环境进行研究，并构思出能导致人们满 意的心理环境的桥梁造型。 既然要谋求桥梁与环境相协调，就需要掌握架桥地点的环境。桥梁按照所处环境的 不同可以分为：山区桥梁、跨江桥梁、海峡桥梁，另外还有城市桥梁、历史名胜或风景 名胜区的桥梁等。而城市桥梁中按照使用功能又可以分为立交桥、人行桥等不同的桥梁。 针对各种不同功用的桥梁，掌握其建桥地点的环境、景观及其特性，是规划和设计出与 周围环境取得协调的桥梁的第一步。 由于材料具有各自的特性，因而建成的桥粱，其形式或形态就出现各不相同的情况。 而不同的材料给人不同的心理感受，不同的桥型也给人或壮观或秀美等不同感觉。材料 限制了外形，外形又规定了材料，而在它们的背后都受到环境的制约。采用与周围环境 】5 第二章。路与桥梁展舰特征分析 相同或相近的材料，是达到与周围环境协调的有效方法之一，如图2 - 4 、2 - 5 。 图2 - 4m a g n o l i ab u i l d i n gd a l l a s1 7 ( 两幢建筑之间的天桥，采用与建筑相同的材料及风格，与建筑的结合浑然一体。 图2 - 5 国外某石拱桥 不同的气候条件，也对桥梁结构的造型、材质及用色等方面产生不同的要求。例如， 在多雾的地区，桥梁的主要构件如果采用鲜艳的色彩，比采用浅色更适宜，因为鲜艳的 色彩在雾天更醒目，更加容易辨别，对于安全的要求更加有利。 要使桥粱与环境相结合，可以考虑三种方法：消去法：融合法；强调法。关于这几 种方法，在其他专门的桥梁美学著作中有详细的介绍，这里不再赘述。 ( 3 ) 人文环境和谐之美 对于人们来说，桥梁是构成社会环境和地理环境的一种客现存在，但是，它若与自 6 长安大学硕学位论文 然环境或其它社会环境、地理环境一起被映入人们眼帘，并能在人们的心目中起到象征 作用或信号作用时，它就转化为心理环境的存在。心理环境条件是具有某种意义的或在 限制行动方面起着独特的外来影响的总体。此时，桥梁就在实用功能以外的其它方面与 人们相联系了。桥粱结构要满足物质环境的协调，相对来说是比较容易做到的。但是桥 梁结构如何体现桥位处的人文环境，进而为使用这座桥的本地人所接受，从而成为当地 人心理中认为理所应当的结构物，却是一件很困难的事情。桥梁结构的主要目的明确， 使得它不可能像建筑物那样有丰富多彩的造型桥梁的造型总共就那么几种，要想单纯 依靠桥梁结构自身的造型达到表现一定的人文精神的目的，是不容易实现的。这时候往 往要依靠桥头雕塑或小品，桥面上的护栏，桥梁的夜景灯光照明，或者是桥头的小广场 等附属结构或构件来表达这些人文的内涵。如图2 - 6 、2 - 7 。 图2 1 金门大桥索样 7 第二章公路与桥梁景观特征分析 卢沟晓月的碑刻，是乾隆皇帝的手书，记载着盛事辉煌，天下太平的祥和。 金门大桥索的样本，