環(huán)境催生、結(jié)構(gòu)塑形與場所精神
——南京江北新區(qū)青龍綠帶、寶應(yīng)高鐵站人行橋設(shè)計(jì)

2022-03-02 07:33:04張冰戴航王興鴻

建筑技藝 2022年12期

張冰戴航王興鴻

1 總體設(shè)計(jì)理念和策略

人行橋的連接和通行功能，以及其作為空間要素對(duì)城市場所精神的貢獻(xiàn)，日益成為城市建設(shè)者與設(shè)計(jì)師的關(guān)注重點(diǎn)。需要指出的是，人行橋的形態(tài)塑造既可以生動(dòng)純粹、不加掩飾地表現(xiàn)結(jié)構(gòu)，也可以外部吊掛偽飾、忽略結(jié)構(gòu)。然而第二種設(shè)計(jì)方法實(shí)際上是主動(dòng)放棄了結(jié)構(gòu)的形態(tài)塑造能力，如同建筑設(shè)計(jì)中忽略結(jié)構(gòu)對(duì)建筑形態(tài)和空間的價(jià)值，非常可惜。

道法自然，世間萬物皆由自然環(huán)境孕育催生。人行橋雖為人工結(jié)構(gòu)，其順應(yīng)于自然環(huán)境，又反饋于自然環(huán)境的屬性不應(yīng)改變，這就要強(qiáng)化人行橋“觀與被觀”的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：“觀”主要面向自然環(huán)境，由于人行橋的開敞和通透性，與環(huán)境的融和互動(dòng)非常重要；“被觀”是指人行橋自身的結(jié)構(gòu)形態(tài)，設(shè)計(jì)可以建立結(jié)構(gòu)與自然環(huán)境的映射和反襯關(guān)系，并借助其中的互動(dòng)和感知，塑造強(qiáng)烈的環(huán)境場所精神。

結(jié)構(gòu)的工程慣性及思維范式有效地解決了工程安全性問題，但在很大程度上阻礙著結(jié)構(gòu)形態(tài)的開發(fā)和表達(dá)。與公路橋和跨海大橋相比，人行橋一般跨度較小，其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的構(gòu)成，包括材料選擇、支撐與斷面形狀以及結(jié)構(gòu)整體姿態(tài)等，都有充足的醞釀空間和多種可能，在表達(dá)材料性能及結(jié)構(gòu)建造方式、達(dá)成清晰高效的傳力邏輯的同時(shí)，與自然環(huán)境、空間及場所因素有機(jī)關(guān)聯(lián)，形成獨(dú)特優(yōu)雅的形態(tài)。

若將環(huán)境看作外部催化，則結(jié)構(gòu)塑形可以成為內(nèi)生動(dòng)力。與建筑相比，人行橋的造型與空間更依賴于結(jié)構(gòu)，不需要過多的裝飾與圍護(hù)，結(jié)構(gòu)理應(yīng)成為最重要的設(shè)計(jì)語言。同時(shí)，結(jié)構(gòu)的魅力在于其獨(dú)一無二的屬性，人行橋不同的基址條件、建造方式、材料選擇、荷載方式、內(nèi)力分布等內(nèi)在結(jié)構(gòu)要素如同設(shè)計(jì)密碼，一旦恰當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)譯成造型語言，所呈現(xiàn)的效果將是其他裝飾要素?zé)o法企及的。

結(jié)構(gòu)塑形的能力源于其內(nèi)在邏輯，并通過特有的材料及組織秩序進(jìn)行表達(dá)，通常具有下列特征：結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)清晰；結(jié)構(gòu)傳力邏輯簡潔高效；結(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)受力精確；隱喻文化或自然環(huán)境法則；結(jié)構(gòu)形態(tài)符合視覺幾何法則。簡單地裸露結(jié)構(gòu)并不能實(shí)現(xiàn)塑形結(jié)果，因此以人行橋空間界面或整體造型為目標(biāo)重構(gòu)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，并進(jìn)行構(gòu)件形態(tài)及組織方式的轉(zhuǎn)譯操作，是非常重要的，能使結(jié)構(gòu)成為人行橋中可被深刻感知并廣泛閱讀的部分。結(jié)構(gòu)塑形是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)重構(gòu)與形態(tài)整體重塑的綜合，是力組織與形擬合的統(tǒng)一。

1 如意橋鳥瞰

自然環(huán)境與人行橋結(jié)構(gòu)通過人發(fā)生關(guān)聯(lián)，因此“以人為本”是設(shè)計(jì)一以貫之的原則，除了滿足設(shè)計(jì)規(guī)范、通行便捷等要求，更重要的是能觸動(dòng)人的視知覺感受，通過行進(jìn)中的體驗(yàn)獲得關(guān)聯(lián)的想象和深刻印象。人行橋設(shè)計(jì)可以借助建筑設(shè)計(jì)的總體策略，以人為中心，融入環(huán)境，綜合考慮形態(tài)及空間，利用材料建造以及結(jié)構(gòu)建構(gòu)，達(dá)到系統(tǒng)性最優(yōu)目標(biāo)。

基于自然環(huán)境及以人為本的原則，跳出傳統(tǒng)橋梁結(jié)構(gòu)范式，充分挖掘結(jié)構(gòu)塑形能力，表達(dá)場所精神，是以下三座人行橋的總體設(shè)計(jì)理念和策略。

2 環(huán)境催生

對(duì)環(huán)境形態(tài)的關(guān)聯(lián)思考，不僅是與自然的和諧共生，也是人行橋設(shè)計(jì)對(duì)自然風(fēng)貌、地形肌理，甚至是地域文化的尊重，同時(shí)決定著橋梁整體形態(tài)定位。

2.1 彩虹橋：自然的生長

彩虹橋（南京江北新區(qū)青龍綠帶南橋）位于南京市江北新區(qū)青龍綠帶最南端，跨越橫江大道。青龍綠帶南起長江岸邊，北達(dá)老山腳下，是江北新區(qū)特有的自然和環(huán)境空間資源。橋體從地面向空中緩緩升起，并向遠(yuǎn)方跨越，如同自然生長的蔓藤攀爬植物。橋身流暢的曲線比照匍匐于大地的河流，空中的交織則比擬飄動(dòng)的絲帶、絢麗的彩虹。整體形態(tài)設(shè)計(jì)利用道路、綠地與河流的線形空間，形成連續(xù)慢行空間及濕地系統(tǒng)。設(shè)計(jì)主動(dòng)回應(yīng)基地周圍的長江山水意境，與環(huán)境特征高度關(guān)聯(lián)，表達(dá)了對(duì)自然的崇尚。步入雙層橋面，既可遠(yuǎn)觀蒼翠山巒與浩渺長江，亦可俯察游人如織的綠帶。彩虹橋成為新區(qū)的眺望平臺(tái)，并融入了城市生活。

2 彩虹橋鳥瞰

3 如意橋局部鳥瞰

4 荷葉橋及站房整體鳥瞰

2.2 如意橋：縫合與修補(bǔ)

如意橋（南京江北新區(qū)青龍綠帶北橋）位于南京市江北新區(qū)青龍綠帶核心地段?；乜缭搅巳齻€(gè)相對(duì)獨(dú)立的地塊，且處于綠帶的轉(zhuǎn)折段，中段是相對(duì)開闊的水景與略微起伏的堆土景山，為平淡的地貌增添了明顯的景觀元素。設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)綠帶空間連續(xù)性的同時(shí)，采用“如意形”的橋面曲線和相對(duì)低矮的橋身，巧妙地借景用景、無景布景，串聯(lián)并修補(bǔ)了地形景觀序列。玻璃橋面及環(huán)狀的步道與樓梯，形成了濱水觀景平臺(tái)和趣味中心。

2.3 荷葉橋：延續(xù)的記憶

荷葉橋（揚(yáng)州市寶應(yīng)高鐵站人行橋）位于揚(yáng)州市寶應(yīng)高鐵站站前廣場入口處，跨越站前河。作為城市門戶，高鐵站對(duì)于城市印象和記憶非常重要。而人行橋是站前廣場空間的延續(xù)，因此將其打造為過目不忘且與城市文化關(guān)聯(lián)的形態(tài)，是設(shè)計(jì)的主要思考。寶應(yīng)是中國的蓮藕之鄉(xiāng)，設(shè)計(jì)提取“荷葉”的寓意，橋面整體形態(tài)為并置的兩片漂浮荷葉的變形，旨在表達(dá)與城市文脈的關(guān)聯(lián)和對(duì)城市文化的認(rèn)同。為了拓展外部空間的公共屬性，設(shè)計(jì)運(yùn)用橋面的寬窄及漏空處理，提供了休閑活動(dòng)平臺(tái)，強(qiáng)化了空間尺度，增加了空間序列。以通行功能為主的人行橋成為表達(dá)城市歷史和文化精神的符號(hào)，并成為延續(xù)城市記憶的場所。

3 結(jié)構(gòu)塑形

3.1 活化的斷面

箱型斷面是橋梁設(shè)計(jì)常用的結(jié)構(gòu)形式，具有良好的強(qiáng)度與剛度，但由于其刻板的箱體形式、箱梁構(gòu)造及腔體建造要求，形成了視覺上模板化的印記及固有的厚重體量，通常缺乏舒適親切的尺度。

彩虹橋及如意橋的橋面箱梁均采用“斷面切削、幾何活化”的方法，將箱型變?yōu)槲暹呅?，并依照結(jié)構(gòu)受力邏輯，由內(nèi)向外對(duì)箱梁截面高度進(jìn)行兩次切削遞減，明顯弱化橋梁的體量感，橋身變得更加靈動(dòng)，立面的觀感尺度也變得親切宜人。無論在如意橋的橋下空間還是在彩虹橋的雙層橋面空間中，都可以看到干凈的幾何切削造型，削弱橋?qū)Νh(huán)境的壓迫感。其中，如意橋跨越水面的部分采用了半五邊形斷面加一側(cè)懸挑的形式，并覆以玻璃橋面，清晰表達(dá)建構(gòu)邏輯，營造出空靈的視覺效果。樓梯也是人行橋設(shè)計(jì)的重要元素，為了減少其體量感，如意橋的端部樓梯被布置于橋面中央，形成小型趣味空間，兩側(cè)的橋面懸挑成為極好的觀景平臺(tái)。

3.2 分形的支撐

支撐結(jié)構(gòu)是人行橋與場地建立聯(lián)系的媒介。豎直厚重的橋墩不僅在自然環(huán)境中突兀，還破壞了底部的景觀空間感受，勢必影響橋體靈動(dòng)輕盈的形態(tài)。彩虹橋及如意橋的支撐結(jié)構(gòu)采用分形形態(tài)語言，模擬樹木，如同從綠地里生長出來，自然、生動(dòng)。其中，彩虹橋中段支撐分形順應(yīng)了雙層橋面的高度變化，如意橋的支撐則協(xié)調(diào)了橋下局促的空間，增加橋面的流動(dòng)感。所有支撐上部橋面的切削幾何斷面造型協(xié)調(diào)統(tǒng)一，增加了橋身形態(tài)的整體視覺表達(dá)。

3.3 動(dòng)態(tài)的平衡

結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱性及偏置會(huì)引起視覺上的擬動(dòng)性，反過來會(huì)強(qiáng)化結(jié)構(gòu)傳力邏輯，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的在場價(jià)值。彩虹橋和如意橋的分形支撐形態(tài)均基于自然的非對(duì)稱性，其中如意橋支撐的傾斜和刻意的橋體偏置，打破了刻板結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)凸顯傳力路徑（力流）。結(jié)構(gòu)傾斜、非對(duì)稱和偏置設(shè)計(jì)帶來的視覺感知，為周邊場地注入吸引力，結(jié)構(gòu)對(duì)重力的抵抗轉(zhuǎn)換成為最重要的塑形語言。

3.4 超薄的實(shí)現(xiàn)

結(jié)構(gòu)的顯隱均為設(shè)計(jì)的表達(dá)方式，其中“隱”不是指隱藏結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)偽飾，而是順應(yīng)結(jié)構(gòu)邏輯，通過設(shè)計(jì)操作實(shí)現(xiàn)視覺上的結(jié)構(gòu)消隱。荷葉橋的結(jié)構(gòu)必須足夠輕薄，才能達(dá)到漂浮的視覺效果。其中橋面最大寬度達(dá)23m，最窄17m，按照基本結(jié)構(gòu)邏輯及建造需求，采用標(biāo)準(zhǔn)的雙連體箱型斷面，并將幾何輪廓轉(zhuǎn)換為雙三角形，橋體厚度由中到邊漸變，在中段邊緣達(dá)成極致的輕薄。為了彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)尺度減小帶來的強(qiáng)度弱化，設(shè)計(jì)在荷葉橋底部設(shè)置了交叉拉索及W形撐桿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。交叉拉索采取空間X狀布局，為了比照荷葉的自然支撐形態(tài)，取消了水平底索，與上部纖薄的橋面形成結(jié)構(gòu)整體，如同荷葉輕浮在水面之上，純潔寧靜，讓人心曠神怡。

5 彩虹橋無限循環(huán)的游廊空間

6 如意橋山中步道式空間

7 彩虹橋總平面圖

8 如意橋總平面圖

9 彩虹橋立、平、斷面圖

10 如意橋立、平、斷面圖

4 場所精神建構(gòu)

人行橋和建筑一樣，需要根植于環(huán)境。如果認(rèn)為結(jié)構(gòu)塑形是人行橋設(shè)計(jì)的一種更高層次，是技術(shù)性、時(shí)代性的表達(dá)，那么人行橋所激發(fā)出的行人對(duì)環(huán)境的場所感知、對(duì)多元文化屬性的體驗(yàn)，則又遞進(jìn)了一個(gè)層次。環(huán)境，不僅是基地周邊環(huán)境，也涉及社會(huì)、文化、人文等要素的大環(huán)境，它決定著項(xiàng)目的文脈及具體定位。從大環(huán)境角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠呈現(xiàn)出獨(dú)特的人文關(guān)懷，也決定著橋梁設(shè)計(jì)的最本質(zhì)特征。

客觀上，場所感的激發(fā)依賴于結(jié)構(gòu)形態(tài)表達(dá)的在地性或文化性，通過與造型、空間的整合設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)與周圍環(huán)境氣質(zhì)相融，成為環(huán)境的有機(jī)部分，隱喻文脈特征。主觀上，空間設(shè)計(jì)提供不同的層次與序列，在穿行過程中能夠?qū)崿F(xiàn)步移景異的趣味性，并通過身體、視覺、思維，感知結(jié)構(gòu)的隱現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)人、環(huán)境、結(jié)構(gòu)的共生，產(chǎn)生強(qiáng)烈的場所感受。

環(huán)境催生、結(jié)構(gòu)塑形的終極目的是建構(gòu)和表達(dá)場所精神，讓人行橋成為棲居的場所，建立人、橋、環(huán)境的和諧統(tǒng)一。人行橋中的感知體驗(yàn)始于場地空間邊界和場景行為敘事，然后逐漸升華為有情感共鳴的場所感。為強(qiáng)化人行橋的場所感知，設(shè)計(jì)一方面積極布設(shè)動(dòng)線，使其公共性與開放性空間最大化，鼓勵(lì)行人參與，調(diào)動(dòng)身心的興奮度，實(shí)現(xiàn)人橋互動(dòng)；另一方面是營造情景化氛圍，增加場景的立體感，促進(jìn)場景的交叉滲透，運(yùn)用不同造景借景手法，使橋景交融。結(jié)構(gòu)塑形成為空間感知的邊界及場景敘事的內(nèi)容，由此完成人行橋場所精神的表達(dá)。

彩虹橋雙層橋面形成了雙層“8字形”交叉動(dòng)線，高低起伏，與路徑平緩結(jié)合，極大豐富了行進(jìn)體驗(yàn)，為步行者提供了觀景與休憩的理想場所，可觀山瞰江，亦可游目騁懷，不同場景的交替變換營造出獨(dú)特氛圍，如同無限循環(huán)的游廊，無需走下橋面即可多角度欣賞綠帶美景，令人流連忘返。如意橋采用“如意形”動(dòng)線，充分表達(dá)橋面的曲線變化，成為綠帶空間轉(zhuǎn)折處的延續(xù)，并為欣賞不同地塊的場景變化設(shè)置不同的下橋方式——穿越橋面的樓梯、曲線的坡道、中段介于水面及景山中間的雙樓梯，如同山中的步道，時(shí)而緊張時(shí)而舒緩，將城市中不同的場景銜接起來。穿越橋面的過程也是場景的放映過程，大大減弱了城市道路給綠帶帶來的隔離感。荷葉橋具有快速通行的需求，采用了“雙寶瓶形”的交叉動(dòng)線，可以保證多股人流同時(shí)通行，盡管結(jié)構(gòu)形態(tài)極其簡潔，但橋面的虛實(shí)處理與明暗變化極大地豐富了穿行體驗(yàn)，同時(shí)折射出輕重、緩急、動(dòng)靜、顯隱等哲學(xué)思考，讓荷葉橋具有情感變化，與城市的蓮藕文化產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。