仿生建筑学在景观桥梁设计中的应用与展望

仿生建筑学在景观桥梁设计中的应用与展望

黎金连

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摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，针对仿生建筑学在景观桥梁设计中的应用现状，进行科学研究，并简要介绍景观桥梁设计中运用仿生建筑学的重要性、景观桥梁的特点与设计原则，提出仿生建筑学在景观桥梁设计当中的应用要点与展望，希望能够给相关人员提供帮助。由于桥梁结构与造型设计比较复杂，原有的设计理念已经不能够完全满足当今设计需求。现阶段，伴随景观桥梁建设项目的不断增多，不仅能够满足居民的出行需求，而且具有良好的景观观赏功能。将各项景观元素加入到桥梁设计当中，能够保证景观桥梁的各项功能得到更好发挥，提升桥梁的艺术魅力。

关键词：仿生建筑学；景观桥梁；设计；应用

引言

桥梁建设在现代城市发展过程中发挥了积极作用，目前来说，桥梁结构不仅具有较强的功能性，同时也兼具了美观性，成为了城市文化的构成内容，结合这种情况来看，设计人员在对桥梁结构进行设计时需要制定科学的空间与应用规划方案，使其在促进交通事业发展的同时，为城市文化注入新的内涵。

1概述

随着我国经济与科学技术的发展以及交通功能的需要，桥梁作为跨越河流、峡谷或其它交通线路时通济利涉的建筑物，“在力学规律和美学法则支配下，通过精心设计和精心施工而成。桥梁可以看做是人文学科、工程技术和艺术三维一体的产物。优秀的桥梁建筑不仅体现出人类智慧和伟大的创造力，而且往往成为时代的象征、审美的对象和文化的遗产。”我国幅员辽阔，大小山脉和江河湖泊遍布全国，东面邻海，岛屿、海湾众多，在桥梁建筑范围内，我们祖先在世界桥梁建筑史上留下了许许多多不朽的篇章，这些桥梁不仅是在桥梁数量上非常惊人，在种类上，也几乎包罗万象，基本涵盖了桥梁最主要的形式。随着科学技术的发展，桥梁建筑的范围不仅仅局限于跨越和交通，桥梁的景观性功能也愈来愈受到人们的重视，特别是对于地标性桥梁，在设计之初就特别重视桥梁的景观设计，景观设计方案愈来愈受到重视。所以，对于现阶段景观桥梁的设计工作，是桥梁设计工程师们所面临的一项崭新而艰巨的新课题。它不仅仅强调桥梁的实用功能，还更加注重桥梁的艺术价值和独特的人文内涵。在《公路工程技术标准》中规定桥梁的设计原则为“安全、适用、经济、美观”，“美观”作为桥梁设计的终极目标，它要求在“安全、适用、经济”的基础上，一座桥梁还要有优美的外形、合理的结构布局、和谐的空间比例、与周围景观环境相协调，具有较高的艺术价值。回顾桥梁设计发展历史，不知不觉中美学的一些原则已被前辈们无形中应用到了实际的桥梁设计工作中，这种学科间交叉借鉴利用，使得今天的桥梁设计理论和方法不断完善，设计的桥梁作品更加“美观”，具有较高的艺术价值和人文关怀。

2仿生建筑学在景观桥梁设计中的应用与展望

2.1地域性设计手法

简单来讲，地域性是指地理环境和社会经济现象在运动中所表现出来的地域分异和特征组合。景观桥梁的设计、建造具有地域的特点，承担着彰显地域风采和民俗文化的时代使命，这也是地域民众对景观桥梁设计的殷实期盼。景观桥梁隶属于地域之内，不可避免地被期盼融入地域的特点和风格，从而地域性的设计手法在景观桥梁的设计中被广泛提及。地域性设计手法就是在设计中吸收不同地区的自然环境因素、风俗习惯、文化习俗、名胜古迹和历史遗迹，整理、分析、浓缩、提炼出具有特色的建筑造型用于桥梁工程建设的创作手法。景观桥梁的地域性设计应回应所在地的社会条件和自然条件、利用具有地域性的建筑材料、吸收地域色彩的建筑结构理论和具有地域特异性和地域经济性。

2.2结构仿生

在景观桥梁设计当中，结构形态仿生比较常见，运用清晰的仿生造型，保证仿生建筑学的设计理念得到更好体现。主要指的是科学模拟生物结构形态，对原有的设计方案进行优化，保证景观桥梁更为安全，美感更强。例如，墨尔本跨越Yarra河流的环形步行桥，该景观桥梁分为两个部分，分别是原有结构与曲面网架结构。该桥梁设计具有极强的美感，营造出光阴的感觉，远远望去，好似生命的轮回，让人为之着迷。

2.3整体性设计手法

整体性设计是桥梁设计的新手法、新工艺、新形式、新概念。其特点是实现了与桥梁相关所有元素的协同、统一，促进了高超桥梁建筑创作与高水平技术的融合统一。现代化的景观桥梁设计是一门综合性学科、艺术，集美学、建筑学、物理学、生物学、工程机械学为一体，集中彰显了桥梁的交通功能、观赏功能和旅游功能，实现了人与自然的和谐统一，展现了桥梁建筑完整的整体性、统一性效果。

2.4景观桥梁设计的重难点分析

随着科学技术的进步和生产力的高速发展，人们对于桥梁景观愈来愈重视，桥梁景观设计的研究和设计工作在国内越来越被重视，但是我国的桥梁景观的设计却停留在不发达阶段。实际桥梁的设计工作还是满足传统的“安全、适用、经济”，即满足传统的功能性为主，景观性设计考虑不足或者不予考虑。这主要是桥梁景观设计在我国传统的桥梁体系中或者学科中，很少作为一个专门研究的学科所导致。一般情况下，桥梁设计人员缺少对于景观设计或者桥梁美学的研究和学习培训；而传统的建筑设计师擅长建筑方面的外形或者外观设计，往往缺少对于桥梁结构学或者桥梁美学的知识认知；而另外一个方面，园林景观设计师，在传统的园林理论基础上，在构筑物或者建筑物建成后参与到其周围环境进行有意识的改造美化过程，对于桥梁景观设计的前期工作参与较少，目光或者意识略显狭小而不足。

3应用展望

将仿生建筑学运用到景观桥梁设计之中，通过进行科学仿生，减小荷载对桥梁结构稳固性产生的影响，能够延长景观桥梁的使用寿命。智能材料的仿生也具有良好应用前景。所谓智能仿生材料，主要指的是具备相似生物组织功能的仿生材料，该类仿生材料的合理应用，能够减轻桥梁结构自重，并具有良好的附加功能。具有良好自洁性能的仿生材料能够保证景观桥梁长时间保持整洁。为了保证仿生建筑学在景观桥梁设计当中得到更好运用，设计人员要特别注意以下问题：第一，加强桥梁细微之处的设计，例如，针对景观桥梁桥面、色彩与灯光装饰等部位，合理运用仿生建筑学理念，在桥面铺装防滑板块，更好地体现出人文关怀，并加强色彩搭配，保证桥梁和周围的自然生态环境更加协调。第二，采用新型技术，为了保证结构复杂的生物模型转化成与之相对应的数学模型，运用计算机技术特别关键，人机界面能够帮助设计人员更加全面地了解设计方案内容，设计人员可结合人机界面，获取有关设计数据，了解景观桥梁和周围生态环境的协调性。

结语

综上所述，景观桥梁的功能已经超越了桥梁简单的跨越和交通属性，景观和观赏性成了桥梁设计的主体，景观设计在桥梁设计中地位愈来愈高。为实现景观桥梁的稳定、可持续发展，应在保障桥梁一般性能有效发挥的基础上，不断创新景观桥梁设计的理念和技术，运用仿生学理论、地域性理念和整体性理念，融合现代化的桥梁设计、建造工艺和技术，打造具有时代特色、民族特色、地域特色，兼具景观性与审美性的与自然、人文社会和谐统一的景观桥梁建筑模式。

参考文献

【1】齐伟杰.城市桥梁的景观设计现状与发展[J].交通世界,2017(14):100-101.

【2】宋福春,王厚宇,马梓乔.基于地域文化的景观桥梁美学设计[J].公路,2019(3):182-186.

【3】戴丽,许杰.景观桥梁的创新设计方法[J].绿色环保建材,2017(5):98-99.