结构中见艺术——桥梁工程融合艺术设计发展“之势、之需、之路”

当前，世界百年未有之大变局加速演进，我国发展进入以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的关键时期。

交通运输是国民经济中具有基础性、先导性、战略性的产业，在推进中国式现代化进程中，交通运输发展面临着新的任务和要求，要发挥重要的支撑保障作用，全力为推进中国式现代化发挥新作为、作出新贡献。

其中，桥梁设计与建设必须不断探索大跨径结构和整体创新，围绕科学技术前沿与传统文化内涵的融合发展，通过构建中国特色的桥梁工程与艺术设计融合整体设计的体系，开展融合美学创意和结构创新的集成设计，提升桥梁工程建设的文化软实力和文化输出水平，服务新时代交通建设和“一带一路”沿线国家地区。

发展之势

2021年，习近平总书记在清华大学视察时提出：“要发挥美术在服务经济社会发展中的重要作用，把更多美术元素和艺术元素应用到城乡规划建设中，增强城乡审美韵味、文化品位，把美术成果更好服务于人民群众的高品质生活需求。”这一重要论述阐明了科技与艺术的关系，为推动科技与艺术的融合创新指明了方向。

随着改革开放不断纵深推进，各行业领域进入新时代发展，技术创新和设计创新融合向更高质量、更高效率、更高水平迈进。中国国力逐渐强盛，中华民族正迈向更璀璨的文明时代。中华传统文化以其优秀的内涵、丰厚的底蕴和历史沉淀，将通过经济社会建设中的交通基础设施、现代工程产品、工业产品、文化产品等不断的被传承与创新转化，创造更多的奇迹和更大的价值，造福人类社会。因此，高质量发展是必然的趋势。

桥梁作为交通基础建设的重要组成部分，是国家综合实力、文化自信的象征，更是城市品质、区域形象的重要内容。而桥梁艺术设计是提升桥梁整体品质的重要手段。在全国广泛的交通基础、市政工程等设计、建造及升级的过程中，注入文化内涵和艺术设计，可有效提高交通艺术设计品质，提升桥梁及交通基础设施在社会经济中的聚力，满足社会对环境艺术、美好生活的精神需求，满足人民“美好生活”的向往，促进我国“桥梁大国”向“桥梁强国”、“交通大国”向“交通强国”转变，进而树立我国工程设计的国际影响力。

在笔者及团队看来，行业应重视基于中华传统文化的传承创新、中国设计体系的构建。在交通基础设施、交通场景产品设施的设计中，深入挖掘所在地域的文化内涵，通过“少即是多”的简约形式，挖掘交通工程的人文艺术价值。同时，依托大型交通设计单位产学研合作项目、学术研讨和高层次人才培训班等系列载体，丰富文化艺术应用的体系化、风格化发展，打造交通艺术设计行业先锋。

发展之需

我国的公路铁路桥梁总数超100万座，成为世界第一桥梁大国。多地仍处交通基础设施建设快速期。我国交通基础建设在结构、安全、实用等技术方面已经是世界水平。特别是近年来，中国的桥梁工程设计项目屡屡荣获国际奖项，这表明我国桥梁工程设计进入世界前列。

桥梁是一个综合性的工程产品，结构工程是重要的基础。同时，桥梁也是重要的地标交通设施，在当前高质量城乡建设、高品质美好生活的背景下，桥梁的整体景观艺术美学、文化传承与设计创新等方面，越来越受到建设投资单位和社会关注。

当前，由于建设目标要求的片面化、传统桥梁设计体系侧重差异，我国部分桥梁设计和建设水平与高质量高品质仍有差距。以往桥梁景观美学、桥梁艺术创意甚至存在简单抄袭、图案复制的情况，对桥梁文化创意和造型表达还缺乏整体竞争力，在一定程度上影响了“美好中国”建设愿景。甚至有的景观型市政桥梁的创意设计存在依赖国际知名设计公司情况，也就是我们通常所讲的“卡脖子”问题，阻碍了我国创新与设计的整体提升。由于以往人才培养体系的侧重差异，以往桥梁工程设计人员在整体的实际工程设计项目设计时，缺乏文化创意转化的美学素养和精细化设计的方案推演能力。行业内也缺少同时具备桥梁工程背景和艺术创意设计能力的综合型人才。在我国交通行业品质高质量发展和国际化竞争的背景下，加强桥梁融合结构工程和艺术创意的整体设计，提高桥梁设计人员的工程与艺术设计整体素养，提升交通文化自信、设计自信，具有明显的紧迫性和广泛需求。

改革开放以来，我国交通工程建设取得了长足发展，中国现代桥梁设计和建设，也经历了不同时期。在面对新的国际竞争和国内发展需求，以桥梁为代表的交通基础设施建设，将进入结构工程与文化艺术融合设计的新阶段。

发展之路

我国现代桥梁工程的设计和建造体系较为完备，但由于以往评价和关注更多地侧重在结构的安全、耐久、实用、经济方面，对桥梁整体的美学构建、艺术设计关注不多，因此设计理论和方法更侧重对结构的考虑。随着我国社会经济发展进入新的时代，交通建设向高质量建设、高品质设计建设发展，特别是对桥梁的整体构造美学和艺术品质提出了新的要求，桥梁工程与艺术融合设计的理论和方法需要进一步完善和补充。

艺与工相融设计理论建构

2022年底，我国高等教育学科目录作了最新的调整，其中将“设计学”“国家安全学”“集成电路科学与工程”等列入新的“交叉学科”门类。新的“设计学”可以授予“艺术”，也可以授予“工程”学位。这是非常重要的发展信号，在人才培养、理论研究、设计实践等方面，设计将成为“艺术”“科学”之外的“第三”思维，或成为两者融合发展的重要桥梁。

理论内涵上，将艺术设计理论与方法融入桥梁工程设计创新体系，在理论和应用研究厘清了跨学科跨专业协同设计的条件、时机和相互作用，揭示基于桥梁结构可行性与美学设计创意性相统一的设计原理，促进创新设计融合，指导我国优秀传统文化和艺术设计在大型桥梁等建设工程项目的探索实践，推动桥梁工程建设的文化内涵和艺术性表达，拓展艺术设计理论研究领域，丰富艺术学、设计学的学术范畴和理论体系。结合历史、文化等综合性视角，从理论层面将大型工程中的文化性、艺术性、设计性、工程性进行关联研究，促进艺术与工程在思维、方法、过程、应用的融合创新。

未来，我国桥梁整体设计理论和方法体系的构建需融入艺术学、设计学的文化意象表达、大型工程造物观、设计方法论的内容，通过桥梁本体结构工程构建美学造型，以简约艺术手法提升设计品质，促进文化艺术在桥梁大型构造的工程转化，促进文化传达功能与具象艺术形式的设计关联，推动艺术设计在交通桥梁领域的品质提升和创新引导，提升文化软实力。

图1 桥梁与艺术融合设计线路图

方法建构

在世界现代设计和设计教育发展的历程中，德国包豪斯学院是重要的现代设计教育起源，其倡导的现代设计体系是强化艺术与技术结合、艺术与工程融合，在工业设计、建筑设计、平面设计等具有重要影响。这种教育理念和方法造就和培养了一大批现代设计大师，其中包括卡拉特拉瓦、勒·柯布西耶、瓦尔特·格罗皮乌斯、贝律铭、迪特·拉姆斯、靳埭强等。

包豪斯现代设计理念讲求艺术与技术相结合、内在功能与外在形式相统一，以更少的造型语言表达设计内涵。作为包豪斯学院的最后一批学生，德国卡塞尔大学终身教授、国际知名创意设计专家马蒂亚斯教授就指出，包豪斯设计理念正是中国古代先贤们所倡导“大道至简”“大象无形”的造物思想。这种设计思想与桥梁工程设计所追求的目标不谋而合，将其融入大型桥梁设计过程，基于结构可行性，运用简洁形式对桥梁艺术造型和整体景观进行创意和设计表达，构建具有桥梁力与美相融合统一的设计逻辑和实践路径，将开创性地形成桥梁工程的新体系、新方法、新路径，通过不断的工程实践，将有效提升我国桥梁工程与文化艺术融合，提高我国当代桥梁创新整体表现力和文化软实力，增强我国桥梁整体设计的自主创新。

图2 桥梁工程与艺术设计方法体系

数字化融合设计

大型基础设施结构工程是内在的功能，工程师根据不同地质条件、建设要求、构造体系、材料形式和连接方式等，提出基本的结构方案。在融合文化艺术和审美需求下，其外在形式具有可塑性。工程设计团队在结合力学结构体系和艺术创意的过程，通过反复推敲和论证两者之间的平衡，保证既有工程可行性又具有耐久的美学品质，这是一个复杂的求解过程。基于计算机辅助的数字化智能化设计是重要的融合技术、方法和手段。数字化设计将艺术创意应用于文化理念表达、桥梁创意推演、工程可视化和交互评价，应用于交通设施桥梁景观艺术美学构建，凸显设计学科的跨界跨专业创新聚合作用，提高桥梁艺术与工程融合的设计效率。数字化、智能化的融合设计手段，实现抽象艺术创意与具象工程载体的快速融合和全过程配合，利用数字化手段提高交通设计美学与工程结构的综合设计评价、交互性评价和方案推演。

建议的桥梁工程设计路径

桥梁整体工程设计是一个复杂的过程，需兼顾理性逻辑和感性发散的思维，在初设和细化设计阶段，侧重点也不同。这与工业设计、汽车设计的设计体系设计方法具有近似性。为实现桥梁结构工程与美学艺术创意的互通融合设计，可从创意源起、工程边界、艺术引导、快速设计、方案迭代、细化表达的桥梁工程设计过程从以下几个方面展开。

（1）设计输入：根据桥梁地形、设计条件、基本投资预算、周边环境发展及建设意向目标确定基本桥型。

（2）创意设计：由艺术设计力量开展系统调研，凝练创意理念定位和基本语意，进行初步的艺术创意；形成创意方案和快速数字化模型后，由工程设计人员进行基本尺寸和设计界限的初算评估，形成基本方案。

（3）融合设计：由创意设计人员进行细化方案构思与工程可视化设计，对整体轮廓、形态、比例、型面进行次序化梳理；完成的设计方案由结构工程进行详细的结构验算与可行性、经济性分析，并进行反复研讨。

（4）细化设计：确定细化设计方案，构建细致设计方案模型，进行精细的多形式艺术化表达；工程师则根据细化方案生成工程数据，进行工程结构细化设计与施工方案设计。

（5）设计表达：利用数字化手段，对桥梁设计方案进行静态、动态的设计呈现，围绕桥梁工程项目整体的内涵转述和设计面向，结合完成桥梁方案设计和艺术化呈现。

图3 设计草图提高方案推演效率

图4 三维可视化手段有效提高设计精准度

适应新职业要求

培养复合型人才

为响应强国战略高建设交通强国，我国交通建设、桥梁工程建设项目向高品质、集成化、数智化发展，未来需进一步强化科技、人文、工程的融合，强化艺术设计与交通工程的学科交叉，以人为中心、以服务美好出行为目标。因此，以往桥梁土木工程设计的职业需要融入更多的人文和审美素养，对职业提出了新的要求，设计团队、设计人才向复合型、综合型转化。具有工程基础和艺术审美素养和综合设计能力的设计团队和设计师将是未来人才趋势。

面向新的职业要求，围绕复合型人才培养，探索交通桥梁工程价值与人文价值相融、工程逻辑与艺术思维结合、工程技术与艺术创意协同的理论与实践体系。随着我国新时代交通工程建设进入高质量发展，复合型人才精准对接行业需求，有效解决传统路桥工程建设的人才培养的结构性矛盾，将文化艺术思维和理念融入新时代交通建设之中，为我国交通强国、美丽中国建设注入创新力量，为中国交通产业走向世界提供支撑。

本文刊载 / 《桥隧产业》杂志

2024年 第4期 总第58期

作者 / 李伟湛 曾强 吴曦

作者单位 / 重庆交通大学艺术设计学院

编辑 / 王硕

美编 / 赵雯

审校 / 李天颖 王硕 廖玲

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