跨界交融诠释不一样的美——广州海心桥设计思考

海心桥是广州第一条跨珠江人行桥，位于广州珠江新城CBD核心区广州新中轴线西侧，北接二沙岛艺术公园，南连广州塔北岸，是珠江两岸慢行系统的重要组成部分。人行桥采用中承式曲梁斜拱结构，主桥跨度198m，桥面全长488米。主拱向东倾斜10度，高56m，矢跨比1/3.4。主梁中跨宽15m，主梁平面延续新中轴曲线设计，融入城市肌理，桥面采用分幅设计，便捷联系各向人流。它是世界上跨度最大、桥面最宽的曲梁斜拱人行桥。项目从2020年5月开始施工，到2021年6月完工。

在设计的全过程，建筑师团队通过在规划、造型、色彩等专业知识的背景，完成了包括总体规划、造型设计、建筑与外装饰面、景观工程、泛光设计、智慧桥梁等专业的设计内容。

本文以广州海心桥为例，探索了建筑师在与市政工程师合作的桥梁基础设施项目中发挥其跨专业的知识背景，在跨学科视野下从规划、建筑、景观、文化等角度提出一系列的设计策略，在造型、信息化、人性化、艺术性等实现了理念与技术上的创新成果，为桥梁基础设施的设计与建设的跨学科创新提供新思路。

海心步行桥连接珠江两岸，位于城市轴线之上，是广州最重要的核心景区。建筑师团队基于建筑学跨专业知识背景，认为它的定位应该超越普通的桥梁，建筑师团队与桥梁工程师及景观设计师团队从城市规划、公共空间、景观以及文化的跨学科视角来考察这个项目，并从中找到创新的契入点——它不仅仅是一座桥。

广州城市中轴被珠江割裂，两岸缺乏直接的步行联系。海心桥平面打破常规被设计为一道弧线，这是因为广州的中轴线轮廓就是以曲线为特征的，桥面以曲线形态联系南北，可以更好地尊重城市轴线的空间秩序，融入两岸现有步行系统。

图1 海心桥以曲线形态连接广州南北轴线

海心桥北侧的花城广场被誉为广州的城市客厅，建筑师团队希望海心桥能设计为一个能够承载城市的活动、充满活力的场所。

在海心桥完工后，截至2023年4月22日，海心桥自开通后累计接待游客共计7199352人次，平均每日10793人次，其中最大峰值出现在2022年2月4日，人数高达30347人次。海心桥开通后成为了广州旅游、休闲的重要打卡点之一，并与两岸联动，激发了城市活力。

图2 桥面成为城市客厅的活力场所

桥面通过分幅形成通行与休闲两种步道——东侧被设计为主要的休闲观景区，桥面设置观景平台与休闲坐阶，结合易维护的轻质绿化，构建容纳休闲漫步、健康运动、旅游观光等多种活动的复合场所。而桥面西侧被设计为主要通行区，弹性耐磨的铺装材质满足快速通过、自行车推行以及健康运动功能。这里还设有遮阳雨棚，可实现全天候、风雨无阻的舒适通行，营造人性化行走体验，还可以观赏日落。

海心桥的平面被设计为一道弧线，也是出于景观体验的考虑。弧形的桥面形成朝向珠江核心景区的环视观景面，走在桥上视角不断变化，近中远景层次丰富、形成步移景异的体验，尤其是站在桥的中心位置，桥拱形成一个广州之眼的景框，将包括广州塔、东西塔在内的都市美景尽收眼底。同时，从被看的角度，桥形曲线优美、轻盈通透，既能够避免对珠江视线通廊的遮挡，与都市天际线和谐相融，使桥成为珠江新城核心区的最佳女配角。而简洁柔美的桥身曲线，与浪漫的滨水环境及音乐岛主题契合，以独特造型打造珠江上的羊城新景。

海心桥造型设计概念为“琴鸣绢舞、岭南花舟”，它的桥面曲线吸取粤曲“水袖飘绢”的形态特征，桥拱融入“岭南古琴”的造型元素，在现代造型中融入岭南文化意象。桥面景观以“岭南花舟”为主题，融入岭南特有的水上花市场景中的“花舟”元素，通过现代、抽象的语言传承了传统与地域的文化元素。

而珠江沿岸是广州举办重大市民活动的首选地，也是体现岭南生活特色的重要舞台。海心桥建成后可承载传统节日庆典，结合观端午龙舟、赏国庆烟花、春节桥上花市等活动，打造岭南文化新名片。设计团队也策划了更多的创意新时尚，如结合无人机与广州灯光节，融入更多的城市文化活动功能，共同描绘新时代语境下的珠江上河图。

图3 桥面成为各类城市活动的承载空间

在项目设计之初，联合设计团队就希望能突破现有市政桥梁的框架，共同提出了一系列的创新理念与设计目标。而在项目设计与实施过程中，这些创新性理念没有可参照的经验，最终有赖于跨专业团队的不断摸索、通力协作，实现了一系列的设计创新成果。

海心桥是广州首个以智慧桥梁理念设计的人行桥。桥上的视像识别系统，能够识别桥上的人流量与行为，在出现拥挤等危险情况时可以及时预警管控，也可以识别出行人的危险行为，及时通报安保管理人员介入。此外，桥上也设计了一套二维码信息系统，手机扫码之后可以进入到海心桥的信息系统，可以提供旅游信息、智慧导览以及科普教育等服务。

图4 信息桥梁概念图

海心桥采用全三维曲面的造型，桥上除了拉索之外，主要线条几乎没有一处是直线，这在特大桥梁中是非常罕见的。为了实现技术上的突破与创新，两个合作设计团队投入了极大的努力，单为了实现造型的优化，建筑专业团队建了两百多个模型，结构专业计算了两百多次，合作团队最后形成了总共上千个数据模型。此外，桥身立面4000多块幕墙，桥腹几百块肋板，没有一块是相同的，这些都为设计与建设带来了极大的挑战。合作团队通过一轮又一轮的设计、复核、测量、修正，将项目当作一个艺术品来打造，在工艺上精益求精，克服了非常多的技术困难。

图5 三维曲面造型示意图

为了应对广州炎热多雨的气候，桥上设置了遮阳雨棚，可以实现全天候、风雨无阻的舒适通行，桥面还通过清凉喷雾以及立体绿化来调节夏季的微气候。桥面设计了可供歇息的休闲坐阶、避免高光反射的幕墙表皮，避免光源直射眼睛的泛光设计等人性化的措施。桥上还采用无障碍坡道、地面防滑处理，花坛倒圆角防磕碰设计，加以温润的栏杆实木扶手,提供对残障人士与儿童更友好的使用体验。

海心桥采用了绿色桥梁的设计理念，注重低碳节能设计。首先，桥梁衔接二沙岛自行车道，鼓励绿色出行。其次，桥上设置光伏雨棚，可为航标灯等桥上设施供能。雨棚上的雨水被搜集用于花池灌溉，架空地板加快带走热量。此外，桥梁建造所需的大部分材料为可回收再利用材料。采用钢材、铝、碳化木、不锈钢等可回收材料作为主要建造材料。

图6 绿色桥梁设计示意图

海心桥是世界上跨度最大、桥面最宽的曲梁斜拱人行桥，桥梁结构专业团队在设计中也采用了一系列新技术、新材料，在多个课题上实现了技术创新。主要包括：桥面以下拱肋外设置10cm超高性能混凝土（UHPC）层，提高防水保护能力并增强拱肋局部刚度与抗船撞性能；桥梁采用TMD阻尼器，减少桥面人行导致的振动问题，提高行人舒适性及安全感；使用精细化的局部设计模型攻克拱脚与拱座、承台固结及拱梁固结等复杂结构节点，等等。

包括桥梁在内的基础设施具有巨大的尺度、地标式的体量和永久特征的设计年限，使其产生强烈表现性的形象和具有改变周边环境特征的能力。基础设施类也形成了自有的空间与容纳公共活动的能力，具有成为公共空间的特征与潜力。同时，除了使用功能之外，在社会、文化、艺术等方面蕴藏着巨大的潜力，使其具有提升城市活力的巨大潜力。在这个背景下，基础设施都市主义成为了西方建筑学的热点课题之一，它认为基础设施与城市空间的演变具有相互影响的内在联系，基础设施可以激发或改变城市中的行为、激发城市活力，而建筑师可以利用其擅长的空间策略应对基础设施问题，可以实现更新城市、激发活力的目标。

以广州海心桥为例，建筑师可以发挥其跨学科的优势，参与到基础设施类工程的设计。建筑师在项目概念设计阶段，通过其跨学科的知识背景，在结合传统结构、交通专业视角的基础上，融入更多规划、建筑与美学的思考，为桥梁设计带来更丰富的创新内涵。使项目更好地融入城市整体，可以改变基础设计消极的形象，探索其作为城市地标与公共空间的可能性，也可以利用其空间，容纳城市的公共活动、赋予景观与人文属性，创造具有活力的城市公共空间。而在项目实施阶段，建筑师通过在景观细节、人的体验以及形态控制方面上的专业优势，为项目高品质建成起到更的控制与支撑作用。

因此，建筑师团队的介入，并非否定市政桥梁结构工程师的作用，相反，建筑师基于跨专业的视角，提出更多具有挑战性的想法与创新的构思，不但能促进桥梁与结构专业提出更极致的解决方案，同时，在各自学科的边缘上通过合作实现更具创新性的成果。

桥梁基础设施创新可以促进城市更新、激发城市新活力。广州海心桥建成后，为城市带来一系列的积极意义。首先，海心桥成为一条缝合广州南北轴线的纽带，与珠江两岸的重要景点、设施一起交织成滨水热点网络。据统计，海心桥开通一年中人流量超过300多万，周边公共场所客流及营业额相较往年同比上升超过20%，为周边社区创造了活力与效益。同时，在预约限流的管理下，海心桥晚上每小时仍然有近2000客流，它成为了珠江上新的网红打卡景点和市民喜爱的城市聚会空间。最后，海心桥不单以柔美、独特的造型，融入广州核心景区，还成为了广州节庆活动的重要举办地，已成功在桥上举办了广东国际青年音乐周、乞巧节等活动，使它成为广州一张新的城市文化名片。

建筑学本身就是一个综合学科，建筑师团队基于建筑学跨专业知识背景，利用其擅长的空间设计技术，积极参与城市基础设施的设计。期待桥梁基础设施在更多的跨界合作中，可以实现更多的创新，营造更多的城市活力场所。