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积木在土木工程领域可显身手
2021-12-01 16:21:01   来源:《中外玩具制造》杂志   作者:肖咏健   


近年来,原本在低龄市场竞争激烈的拼塑型积木不断向“大童”群体拓展,其中土木工程专业设计工作者对拼塑型积木就有独特的需求,国内外不少积木企业也看到了专业领域市场的悄然崛起并开始涉足。如乐高21050 Architecture Studio建筑工作室拼塑积木就是面向以建筑设计行业为主的成年人。该系列市场定价偏高,但购买该系列的客户多是20岁以上收人较高的建筑行业工作者。因为刚需,故该系列获得众多建筑设计者青睐。


拼塑积木的土木工程应用潜力


拼塑积木与土木工程在建筑原理上有相通之处。拼塑积木本身的优势可对土木工程某些固有缺陷进行弥补。土木工程是专业性强,学科交流性较差的学科领域。对于缺乏理论力学、材料力学、结构力学等专业知识背景的初学者或非建筑专业人员,想一目了然理解某项工程建设原理、进度或宏观感知把握整个项目是非常困难的。而对于专业土木工程设计工作者而言,其设计重心主要集中在结构安全性、外观艺术性和经济适用性。但是专业人员使用的设计程序重点在结构验算上(如下图所示),一般施工人员很难看懂验算过程,模型外观在建模过程中往往非常粗糙。而再结合上外观艺术性的施工图设计方案,其设计内容都在平面纸张上,直观性较差,非专业人员同样难以理解,这样加剧了土木工程学科的闭塞性和学习难度。拼塑积木在土木工程外观模拟上具有极大优势,可以将外观粗糙、晦涩难懂的力学计算模型改成精细直观的拼塑模型。

因此,在国内外高等院校土木工程专业教学中,积极采用拼塑积木将对大学生群体学习掌握专业知识,培养学习兴趣,理解房屋建筑与其他钢筋混凝土结构有很大帮助。

拼塑积木潜在广告效益很大。以哔哩哔哩动画为例,很多视频工作者以拼塑积木专栏为噱头,创造了很多震撼人心的优秀视频。这些视频播放量高达百万以上,大部分都是18岁以上的成年观众。某视频以拼塑积木为基础还原哈尔的移动城堡这一经典动漫建筑并获得189.4万的播放量,这也证明了大童群体对拼塑积木的潜在热爱与拼塑积木本身巨大的广告效益。

大龄工作者群体独立消费能力高,以企业为代表的群体消费能力更高。在土木工程领域中,项目部、销售部等部门往往对施工项目展览有一定刚需。项目部需要对非专业领域上级领导进行成果汇报,销售部门可能需要对客户进行建筑模型展览。传统建筑模型的广告宣传效益远不及拼塑积木带来震撼。

以具体工程项目为蓝本,定制拼塑积木设计方案,是一个潜在的未来市场。通常而言,施工单位或业主单位具备大量资金,在有展示宣传需求的部门,制造某个工程项目的拼塑模型可能是比较诱人的展览方案。根据工程项目难度和规模不同,定制模型的设计方案本身价格就比较高,而拼塑积木零件原材料购入价格可能更高。这样的价格普通消费者较难承受,但对于企业而言是可承受的。对于积木生产商或项目投标单位而言,与有需求的工程企业进行贸易带来的单笔利润是非常可观的,同时工程企业也能获得其想要的广告效应和宣传效果。


拼塑积木在桥梁工程中的应用


在桥梁工程领域中,技术成熟的配套零件种类大概有20万种。五花八门的零件在功能上与拼塑积木很类似。很多积木零件或组装结构完全契合结构力学知识与桥梁工作原理。例如铰链、传力构件、受压构件等等。桥梁知识初学者完全可以揣摩实体构件模型的工作原理,而不是枯燥的在演草纸上苦涩的学习。因此,在土木工程教育上,很多看似深涩难懂的抽象知识,在实体模型帮助下更便于理解。

以云南省“十四五”规划在建桥控制性桥梁工程的真实案例,介绍拼塑积木的应用实例。该桥梁由云南省交通规划设计研究院出图设计,桥梁结构非常复杂,为五跨一联连续刚构桥,主桥跨径达660m,最大墩高164m。为达到良好的展示效果,乐高公司提供了该桥梁拼塑设计方案。

以边跨桥梁模型为例,主要难点在保持原设计外观、保持比例尺、模拟真实桥梁的受力状态、保留原设计细节、尽量考虑拼塑积木零件受力特点等。科学的模型近似是保持原设计外观的重要步骤。在模型中加入冷却管细节变得更加真实和便于展览(如上图)。

大量的积木构件悬空于高空,依靠上部结构内部强大的咬合力满足结构安全。最终该边跨桥梁结构全长166.92cm,高度59.52cm。整体桥梁将达到667.68cm长,最大高度为177.60cm,桥面宽度为18.72cm。最终拼塑设计方案定价8000元左右,零件采购费用由业主方提供。

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Midas Civil土木工程软件建立的桥梁模型


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承台注浆孔与冷却管示意图


土木工程推广积木的难点与建议


目前,拼塑积木在土木工程中的应用比重极低。应用相对稍多的场合,一是高校教育中充当教具;二是热爱工作,具备一定经济实力的少数爱好群体有收藏需求。造成拼塑积木在土木工程中推广受限的最主要原因是大龄群体对拼塑积木产生了根深蒂固的玩具形象认知,大部分成年人在观念上认为积木是给孩子玩的玩具,没有正确认识到积木是一种工具而不仅是玩具的特殊性质。优秀的拼塑建筑是艺术品,对个人的文化意义非常巨大。另一个原因是,拼塑积木在土木工程领域看来是缺乏科学严谨性的。虽然拼塑土木工程作品的研究重点是外观近似与功能近似,但还是很难被主流学术认可。

基于本文分析,笔者提出一些在土木工程领域推广拼塑积木设计的建议:

1.向各方强调拼塑土木工程作品具备艺术品的性质,而不仅仅是孩子的玩具。

2.若面向市场销售,可尽量提高产品的适龄年龄,甚至暗示其适宜人群为土木工程在校学生或工作者并做好宣传。

3.强化土木工程拼塑积木的教育意义与科学性,突出产品的外观真实性,弱化拼塑积木固件结构薄弱的缺陷。

4.积木生产商经销商积极联系专业视频博主或积木爱好群体,宣传或参与创作高品质震撼力强的拼塑工程作品。


结语


拼塑积木应用价值远远超出玩具的范畴。在土木工程领域,其强大的土木工程学科教学意义、项目展览意义、广告效益意义都超过了原本小小积木块本身的意义。拼塑积木在土木工程项目中具有传统工程设计欠缺的艺术性,是一件艺术品,也是工程企业对外宣传展览的一张名片。潜在的附加价值将给拼塑积木供应商与土木工程相关企业带来双赢。未来拼塑积木相关企业可注意积木针对私人、针对特殊需求群体的定制设计市场发展变化情况。其中的利润弹性空间很大,其附加价值更大。

在土木工程行业中,每一幢高楼、每一座桥梁、每一个商铺,其背后的企业团队或者私人老板都有可能是具备巨大消费潜力的买家。对于积木设计师而言,用心做好每一个客户心目中所想的拼塑艺术,则是设计师最大的追求。


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