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爱斯基摩人的冰屋(爱斯基摩人的冰屋原理)

门窗网2024-03-29 07:42:46341

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爱斯基摩人本来生活在西伯利亚,但由于那里食物匮乏,迫使他们不断地向世界各地迁徙。其中一部分人迁徙到了北极圈,依靠捕鱼为生。在酷寒的冬天,由于气温极低,帐篷无法御寒,所以他们建造了有名的圆顶冰屋用来保暖,迁入地下居住。可是冰是冷的象征,一提到它,人们就会不寒而栗。那么,爱斯基摩人的冰屋是怎样起到保暖防寒作用的呢?难道不会越住越冷吗?

为什么爱斯基摩人的冰屋室内温度达到20℃也不会融化呢?

爱斯基摩人的冰屋

爱斯基摩冰屋又称雪屋,是爱斯基摩人发明的独特居住建筑,雪屋是用各种规格的冰砖垒砌而成的。在冰屋里,一般储藏有相当数量的日常食物,比如面粉、茶叶、鱼、麋鹿肉和海兽肉等等。在冰屋的最深处,有一块用冰筑成的高台,这就是爱斯基摩人的床榻。他们休息、吃饭都在这张用冰做的床台上,却不会把人冻坏了。

从工程学的角度来看,冰屋的结构着实令人惊叹,因为这些由冰砖制成的房屋在室外温度为 -40℃,而室内温度可高达 20℃ 的环境下居然不会融化。

这些建筑都有哪些不为人知的秘密呢?这就是今天我们要聊的话题。

为什么爱斯基摩人的冰屋室内温度达到20℃也不会融化呢?

爱斯基摩冰屋

在北极圈内,有取之不尽的冰,又有用之不竭的水。每当冬天到来之前,爱斯基摩人都要建造冰屋。他们就地取材,先把冰加工成一块块规则的长方体,这就是“砖”;用水作为“泥”。材料准备好以后,他们在选择好的地方,泼上一些水,垒上一些冰块,再泼一些水,再垒一些冰块;前边不断地垒着,后边不断地冻结着,垒完的房屋就成为一个冻结成整体的冰屋。这种房屋很结实,被誉为爱斯基摩人的令人羡慕的艺术杰作。

众所周知,冰是热的不良导体,能很好地隔热,屋里的热量几乎不能通过冰墙传导到屋外,而室外的低温又能对冰屋起到很好地凝固和保护作用。事实也是如此,冰的良好隔热性和外面的低温共同保证了冰屋墙壁不会融化,而且外面越冷,墙壁可以承受的温度就越高。

此外,冰屋内额外的水分会凝结在冰墙上,形成额外的冰层覆盖在墙壁上,这不仅保护了建筑物免受热量侵蚀还能使冰屋内的空气保持干燥,让冰屋墙体更加牢固。

为什么爱斯基摩人的冰屋室内温度达到20℃也不会融化呢?

爱斯基摩冰屋

冰屋一般修建成圆形,且入口紧贴地面,并向地下挖一个通道抵达室内。怎么理解呢?也就是说,要进入室内,您需要向下爬过隧道进入屋内。

那么,为什么要这样设计呢?

物理学告诉我们,暖空气上升冷空气下降,所以热量不可能从这个入口隧道离开冰屋。而圆形的建筑设计是为了让冰屋与环境的接触面积尽量减小,面积越小保温效果越好。因为一个具有最小表面积的冰屋就是一个球状体。

半球形的冰屋从外表看很像一口大锅扣在地上,或者像一个小小的蒙古包。最大的冰屋地面直径只有七八米,小的则只有两三米。对于1~3个人居住来说,这么大小的建筑足够了。

为什么爱斯基摩人的冰屋室内温度达到20℃也不会融化呢?

爱斯基摩冰屋的堆砌方式

爱斯基摩人是游牧民族,因此冰屋也是临时住所。一个有经验的爱斯基摩人可以在 45 分钟内用雪建造这样一座房子。为了使冰屋足够牢固可靠,他们会把冰块用螺旋状的方式堆砌成墙并在墙体上留下一个小洞或一个小窗户来用来释放室内的烟雾。

由于冰屋结构密不透风,能够把寒风拒之屋外,所以住在冰屋里的人,可以保暖并免受寒风的袭击。正因为如此,冰屋内的温度甚至可以保持高达 20℃以上的温度,这相对于-40℃的屋外,要暖和得多。此外,为了保持冰屋内的温度,爱斯基摩人会在特殊的碗中燃烧大型动物的脂肪,就像我们生活中用蜡烛一样。

为什么爱斯基摩人的冰屋室内温度达到20℃也不会融化呢?

任何冰都可以制造冰屋吗?答案当然是否定的。冰屋不是用任何冰都可以建造的,而是先用压缩的雪制成冰块,再从中切割出合适的冰块来堆砌冰屋。

在我们生活的绝大多数城市里,不可能有这么酷寒的冬天,也找到如此厚的积雪。所以你不可能建造一个完整实用的冰屋。


(本文完结)

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