因紐特人舊稱愛斯基摩人,多居住在北極圈內的格陵蘭島、美國的阿拉斯加和加拿大的北冰洋沿岸,他們世代生活和居住在這裡至少有4000多年曆史了。
北極地區天氣酷冷,終年只有很短的時間氣溫高過0℃,冬天是漫長、寒冷和黑暗的,每年從11月開始有近半年時間處於極夜的黑暗中,溫度會降到-50℃左右;到4月天氣慢慢轉暖,冰雪逐漸消融,此時進入極晝。當然有些地方終年積雪不化,因為在北極太陽永遠升不到高空中,即使在夏季,太Sunny也是以低角度斜射下來,並穿過厚厚的大氣層才到達地面,因此太Sunny的熱量已所剩無幾,而且部分又被冰雪所反射。面對惡劣的氣候,勤勞勇敢的因紐特人就地取材,採用一種原始方式建造了奇特的圓頂“冰雪屋”,以抵禦凜冽刺骨的暴風雪,度過漫漫寒冬。
在漫長的嚴冬裡,因紐特人的冰雪屋內通常點著海豹油燈,供照明和取暖,有的還在盆狀岩石中點燃海豹油篝火取暖。雖然屋內有火,但熱量不會將冰雪屋融化。剛開始時,熱量能夠將雪磚表面融化一些,但僅一小薄層而已,隨即就慢慢凍結成一層光滑結實的冰殼,火的熱量再也不能融化冰殼及冰殼外的雪磚了,據不少北極探險家報道,這種傳統房子即使屋外氣溫達到-50℃,屋內的人卻可以不穿毛衣。
我們知道熱傳遞的方式有:對流、傳導和輻射,冰雪屋的保溫防寒作用可以從這三種方式來解釋。冰雪由於中間存在著導熱性很差的空氣,因此冰雪是熱的不良導體,能很好地隔熱,屋內的熱量幾乎不能透過雪磚傳導到屋外。正因為雪的導熱性差,中國東北地區的獵人也有類似經歷,他們在雪地上挖個坑,把挖出的雪堆積在雪坑周圍,然後在雪坑裡過夜,既防風又暖和。
其次,進入冰雪屋的長長通道低於屋子,入口處掛著獸皮,這樣可擋住刺骨的冷風,減少屋內外空氣的對流。通道從兩方面保持室溫:①由於通道口小又在雪下,因而風、冷空氣不能自接進入屋內。②由於採用低通道入口,暖空氣向上聚集,在出入時大大減少屋內熱量的散失,使熱量不易傳出屋外。我們知道氣體的對流特點是伴隨有大量物質分子的定向運動一一熱的流體向上運動,冷的流體向下運動。比如把手放在火上立刻感到有溫暖的氣流上升;可以看到掛在火爐上的布條,由於上升氣流的影響而飄動起來。冰雪屋利用對流的這一特點,不僅屋內的熱量不易散失,而且屋內因冷熱空氣對流而暖和起來。有些冰雪屋內壁掛滿獸皮,進一步提高了保暖性。
第三從熱輻射可知,表面黑暗粗糙的物體不但能迅速和大量地吸收來自輻射的能量,而且也能迅速和大量地輻射出能量。冰雪屋內壁光亮的冰殼能夠把輻射出去的熱能反射回來,阻止屋內的熱量向外擴散,保證了屋子溫暖。
最後,由於冰雪屋牢固結實不透風,強勁的寒風吹不透它,所以在裡面的人可以免受暴風雪的襲擊。
由於冰雪屋儘可能把熱傳遞的三條途徑阻擋住,所以儘管屋外冰天雪地,寒風凜冽,而屋內卻溫暖舒適。
建造傳統圓頂冰雪屋需要一定的技巧,它不光要求防風保暖,幫助因紐特人度過長達數月的寒冷冬季,還要求力學上的穩定,能夠抵禦極地的狂風暴雪。在北極沒有樹木,最方便的建築材料就是隨手可得的冰雪,有經驗的因紐特人建成的冰雪屋堪稱建築上的傑作。
為了抵禦冬季的強暴風雪襲擊,建造的房屋要牢固結實,具有一定的強度,因此冰雪屋的最獨特之處是它的圓頂,小孩在屋頂又蹦又跳都沒事,根本不需任何支撐結構。建造冰雪屋的關鍵技術是怎樣將雪磚一塊一塊堆成圓圈,呈螺旋上升。砌到最上面時,需增大上升的傾斜度,要求蓋房者準確地切下一塊雪磚的斜角,以便與下一塊雪磚對接。為了穩定,兩塊雪磚要切得非常合適,相互吻合。
從力學角度看,拱形能增加物體的強度和穩定性,球狀結構最牢固。冰雪屋為拱形、圓頂,外壁又無角度,為圓弧形,因此狂風不會全部吹到屋子上,風部分從屋子上部的外壁側面刮過;同時嚴寒也把冰雪屋凍成一體,再加上堅固牢靠的球狀結構,故這種符合力學原理的冰雪屋能經得起最強烈的暴風雪吹襲。
此外,圓頂屋也是最省建築材料的結構,這大大減輕了在寒冷天氣下的勞動強度。
隨著時代的推移,因紐特人已開始接受現代文明,生活發生了巨大變化,具有現代裝置的新住宅逐步取代了傳統住宅。
因紐特人舊稱愛斯基摩人,多居住在北極圈內的格陵蘭島、美國的阿拉斯加和加拿大的北冰洋沿岸,他們世代生活和居住在這裡至少有4000多年曆史了。
北極地區天氣酷冷,終年只有很短的時間氣溫高過0℃,冬天是漫長、寒冷和黑暗的,每年從11月開始有近半年時間處於極夜的黑暗中,溫度會降到-50℃左右;到4月天氣慢慢轉暖,冰雪逐漸消融,此時進入極晝。當然有些地方終年積雪不化,因為在北極太陽永遠升不到高空中,即使在夏季,太Sunny也是以低角度斜射下來,並穿過厚厚的大氣層才到達地面,因此太Sunny的熱量已所剩無幾,而且部分又被冰雪所反射。面對惡劣的氣候,勤勞勇敢的因紐特人就地取材,採用一種原始方式建造了奇特的圓頂“冰雪屋”,以抵禦凜冽刺骨的暴風雪,度過漫漫寒冬。
在漫長的嚴冬裡,因紐特人的冰雪屋內通常點著海豹油燈,供照明和取暖,有的還在盆狀岩石中點燃海豹油篝火取暖。雖然屋內有火,但熱量不會將冰雪屋融化。剛開始時,熱量能夠將雪磚表面融化一些,但僅一小薄層而已,隨即就慢慢凍結成一層光滑結實的冰殼,火的熱量再也不能融化冰殼及冰殼外的雪磚了,據不少北極探險家報道,這種傳統房子即使屋外氣溫達到-50℃,屋內的人卻可以不穿毛衣。
我們知道熱傳遞的方式有:對流、傳導和輻射,冰雪屋的保溫防寒作用可以從這三種方式來解釋。冰雪由於中間存在著導熱性很差的空氣,因此冰雪是熱的不良導體,能很好地隔熱,屋內的熱量幾乎不能透過雪磚傳導到屋外。正因為雪的導熱性差,中國東北地區的獵人也有類似經歷,他們在雪地上挖個坑,把挖出的雪堆積在雪坑周圍,然後在雪坑裡過夜,既防風又暖和。
其次,進入冰雪屋的長長通道低於屋子,入口處掛著獸皮,這樣可擋住刺骨的冷風,減少屋內外空氣的對流。通道從兩方面保持室溫:①由於通道口小又在雪下,因而風、冷空氣不能自接進入屋內。②由於採用低通道入口,暖空氣向上聚集,在出入時大大減少屋內熱量的散失,使熱量不易傳出屋外。我們知道氣體的對流特點是伴隨有大量物質分子的定向運動一一熱的流體向上運動,冷的流體向下運動。比如把手放在火上立刻感到有溫暖的氣流上升;可以看到掛在火爐上的布條,由於上升氣流的影響而飄動起來。冰雪屋利用對流的這一特點,不僅屋內的熱量不易散失,而且屋內因冷熱空氣對流而暖和起來。有些冰雪屋內壁掛滿獸皮,進一步提高了保暖性。
第三從熱輻射可知,表面黑暗粗糙的物體不但能迅速和大量地吸收來自輻射的能量,而且也能迅速和大量地輻射出能量。冰雪屋內壁光亮的冰殼能夠把輻射出去的熱能反射回來,阻止屋內的熱量向外擴散,保證了屋子溫暖。
最後,由於冰雪屋牢固結實不透風,強勁的寒風吹不透它,所以在裡面的人可以免受暴風雪的襲擊。
由於冰雪屋儘可能把熱傳遞的三條途徑阻擋住,所以儘管屋外冰天雪地,寒風凜冽,而屋內卻溫暖舒適。
建造傳統圓頂冰雪屋需要一定的技巧,它不光要求防風保暖,幫助因紐特人度過長達數月的寒冷冬季,還要求力學上的穩定,能夠抵禦極地的狂風暴雪。在北極沒有樹木,最方便的建築材料就是隨手可得的冰雪,有經驗的因紐特人建成的冰雪屋堪稱建築上的傑作。
為了抵禦冬季的強暴風雪襲擊,建造的房屋要牢固結實,具有一定的強度,因此冰雪屋的最獨特之處是它的圓頂,小孩在屋頂又蹦又跳都沒事,根本不需任何支撐結構。建造冰雪屋的關鍵技術是怎樣將雪磚一塊一塊堆成圓圈,呈螺旋上升。砌到最上面時,需增大上升的傾斜度,要求蓋房者準確地切下一塊雪磚的斜角,以便與下一塊雪磚對接。為了穩定,兩塊雪磚要切得非常合適,相互吻合。
從力學角度看,拱形能增加物體的強度和穩定性,球狀結構最牢固。冰雪屋為拱形、圓頂,外壁又無角度,為圓弧形,因此狂風不會全部吹到屋子上,風部分從屋子上部的外壁側面刮過;同時嚴寒也把冰雪屋凍成一體,再加上堅固牢靠的球狀結構,故這種符合力學原理的冰雪屋能經得起最強烈的暴風雪吹襲。
此外,圓頂屋也是最省建築材料的結構,這大大減輕了在寒冷天氣下的勞動強度。
隨著時代的推移,因紐特人已開始接受現代文明,生活發生了巨大變化,具有現代裝置的新住宅逐步取代了傳統住宅。