這座世界最高的冰殼式冰塔,是如何打造的?

今年哈爾濱國際冰雪節最醒目的一件作品，是高 31 米的弗拉明戈冰塔——目前世界上最高的冰殼式冰塔。這個體積龐大的冰雪結構，由一個圓錐狀的塔身和六個懸挑的拱頂入口組成，設計靈感來源於中國傳統塔樓的形態及弗拉明戈舞裙的動感。

參與這座冰塔的設計及建造的，是一支由荷蘭埃因霍芬理工大學建築環境學院、比利時魯汶大學建築學院、埃因霍芬 Summa College 機電學院、哈爾濱工業大學建築學院和土木工程學院的師生組成的隊伍。與冰雪節中常見的砌體冰結構的建造方法不同，他們主要使用了複合冰材料、充氣膜技術以及噴射冰霧的建造方法。

前往現場建造前，他們需要預製塔與穹頂的膜結構。利用充氣機不斷地為膜結構充氣，可使其立於現場，而整個膜結構相當於一個巨型的模具。通過將製作好的複合冰用噴射的形式覆蓋在這個模具上，可以形成厚達 25 釐米的冰雪層。最後停止充氣、移除膜層，冰塔的建造就完成了。

複合冰材料，是這座冰塔得以牢固佇立的關鍵元素。埃因霍芬理工大學的冰結構建造營 Structural Ice，從 2003 年開始研究複合冰材料的製造。研究人員發現，通過混合天然纖維（比如木纖維）和普通冰塊製成的複合材料，其強度比普通冰高出 3 倍。

埃因霍芬理工大學的研究人員，曾利用複合冰材料，並結合充氣膜技術和噴冰霧建造法，在 2015 年年初建成了冰雪聖家堂。在這個仿造高迪設計的巴塞隆納聖家堂建造的冰雪結構中，其中一個穹頂的高度達到了 30 米，創下了當時的世界紀錄。

而在建造弗拉明戈冰塔前，Structural Ice 的成員曾在 2016 年，與哈工大的教授與學會以及比利時魯汶大學的學生，在哈工大建造過兩座 5 米高的冰塔。建造方法與弗拉明戈冰塔幾乎一致，通過不斷計算和實驗冰殼體可實現的跨度和高度，這個團隊逐漸摸索出了打造巨型冰塔的方法。

Structural Ice 團隊還將繼續與哈工大的合作，為 2020 年在中國舉辦的冬奧會製作更多的冰雪結構。他們認為這種以冰雪和天然纖維混合成的建築材料，可以用於北極圈、西伯利亞等寒冷地區的建造活動，甚至可以用於未來建築，比如在火星上建造家園。

來源：好奇心日報

作者：徐雪晴

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