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设计

哈尔滨冰雪节那座 31 米高的冰壳式冰塔,是如何造成的?

徐雪晴2018-01-25 07:18:44

如果有机会去哈尔滨,可以走进塔里看看。哈尔滨冰雪节已于 1 月 5 日开幕,时间大约持续 1 个月。

今年哈尔滨国际冰雪节最醒目的一件作品,是高 31 米的弗拉明戈冰塔(Flamenco Ice Tower)——目前世界上最高的冰壳式冰塔。这个体积庞大的冰雪结构,由一个圆锥状的塔身和六个悬挑的拱顶入口组成,设计灵感来源于中国传统塔楼的形态及弗拉明戈舞裙的动感。

参与这座冰塔的设计及建造的,是一支由荷兰埃因霍芬理工大学建筑环境学院、比利时鲁汶大学建筑学院、埃因霍芬 Summa College 机电学院、哈尔滨工业大学建筑学院和土木工程学院的师生组成的队伍。与冰雪节中常见的砌体冰结构的建造方法不同,他们主要使用了复合冰材料、充气膜技术以及喷射冰雾的建造方法。

前往现场建造前,他们需要预制塔与穹顶的膜结构。利用充气机不断地为膜结构充气,可使其立于现场,而整个膜结构相当于一个巨型的模具。通过将制作好的复合冰用喷射的形式覆盖在这个模具上,可以形成厚达 25 厘米的冰雪层。最后停止充气、移除膜层,冰塔的建造就完成了。

复合冰材料,是这座冰塔得以牢固伫立的关键元素。埃因霍芬理工大学的冰结构建造营 Structural Ice,从 2003 年开始研究复合冰材料的制造。研究人员发现,通过混合天然纤维(比如木纤维)和普通冰块制成的复合材料,其强度比普通冰高出 3 倍。

埃因霍芬理工大学的研究人员,曾利用复合冰材料,并结合充气膜技术和喷冰雾建造法,在 2015 年年初建成了冰雪圣家堂。在这个仿造高迪设计的巴塞罗那圣家堂建造的冰雪结构中,其中一个穹顶的高度达到了 30 米,创下了当时的世界纪录。

而在建造弗拉明戈冰塔前,Structural Ice 的成员曾在 2016 年,与哈工大的教授与学会以及比利时鲁汶大学的学生,在哈工大建造过两座 5 米高的冰塔。建造方法与弗拉明戈冰塔几乎一致,通过不断计算和实验冰壳体可实现的跨度和高度,这个团队逐渐摸索出了打造巨型冰塔的方法。

Structural Ice 团队还将继续与哈工大的合作,为 2020 年在中国举办的冬奥会制作更多的冰雪结构。他们认为这种以冰雪和天然纤维混合成的建筑材料,可以用于北极圈、西伯利亚等寒冷地区的建造活动,甚至可以用于未来建筑,比如在火星上建造家园。


题图及文内图来自 Dezeen,archdaily

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