哈尔滨冰雪节那座 31 米高的冰壳式冰塔，是如何造成的？

好奇心日报 2018-01-28 00:13:24

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 2.5 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。

责编：王铭俊

来源：好奇心日报

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