幾世紀以來,因紐特人在一望無際的冰天雪地中建造冰屋,使他們得以在嚴酷的環境中,找到容身之處。然而,看似平凡無奇的冰屋,卻可視為最具特色的建築楷模之一。
生存於險惡環境至今,尚未有確切資料說明在何時,誰建造了第一座冰屋(Igloo)。但已知的是,傳統上,僅有格陵蘭和加拿大少部分區域裡,特定的因紐特(Inuit,亦稱伊努特)群體會建造冰屋,且通常做為嚴冬裡,獵人們於狩獵遠征期間的暫時性住所。作為提供基本生活要素的避風港,與遠離危險的避難所,是冰屋的主要功能。幾世紀以來,在遼闊、冷冽的北極大地,藉由建造冰屋,因紐特人得以在如此險惡的環境生存下來。因紐特人屬於愛斯基摩(Eskimo)人的分支,在愛斯基摩語中,確實有各種字彙用來形容不同型態的雪。而建造冰屋時,雪的種類則會影響冰屋的保暖程度。
圖/ Creativity Classes
運用物理特性首先,可將熱能試想為具有質量的物體,失去愈多就愈覺得冷。這種熱交換主要通過對流、傳導及輻射,在冰屋內,這三種熱傳導作用皆會發生。人散發體溫,熱度再透過對流在冰屋流動,最後在傳導作用下從牆面散失。為避免溫度從冰屋內流失,「隔熱」作用就相當重要,正因冰磚的雪花分子結構密集,所以可含大量空氣阻止溫度轉移。而在選擇建造冰屋建材時,須考量雪的狀態。剛降下的粉狀雪可含約百分之95的空氣,是絕佳隔熱體,但須經過大力擠壓才能成形,密度不足以作為建材。另外,冰塊有很好的擋風效果,但重量卻難以搬運。因此介於粉狀雪和冰塊之間的雪,最適合用來建造冰屋。傳統的冰磚建材並非鑄模製成,而是由地面切割出來。地面厚實的雪,密度足以支撐,但相較於冰塊,還是多出許多氣孔,不過重量輕盈,仍是相當理想的隔熱體。
圖/ It's Okay To Be Smart
圖/ Watchers of the North
結合建築工學除此之外,在建造工學下,冰屋的暖度和穩固程度都有極致表現。其實冰屋屋頂並非半圓形,若從剖面來看,會有一種稱為「懸鏈線」(Catenary)的形狀。懸鏈線為物體受重力作用,而向下彎曲形成之曲線。這種拱型曲線比半圓形更能平均分散重量,不會因此鼓起或變形。冰屋內部被鑿出不同高度,人的主要活動區域位於較高處,因為在對流作用下,熱空氣會上升,冷空氣則會下降到較低處。另一方面,人體體溫會融化牆壁最內層,強化人體和冰磚隔熱層,以及外界間的屏障。即便室外溫度為攝氏負45度,室內也能有將近15度。冰屋建築藉由物理定律上的各種考量,讓人在冰雪覆蓋的北極大地,也能有舒適的居住環境。
圖/ Wikicommons
相較於現今,因紐特人在建造冰屋時,使用的可能是最脆弱的建材,也不具有額外的支撐結構。但在有限的資源下,卻能創造出不只是外型使人驚嘆,也能傳達深遠文化的特色建築。由於氣候變遷,冰屋的建築文化也逐漸消失,但利用天然建材,且無任何施工所帶來的汙染與廢棄物,因紐特人簡單卻也不簡單的冰屋建築,確實能為現代建築帶來最寶貴的一課。
圖/ Pixdaus
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