Waarom Igloos werkt: Catenoïden, kristalstructuren en het 61-graden smeltpunt

Elke schoolkind kan je vertellen dat een iglo een schepvormig huis is dat gemaakt is van verdichte sneeuw en ijs door Inuit-stammen. Wat ze misschien minder goed kunnen beschrijven, is waarom iglo's zo goed werken als compacte, geïsoleerde onderkomens. Vraag het kind hierover en hij zal waarschijnlijk gewoon PS4 gaan spelen of zich aanmelden voor Obamacare, of wat dan ook. Dat is begrijpelijk, want de krachten die hier spelen zijn niet alleen hitte en kou. Het is ingewikkelder dan dat.

Sneeuw vertoont - net als zijn vloeibare voorganger, water - verbazingwekkende eigenschappen. Een van die kenmerken is dat sneeuw als een ongelooflijke isolator fungeert. Dat is waarom zoveel dieren, zoals beren, wasberen en stinkdieren, het handig vinden om sneeuw te gebruiken om de schuilplaatsen te bouwen waar ze in kruipen om te overwinteren.

Hoewel het letterlijk is bevroren, is een groot percentage - tussen 90 en 95 procent - van de sneeuw slechts lucht gevangen in kleine ijskristallen. Die lucht circuleert niet erg goed, dus warmte blijft redelijk goed gevangen in een compacte, meestal afgesloten ruimte. Dus hoe zit het met iglo's? Wat maakt iglo's zo verdomd goed in het bieden van onderdak aan Homo sapiens ?

Traditionele Inuit iglo's werken vanwege hun structuren. Het zijn catenoids, wat betekent dat ze perfect zijn geoptimaliseerd om structurele spanning te verminderen. Dit is belangrijk omdat sneeuw, zoals velen van ons weten, niet altijd een superstabiel bouwmateriaal is. Zelfs in een compacte staat verandert de sneeuw in de loop van de tijd als de temperaturen stijgen en dalen. U hebt iets nodig dat niet kromtrekt als stressoren op de structuur duwen, en een catenoid zorgt ervoor dat die druk wordt samengedrukt naar de zijkanten van de koepel en niet door het midden van het plafond.

Idealiter is de gehele wand van de iglo gebouwd met een uniforme dikte en dichtheid. De beste sneeuwsoort die je kunt gebruiken, is waarschijnlijk door voldoende wind geblazen om hem compact en stevig te maken. Denk aan het verschil tussen vers gevallen sneeuw en sneeuw die een paar dagen oud is - de eerste is fijn poeder, terwijl de laatste knarser is en in verschillende vormen en blokken kan worden verpakt. Een iglo die op de juiste manier is gebouwd, bestaat meestal uit individuele blokken die op elkaar zijn gestapeld in een opwaartse spiraal. Ze moeten rechtop blijven en tegen elkaar aan leunen zonder aanvullende ondersteuningsstructuren. Als je op het dak kunt staan ​​zonder dat het plafond uitgehouwen is, heb je een goede iglo gebouwd.

Veel iglo's hebben ook een tunnelingang die het warmteverlies vermindert en voorkomt dat de wind binnendringt. Dikke dierenhuiden zorgen voor behoorlijk goede deuren

Het beste van alles is dat iglo's blijven warm. Hoewel de gemiddelde buitentemperatuur enkele tientallen graden onder het vriespunt kan zijn, kan het interieur van een iglo alleen worden opgewarmd door lichaamswarmte en een binnenklimaat bieden dat varieert van 19 graden Fahrenheit tot wel 61 graden Fahrenheit.

Dit komt omdat de warme lucht stijgt terwijl de koude lucht wegzakt. De sleutel voor elke iglo is om een ​​duik in de grond te maken die overtollige koude lucht laat wegzinken en naar een geïsoleerd gedeelte dat verbonden is met de ingang, verplaatst, terwijl de rest van het interieur hoog blijft en wordt omringd door warmere lucht - met name het slaapgedeelte.

Vivere in un #igloo #life #monuntain #ice #winter #sky #life #nature

Een foto geplaatst door Agenzia ANSA (@agenzia_ansa) op

Het meest opmerkelijke aan iglo's is misschien wel hoe gemakkelijk ze te gebouwd zijn. Met voldoende sneeuw en een goed gevoel voor de catenoid-structuur, duurt het hele proces slechts een paar uur. Dat maakt de doe-het-zelfbenadering ooit zo weinig praktischer dan het betalen van $ 200 per nacht om in Airbnb's sneeuwconstructie te blijven.