從“爾濱”存冰有道看科技保溫妙招

都芃

寒冬臘月，松花江上冰雪覆蓋，白茫茫一片。在冰雪之上，人群、機械正往來穿梭。

不久前，當哈爾濱冰雪大世界還在喜迎八方來客時，一年一度的存冰工作已悄然開啟。

存冰是哈爾濱冰雪大世界每年都要完成的任務。為能盡早開門迎客，哈爾濱冰雪大世界通常在每年11月開始搭建。但此時松花江尚未完全封凍，無法直接取冰。因此，往年存冰成為哈爾濱冰雪大世界主要的搭建材料。

2023年底開始建設的第25屆哈爾濱冰雪大世界，使用的是前一年的存冰。為讓這些存冰安穩度過四季，哈爾濱冰雪大世界的工作人員使用了諸多保溫技術。

每年哈爾濱冰雪大世界搭建完成后，存冰工作隨即啟動。“此時松花江上冰的厚度超過60厘米，可在其中挑選較完整的冰塊進行存儲。”哈爾濱冰雪大世界市場營銷部副部長孫澤旻介紹。

哈爾濱冰雪大世界存冰數量巨大，冷庫等室內場所空間有限且成本較高，因此存冰往往被直接堆放在室外空地上。采集的冰塊在戶外保存一整年，其間還要度過炎熱的夏季。這聽起來有些不可思議，但背后的原理并不復雜。孫澤旻說，要保證冰塊在戶外不融化，最重要的就是給它們“蓋被子”。

可使存冰融化的熱量主要來自于地表和太陽輻射。為阻隔地表熱量，堆放冰塊前，工作人員會在地面鋪一層隔熱布。為阻擋更具“殺傷力”的太陽照射，工作人員會給冰塊蓋上厚厚的“被子”。這一方面可避免太陽直射，另一方面可將冰塊與外界隔絕，保證外部熱量不會傳遞給存冰。這條厚“被子”由隔熱塑膠布、黑色防曬網、巖棉板、草席等保溫材料組成，最多可達9層。

孫澤旻說，有了這條“被子”，即使經過炎熱的夏天，到冬天取用時仍有70%以上的存冰符合使用標準。需取用時，工作人員會用機械車輛，將一塊塊存冰從冰垛上取下來。只有厚度、長度、完整度和潔凈度符合標準的冰塊才能被送往園區用于景觀建設。

經過一年的放置，這些存冰體積有所減小，但變得更硬、更緊實，是冰雕工匠眼中的好材料。例如，第25屆哈爾濱冰雪大世界標志性景觀“冰雪之冠”的底部部分用存冰雕琢而成，而上部則用剛剛采挖的新冰進行壘搭，以此保證冰雕結構的穩定。

不只存冰需“蓋被子”保溫，日常生活中許多建筑物也采用類似的保溫措施。為降低建筑物能耗，減少制冷、制熱所需能源，人們開始給建筑物“穿棉襖”，使其內部溫度相對恒定。

哈爾濱冰雪大世界存冰過程中使用的巖棉板是常見的隔熱保溫材料之一，被大規模應用于建筑保溫中。

巖棉最早誕生于火山噴發。在火山噴發后，人們發現被高溫熔化的巖石，其質地柔軟，形似棉花。隨后，人們模擬火山噴發，以1450攝氏度的高溫將玄武巖等巖石熔化。然后，工作人員將熔化物制成纖維，再添加其他材料，就制成了建筑中常用的巖棉板。

巖棉能夠保溫的主要原因，在于其內部能夠留存大量空氣。在眾多隔熱介質中，空氣的隔熱效果首屈一指，可以有效減少內外部的熱量交換。

巖棉密度較低，內部纖維結構較疏松，且有大量微小孔隙。這些孔隙能夠鎖住空氣，使巖棉內部形成一個穩定的氣體層，有效減緩空氣流動和熱傳輸速度，阻止建筑物與外部環境進行熱交換，為建筑物保溫。除此之外，巖棉還具有燃點高、防火性能好等特點，是A級防火材料。

隨著科學進步和技術創新，能自由“穿脫”的新材料為建筑物保溫提供了新選擇。

美國芝加哥大學分子工程學院的科學家此前曾發布一項研究成果。研究人員設計出一種能夠根據外部溫度改變自身顏色的建筑材料。不同顏色吸收熱輻射的能力各異，如黑色吸收熱輻射能力較強，白色偏弱。當天氣炎熱時，這種材料能通過變換顏色，幫助建筑物降溫，可在不消耗大量能源的情況下，使建筑物內部溫度相對恒定。

能為建筑物保溫的，還有氣凝膠。

凝膠是一種常見物質，人們平時吃的果凍就是一種典型的凝膠。氣凝膠則是通過干燥技術，使氣體取代凝膠中液體而形成的一種納米級多孔固態材料。與傳統隔熱材料相比，氣凝膠的熱導率極低。在厚度僅幾毫米的氣凝膠板上滴幾滴水珠，再用高溫噴槍加熱板底。板底已被燒得通紅，水珠卻無絲毫沸騰跡象。強大的隔熱能力，讓氣凝膠在航天領域得到廣泛應用。

在國際能源界高端會議“劍橋能源周”亮相的一款新型二氧化硅氣凝膠，具備超強隔熱、超輕和防火等特性。在雙層玻璃中涂上這種凝膠，可以使建筑物隔熱能力提高50%。

由于氣凝膠具有出眾的保溫性能，近年來許多人嘗試將其應用于服裝紡織。

對此，中國紡織建設規劃院工程師宋立丹說，雖然氣凝膠保溫效果好，應用前景廣闊，但它也有短板。它最大的缺點就是脆，分子間作用力較弱，容易粉化，缺乏服裝所需的柔韌性和懸垂性，不太適合直接用在日常紡織品和服裝上。

“建議消費者理性選購相關產品，不要盲目相信廣告宣傳。”宋立丹補充道。