Iš pirmo žvilgsnio iglu atrodo kaip laikinė sniego lūšnelė, kuri turėtų subyrėti vos tik viduje pakyla temperatūra. Tačiau realybė kitokia: šie sniego namai gali išlikti tvirti, šilti ir saugūs net tuomet, kai lauke spaudžia –40 ar –50 °C šaltis. Iš kur tokia išmintis? Pasirodo, inuitų statybos technologijos ir fizikos principai, naudojami jau daugiau nei du tūkstančius metų, yra kur kas pažangesni, nei daugelis įsivaizduoja.
Šiame straipsnyje aiškiai ir paprastai paaiškiname, kodėl iglu netirpsta, kaip jis statomas ir kokie fizikiniai procesai leidžia jo viduje išlaikyti net 50 °C didesnį komforto skirtumą, nors būstas pastatytas iš paprasčiausio sniego.
Kaip statomas iglu: paprastos medžiagos, sudėtinga logika
Iglu statybai naudojama ne bet kokia žiemos pusnis, o vėjo suspaustas, tvirtas sniegas, kuriame gausu oro kišenių. Oro burbuliukai suteikia sniegui ypatingą savybę – jis tampa puikiu šilumos izoliatoriumi. Palyginimui:
- Sniego šilumos laidumas: ~0,2 W/(m·K)
- Ledo šilumos laidumas: ~2,2 W/(m·K)
Sniegas izoliuoja beveik 10 kartų geriau nei ledas, todėl iglu statomas būtent iš sniego, o ne iš ledo blokų, kaip dažnai klaidingai galvojama.
Statybos būdai: žiedinis ir spiralinis
Nors egzistuoja du pagrindiniai metodai, inuitai labiausiai vertina spiralinį variantą:
- blokai klojami kylant į viršų spirale,
- kiekvienas blokas pamažu palenkiamas į vidų,
- konstrukcija „užsiblokuoja“ pati, be jokių atramų.
Tarpai užpildomi puriu sniegu, kuris vėliau sušąla ir suformuoja nepriekaištingai sandarias sienas.
Po statybos viduje uždegama riebalų lempa – nedidelis šilumos šaltinis, kuris ištirpina vos kelis milimetrus sniego. Tomas labai greitai vėl užšąla ir sukuria ploną ledo dangą, sutvirtinančią visą kupolą. Būtent dėl šio sluoksnio iglu gali atlaikyti net suaugusio žmogaus svorį ar sniego pūgos slėgį.
Kodėl iglu viduje taip šilta? Vidaus erdvės paslaptys
Inuitai iglu interjerą suprojektavo taip, kad šiltas oras liktų ten, kur jo reikia, o šaltis būtų nukreiptas į apačią.
Pagrindiniai principai:
- Žemas įėjimo tunelis: šaltas oras, kuris sunkesnis, „nusėda“ ten ir nepatenka į gyvenamąją erdvę.
- Kupolo forma: mažesnis paviršiaus plotas reiškia mažesnius šilumos nuostolius.
- Natūrali šviesa: sniegas praleidžia dalį išsklaidytos dienos šviesos, todėl iglu dieną nereikia papildomo apšvietimo.
Dideliuose iglu inuitai sukuria net kelių kambarių būstus, sujungtus sniego koridoriais, kurie sudaro savotiškus sniego kaimelius.
Viduje ant grindų klojami kailiai, o apšvietimą ir šildymą suteikia riebalų lempos. Tokios lempos skleidžia tik po kelis šimtus vatų šilumos – panašiai kaip nedidelė kaitrinė lemputė, tačiau iglu to pilnai pakanka.
Rezultatas?
Kai lauke –45 °C, iglu viduje gali būti nuo –7 °C iki net +16 °C.
Tai iki 60 laipsnių temperatūrų skirtumas.
Fizika, kuri neleidžia iglu ištirpti
Iglu ne tik sušyla, bet ir nepakinta net po kelių valandų šilumos poveikio. Tai atrodo paradoksalu, todėl verta pažvelgti, kas vyksta iš fizikos pusės.
1. Sniegas – puikus izoliatorius
Iki 90 % sniego tūrio sudaro oras.
Tai mažina šilumos laidumą ir neleidžia vidinei šilumai prasiskverbti per sienas.
2. Šilumos „ribos taškas“ sienos viduje
Prišilęs vidinis paviršius nežymiai tirpsta, tačiau:
- tirpsmo vanduo keliauja į šaltesnį sniego sluoksnį,
- ten akimirksniu vėl užšąla,
- taip suformuoja itin tvirtą, ledo ir sniego kompozitinę sieną.
Tai tampa savotiška armuotė, dar labiau stiprinanti konstrukciją.
3. Nuolatinis vėdinimas
Kupolo viršuje paliekama maža skylė. Ji būtina ne tiek šilumai išleisti, kiek:
- pašalinti anglies dioksidą,
- išleisti drėgmę,
- išvengti vidinių sienų tirpimo nuo per didelio garų kiekio.
Be vėdinimo iglu tiesiog pradėtų lašėti.
4. Kupolo forma paskirsto apkrovą
Sniego kupolas yra viena tvirčiausių geometrijų gamtoje.
Slėgis pasiskirsto tolygiai, todėl:
- sienos netrupa,
- sniegas nesmunka,
- konstrukcija net iš dalies įskilus nesubyra.
Inžinieriai šią formą vadina savaime stabilia.
Kodėl iglu – viena genialiausių žmonijos konstrukcijų?
Inuitai sugebėjo išnaudoti tai, ką davė aplinka – sniegą, orą, riebalus ir fiziką.
Jų būstas:
- statomas per mažiau nei valandą,
- iš natūralių, atsinaujinančių medžiagų,
- išlaiko šilumą be jokio centrinio šildymo,
- atsparus audroms,
- gali tarnauti dienas ar net savaites.
Tai tūkstantmečius ištobulinta konstrukcija, kurios veikimo principus šiandien naudoja ir moderni architektūra: nuo pasyvių namų iki poliarinių ekspedicijų kupolų.
