不用支撑就能建成一个拱形屋顶,砖头还不会掉下来,怎么做到的?

科普记 2023-09-11 16:30:30

这位砌墙高手在没有浇灌混凝土和任何工具的帮助下,将红砖砌在了圆弧形的房顶上。只见他在红砖上抹了一层水泥,放上去敲了几下就稳了,完全不用其他物体来支撑。

这不由得让人担心,砖砌拱顶的砖头难道不会掉下来吗?其实这与屋顶的结构有很大关系。

搭建拱形造型的房顶,需要瓦工拥有娴熟的技巧和丰富的经验,并采用堆叠压砖或者相互挤压镶嵌成型的方式来搭建。

首先,以堆叠压砖的盖顶方式为例。瓦工要先计算出屋顶的面积和压砖的比例,由此可知这种方法并不适用于面积太大的屋顶。

因为这种方法砌出来的屋顶会存在棱角,就像金字塔的塔尖一样,从外面看呈现出阶梯状。因此,堆叠压砖的方式常用于欧式砖瓦结构的房屋,在我们国内并不常见。

而另一种拱形相互挤压镶嵌成型的穹顶,更是考验瓦工的技术。同样,瓦工要先对屋顶进行计算,并按照一定比例提前混合好混凝土。

接着在屋顶边缘处打上一层黏稠的水泥,并将砖块黏在水泥上,待水泥凝固后再进行第二圈的黏合,等第二圈凝固后再进行第三圈。以此类推反复操作,就能得到一个圆弧形的穹顶了。

这种方法的砌顶难点就在于,必须要保障水泥的黏度和凝固后的硬度。同时砖与砖之间的水泥厚度及角度,也要进行实时调整,确保在水泥凝固前组成拱形。

砖砌拱顶的原理和我国古代的窑洞和拱桥类似,都是让砖块围成一个拱形,中间用水泥相连。利用砖与砖之间的摩擦相互受力,互相支撑,从而形成一个整体的穹顶。

说到这就不得不提到因纽特人居住的冰屋了。半球形的冰屋从外观上看,就像一口扣在地上的大锅。最大的直径有七八米,最小的也有两三米。

而因受气温变化的影响,一间冰屋的平均使用寿命仅有50天左右。因此,因纽特人每年新盖房屋和搬家的次数也成为了世界之最。

那么问题来了,冰屋不会融化吗?住在里面不会冷吗?

原来,冰是热的不良导体,能够起到很好的隔热作用,冰屋内的热量几乎无法通过冰块传导到屋外。

同时,屋外的低温又能对冰屋起到很好的凝固作用。不仅保护了冰屋免受热量侵蚀,还能让冰屋的墙体更加牢固。

而之所以要修建成拱形的屋顶,同样是因为受到了物理学的影响。在物理学中,暖空气上升冷空气下降,圆形的建筑能够减小冰屋与环境的接触面积。

同时又因为面积越小,保温效果越好。所以,冰屋就建成了我们看到的半圆球状体了。

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