哈尔滨"冰糖厂"开工了！十万立方米冰如何度过炎炎夏日？

要问最近哪个城市最火热，哈尔滨可以说是当仁不让。冰雪大世界吸引了无数“南方小土豆”蜂拥而至，“冻梨摆盘”、“红薯配勺”、“老虎卖萌”等花式玩法和热情服务更是让游客乐不思蜀，让本地人直呼陌生。

图源：央视新闻

不过你知道吗？本届冰雪大世界用冰量大概是25万立方米，其中10万立方米的冰是之前一年就已经采集好的！而下届冰雪大世界的冰也已经开采了！

10万立方米，差不多是6-7个标准体育馆的体积。体积如此庞大的冰块，是怎么熬过炎炎夏日的？是放在了超级大冷库，还是存入了超级大冰窖呢？带着这个问题，我们一起来看看~

图源：央视新闻

首先，我们了解一下温度是如何传递的。温度从微观角度来说是分子/原子级别的剧烈程度，代表了一种能量。根据热力学的原理，这种能量可以被传递出去，途径主要有热传导、热辐射和热对流。

在了解冰的冷藏技术之前，我们先来了解一下热传导、热对流和热辐射的基本原理。热传导是热量沿着物体从高温段传向低温段，它跟温差和材料的导热系数有关；热对流是流体受热流体运动带来的，跟温差和热传递系数有关；热辐射是通过辐射传递的热量，它跟表面温度、斯托克斯常数、表面反射率等有关。如果想要控制热量的传递，需要从这三个角度出发。

接下来，我们再来了解一下“露天”的哈尔滨冰场是如何保温的。从松花江里开采出来的10万立方米冰块，并没有什么特殊的储存容器，差不多是“露天”存放的。从央视的视频画面可以看到，庞然巨物最外层的稻草已经脱落了，稻草层里面是蓝色的覆盖物，这是保温用的保温棉、岩棉等材料制成的“大厚被”。稻草层和“大厚被”层，就是冰块的保温层了。此外，冰块并非直接放置于地面上，冰与地表之间同样存在一个隔热层。整体上，冰被保温隔热层全方位包裹后，再放置在地面上。

图源：央视新闻

从冰块的码放上，可以看到冰块之间基本没有空隙，码好的冰块由保温层包裹后，基本上处于密封的状态。因此，内部空间几乎没有热对流的存在。另外，“大厚被”内部不存在高温热源，也就几乎不存在热辐射了。唯一需要处理的是热传导。我们再来看看冰块之间紧密贴合的状态下如何减少空气流动的空间，进一步减少热对流的产生。这样做的目的就是尽量阻止外界对内部的热量传递。稻草层和由保温棉、岩棉组成的“大厚被”就起到了这个作用。“大厚被”的组成材料导热系数很低，根据热传导公式，传入的热量非常有限。经过一个夏天之后，累计传入的热量还是会融化掉一些冰块。大概有20%的冰会因为融化而不能使用，这些损耗的冰块大多位于表层角落处。

实际上，我国从周朝就已经有藏冰的记录了。《诗经·幽风·七月》“二之日凿冰冲冲，三之日纳于凌阴”说的就是西周时期的采冰和藏冰。“纳于凌阴”说明藏冰的要点在于放在阴凉处，避免阳光直射，也就是基本断掉太阳或者其他高温物体引发的热辐射。但是古代没有导热系数更低的保温棉、岩棉制成的“大厚被”，即便是阴凉之地，露天保存也无法避免热对流引起的热交换。因此，古代建有专门的冰窖，将采集而来的冰块密封置于冰窖之内。现在看来，这种冰窖的结构依然可以工作得很好。

现在我们来谈谈现代改造后的冰窖是如何做到更好的保温效果的。现代的冰窖结构相较于古代的冰窖来说更为复杂和先进。冰窖大多是一个半地下的建筑，侧墙入门后，拾阶而下。供王室贵族使用的冰窖，四周由条石铺成，再由砖块垒成。宽约8m，高约7m，长约20m，顶为拱形。为了隔绝热量，砖石砌成的冰窖保温性能比古代技术制成的“大厚被”弱很多，但主要原因还在于其导热系数更低。然而为了提高冰块的储存效率并确保质量不受影响，人们在建造现代改造后的冰窖时引入了一些现代科技元素。例如使用保温性能更好的材料（如保温棉、岩棉等）制成的“