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由陶到瓷过程中窑炉结构变化的分析

黄　亮
（兰州大学　甘肃　兰州　730000）
[摘　要]陶器与瓷器的烧成温度不同，陶器的烧成温度大概在900度，而瓷器则需要1200度，所以烧制瓷器比烧制陶器有更高的技术要求。本篇文章将就烧制陶器的窑炉和烧制瓷器的窑炉进行比较分析，以期得出烧瓷窑炉较烧陶窑炉进步的所在。
[关键词]陶器；瓷器；窑炉；进步
在八千到一万年前，我国先民就掌握了陶器的烧制技术，而成熟的瓷器烧制则晚至战国至汉，陶器的烧成温度大概在900度到1200度之间，而瓷器的烧制则需要达到1200度以上，从900度到1200度，这无疑有更高的难度，需要掌握更高的技术，这是烧制过程中质的转变，在这过程中凝聚了古代劳动人民的智慧与汗水。
窑炉是烧制瓷器的必要设备，窑炉的设计直接决定着所能达到温度的高低。忽略釉的方面，可以说就直接决定着烧成的是陶器还是瓷器。下面举几个烧制陶器与烧制瓷器的窑炉遗址进行比较分析，来研究由陶到瓷过程中窑炉的变化。
2002年元月，洛阳文物工作队发现并清理了一处战国至汉代的陶窑遗址，发掘陶窑若干，下面选两个极有代表性的陶窑进行分析。第一处陶窑属于战国晚期，方向北偏东2度，操作坑位于窑室的东北，为地表下挖出的平面近方形的土坑，深0.7、长2.7、宽2.5米。窑门由操作坑南壁向南掏挖而成，弧形顶，宽0.46、高0.52米。再往南为窑室，窑室平面呈圆形，直径约1.9米，紧挨窑门为火膛，半圆形。火膛后面是窑床，进深1.7米，平底，底面高出火膛面0.7米。在窑室的后壁正中向外掏挖一个烟道，是为窑炉的排烟系统，入口宽0.32米，进深0.2米，然后向上垂直挖出长方形烟囱。第二处窑址属于西汉早中期，正南正北方向，操作坑位于窑室的北部，在当时的地表下挖成一长方形的土坑，四壁平直，底部北高南低。长2.5、宽2.1、深1米。窑门已损坏，宽0.45米，高度不详，窑门底比火膛底高出约0.3米。窑室平面作长方形，长2.7、宽1.6-1.7米，壁成青灰色，东西两壁已遭破坏。窑室内北部为火膛，平面半圆形，底较平。窑床底平整，残高1-1.4、[来自wWw.LW5U.com]进深1.7米，高出火膛平面0.8米。在窑室的最南部是排烟系统，在窑室的后壁紧靠底面掏挖两个烟道，进深0.7米后，垂直向上，残高0.64米，烟囱平面为圆形，直径0.3米。(1)
以上两处为战国至西汉时期的陶窑，之所以没有选取年代更古的陶窑，是因为年代更早的陶窑不够成熟，存在明显的缺陷，比如升焰窑，热量的利用率太低，而且窑身的设计使火焰的抽力太小，火无法烧得充分，热量散失也快。再比如馒头窑的雏形，烟囱在窑室的正中顶端，而且又没有环绕的火道，火膛火焰的热力到达窑床的前半部的时候由于受到烟囱的抽力直接向上，窑床背向窑门的一面所受热力很小，造成窑室内部受热不均。窑炉设计发展到战国，就像上面举的两个战国到秦汉的陶窑例子，窑室的设计已经进步很多，排烟系统已经移至窑床后部与火膛相对的一面，烟囱的入口也逐渐从上往下移，最终到与窑床同一平面，从而形成倒焰，这是非常大的一个进步。
另在山东宁阳县西太平考古发掘了一座晚唐至五代的烧瓷窑炉，方向北偏东15度，其操作坑已破坏，仅留一条由操作坑通向窑室的火道，深0.6-1.1米，低于窑床平面，通过窑门到达火膛，火膛为一椭圆形深坑，南北直径1.1米，东西直径2.8米，火膛底面远远低于窑床平面，距窑床平面落差1.1米。窑床南北长1.7、东西宽3.8米平面略有坡度，近火膛处高于背火膛处。排烟系统在后壁处，和窑室一起挖成，在用砖垒砌后壁底部时留了三个烟道，烟囱紧接窑室后壁，由小砖垒砌。两边的烟囱较小，中间的较大，平面呈椭圆形，烟囱的下部较大。(2)另一处瓷窑是1983年挖掘的长沙铜官窑，此窑位于长沙谭家坡大窑包的南坡，窑址方向为正南正北，总长约44米，宽度不一，最宽处2.8米，窑壁用青砖砌成，窑墙两侧有进出口，既便于装置产品，也可在燃烧时补充燃料。窑门外操作坑破坏，仅见到窑门外多处坑洞，怀疑是原来窑门外侧有防雨棚。窑门为火膛侧面开口，宽约0.7米。火膛长2.9、宽1.6米，底部坡度9度。火膛北面为窑床，长41米，可以分为三个部分，第一部分是火膛向北长约7米的距离，宽3米，坡度较缓，约15度，这部分窑床是为了防止火膛的火上升太快而使火不能充分燃烧甚至熄灭。第二部分从7米处至窑尾4米处，这段长约30米的距离，东壁有一个侧门，西壁有三个侧门，这段窑床为瓷器的摆放地段，此段窑床坡度又有两处不同，第一段长23米，坡度23度，第二段长7米，坡度20度，越近窑尾越宽，最宽处3.5米。在这三十米的最末端底部抬高，砌两层砖使再往北的窑床末端坡度更加平缓。在窑床尾部是坡度最缓的部分长约3.1米，坡度11度。末端是窑炉的排烟系统，为一矩形烟囱，长度约0.9米，宽与窑床相等，以青砖砌成。(3)这两处瓷窑遗址与前面的陶窑遗址相比，在窑炉的设计上明显进步了很多。首先，窑室的排烟系统发生了变化，前面陶窑的烟囱入口有的开在后壁的正中，有的开在后壁的下部，而后面的瓷窑统一的开在后壁紧靠底部的地方，就像上面说的，火膛的热力总是顺着空气的流动而在整个窑室流动的。烟囱入口在后壁的正中，窑床后部烟囱入口水平面以下的部分就会受不到更多的热力，热力已经被从烟囱抽走，这就不利于烟囱入口水平面以下器物的烧制。烧成温度肯定达不到，而且整个窑室也会受热不均。而瓷窑的烟囱入口一律的开在后壁紧靠底部，这样，火膛的热力从火膛向上发出，到达窑顶后，由于烟囱在底部的抽力，热力随气流转而向下，窑床后部受热不足的情况得到了解决，而且热力由下到上，在由上到下，形成倒[来自www.lw5u.Com]焰，热力在整个窑室里循环，窑室也就受热均匀了，窑室中各个部位的器物都会得到很好的烘烤烧制。另外，烟囱的面积也变大，原来陶窑的烟囱只是一个或者两个，是由后壁向外掏挖、后垂直向上挖出的，而后面瓷窑的烟囱数量增多，相应的总的面积也增大了，这样空气的流动更顺畅，供氧更充足，火膛热力更大。(4)而且后来的瓷窑的烟囱是底部面积大，上部面积小的造型，这样的设计是为了提高烟囱的抽力(5)，使空气流动更快，也是加强火膛供氧，提高热力的一大进步设计。
其次，前期陶窑的窑室一般是直接在地上挖出的，窑壁是天然的土层面，而后期的瓷窑窑壁在窑室建成后多经过二次加工，有的是涂抹一层耐火材料，有的是用耐火的青砖再砌一层窑壁。这样做是烧制瓷器的又一进步体现。因为前期陶窑的原始土层壁存在着缺陷，就是长时间的使用后，窑壁的原始土层烧结，有剥落的现象发生，而且随着烧制温度的升高，这种现象越来越容易发生，所以烧制瓷器的瓷窑就在窑壁涂抹耐火材料或者用耐火的青砖垒砌窑壁，减少了窑壁剥落现象的发生，有效的延长了窑炉的使用时间。另一方面，涂抹耐火材料或者用青砖垒砌窑壁，增加了窑室的保温效果，使热量散失的更慢，提高了热量的使用效率。
从单纯利用烟囱的抽力来提高供氧和均匀窑室受热到利用地势来形成气流的快速流动是窑炉发展的又一大进步。在长沙铜官窑窑址我们可以看到，窑炉依地势而建，古人也充分认识到了地势坡度与提升热力流动的关系，坡度越陡，热力上升越快，升温也快。坡度越缓，热力的上升也相对变慢，升温也慢。所以依地势而建的窑炉在温度的控制上更容易，比如在铜官窑窑炉，紧靠火膛的窑床部分坡度较缓，是因为假如在这一段很陡的话，火膛的热力很快就被抽到这部分，这样火膛的温度降低很快，容易造成火膛的燃烧不充分甚至熄灭。坡度较缓，对火膛的抽力较小，火膛有冲足的热量进行燃料的充分燃烧。窑床再往上走，坡度变大，是因为要提高抽力，器物的摆放与烧制主要在这部分，要求升温快，热力也要求集中，坡度变陡，热力才能源源不断的到达这段窑床，保证烧制的温度。另外，在窑床的末尾留出坡度很缓的一部分，在这部分热力的流动又变慢，这样能使热量在窑炉中多滞留一段时间，更能充分的利用余热，提高热量的使用效率。
另外，从其他没有列举的一些窑炉遗址的分析可以看到更多的进步，比如在发展到烧煤的瓷窑后，炉栅出现在火膛的底部，这样火膛燃烧的余灰会自动的落下炉栅，增大了燃料与氧气的接触面积，其实也相当于增大了供氧，能提高窑室的温度。(6)另外在一些瓷窑的烟囱入口处发现了挡板砖的痕迹，用于控制烟囱的抽力大小，也是窑炉设计的进步体现。
注释：
（1）《东周王城战国至汉代陶窑遗址发掘简报》，洛阳市文物工作队.文物，2004（7）：41~44页。
（2）刘凤君.山东古代烧瓷窑炉结构和烧装技术发展序列初探.考古，1997（4）。
（3）王慧慧.古代窑炉遗址保护研究.西安建筑科技大学学位论文，第30~32页。
（4）东周王城战国至汉代陶窑遗址发掘简报.洛阳市文物工作队.文物，2004（7）：52~53。
（5）刘恩元，万光云.贵州商周、秦汉时期陶窑遗存初探.贵州文史丛刊，1994（1）：18。
（6）秦彧.山东古代烧瓷窑炉结构分析.考古，2002（7）：83。
参考文献：
[1]洛阳市文物工作队.东周王城战国至汉代陶窑遗址发掘简报.文物，2004（7）.
[2]刘恩元，万光云.贵州商周、秦汉时期陶窑遗存初探.贵州文史丛刊，1994（1）.
[3]张长安.河南鹤壁古代陶窑遗址浅析.华夏考古，2003（3）.
[4]江西省文物研究所.江西新余东汉窑炉_东汉至隋唐墓葬清理简报.南方文物，2003（2）.
[5]刘海龙.略谈景德镇古代陶瓷窑炉的发展与演变.陶瓷研究，2009（2）.
[6]秦彧.山东古代烧瓷窑炉结构分析.考古，2002（7）.
[7]牟宝蕾.浙江境内宋元青白瓷窑址研究.东方博物，2009（4）.
[8]黄水根，申夏.吴城商代遗址窑炉的新发现.南方文物，2002（2）.
作者简介：黄亮（1987-），男，河南省濮阳市。兰州大学，考古学及博物馆学2010级，研究方向：墓室壁画。

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