由陶到瓷過程中窯爐結構變化的分析

黃 亮

（蘭州大學 甘肅 蘭州 730000）

在八千到一萬年前，我國先民就掌握了陶器的燒制技術，而成熟的瓷器燒制則晚至戰國至漢，陶器的燒成溫度大概在900度到1200度之間，而瓷器的燒制則需要達到1200度以上，從900度到1200度，這無疑有更高的難度，需要掌握更高的技術，這是燒制過程中質的轉變，在這過程中凝聚了古代勞動人民的智慧與汗水。

窯爐是燒制瓷器的必要設備，窯爐的設計直接決定著所能達到溫度的高低。忽略釉的方面，可以說就直接決定著燒成的是陶器還是瓷器。下面舉幾個燒制陶器與燒制瓷器的窯爐遺址進行比較分析，來研究由陶到瓷過程中窯爐的變化。

2002年元月，洛陽文物工作隊發現并清理了一處戰國至漢代的陶窯遺址，發掘陶窯若干，下面選兩個極有代表性的陶窯進行分析。第一處陶窯屬于戰國晚期，方向北偏東2度，操作坑位于窯室的東北，為地表下挖出的平面近方形的土坑，深0.7、長2.7、寬2.5米。窯門由操作坑南壁向南掏挖而成，弧形頂，寬0.46、高0.52米。再往南為窯室，窯室平面呈圓形，直徑約1.9米，緊挨窯門為火膛，半圓形。火膛后面是窯床，進深1.7米，平底，底面高出火膛面0.7米。在窯室的后壁正中向外掏挖一個煙道，是為窯爐的排煙系統，入口寬0.32米，進深0.2米，然后向上垂直挖出長方形煙囪。第二處窯址屬于西漢早中期，正南正北方向，操作坑位于窯室的北部，在當時的地表下挖成一長方形的土坑，四壁平直，底部北高南低。長2.5、寬2.1、深1米。窯門已損壞，寬0.45米，高度不詳，窯門底比火膛底高出約0.3米。窯室平面作長方形，長2.7、寬1.6-1.7米，壁成青灰色，東西兩壁已遭破壞。窯室內北部為火膛，平面半圓形，底較平。窯床底平整，殘高1-1.4、進深1.7米，高出火膛平面0.8米。在窯室的最南部是排煙系統，在窯室的后壁緊靠底面掏挖兩個煙道，進深0.7米后，垂直向上，殘高0.64米，煙囪平面為圓形，直徑0.3米。(1)

以上兩處為戰國至西漢時期的陶窯，之所以沒有選取年代更古的陶窯，是因為年代更早的陶窯不夠成熟，存在明顯的缺陷，比如升焰窯，熱量的利用率太低，而且窯身的設計使火焰的抽力太小，火無法燒得充分，熱量散失也快。再比如饅頭窯的雛形，煙囪在窯室的正中頂端，而且又沒有環繞的火道，火膛火焰的熱力到達窯床的前半部的時候由于受到煙囪的抽力直接向上，窯床背向窯門的一面所受熱力很小，造成窯室內部受熱不均。窯爐設計發展到戰國，就像上面舉的兩個戰國到秦漢的陶窯例子，窯室的設計已經進步很多，排煙系統已經移至窯床后部與火膛相對的一面，煙囪的入口也逐漸從上往下移，最終到與窯床同一平面，從而形成倒焰，這是非常大的一個進步。

另在山東寧陽縣西太平考古發掘了一座晚唐至五代的燒瓷窯爐，方向北偏東15度，其操作坑已破壞，僅留一條由操作坑通向窯室的火道，深0.6-1.1米，低于窯床平面，通過窯門到達火膛，火膛為一橢圓形深坑，南北直徑1.1米，東西直徑2.8米，火膛底面遠遠低于窯床平面，距窯床平面落差1.1米。窯床南北長1.7、東西寬3.8米，平面略有坡度，近火膛處高于背火膛處。排煙系統在后壁處，和窯室一起挖成，在用磚壘砌后壁底部時留了三個煙道，煙囪緊接窯室后壁，由小磚壘砌。兩邊的煙囪較小，中間的較大，平面呈橢圓形，煙囪的下部較大。(2)另一處瓷窯是1983年挖掘的長沙銅官窯，此窯位于長沙譚家坡大窯包的南坡，窯址方向為正南正北，總長約44米，寬度不一，最寬處2.8米，窯壁用青磚砌成，窯墻兩側有進出口，既便于裝置產品，也可在燃燒時補充燃料。窯門外操作坑破壞，僅見到窯門外多處坑洞，懷疑是原來窯門外側有防雨棚。窯門為火膛側面開口，寬約0.7米?；鹛砰L2.9、寬1.6米，底部坡度9度。火膛北面為窯床，長41米，可以分為三個部分，第一部分是火膛向北長約7米的距離，寬3米，坡度較緩，約15度，這部分窯床是為了防止火膛的火上升太快而使火不能充分燃燒甚至熄滅。第二部分從7米處至窯尾4米處，這段長約30米的距離，東壁有一個側門，西壁有三個側門，這段窯床為瓷器的擺放地段，此段窯床坡度又有兩處不同，第一段長23米，坡度23度，第二段長7米，坡度20度，越近窯尾越寬，最寬處3.5米。在這三十米的最末端底部抬高，砌兩層磚使再往北的窯床末端坡度更加平緩。在窯床尾部是坡度最緩的部分長約3.1米，坡度11度。末端是窯爐的排煙系統，為一矩形煙囪，長度約0.9米，寬與窯床相等，以青磚砌成。(3)這兩處瓷窯遺址與前面的陶窯遺址相比，在窯爐的設計上明顯進步了很多。首先，窯室的排煙系統發生了變化，前面陶窯的煙囪入口有的開在后壁的正中，有的開在后壁的下部，而后面的瓷窯統一的開在后壁緊靠底部的地方，就像上面說的，火膛的熱力總是順著空氣的流動而在整個窯室流動的。煙囪入口在后壁的正中，窯床后部煙囪入口水平面以下的部分就會受不到更多的熱力，熱力已經被從煙囪抽走，這就不利于煙囪入口水平面以下器物的燒制。燒成溫度肯定達不到，而且整個窯室也會受熱不均。而瓷窯的煙囪入口一律的開在后壁緊靠底部，這樣，火膛的熱力從火膛向上發出，到達窯頂后，由于煙囪在底部的抽力，熱力隨氣流轉而向下，窯床后部受熱不足的情況得到了解決，而且熱力由下到上，在由上到下，形成倒焰，熱力在整個窯室里循環，窯室也就受熱均勻了，窯室中各個部位的器物都會得到很好的烘烤燒制。另外，煙囪的面積也變大，原來陶窯的煙囪只是一個或者兩個，是由后壁向外掏挖、后垂直向上挖出的，而后面瓷窯的煙囪數量增多，相應的總的面積也增大了，這樣空氣的流動更順暢，供氧更充足，火膛熱力更大。(4)而且后來的瓷窯的煙囪是底部面積大，上部面積小的造型，這樣的設計是為了提高煙囪的抽力(5)，使空氣流動更快，也是加強火膛供氧，提高熱力的一大進步設計。

其次，前期陶窯的窯室一般是直接在地上挖出的，窯壁是天然的土層面，而后期的瓷窯窯壁在窯室建成后多經過二次加工，有的是涂抹一層耐火材料，有的是用耐火的青磚再砌一層窯壁。這樣做是燒制瓷器的又一進步體現。因為前期陶窯的原始土層壁存在著缺陷，就是長時間的使用后，窯壁的原始土層燒結，有剝落的現象發生，而且隨著燒制溫度的升高，這種現象越來越容易發生，所以燒制瓷器的瓷窯就在窯壁涂抹耐火材料或者用耐火的青磚壘砌窯壁，減少了窯壁剝落現象的發生，有效的延長了窯爐的使用時間。另一方面，涂抹耐火材料或者用青磚壘砌窯壁，增加了窯室的保溫效果，使熱量散失的更慢，提高了熱量的使用效率。

從單純利用煙囪的抽力來提高供氧和均勻窯室受熱到利用地勢來形成氣流的快速流動是窯爐發展的又一大進步。在長沙銅官窯窯址我們可以看到，窯爐依地勢而建，古人也充分認識到了地勢坡度與提升熱力流動的關系，坡度越陡，熱力上升越快，升溫也快。坡度越緩，熱力的上升也相對變慢，升溫也慢。所以依地勢而建的窯爐在溫度的控制上更容易，比如在銅官窯窯爐，緊靠火膛的窯床部分坡度較緩，是因為假如在這一段很陡的話，火膛的熱力很快就被抽到這部分，這樣火膛的溫度降低很快，容易造成火膛的燃燒不充分甚至熄滅。坡度較緩，對火膛的抽力較小，火膛有沖足的熱量進行燃料的充分燃燒。窯床再往上走，坡度變大，是因為要提高抽力，器物的擺放與燒制主要在這部分，要求升溫快，熱力也要求集中，坡度變陡，熱力才能源源不斷的到達這段窯床，保證燒制的溫度。另外，在窯床的末尾留出坡度很緩的一部分，在這部分熱力的流動又變慢，這樣能使熱量在窯爐中多滯留一段時間，更能充分的利用余熱，提高熱量的使用效率。

另外，從其他沒有列舉的一些窯爐遺址的分析可以看到更多的進步，比如在發展到燒煤的瓷窯后，爐柵出現在火膛的底部，這樣火膛燃燒的余灰會自動的落下爐柵，增大了燃料與氧氣的接觸面積，其實也相當于增大了供氧，能提高窯室的溫度。(6)另外在一些瓷窯的煙囪入口處發現了擋板磚的痕跡，用于控制煙囪的抽力大小，也是窯爐設計的進步體現。

注釋：

（1）《東周王城戰國至漢代陶窯遺址發掘簡報》，洛陽市文物工作隊.文物，2004（7）：41~44 頁。

（2）劉鳳君. 山東古代燒瓷窯爐結構和燒裝技術發展序列初探.考古，1997（4）。

（3）王慧慧.古代窯爐遺址保護研究.西安建筑科技大學學位論文，第30~32 頁。

（4）東周王城戰國至漢代陶窯遺址發掘簡報.洛陽市文物工作隊.文物，2004（7）：52~53。

（5）劉恩元，萬光云.貴州商周、秦漢時期陶窯遺存初探.貴州文史叢刊，1994（1）：18。

（6）秦彧.山東古代燒瓷窯爐結構分析.考古，2002（7）：83。

[1]洛陽市文物工作隊.東周王城戰國至漢代陶窯遺址發掘簡報.文物，2004（7）.

[2]劉恩元，萬光云.貴州商周、秦漢時期陶窯遺存初探.貴州文史叢刊，1994（1）.

[3]張長安.河南鶴壁古代陶窯遺址淺析.華夏考古，2003（3）.

[4]江西省文物研究所.江西新余東漢窯爐_東漢至隋唐墓葬清理簡報.南方文物，2003（2）.

[5]劉海龍.略談景德鎮古代陶瓷窯爐的發展與演變.陶瓷研究，2009（2）.

[6]秦彧.山東古代燒瓷窯爐結構分析.考古，2002（7）.

[7]牟寶蕾.浙江境內宋元青白瓷窯址研究.東方博物，2009（4）.

[8]黃水根，申夏.吳城商代遺址窯爐的新發現.南方文物，2002（2）.