李長青

陶瓷是弘揚(yáng)中國傳統(tǒng)文化的重要載體，景德鎮(zhèn)手工制瓷技藝、德化瓷燒制技藝等均被列為國家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表性項(xiàng)目名錄。陶瓷制作要在窯爐中高溫?zé)?，縱觀陶瓷發(fā)展的歷史，陶瓷工藝的進(jìn)步離不開窯爐技術(shù)的支撐。

漢代文字學(xué)家許慎的《說文解字》中，對(duì)窯的描述是“燒瓦灶也”，而瓦是“土器已燒之總名”，即各種陶瓷制品。簡單說，窯就是控制火焰、燒制陶瓷的空間。

中國最早的陶器距今已有2萬年，那時(shí)并沒有窯爐，而是通過露天平地堆燒法燒制的。這種方法是，先在空地上鋪上厚厚的干草和木柴，再將晾曬好的陶坯擺好，之后再在上面覆蓋干草和木柴，點(diǎn)著火，并不斷添加木柴，持續(xù)燒十幾個(gè)小時(shí)。

豎穴窯結(jié)構(gòu)示意圖（升焰窯）

露天平地堆燒法的保溫效果差、火焰溫度低（只有700攝氏度左右）、燒制出的陶器質(zhì)地疏松。這種燒制方法還會(huì)浪費(fèi)大量木柴，對(duì)于石器時(shí)代的人來說，砍伐樹木是很費(fèi)功夫的事。

于是，人們嘗試用泥巴將柴堆包圍起來，以起到一定的保溫作用，再在泥殼上開1個(gè)點(diǎn)火洞和十幾個(gè)通氣孔。這樣既可以得到更高的溫度，還大大節(jié)約了木柴。隨著外層泥巴的不斷加厚，陶器的質(zhì)量也顯著提高。這一看似簡單的技術(shù)改進(jìn)，卻已經(jīng)有了窯的雛形。

當(dāng)古人意識(shí)到泥土有保溫作用后，索性在土里挖出個(gè)洞來燒陶。于是發(fā)明了橫穴窯和豎穴窯兩種穴窯。

橫穴窯是在土里挖兩個(gè)洞，其中一個(gè)用來擺放陶坯，叫作窯室；另一個(gè)洞位于窯室的側(cè)下方，用來生火，叫作火膛；兩洞之間留有通氣孔，稱為火道?；鹛胖腥紵幕鹧娼?jīng)過火道流到窯室，給陶坯加熱，窯內(nèi)可以達(dá)到900攝氏度的高溫。

豎穴窯是對(duì)橫穴窯的進(jìn)一步改進(jìn)，其火膛挖在窯室的正下方，火道垂直向上，窯內(nèi)溫度可以達(dá)到1000攝氏度。

這兩種穴窯都達(dá)到了陶器燒制的溫度要求，而且陶坯不接觸燃料，受熱更均勻，且不易被煙灰污染。兩種穴窯的煙囪都在窯室的頂部，火焰流動(dòng)方向均是自下而上，都屬于升焰窯。隨著陶瓷需求的增加，以及受到土層承載力限制，難以挖出足夠大的洞穴，于是人們開始嘗試用磚建造窯爐。

龍窯

商代時(shí)人們發(fā)明了龍窯，這是最早用磚塊砌成的陶瓷窯。龍窯都是修建在山坡上的，火膛在最下面，長條形的窯室沿著山坡向上排列，仿佛一條臥于山坡的巨龍，因而被稱為龍窯。最大的龍窯長達(dá)136米，每次能夠燒制近10萬件瓷器。

龍窯長長的窯室不僅可以擺放陶瓷坯體，還兼具了煙囪的功能，將火膛中的火焰向上抽，因此龍窯的升溫速度很快。窯內(nèi)火焰流動(dòng)方向與窯身平行，屬于平焰窯。

龍窯內(nèi)部還建有錯(cuò)綜復(fù)雜的擋火墻，能減緩熱氣在窯內(nèi)的流動(dòng)速度，延長流動(dòng)路徑，從而充分利用熱量。窯內(nèi)溫度可以達(dá)到1200攝氏度，最早的瓷器就是在龍窯中燒制成的。

在瓷器燒制過程中，窯爐的溫度會(huì)大幅變化，從常溫到1200攝氏度以上的高溫，再冷卻到常溫。這要求建造窯爐的窯磚必須能夠承受高溫，并且能在溫度變化時(shí)不開裂。

首先，制作窯磚的原料是紅土、黃土和沙土，3種成分按照一定比例混合，在保證耐熱性的同時(shí)還要有較好的保溫性。再經(jīng)過“汲水滋土，人逐數(shù)牛錯(cuò)趾，踏成稠泥”，即反復(fù)踩踏，使之混合均勻，避免因各部位膨脹系數(shù)不同而開裂，這一過程被稱為“練泥”。

制作的磚坯要求平整光滑，保障窯爐有較高的建造精度和更好的密封性。磚坯要經(jīng)過長時(shí)間的陰干，再經(jīng)過1100攝氏度高溫?zé)撇拍茏鳛樾拊齑筛G的窯磚。即使如此，窯磚在使用三五十次后還是會(huì)開裂，保溫性能變差，需要及時(shí)更換。因此，窯爐周圍的房屋、道路往往是用廢棄窯磚砌成的，成就了當(dāng)?shù)厍逡簧?dú)具特色的建筑風(fēng)格。

然而僅僅窯磚質(zhì)量達(dá)標(biāo)還不夠，也要有科學(xué)合理的建筑力學(xué)結(jié)構(gòu)才能承受巨大的溫度變化。古代窯工經(jīng)過長期實(shí)踐總結(jié)，發(fā)現(xiàn)穹頂結(jié)構(gòu)的窯更加穩(wěn)固耐用，不需要內(nèi)部支撐就可以達(dá)到較大的空間跨度。古代一直廣泛使用的饅頭窯、馬蹄窯、葫蘆窯、蛋窯等都是穹頂結(jié)構(gòu)的。如果窯爐算建筑的話，那么世界上最早的穹頂型建筑就是中國人發(fā)明的。

饅頭窯因外形近似饅頭而得名，其火膛和窯室是一體的，中間沒有分割。根據(jù)窯內(nèi)火焰流動(dòng)方向，可分為升焰式、半倒焰式以及全倒焰式3種。

其中，煙囪建在窯頂?shù)酿z頭窯，火焰從底部上升到頂部排出，屬于升焰窯。而煙囪在窯后面，通過下方的煙道與窯室相連，火焰先沖到窯頂，受到下后方煙道的吸力倒向底部，最終從煙囪排出的，屬于半倒焰窯。相比于升焰窯，半倒焰窯能夠更充分地利用熱量，窯溫可以達(dá)到1300攝氏度。

階級(jí)窯結(jié)構(gòu)示意圖

而全倒焰窯在擺放瓷坯的窯床下方用磚砌成多條水平的煙道與煙囪相連，煙道上鋪磚時(shí)留出通氣孔。當(dāng)火焰沖到窯頂后，受到底部氣孔吸力而轉(zhuǎn)頭向下，加熱瓷坯，經(jīng)煙道從煙囪排出。全倒焰窯內(nèi)溫度更均勻，大大提高了瓷器燒制的成功率，對(duì)熱量的利用也更充分。

階級(jí)窯則巧妙集合了龍窯和饅頭窯的優(yōu)點(diǎn)，遠(yuǎn)看像一座龍窯，其實(shí)是一列相連通的饅頭窯，也被稱為分室龍窯。第一座饅頭窯有窯門，最后一座有煙囪。與龍窯不同的是，每座饅頭窯都有火膛，燒窯時(shí)先點(diǎn)燃最下面的，依次向上，上面的窯室可以利用下面的熱量。階級(jí)窯整體熱量流動(dòng)方向像龍窯一樣自下向上，而每個(gè)窯室又是半倒焰式的饅頭窯。

古代的陶瓷窯主要以木柴為燃料，燒制1噸瓷器要消耗3噸木柴。景德鎮(zhèn)有句俗語，“一里窯，十里焦”。意思是，一座窯會(huì)燒光周圍十里（1里=500米）的樹林，然后鋪滿灰渣。曾經(jīng)興盛、名品輩出的名窯，例如越窯、邢窯，都是因?yàn)橹車鷺淠颈粺舛ヂ浠蜣D(zhuǎn)移重開的。

宋代時(shí)，人們開始用煤炭做燃料燒制瓷器，受制于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，只能用來燒制低端日用瓷。1955年，景德鎮(zhèn)宇宙瓷廠研究出了適合煤炭窯爐的瓷坯及釉料配方，解決了瓷器光澤度不好等問題，得到廣泛推廣。

由于燒煤會(huì)造成嚴(yán)重的粉塵污染，之后人們改用更清潔的焦化煤氣?，F(xiàn)在的陶瓷企業(yè)大部分使用的是天然氣或者電能燒制陶瓷，可以更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。還有仍在探索階段的微波燒制，與微波爐的原理相似，具有加熱均勻性好、效率高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為新的研究熱點(diǎn)。

窯爐建造技術(shù)的發(fā)展持續(xù)促進(jìn)陶瓷工藝的進(jìn)步，成就了我們燦爛的陶瓷文明。古代窯爐承載著陶瓷工匠的智慧與汗水，是先人留給我們的寶貴財(cái)富，在當(dāng)代仍具有重要價(jià)值！

（責(zé)任編輯 / 張麗靜? 美術(shù)編輯 /周游）