▎抖音直播间里,火爆一时的窑口让景德镇瓷器价格又一次水涨船高,“名窑口”,“杯子6位数一只”…距开窑时间越来越近,大家情绪越高涨,窑炉自带的神秘色彩也越来越浓厚。

而且,作为瓷器的估价因素之一,窑的地位有时甚至超过了瓷器本身。比如柴烧名气很大,烧出来的茶器往往会比用电窑、气窑烧制出来的贵至数百上千元,一度成为争抢的对象。

“窑”究竟有哪些神秘之处?为何说中国先民早期制作陶瓷的伟大智慧,都藏在这个“窑”字里?

今天,咱们就来说说在烧造工艺中占有举足轻重地位的:窑炉。

人类的发展,离不开科学的进步。窑炉的发展史,其实也是一部对火焰的科学利用史。

火,与人类相识已经约50万年了,对火的利用是人类文明最重要的起点和标志。陶瓷是土与火的艺术,而火,就在“窑”里发生,读懂了火的利用史,也就读懂了窑炉史。

发现——火

在距今约50万年前,晚期猿人(直立人)发现火——最初的火是天火,可能是火山熔岩的火,也可能是雷击树木的火。

火的非常见以及发光发热特质给先民留下了深刻的印象,尤其是它烧树焚山的威力更让先民心有余悸。

但人类的伟大在于,劫后余生的他们通过长期的观察,逐渐发现了火从星星到燎原再到灰烬的规律,于是开始尝试着用火。

根据考古发掘,山顶洞人时代,就发现了大量的用火痕迹,而且在洞的一侧还发现了保存火种的地方。

制造——火

学会用火之后接下来的难题是制造火。

由于天然火种很难长期保存,数万年后,原始人学会了制造火——钻木取火。

中国传说中造火的人叫燧人氏。相传他是受了鸟儿的启发。东晋王嘉《拾遗记》说“申弥国去都万里,有燧明国,不识四时昼夜。其人不死,厌世则升天。国有火树,名燧木,屈盘万顷,云雾出于中间。折枝相钻,则火出矣。后世圣人变腥臊之味,游日月之外,以食救万物;乃至南垂。目此树表,有鸟若鸮,以口啄树,粲然火出。圣人感焉,因取小枝以钻火,号燧人氏。”

钻木取火使原始人走出了黑暗,用火御寒、照明、烤制熟食,告别了茹毛饮血,进入了刀耕火种时代。

人类从发现火、认识火、制造火、控制火有个过程,不过,一旦掌握了“火候”,火的威力就日益为人类所利用了。

人类也从此开启了长路漫漫的“造窑”之旅~

从无意识用火到有意识地控制火阶段

1.无意识用火

偶然发现火能把泥巴烧硬

距今12000~10000年前(新石器时代早期),人们在藤条上糊上泥巴,放在柴火中与食物一起烧制,无意中发现泥巴变得坚硬,于是有了最初的器皿。

但由于处于火焰最底层露天烧制,温度<250 ℃,器皿并没有陶化,质地十分疏松。

2.开始集中烧陶

无窑烧制——平地堆烧

距今10000~7000年前(新石器时代早期) ,人类开始单独烧制日用陶器,由于尚未掌握改造大自然的本领,也不会熟练使用复杂的生产工具,主要采用无固定窑址的平地堆烧。即直接将坯体放在地面铺好的木柴上烧制。

这种方法由于周围密封不严,火力不集中,烧成温度500-800℃左右,致使做成的陶器质量很差,胎壁很脆,容易损坏,成品率十分低。

3.开始有意识对火焰进行控制

窑的雏形:坑烧(半穴窑)

新石器时代中期前段,出现了窑的雏形——坑烧。 结束了无窑烧制的历史,烧成温度达到了700~1000℃。

坑烧比露天平地堆烧向前进了一步,增加了烧制空间——坑,反复烧制让坑变得越来越坚固,提升了保温效果。但仍然只利用了火的内焰,温度较低,制造出来的陶器仍无法长久使用。

4.对火焰的控制有了明显改进

窑的雏形:一次性薄壳窑

到新石器时代中晚期,人们发现把外围用泥巴封闭起来,形成一个薄壁,顶部留一个通风口,可以把火焰束缚在一定范围内,这极大提高了烧成温度。薄壳窑的窑顶部一般都是一次性的,所以称之为“一次性薄壳窑”。

由于薄壳窑近乎全封闭的烧成方式,在烧成过程中,氧气的供给量不足,特别是在烧成的后期,窑内的气氛以还原气氛为主。

一次性薄壳窑作为有窑烧成阶段的早期形式,已经具备了窑炉的基本特征,这是先民经过大量生产实践形成的。

开启地下的窑穴式烧制

人类开启定居下来的农业生活之后,开启固定窑址的烧制。经过反复实践后发现,窑室周围有厚厚的土墙做窑壁,可以避免热量的大量散失,于是开始进行窑穴式烧制。

根据考古资料,我国西周以前都是就地挖筑的洞穴窑,即在有断面的土崖上或者从地面下挖筑成各种形状的土穴而成窑。

窑穴烧制过程中,开始学会利用火的外焰

火的状态→升焰

利用火焰上升来加热窑内的空气和器物坯体,将之烧成陶器。窑内温度不高以及温差较大是升焰窑的主要缺点。所以升焰窑只在早期出现并且规模都比较小。

5.第一次拥有火道的同穴窑

最初的同穴窑,一般在断崖或就地挖筑建造窑炉,类似于将薄壳窑从地面移到了地下。意外中拥有了火道和炉膛。

但由于陶坯与燃料混装,装烧窑受到了明显的制约,产品烧成率不高。因此,同穴窑数量较少,使用时间较短,是一种过渡性窑炉。

6.隔绝待烧成器物和燃料的竖穴窑

新石器时代中晚期至商代时期,人类在同穴窑的基础上,用隔板将陶器架在半空中,增加其稳定性,竖穴窑应运而生,普遍用于陶器烧制中。

竖穴式升焰窑一般是依断崖或者土包而建,由于炉膛与火道之间有镂空的隔板式构造,利用了火的外焰,但承重能力受限,故一般窑体规模不大,直径在1米左右。从出土的陶片推测窑内温度<1000℃。

7.拥有了成熟窑炉形态的横穴窑

由于竖穴窑承重力较差,陶器需求量高,新石器时代晚期,开始出现横穴窑,火膛和窑室处于水平状态,可以装更多的陶坯。横穴窑升温速度和降温速度都比较快,可达1000-1100℃,利于氧化气氛的形成。

由于排烟孔在窑顶位置,火焰所产生的热量较难到达窑室的后部,导致窑内后半部产品不容易烧熟。但与之前相比,横穴窑首次有了明确的“火膛”、“燃烧室”、“投柴孔”、“烟道”的概念。

窑穴从地下搬到地面,开启真正意义上的窑炉

商代开始,穴窑逐渐由地下移建到地面上,这是中国陶瓷史上的一大转折点。形状有圆、方、椭圆形等,它同人类的房屋一样,既可扩大窑室,又可建高窑墙,以增加抽力,并且窑顶的弧度、排烟口可缩小,有效地控制进气量,使窑温达到了1200℃,促生了高温硬陶及原始瓷的出现。

高温窑炉出现

春秋时期,窑的规模逐渐大型化,再加上横穴窑搬到地面上之后,需要烟囱来增加抽力,于是就在横穴窑的基础上,出现了半倒焰窑、倒烟窑和平焰窑。

8.解决了温差问题的半倒焰窑

由于横穴窑尾部火力较弱,于是,人们在尾部加了个烟囱以增加抽力,引导火焰往后流动,火焰在窑内从下至上又折向烟囱的过程中,并没有通过窑底流遍全窑,故被称为半倒焰窑。

秦砖汉瓦的大肆修建,使得半倒焰窑以其规模上成为中国北方窑业的主角,顺带解决了窑炉内部上下温差较大的问题,窑内温度可达1100~1250℃,是陶瓷发展史上的重大突破。

9.充分利用热量的全倒焰窑

为了追求更高的温度,自战国时代起,窑工们逐渐将窑顶封闭,向全倒焰式馒头窑过渡。在烧成过程中,火焰彻底地通过窑底流遍全窑,窑内温度可达1350℃。

全倒焰窑最重要的特征在于排烟系统上进行的改变。排烟孔越过窑顶的最高点,烟囱深入窑的底部,升上去的所有热气被均匀地引向窑底部的各处,形成全面的倒焰。与半倒焰窑相比,全倒焰窑更能充分利用热量,缩小窑室内各部位尤其是前后的温差。

10.有效促进制瓷业发展的平焰窑

平焰窑即龙窑。烧窑时,火焰从火膛升起 ,与窑身平行流动 ,自下方的窑头至上方的窑尾逐渐升高 ,烟最终从窑尾的吸火孔排出窑尾。

龙窑窑身狭长,充分利用了南方多丘陵的地形特征。窑体为倾斜设置,本身就起着烟囱的作用,保证了对火焰的抽力,升、降温速度快。适宜烧成还原气氛, 有效地促进了南方青瓷的发展。

最初的龙窑一般长20m左右,到了宋代成熟的龙 窑已经可以达到五六十米,个别地区窑身甚至有七八十米之长,一次可装烧将近三万件瓷器,这对当时制瓷业的发展起到了极大的推动作用。

总结

可以说,窑炉的发展史遵循着科学的用火规律,从平地堆烧到倒焰窑、平焰窑,这其中,人工控制的痕迹愈发明显,先民控制火焰的技术也愈发的纯熟。

由此带来的是窑炉和烧成方式有了进步,陶瓷品质也随着上升。

如今,陶瓷艺术百花齐放,窑炉作为传统的手工技艺也在一直被人关注,M&E陶瓷实验中心正在举办的“张立明个展——造窑”,就是以传统窑炉为主题,吸引了诸多人来观看,大家在赏析萌趣小窑的同时,也会看到墙面的科学窑炉简史,寓学寓教,不亦乐乎~

ps+1:M&E陶瓷实验中心是由百陶会与中国轻工业陶瓷研究所合作成立的集产学研于一体的专业型实验中心。中心规划面积3000余平方米,一期由烧成中心、材料实验室、多媒体厅、展厅等功能区组成,装配有柴窑、气窑、苏打窑、电窑、乐烧窑多种类型烧成设备。材料实验室引进了齐备的实验器材;二期教育中心也即将对外开放。欢迎大家前来探索与体验。后期也会有更多探索性试验于此展览,别开生面,不落俗套,绝对让你看有所得!

柴,气窑、苏打窑等

最后,相信这篇窑炉科学简史,用古老的“土与火”的艺术,向热爱生活的你灌输一种自然与人最原始的依存方式的思想,也为你注入一股强心剂,即用科学的角度来思考整个进步的历程。

工业革命之后,窑炉又发生了哪些改变?下一篇我们继续来说~

参考资料:

薛冰:《中国古代陶瓷窑炉的发展与演变略考》,《佛山陶瓷》2020年第1期(第282期)

汪旻:《中国古代陶瓷窑炉结构的演变》,《文物鉴定与鉴赏》2019年第03期(上)

李清临 孙燃:《中国古代陶瓷窑炉分类浅议》,《江汉考古》2017年第06期

闫飞.中国古代陶瓷窑炉实验考古研究【J】.2012

顾幼静:《中国早期半倒焰窑的发展过程》,《东方博物》2018年第24期