小型高效無煙柴窯的設計和建造

馮 力

南京工程學院藝術與設計學院 南京 211167

（一）引言

在人類陶瓷藝術的大部分發展歷程中 以木材為燃料的柴窯始終占據著重要地位 即使在電、氣窯被大規模采用的今天 柴窯因其獨特的個性化表現語言 仍廣受世界各地陶瓷藝術家的青睞 他們利用現代技術和材料不斷改進傳統柴窯結構、實驗新的現代柴窯構型 而日本陶瓷藝術家日下部正和先生設計的高效無煙柴窯就是其中的杰出代表。基于此 筆者根據個人需要 以日下部正和先生的高效無煙柴窯構型為母本 設計和建造一座小型化 適宜小型紫砂器燒成的高效無煙柴窯。

（二）小型高效無煙柴窯的設計

高效無煙柴窯由日下部正和先生設計 其誕生于2001年 中國首座高效無煙柴窯于2008年在景德鎮樂天陶社落成 至此這種高效、環保的現代柴燒窯迅速風靡中國陶藝界 也掀起了國內柴燒熱的風潮。據日下部正和、馬克·蘭塞特合著的《日本柴窯燒成揭秘》一書記述 標準的高效無煙柴窯長3.5m、高1.9m 煙囪高5.1m 與動輒40～50m長的中國傳統龍窯相較 它既有相對小巧的尺寸 又無需依賴特殊的坡地地形 具有極強的空間適應性 另外 據當代陶瓷藝術家張立明先生的迷你無煙柴窯實驗 它的燒成溫度不因空間尺度的改變而降低 即使在很小的空間尺度下 它仍然具有較高的升溫效率。

圖1 小型無煙柴窯的設計

圖2 建造完成

圖3 地基的建造

圖4 窯體的建造

圖5 下部煙囪的建造

日下部正和先生的高效無煙柴窯主要由三部分構成 一是位于前部的上下疊加的附加式大爐膛 二是位于中部的單拱頂的窯室 三是位于后部的異常高大的煙囪。在小型高效無煙柴窯的設計過程中 保留了上述主要的結構特征 并根據實際需要對相應尺寸和結構進行調整、優化 在確定主體設計方案的基礎上 充分運用計算機三維制圖軟件 完成整個柴窯的數字化設計。與傳統的平面化設計制圖相較 三維制圖方式擁有更加全面、直觀的視角 不但可以完成方案的設計工作 更可以模擬整個柴窯的建造過程 甚至能夠比較精確的計算出所需材料的規格和數量。

通過系統的論證 小型高效無煙柴窯的窯體尺寸被確定為長1.5m、寬0.6m、高0.9m 窯室容積0.05 m3。整個窯體主要由不同價格、不同耐火等級 標準尺寸為230mm*113mm*65mm的重質耐火磚和輕質耐火磚砌筑 并根據功能、結構的需要合理排布各磚的使用部位和用量。

（三）小型高效無煙柴窯的建造

整個柴窯的建造嚴格按照設計詳圖進行 遵照《日本柴窯燒成揭秘》一書中的建造指南 將建造步驟依次分為 地基的建造、爐膛和煙囪基座的建造、單拱頂窯室的建造、煙囪的建造、窯體的加固。

由于建窯場地為臨時場地 為了便于后期的搬遷 窯體被建造在1.7m*0.85m的鋼制底座之上故在地基的建造上 沒有采用標準的上下兩層磚塊垂直重合的方法 而是采用上下三層磚塊垂直錯縫的形式 并且為了降低窯體的重量 全部采用輕質耐火磚鋪設。另外 由于窯體尺寸較小 窯體主要采用單層輕質耐火磚砌筑 在投柴孔、窯門、窯頂等特殊部位采用重質耐火磚 以便增加易損部位的結構強度。爐膛和煙囪基座的建造基本按照標準高效無煙柴窯的建造方法施行 需要特別指出 由于爐膛較小 沒有適宜尺寸的構件可以使用 故爐排由按尺寸切割而成的莫來石條磚砌筑而成。柴窯的窯室采用單拱頂 跨度只有0.36m 故采用經線鋸切割而成的十二塊輕質耐火磚拼接而成。為了營造更強的抽力 柴窯的煙囪被建造成5m 約為窯體長度的3.3倍 其中下部煙囪以輕質耐火磚砌筑上部煙囪以鋼管建構。在完成全部窯體的砌筑工作后 用“L”型鋼對整個窯身進行包邊、加固 并在預留位置安裝好熱電偶。

（四）結語

通過完成小型高效無煙柴窯的設計和建造基本掌握了現代柴窯的設計和建造方法 為進一步探索現代柴燒窯的燒成技術和方式奠定了物質基礎 也為探索新的現代柴窯構型完成了相應的技術貯備和實踐依據。