小型高效無煙柴窯的設(shè)計和建造

馮 力

南京工程學(xué)院藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院 南京 211167

（一）引言

在人類陶瓷藝術(shù)的大部分發(fā)展歷程中 以木材為燃料的柴窯始終占據(jù)著重要地位 即使在電、氣窯被大規(guī)模采用的今天 柴窯因其獨特的個性化表現(xiàn)語言 仍廣受世界各地陶瓷藝術(shù)家的青睞 他們利用現(xiàn)代技術(shù)和材料不斷改進(jìn)傳統(tǒng)柴窯結(jié)構(gòu)、實驗新的現(xiàn)代柴窯構(gòu)型 而日本陶瓷藝術(shù)家日下部正和先生設(shè)計的高效無煙柴窯就是其中的杰出代表?；诖?筆者根據(jù)個人需要 以日下部正和先生的高效無煙柴窯構(gòu)型為母本 設(shè)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(shè)計

高效無煙柴窯由日下部正和先生設(shè)計 其誕生于2001年 中國首座高效無煙柴窯于2008年在景德鎮(zhèn)樂天陶社落成 至此這種高效、環(huán)保的現(xiàn)代柴燒窯迅速風(fēng)靡中國陶藝界 也掀起了國內(nèi)柴燒熱的風(fēng)潮。據(jù)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(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)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(qiáng)的空間適應(yīng)性 另外 據(jù)當(dāng)代陶瓷藝術(shù)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(shè)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(gòu)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?shù)母G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(shè)計過程中 保留了上述主要的結(jié)構(gòu)特征 并根據(jù)實際需要對相應(yīng)尺寸和結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化 在確定主體設(shè)計方案的基礎(chǔ)上 充分運用計算機(jī)三維制圖軟件 完成整個柴窯的數(shù)字化設(shè)計。與傳統(tǒng)的平面化設(shè)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(shè)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(guī)格和數(shù)量。

通過系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)尺寸為230mm*113mm*65mm的重質(zhì)耐火磚和輕質(zhì)耐火磚砌筑 并根據(jù)功能、結(jié)構(gòu)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(yán)格按照設(shè)計詳圖進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(zhì)耐火磚鋪設(shè)。另外 由于窯體尺寸較小 窯體主要采用單層輕質(zhì)耐火磚砌筑 在投柴孔、窯門、窯頂?shù)忍厥獠课徊捎弥刭|(zhì)耐火磚 以便增加易損部位的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。爐膛和煙囪基座的建造基本按照標(biāo)準(zhǔn)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(gòu)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(jīng)線鋸切割而成的十二塊輕質(zhì)耐火磚拼接而成。為了營造更強(qiáng)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(zhì)耐火磚砌筑上部煙囪以鋼管建構(gòu)。在完成全部窯體的砌筑工作后 用“L”型鋼對整個窯身進(jìn)行包邊、加固 并在預(yù)留位置安裝好熱電偶。

（四）結(jié)語

通過完成小型高效無煙柴窯的設(shè)計和建造基本掌握了現(xiàn)代柴窯的設(shè)計和建造方法 為進(jìn)一步探索現(xiàn)代柴燒窯的燒成技術(shù)和方式奠定了物質(zhì)基礎(chǔ) 也為探索新的現(xiàn)代柴窯構(gòu)型完成了相應(yīng)的技術(shù)貯備和實踐依據(jù)。