江汉考古投稿格式参考范文：多学科视角下的周代砖瓦窑工艺技术与交流研究

　　我国有着非常悠久的砖瓦应用历史。目前所知，早在仰韶文化晚期，具有垒砌和铺砌功能的六面体烧结红砖即已出现在黄河流域。我国最早的瓦，则大约出现于龙山文化时期。而在整个砖瓦生产史上，周代是非常重要的一个阶段。在这一时期，各式砖瓦材料相继出现并得到广泛应用，为我国建筑业的发展奠定了坚实基础。

　　砖瓦生产中，烧制是最关键的技术环节，窑炉则是最重要的技术设施。已有研究发现，与砖瓦材料的发展相对应，周代也是砖瓦窑发生重大变革的阶段。不过，以往研究是基于砖瓦窑的类型学分析，对相关问题如窑炉类型的发展序列、区域特征和交流等进行探讨。而在谈到窑炉的工艺技术水平(结构特点与窑炉构筑时所遵循的技术规范，即窑炉的火膛、窑床、烟道等不同功能单位的相对大小应控制在一个合理的范围内，从而能够为砖瓦烧成提供充足的能量)时，由于研究方法的限制，仅能做出诸如 “火膛面积较大”、“烟道设置比较合理”、“构筑技术比较规范” 等主观性推断，缺乏直接的科学数据支持。显而易见，砖瓦窑作为一类重要的技术设施和手工业遗存，对其工艺技术的研究，将有助于了解当时的生产力水平和科技水平，意义毋庸置疑。

　　鉴于目前的研究现状，为推动相关研究的深入发展，本文尝试综合运用考古学、统计学和现代陶瓷窑炉工艺技术理论，对周代砖瓦窑的工艺技术及交流问题予以探讨。

　　一、周代砖瓦窑的类型

　　目前已发现的周代砖瓦窑数量约为 130 座。其中，陕西约 52 座、河南约 50 座、湖北 12 座、河北近 10 座、北京数座、山西数座、山东 2 座、重庆 2 座、湖南 1 座。

　　按照火焰在窑内的流动方式及窑床与火膛相对位置的不同，周代砖瓦窑可分为竖穴窑、升焰式室形窑和半倒焰窑三类。其中，可用于类型学分析的数量为 87 座，包括竖穴窑 14 座、升焰式室形窑 14 座、半倒焰窑 59 座。按照窑室(火膛 + 窑床，不含排烟系统及窑前操作坑)平面形状的不同，竖穴窑、升焰式室形窑和半倒焰窑均可划分为若干型，某些型因内部结构的差异可再分为若干亚型、式。

　　竖穴窑是西周时期的主要类型，进入春秋战国后应用逐渐减少并大约在战汉之际消失。升焰式室形窑在西周初期即已应用，大约在战国早期达到其应用的高峰，而后地位逐渐降低。半倒焰窑约在两周之际方才应用，发展至战国中期时成为最主要的类型。

　　二、周代砖瓦窑的结构特点

　　利用 AutoCAD 软件，测量砖瓦窑各部位(火膛、窑床、烟道、窑室)的面积。测量所用样本均为各部位保存较为完好且绘出了平、剖面图的样本。火膛测量其上口面积。窑床测量其床面面积。窑室面积为升焰式室形窑和半倒焰窑的火膛与窑床面积之和;竖穴窑的窑室面积即为窑床面积，与火膛面积基本一致。烟道为半倒焰窑的烟道。竖穴窑和升焰式室形窑的烟囱或出烟口均位于窑顶且均已不存，故无法测量。半倒焰窑的烟道，如仅余底部，则测量底部面积;如保留尚多但上下截面面积基本一致，也仅测量底部面积;如上下粗细不一(下粗向上渐细)，则分别测量底部和上口面积然后取二者均值。多烟道系统窑分别测量各个烟道面积然后取其总和。可用于测量的竖穴窑、升焰式室形窑和半倒焰窑样本分别为 5、12 和 33 个。限于篇幅，详细数据未在本文列出。数据得到后，利用 Origin 软件绘制相关图表，以探讨砖瓦窑的结构特点。

　　(一)竖穴窑

　　周代用于砖瓦烧造的竖穴窑，其窑室底部即窑床(窑箅)直径大都略大于 1 米，面积则大都在 1㎡左右或略大，均值为 1.571㎡。最大者为洛阳小屯村 H453，其窑床面积也仅为 2.19㎡。竖穴窑这种小窑床的特点，与此类窑的特定构造密切相关。竖穴窑的火膛位于窑室下方，二者间隔有窑箅(即窑床)，窑箅或在生土层中掏挖修整而成，或以泥条等筑成。如窑箅面积过大，则不免有坍塌之虞。上述小屯村 H453 的火膛中筑有 4 根窑柱，即是用于支撑上方窑箅以免坍塌。很显然，H453 虽然窑箅面积较大，但其建造技术的复杂程度明显大于其他窑箅面积较小的竖穴窑，故如 H453 这样的结构，无法成为周代竖穴窑的主流类型。而由于结构上的局限性，周代竖穴窑的窑室(烧成室)容积不可能很大，单窑产量较低。

　　(二)升焰式室形窑

　　升焰式室形窑的火膛面积分布态势较为分散，最大值、最小值和均值分别为、和 1.766㎡。超过的样本的窑床面积在 1.5~4㎡的范围内，最大值、最小值和均值分别为、和 2.752㎡。窑室面积上，近 70% 的样本分布在 4~5㎡的范围内，最大值、最小值和均值分别为、和 4.517㎡。

　　(三)半倒焰窑

　　近 80% 的半倒焰窑的火膛面积分布在约 0.5~2.5㎡的范围内，最大值、最小值和均值分别为、和 1.470㎡。窑床面积分布相对较为均衡，最大值、最小值和均值分别为 9.924、0.467 和 4.544㎡。窑室面积的分布也相对均衡，最大值、最小值和均值分别为 12.065、0.879 和 6.015㎡。烟道面积多在 0.04~0.20㎡范围内，最大值、最小值和均值分别为和 0.021㎡，均值为 0.140㎡。

　　(四)竖穴窑、升焰式室形窑和半倒焰窑结构对比

　　从竖穴窑、升焰式室形窑到半倒焰窑，窑床面积呈现逐步增大的趋势。窑床面积增大，窑床上部空间(即烧成室，用于摆放坯件的空间)的容积亦相应增大，从而使得单窑产量增加，是窑炉结构上的重大进步。

　　窑床面积的增大，缘于窑炉结构的重大变化。竖穴窑在窑室与火膛之间设置窑箅，出于防止坍塌的考虑，窑箅面积受到很大限制，难以做的很大。而升焰式室形窑与半倒焰窑中无窑箅这一结构，直接在生土中挖出火膛和窑床即可，无坍塌之虞，故其窑床面积可以显著增大，且建造过程也较为简单。此外，升焰式室形窑与半倒焰窑由于在火膛与窑床之间没有窑箅间隔，火焰可以直接进入窑床上方，提高了对热量的利用率，可以获得更高的烧成温度。不过，升焰式室形窑由于出烟口位于窑顶，火焰在窑内的流经距离和停留时间较短，故窑床面积必须有一定限制，如过大则窑温可能较低，特别是窑室后部温度过低而难以满足制品烧成的需求。相比之下，半倒焰窑的烟道设置于窑后，火焰在窑内的流经距离和停留时间均明显长于升焰式室形窑，对于提高窑温、缩小窑内前后方之间的温差更为有利，故半倒焰窑的窑床面积可以更大。

　　三、周代砖瓦窑的构筑技术规范

　　利用 Origin 软件绘制周代砖瓦窑各部位面积及面积比值关系散点图，以考察各项数据间的相关性，进而探讨周代砖瓦窑构筑时遵循的技术规范。需说明的是，竖穴窑的样本数量很少，且仅有窑床面积一项数据，故对竖穴窑的情况不做讨论;升焰式室形窑没有烟道面积数据，故仅有火膛与窑床面积散点图。

　　(一)升焰式室形窑

　　整体而言，所有样本在图中大致分布于左上和右下两个区域。左上区域中，各样本的火膛与窑床面积呈现出明显的正相关性，即火膛面积随窑床面积的增大而增大。右下区域中，大部分样本的火膛面积则与窑床面积呈现负相关性。周代升焰式室形窑的这种分布态势，反映了该时期此类窑的构筑技术已开始形成一定的规范，不过各地间的技术交流尚不密切，技术规范尚未统一。

　　不同形制的升焰式室形窑在图中的分布态势不同。B 型窑(包括 Ba 和 Bb 型)呈现出明显的正相关性，而 A 型窑(包括 Aa 型、Ab 型和 Ac 型)则表现为较明显的负相关性。C 型窑的样本数量只有 1 个，无法观察其规律。此种现象，同样说明该时期在升焰式室形窑的构筑技术上尚未形成统一规范。

　　出自河南的样本在图中大体上分布于两个区域。其中，右侧区域的 6 个样本皆来自洛阳东周王城;左侧的 4 个样本中有 2 个来自东周王城，其余 2 个则分别来自安阳和焦作。就年代而言，洛阳东周王城的样本有两个分别为东周和战国中期，其余皆为战国早期，年代与所处位置也未见明显关联。来自同一地点、年代基本一致的样本在图中如此分散，也在一定程度上反映了该时期升焰式室形窑的构筑并未形成严格的技术规范。

　　此外，陕西的一个样本处于河南样本的左侧区域;湖北的一个样本则位于图中最上面。由于陕西和湖北的样本均只有一个，缺乏统计学意义，故本图中这两地样本的分布模式不足以说明彼此之间的联系。

　　(二)半倒焰窑

　　1、整体情况

　　大部分样本的火膛与窑床面积、烟道与窑床面积呈现较明显的正相关性，即火膛和烟道面积均随窑床面积增大而增大。窑床面积与烟道 / 火膛值呈现出较明显的正相关性，即随着窑床面积增大，烟道 / 火膛值也相应增大。火膛与烟道面积之间的相关性稍弱，但部分样本也呈现出一定的正相关性。

　　在陶瓷窑炉中，窑床是摆放坯件的地方;火膛是燃料燃烧以为制品烧成提供所需热量的地方;烟道则具有抽力，可使窑内空气流通，为燃料燃烧提供所需氧气，并将窑内烟气排出。窑床面积增大，可使单窑的烧造量增加，提高了生产效率，但烧成所需热量也相应增加。为提高热量供应，加大火膛容积以容纳更多燃料，无疑是最直接和有效的做法。但与此同时，燃料增多必然需要更多的氧气方能充分燃烧，这就需要加大烟道的抽力以促进空气流动。

　　现代陶瓷工艺学理论指出，陶瓷(包括各种瓷器、陶器、砖瓦等各种以粘土为原料的制品)的烧制过程，其实就是一个燃料燃烧并将热量传递给制品的过程。燃料的燃烧离不开空气，因此，窑炉内气体的流动状况，对燃烧和传热过程都有着至关重要的影响。古代把烧窑工匠称为 “风火神”，“风” 就是窑内气体的流动，“火” 即是燃料的燃烧，善于运用风与火是合格的烧窑工匠所必备的技能。现代陶瓷和砖瓦生产技术研究表明，烟道的抽力取决于多方面因素，包括烟道内烟气的平均温度、窑外空气的密度以及烟道的容积，容积则取决于烟道的高度和截面面积。在烟道内烟气温度、窑外空气密度以及烟道高度一定的情况下，加大烟道截面面积即可增大烟道容积、提高抽力，从而促进空气流动和燃料的充分燃烧。

　　根据现代陶瓷和砖瓦生产技术理论，结合相关图表所显示的情况，可以看出：周代(主要是春秋战国时期)砖瓦烧造所用的半倒焰窑，当窑床面积增大，火膛面积也相应增大，这显然是出于为砖瓦烧成提供足够热量的考虑。相关图表则表明，随着火膛和窑床面积增大，烟道面积也相应增大，从而使得窑内通风加强，满足了火膛内更多的燃料燃烧之需。而相关图表显示，烟道 / 火膛值与窑床面积呈正相关性，说明虽然烟道与火膛均随窑床面积增大而增大，但烟道相比于火膛增幅更大些，而这或许说明了当时的窑工更为重视通风在烧成中的作用。

　　综合上述现代陶瓷和砖瓦生产技术理论及春秋战国时期砖瓦窑的结构特点，可以认为在春秋战国时期的砖瓦制造业中，多数窑工已经掌握了半倒焰窑不同功能单位之间的内在联系，以及对砖瓦制品烧成的影响。因此，尽管该时期半倒焰窑的类型多样，窑之各部位的尺寸变化范围也很大，但这些变化大都遵循着一定的规范。在窑炉建造时，窑工就已经充分考虑到砖瓦烧造对热量的需求，根据窑床面积的变化，或说是窑炉产量的大小，对火膛和烟道面积也进行相应调整，以适应制品的烧成需求。

　　2. 技术规范与形制的关联

　　多数形制的样本在图中均交叉分布，不同形制样本的分布区域之间没有明显界限。个别形制如 Cb 型窑，在 2 幅图中的分布区域与其他形制基本没有交叉，显示出其结构上的特殊性。Bc 型窑在 2 幅图中也均与 Cb 型窑临近。由于 Cb 型和 Bc 型窑均发现于陕西临潼油王村，故此型窑分布的特殊性，可能与其所处地区也有密切联系。其他如三烟道系统的 Eb 型窑，在图中也处于相对独立的范围内，显示出该型窑一定的特殊性。但 Eb 型窑仅有一个样本，在统计学意义上有所欠缺，不足以说明该型窑与其他单烟道窑的区别。具体到不同形制样本在各参数间的相关性上，相比之下，B 型窑在各参数上的相关性较为明显，其他形制样本各参数间的相关性则相对较弱。不过，参与分析的除 B 型窑外的其他形制的样本数量均较少，对统计结果也可能造成一定影响。

　　3. 技术规范与地域的关联

　　除去仅有一个样本的山西、河北和北京地区外，陕西、河南和湖北的大多数样本在图中均分布在相对独立的区域，彼此间仅有少量样本的交叉。但具体到各参数间的相关性上，不同地区的样本存在一定差异。如在相关图表中，大部分河南和湖北的样本均表现出较明显的正相关性，陕西的各样本则呈现出一定的负相关性;另一相关图表中，湖北的样本呈现出明显的正相关性，陕西各样本间的正相关性也较明显，河南的大部分样本之间的相关性则不明显。

　　将分别按形制和地区划分的相同参数的散点图进行比较，可以发现：样本的分布范围，与地区的关系更为密切，形制的影响则相对较小。湖北的 5 个样本均出土于江陵纪南城遗址，形制上包括 4 个 Ba 型和 1 个 Fa 型，几种形制在各图中均表现出较大的相关性。河南的样本大部分出自洛阳东周王城，少量出自郑州、新郑和安阳，形制上包括 Aa、Ab 型 Ⅰ 式、Ba 型、Bb 型、Ca 型和 Fb 型等，大部分样本在图中或位于较为集中的范围内，或呈现出一定的相关性。

　　上述对半倒焰窑构筑技术的分析表明，周代(主要是春秋战国时期)，不同地区的半倒焰窑在构筑时大都遵循着一定的技术规范，但不同地区的技术规范有所差异，存在着一定的地方特色。而从形制结构的角度来说，尽管同一地区甚至同一地点所用砖瓦窑的形制结构有所不同，有的差异还很大，但同一地区或地点出土的不同形制砖瓦窑在构筑时大都遵循着相同或相近的技术规范。

　　四、讨论与结论

　　(一)不同类别砖瓦窑出现的社会背景

　　周代砖瓦烧造所用的三类窑炉，从竖穴窑到升焰式室形窑再到半倒焰窑，在窑床面积上呈现出逐渐增大的趋势，烧成室(即窑床上方用于摆放坯件的空间)容积和单窑产量也均相应增加。竖穴窑、升焰式室形窑和半倒焰窑窑床面积的均值分别为 1.571、2.752 和 4.544㎡。由于绝大多数窑炉的窑顶都已无存，故无法计算其烧成室容积。如假设三类窑炉的窑顶至窑床垂直距离相同，那么升焰式室形窑的烧成室容积就大致为竖穴窑的 1.752 倍，半倒焰窑的烧成室容积则大致为升焰式室形窑的 1.651 倍、竖穴窑的 2.892 倍。换言之，在砖瓦尺寸不变的情况下，周代升焰式室形窑的单窑产量是竖穴窑的 1.752 倍，半倒焰窑的单窑产量则为升焰式室形窑的 1.651 倍。

　　在数量上，目前发现的周代砖瓦窑约为一百三十座。从阶段分布来看，西周时期的发现数量约为 15 座，两周之际至春秋战国之际的数量为 10 余座，而战国时期的数量则显著大于上述两个阶段的数量总和(均包括形制不明者)。而在三类窑炉中，半倒焰窑的出现时间最晚，在两周之际方才应用，却在战国时期迅速成为最主要的窑炉类型;升焰式室形窑在西周早期即已使用，却在春秋战国时期仅有很少的应用;竖穴窑则在战国晚期基本消失。究其原因，单窑产量显然应是重要影响因素。西周时期，砖瓦材料的应用相对有限，目前所知仅在陕西扶风周原遗址、岐山周公庙遗址、长安丰镐遗址、北京房山琉璃河遗址等少数地点有所发现，砖瓦窑的发现数量较少、单窑产量较低自然就在情理之中。进入春秋战国，砖瓦应用渐趋广泛，目前在各诸侯国都城遗址中几乎都有砖瓦材料的发现。特别是在战国时期，生产力的提高和生产关系的转变，促进了农业和手工业的发展，商业与城市经济逐渐繁荣，城市规模更加庞大，大规模的宫室和高台建筑不断兴建。在这种情况下，市场对砖瓦材料的需求也就急剧增加，而所发现的战国时期砖瓦窑数量的显著增多，就是这一情况的直观反映。与此相对应，窑床面积有限、单窑产量较低的竖穴窑和升焰式室形窑，显然已难以适应战国时期市场形势的变化，而被砖瓦制造业放弃，或仅有很少的应用，半倒焰窑则以其显著优势成为砖瓦制造业中最重要的窑炉类型。

　　(二)砖瓦窑的构筑技术规范

　　相关性分析表明，部分周代升焰式室形窑的火膛与窑床面积呈现出明显的正相关性，即火膛随窑床面积的增大而增大。但总体而言，该时期升焰式室形窑的这种相关性相对有限，说明周代的此类窑炉在构筑技术上尚未形成统一的规范。

　　半倒焰窑的情况与升焰式室形窑有所不同。大部分半倒焰窑的火膛与窑床面积、烟道与窑床面积、窑床面积与烟道 / 火膛值呈现出较明显的正相关性，并且除个别外，这种相关性与窑的形制间没有明显的关联。此种现象表明，该时期的大部分窑工应该已经认识到半倒焰窑的不同功能单位在制品烧成时所起到的作用，以及各单位之间的内在联系。因此，尽管该时期半倒焰窑的形制众多，但在窑炉构筑之时，窑工们大都遵循着一定的技术规范，根据窑床面积的变化，对火膛和烟道面积也进行相应调整，使火膛、窑床、烟道的相对大小保持在一个合理的范围之内，以更好地满足制品烧成之需。

　　另外，从相关性分析来看，半倒焰窑在各数据上的相关性明显大于升焰式室形窑。而升焰式室形窑在西周早期即已用于砖瓦烧造，半倒焰窑则在两周之际方才使用。结合着两类窑炉发现数量上的巨大差异，可以看出，在周代砖瓦制造业中，窑工显然更倾向于使用半倒焰窑这种更为先进的窑炉类型(日用陶器烧造亦是如此)。因此，尽管半倒焰窑的出现时间晚于升焰式室形窑，但窑工在半倒焰窑的构筑技术上进行了更多的探索，更早地形成了相对统一的技术规范。

　　(三)区域间砖瓦窑技术的交流

　　一些砖瓦窑类型在不同地区可以见到。如 Aa 型竖穴窑在陕西长安、河南洛阳和山东新泰均有发现;湖北潜江、河南洛阳和焦作均发现了 Ba 型升焰式室形窑;Aa 型半倒焰窑见于河南三门峡和陕西咸阳;Ab 型 Ⅰ 式半倒焰窑在河南洛阳和河北平山均能见到;河南三门峡、安阳、洛阳、湖北江陵、陕西临潼等地皆发现了 Ba 型半倒焰窑。不过与此同时，多数地区所用砖瓦窑的地方特色更为明显。如河南洛阳东周王城的以泥条筑成窑箅的 Ab 型竖穴窑，火膛上方设置隔栏的 Ac 型升焰式室形窑和 Bb 型半倒焰窑;河南郑州和新郑的 Fb 型半倒焰窑;河南安阳的 Bb 型竖穴窑;陕西临潼的窑床上设有窑柱的 Bc 型和 Cb 型半倒焰窑;陕西凤翔的后方无烟道的地表式 Ab 型 Ⅱ 式和 D 型半倒焰窑;北京房山的 Eb 型半倒焰窑;山西侯马的 Ac 型竖穴窑，垣曲的 Ea 型半倒焰窑;湖北江陵纪南城的 Fa 型半倒焰窑;重庆云阳的 Ba 型竖穴窑;陕西岐山的 Aa 型升焰式室形窑;湖南桑植的 D 型升焰式室形窑，均为当地特有的类型，他地未见。

　　对半倒焰窑样本在散点图中分布特点的分析显示，整体而言半倒焰窑大都遵循着基本一致的构筑技术规范，同时不同地区在构筑技术的细节上存在一定差异，保持着一定的地方特色。这一现象与类型学分析结果正相吻合。

　　综合上述类型学分析和构筑技术分析，可以认为周代(主要是春秋战国)在砖瓦窑技术方面已经有了较多交流，一些地区使用着相同或相近的类型，不同地区在构筑技术规范上也有趋同之势。不过，该时期交流的密切程度尚且有限，不仅许多地区都使用着一些特有的砖瓦窑类型，在砖瓦窑的构筑技术方面也存在着一定差异，具有一定的地域特异性。而由于几个地区分别属于不同国家，因此似乎也可以这样推论：春秋战国之时，各个国家在砖瓦窑技术方面存在着一定的交流，但交流尚不深入，不同国家的砖瓦窑无论是在类型上还是在构筑技术上均表现出较明显的地方特色。

李清临,孙卓,武汉大学历史学院,202405