磚瓦在我國有著十分悠久的使用歷史,，早在7000年前的新石器時代，就出現(xiàn)了與現(xiàn)代燒結(jié)磚瓦具有相同屬性的燒土材料,。我國仰韶文化（約公元前5000-前3000年）,、龍山文化（約公元前2500-前2000年）、齊家文化（約公元前2200-前1600年）等遺址均有磚瓦出土 ,。

陜西寶雞市扶風(fēng),、岐山一帶的周原考古（距今約3000年前的西周）發(fā)現(xiàn)中，出土了大量的磚瓦及其殘片,，種類多樣,、制型規(guī)范、相互之間搭接關(guān)系明確,，有學(xué)者建議將此認定為我國磚瓦建材的起源時期 ,。這一時期的磚瓦為泥質(zhì)灰陶，通常體形較大,、表面不平整,；顏色既不均勻、也不純凈,，平面密布精繩紋,。

圖1 西周時期的空心磚及瓦 

春秋戰(zhàn)國時期，我國磚瓦制作工藝得到快速的發(fā)展,，使用也較為廣泛,。瓦常出現(xiàn)在一些文獻中，如《史記·廉頗藺相如列傳》：“秦軍鼓噪勒兵,，武安屋瓦盡振”,；《春秋》記載隱公八年：“宋公、齊侯,、衛(wèi)侯盟于瓦屋”,。秦漢時期是我國磚瓦技術(shù)的一個輝煌時期,，這一時期的磚瓦不僅在生產(chǎn)規(guī)模、燒制技術(shù),、數(shù)量及質(zhì)量都有更大的發(fā)展,，而且相關(guān)制品也開始按照工藝美術(shù)品的要求制作，品種和裝飾性都很考究,。

秦咸陽遺址出土了多種磚,，有空心磚和實心磚?？招亩酁殚L方形,，實心多為正方形。有的磚上還有精美的紋案裝飾（圖2）,。不過,，秦朝時期，磚還不是建筑的主要材料,，多為輔助材料,。實心磚通常較小，用于鋪設(shè)宮室地面,、圍欄,、護墻之上；空心磚多用于臺階之上,，空心磚可長達1m,。

(a)秦.龍紋空心磚 

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（b）秦 狩獵紋空心磚  百度搜索

圖2 秦空心磚

考古發(fā)現(xiàn)的秦磚顏色青灰，質(zhì)地堅硬,，人們用“敲之有聲,，斷之無孔”來形容秦磚的品質(zhì)。磚瓦由黏土燒結(jié)而成,，但磚瓦卻與黏土有著質(zhì)的區(qū)別,，這是因為在燒結(jié)過程中，黏土中某些組分間可以形成了玻璃相（固體分晶體和非晶體,，玻璃相是非晶態(tài)）,，隨著溫度升高，熔融的玻璃相流入不熔顆粒的縫隙中,，成為不熔顆粒的結(jié)合媒介,。熔融物充塞了孔隙，氣孔率降低,，同時由于毛細管中熔液表面張力的作用,，使得顆粒緊湊，坯體體積收縮,，形成質(zhì)地致密,、具有一定強度的磚瓦 ,。

秦磚呈青灰色，是因為還有特殊的燒制工序,。一般情況下,，在高溫?zé)疲?00℃-1100℃）中，黏土中的Fe離子氧化為3價的Fe₂O₃,，此時,，如果磚自然冷卻，這樣燒制的磚因Fe₂O₃而呈紅色（紅磚）,。如果磚坯經(jīng)高溫?zé)坪蠓飧G,，通過淋水產(chǎn)生蒸汽保證磚窯內(nèi)處于缺氧狀態(tài)（蒸汽產(chǎn)生正壓，外部空氣進入不了窯內(nèi)）,，此時Fe₂O₃將被還原為FeO從而呈青灰色,。這在我國磚瓦工藝中被稱為 “下水飲窖”,。

在磚瓦研究中,，人們通常以吸水率、氣孔率,、抗壓強度等指標標記磚瓦構(gòu)件的力學(xué)性能,。有學(xué)者對青磚和如今的普通紅磚進行了比較研究，青磚抗壓強度平均值為29.93MPa,，普通紅磚的抗壓強度平均值為11.97MPa,；青磚吸水率平均值為15.37%，紅磚系數(shù)率平均值為19.75%,。此外,，發(fā)現(xiàn)青磚在外觀質(zhì)量、抗風(fēng)化能力,、耐久性等多個方面明顯優(yōu)于普通紅磚 ,。

秦漢時期的瓦也成為了皇家宮殿、別院,、林苑等建筑中的所必需品,。秦朝宮殿屋頂覆瓦，有板瓦和筒瓦,。制瓦時,，首先用桶模制作出瓦坯（圖3a），如果整圓的瓦坯一分為二,，即為筒瓦,，若是一分為四，即為板瓦,。制作好的瓦坯脫模后晾干,，再拍成瓦片（圖3b）,，就可以送到窯內(nèi)燒制。

（b）脫模的瓦坯和晾干后拍瓦片

從形狀上看,，磚與瓦的主要區(qū)別在于磚為平構(gòu)件,，瓦有一定的弧度，這主要取決于它們不同的使用目的和功能不同,。由于磚瓦材料為脆性材料,，其抗壓性能遠優(yōu)于抗拉性能。對于磚而言,，主要用于地面鋪設(shè)和砌體建筑,，因此磚可以尺寸較大，以滿足強度要求,。

瓦在屋頂上鋪設(shè),，如果尺寸過大，其自重荷載也會過大,，給屋架結(jié)構(gòu)造成負擔(dān),，因此將瓦制作為薄構(gòu)件具有經(jīng)濟和實用性。然而,，由脆性材料做成的薄構(gòu)件抗彎強度很低,，如果制成平瓦，略微的受力不均,，薄構(gòu)件即可能在自重作用下產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力,，稍有碰撞就會產(chǎn)生斷裂。但做成有弧度的瓦,，瓦就像拱結(jié)構(gòu)一樣將自重轉(zhuǎn)化為壓應(yīng)力,，從而增強了瓦構(gòu)件的抗壓能力。

秦漢時期瓦的另一大特點是具有了正式的瓦當(dāng) ,，一種覆蓋在建筑檐頭筒瓦前端的遮擋,，即是裝飾也保護檐頭不受雨淋。秦式瓦當(dāng)以圓形為主,，圓形構(gòu)件受力均勻,，如圖4所示。

云紋代表著對美好,、幸福生活的希冀,；動物紋主要描繪常人或者皇室貴族的日常生活及狩獵場景；而文字瓦當(dāng)主要是為彌補圖文瓦當(dāng)無法記錄社會生活的缺陷而存在，文字內(nèi)容多種多樣,，包括宮苑,、吉語、紀事等多方面,。

西漢時期,，瓦的制作工藝上取得了明顯的進步，在制作工序步驟上變得更為簡潔,，瓦的質(zhì)量也得到提升,。漢代瓦當(dāng)與秦代相比，種類更加豐富,，制作也日趨規(guī)整,，在小小的瓦當(dāng)圓面內(nèi)，盡量體現(xiàn)形體的伸展力度,，神態(tài)性格明顯,，是一種藝術(shù)性極強的裝飾浮雕作品。因秦漢時期,，磚瓦制作工藝達到了一個嶄新的水平,，因此也就有“秦磚漢瓦”的盛名。

圖5  漢代瓦當(dāng)  

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文字瓦當(dāng)多以“延年益壽”,、“長生無極”等吉祥語為主,，動物瓦當(dāng)多采用青龍,、白虎,、朱雀、玄武等“四神”,。

磚瓦使用中,，琉璃磚瓦是一類比較特殊的磚瓦。因其表面有一層質(zhì)地密實彩色釉層,，具有實用,、美觀的效果，成為古建筑的重要部件,。與燒制普通瓦相比,，琉璃瓦需要二次燒制，在原有基礎(chǔ)上增加了施釉燒制的工序,。

具體而言,，就是將制作好的素坯（上釉前的坯）送入窯內(nèi)先高溫?zé)?1100^o-1200^o，七日),，等到土坯冷透之后再涂上釉料,，再第二次入窯低溫?zé)?800^o-900^o，三日,，因此被稱為低溫釉陶),，這被稱為琉璃的二次燒成法?，F(xiàn)在制作琉璃瓦時常用一次燒制，即直接在素瓦坯上上釉,，然后一次燒制而成,。二次燒制的琉璃瓦，色彩鮮艷,，光澤好,，但缺點是釉層不牢固，容易剝落,；一次燒煉的琉璃瓦,，釉層牢固，不易剝落,，但色澤度較差,。

梁思成在《清式營造則例》中說：“琉璃于漢代自罽賓（jì bīn，古西域國名）傳入中國,，用于屋頂始于北魏,，明清兩代應(yīng)用尤廣，這個由外國傳來的寶貴的建筑材料,，更使中國建筑大放異彩,。”  不過,，在我國出土的漢代陶樓中,，就有使用鉛釉的痕跡，釉色為綠色,，如圖6所示,。

隋唐時期是我國琉璃燒制技術(shù)大發(fā)展的時期，頗負盛名的“唐三彩”(Tang Tri-Color Glazed Ceramics)正是這一時期的杰出代表（如圖7所示）,。需要注意的是,，“三彩”并非只有三種顏色，《魏略》（三國時期魏國史書）中就記載大秦國時,，已經(jīng)出現(xiàn)赤,、白、黑,、黃,、青、綠,、縹,、紺、紅、紫十種琉璃色,。出土的唐代釉彩也有黃,、綠、白,、褐,、藍、黑等色彩,，但以黃,、綠、白三色為主,。

琉璃最早用于建筑大約出現(xiàn)在我國北魏時期,，《北史》有記載“北魏太武帝建五色琉璃行殿”，但用量非常少,。唐朝開始出現(xiàn)了屋頂全部覆蓋琉璃瓦的建筑,，例如建造于西安的唐代大明宮，此時琉璃瓦仍以綠色為主（圖8）,，在大明宮考古中還發(fā)現(xiàn)了部分雕刻有蓮花圖案綠琉璃磚,。

此后，經(jīng)過宋,、元兩代的進一步發(fā)展,，到明清時期我國琉璃燒制技術(shù)達到了鼎盛時期。紫禁城更被譽為是琉璃的世界（圖9）,，常用的配件產(chǎn)品有：筒瓦,、板瓦、勾頭瓦,、滴水瓦,、羅鍋瓦、折腰瓦,、走獸、挑角,、正吻,、合角吻、垂獸,、錢獸,、寶頂?shù)鹊取Ｓ袑W(xué)者對故宮南三所綠釉琉璃瓦胎體進行了研究,，發(fā)現(xiàn)其吸水率在5.03%-11.16%左右,，氣孔率14.73%-20.88%左右，抗壓強度13.40%-19.84MPa左右 ，優(yōu)于同等條件下的無釉磚瓦,，代表了我國古代建筑琉璃構(gòu)件制作工藝的最高水平,。

磚瓦，從上古走來,，已經(jīng)成為中華民族文明史的一種符號和象征,。隨著新型技術(shù)的發(fā)展，如今已有了免燒磚,，利用粉煤灰,、煤渣、煤矸石,、尾礦渣,、化工渣或者天然砂、海涂泥等（以上原料的一種或數(shù)種）作為主要原料,，不經(jīng)高溫煅燒壓制而成的磚瓦,。在“保護農(nóng)田、節(jié)約能源,、因地制宜,、就地取材”的指導(dǎo)方針下，新時代磚瓦以新面貌接棒了磚瓦文化的傳承,。