臺北市立大安高工傳遞溫度的起源—大安窯

108年第10集:「本土語的介紹」已於3月6日播出,歡迎收聽!
2019-03-15
土木與建築群課綱Q&A
2019-03-15

臺北市立大安高工傳遞溫度的起源—大安窯

圖/文 臺北市立大安高級工業職業學校

第21期 2019-03-15

配合108新課綱學生多元展能,強化建築科學生實習技能再延伸,配合校訂多元選修的課程發展,幫助綜合職能科學生構築一座簡易的PIZZA窯,增加更多元學習的烘焙課程實習環境。

建築科沒有製作過窯體的經驗,因此鼓勵學生自主學習發展於網路上蒐集大量資料,並研究國外PIZZA窯的結構設計與施作方法,並希望能設計出充分隔熱之效果,避免綜合職能科學生於實習操作時避免碰觸窯體表面而燙傷。

從物理學得知平行軸線光投射拋物曲面會折射焦點聚光,雖不知聚熱有無此效應?但本著好奇心將PIZZA窯的內外層嘗試以拋物曲面構築,希望焦距處約在軸心55cm高處擁有更佳的聚熱效應,雖然沒有比較驗證,過程中也可以運用數學及圖學,讓學生能體驗學與用的結合,整體課程充分與一般類科課程鏈結,達到務實致用之理想。

施工過程

一、空心磚基座疊砌

第一皮整平-施工法以楔形木片調整地面水平高度,灌入濃稠混凝土用以連結凹凸不平的地面,使第一皮成為最佳的基礎起點。空心磚間以粗鐵絲串連加強結構力量,空心磚的平拱請機械科技士協助切割角鐵以支撐空心磚。

二、混凝土及保溫層

學生於建築科泥工場預先拌合混凝土,澆置空心磚間使成為整體構造,舖設保溫棉取代以砂作為保溫層,為了控制每一層磚塊疊砌的平整,使用雷射水準儀施測在四根木柱上做水平控制。

三、耐火磚平台

使用角鋼支撐耐火磚,以水泥、耐火泥及磁磚黏著劑混合漿填入耐火磚縫黏結,基座台平面中心定位,內外層窯體平面位置放樣。

四、拱門施作

學生雖然已練習基本砌磚技術,在無法確知能否如期完成,先在實習場地試作行拱門疊砌,超乎想像的順利,兩人合作下約九十分鐘時間內完成,使我們信心大增,也順利完成窯體拱門。

五、內層砂模

利用砂包先行堆疊砂模主要骨架,上方架設控制旋轉中心刮形內層砂模拋物曲面,舖設報紙隔離砂模與內層,綁紮防裂鐵絲,避免熱脹冷縮產生龜裂,繼續舖設內層耐火水泥,最後內層再以拋物曲面規版刮形完成。

六、外層紅磚

疊砌拋物曲面外層紅磚,自製拋物曲面規版控制砌磚縱向拋物曲面精準,內外層間中空部分填砂支撐砌磚,支柱橫向連桿控制每一層磚的水平精準。拱門上方排煙口利用內外夾層孔隙引導排煙至窯頂。頂層依模板形狀疊砌及留設排煙口,完成整個窯體。

因為校長的溫度傳遞理念促成PIZZA窯的實現,過程中資料搜尋、構造討論,到設計圖完成,耗時兩三個月,並在寒假開始及利用課餘時間施作。

感謝校長給予充裕的時間,讓師生能充分思考與討論,感受到挪威的教育理念:『問題並不用急著要學生回答也許答案會在兩三周或數月之後才出現』,給予充裕的時間思考,才能使解決問題的過程深化成為有用的智慧。

施作過程中還要感謝廠商提供的材料資訊;建築學生自動自發前往幫忙;綜職科學生協助搬運及整理環境及機械科的工具設備支援。大安高工因為跨領域的互相支援,促成了這座PIZZA窯。