Архитектурно-дизайнерские материалы и изделия. Ч. 2 : Материалы и изделия архитектурной среды

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
Академия архитектуры и искусств

А. Я. Пылаев, Т. Л. Пылаева

АРХИТЕКТУРНО-ДИЗАЙНЕРСКИЕ  
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

Часть 2. Материалы и изделия архитектурной среды

Учебник для бакалавров
направлений «Архитектура» и «Дизайн»

Ростов-на-Дону – Таганрог
Южный федеральный университет
2018

УДК 72.01(075.8)
ББК 85.118я73
        П94

Выпускается по решению кафедры строительной механики и конструкций 
Академии архитектуры и искусств Южного федерального университета  
(протокол № 5 от 9 февраля 2018 г.)

Рецензенты:

доктор технических наук, профессор,  
заведующий кафедрой «Строительные материалы»  
Донского государственного технического университета В. Д. Котляр 

кандидат архитектуры, профессор, заведующий кафедрой  
«Архитектура жилых и общественных зданий» Академии архитектуры 

и искусств Южного федерального университета В. М. Молчанов 

Пылаев, А. Я. 
Архитектурно-дизайнерские материалы и изделия. Ч. 2. Материалы 
и изделия архитектурной среды [Электронный ресурс] : учебник 
/ 
А. Я. Пылаев, Т. Л. Пылаева. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2018. – Текстовое (символьное) электронное 
издание (26,9 Мб). – 1 электрон. опт. диск (CDR). – Системные требования: 
процессор с тактовой частотой 1,5 ГГц и выше, 1 Гб оперативной памяти, 
Windows 7 SP1, Windows 8, 8.1, Windows 10 (32- и 64-разрядные версии), 
Acrobat Reader DC, привод DVD-ROM.

ISBN 978-5-9275-2856-1 Общий 
ISBN 978-5-9275-2858-5 Часть 2

Часть вторая учебника содержит информацию о видах материалов и изделий несущих и 
ограждающих конструкций, облицовочных материалов фасадов и интерьеров зданий, специальных отделочных материалах и изделиях, применяемых для обеспечения комфортных условий в помещениях, обустройства городских пространств и элементов ландшафта, защиты 
конструкций от вредных воздействий среды, и основных требованиях к ним. 
Предназначен для студентов-магистрантов и аспирантов, обучающихся по направлениям подготовки «Архитектура» и «Дизайн»; может быть полезен архитекторам, всем специалистам в области строительных материалов, инженерно-техническим работникам строительных и проектных организаций.

УДК 72.01(075.8)
ББК 85.118я73

ISBN 978-5-9275-2856-1 Общий 
ISBN 978-5-9275-2858-5 Часть 2
© Южный федеральный университет, 2018
© Пылаев А. Я., Пылаева Т. Л., 2018
© Оформление. Макет. Издательство
Южного федерального университета, 2018

П94

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ....................................................................................................................................... 5

1. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ  
К МАТЕРИАЛАМ И ИЗДЕЛИЯМ..................................................................................................... 7
1.1. Общие требования к зданиям............................................................................ 7
1.2. Роль материалов в обеспечении качества зданий ...........................................9
Вопросы для самопроверки к главе 1..................................................................... 17

2. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ.............................................................. 18
2.1. Конструктивность зданий..................................................................................18
2.2. Требования к конструкциям зданий ................................................................ 22
2.3. Материалы конструкций бескаркасных зданий..............................................25
2.4. Материалы конструкций каркасных зданий ...................................................49
2.5. Материалы и изделия перегородок................................................................. 60
Вопросы для самопроверки к главе 2..................................................................... 71

3. ДЕКОРАТИВНЫЕ ПОКРЫТИЯ СТЕН ......................................................................................... 72
3.1. Виды декоративных покрытий стен................................................................. 72
3.2. Лакокрасочные материалы...............................................................................74
3.3. Штукатурка.......................................................................................................... 84
3.4. Обои .................................................................................................................... 92
3.5. Штучные изделия для облицовки стен..........................................................106
Вопросы для самопроверки к главе 3................................................................... 150

4. АРХИТЕКТУРНЫЙ БЕТОН ....................................................................................................... 151
4.1. Виды архикамня...............................................................................................151
4.2. Технологии изделий из декоративного бетона.............................................153
4.3. Применение декоративного бетона............................................................... 162
Вопросы для самопроверки к главе 4................................................................... 168

5. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ ПОЛОВ ................................................................................ 169
5.1. Требования к конструкции пола..................................................................... 169
5.2. Конструктивность пола ....................................................................................170
5.3. Рулонные материалы покрытий..................................................................... 179
5.4. Штучные изделия.............................................................................................191
5.5. Бесшовные полы..............................................................................................227
5.6. «Теплые» полы .................................................................................................233
Вопросы для самопроверки к главе 5................................................................... 237

6. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ПОКРЫТИЙ ПОТОЛКОВ............................................................. 239
6.1. Виды и требования к потолкам...................................................................... 239
6.2. Облицовка на базовом потолке...................................................................... 240
6.3. Облицовка на отдалении от базового потолка .............................................243
Вопросы для самопроверки к главе 6................................................................... 260

7. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ЛЕСТНИЦ..................................................................................... 261
7.1. Классификация лестниц...................................................................................261
7.2. Материал для лестниц.....................................................................................263
Вопросы для самопроверки к главе 7................................................................... 270

8. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ СВЕТОПРОЗРАЧНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ ......................................... 271
8.1. Окна................................................................................................................... 271
8.2. Системы панорамного остекления................................................................. 286
8.3. Витражное остекление фасадов зданий........................................................290
8.4. Окна на кровле.................................................................................................299
Вопросы для самопроверки к главе 8................................................................... 303

9. МАТЕРИАЛЫ ДВЕРЕЙ............................................................................................................. 304
9.1. Классификация дверей....................................................................................304
9.2. Наружные двери ..............................................................................................305
9.3. Межкомнатные двери.....................................................................................314
9.4. Стеклянные двери............................................................................................326
Вопросы для самопроверки к главе 9................................................................... 333

10. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И АКУСТИЧЕСКИЕ  
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ .......................................................................................................... 334
10.1. Требования к тепло- и звукоизоляции конструкций...................................334
10.2. Теплоизоляционные материалы................................................................... 335
10.3. Акустические материалы...............................................................................347
Вопросы для самопроверки к главе 10................................................................. 349

11. КРОВЕЛЬНЫЕ, ВЛАГОЗАЩИТНЫЕ  
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ .......................................................................................................... 350
11.1. Кровельные материалы и изделия .............................................................. 350
11.2. Влагозащитные материалы........................................................................... 368
Вопросы для самопроверки к главе 11................................................................. 375

12. СМЕСИ СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ  
МАТЕРИАЛЫ ............................................................................................................................... 376
12.1. Огнезащитные материалы ............................................................................ 376
12.2. Сухие смеси ....................................................................................................380
12.3. Строительные клеи ........................................................................................383
12.4. Монтажная пена ............................................................................................386
12.5. Шпатлевки....................................................................................................... 387
Вопросы для самопроверки к главе 12................................................................. 388

13. УЧАСТИЕ АРХИТЕКТОРОВ И ДИЗАЙНЕРОВ В СОЗДАНИИ И ПРОИЗВОДСТВЕ ИННОВАЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ....................................................................................................................... 389
13.1. Порядок разработки и постановки продукции на производство..............389
13.2. Квалиметрия архитектурно-дизайнерских  
материалов и изделий............................................................................................394
Вопросы для самопроверки к главе 13................................................................. 399

ЛИТЕРАТУРА................................................................................................................................ 400

ВВЕДЕНИЕ

Архитектурная среда – это совокупность зданий и сооружений, элементов 
обустройства городских пространств и ландшафта, выполняющих определенные материальные, физиологические, потребительские, социальные, эстетические и экономические функции, в которой протекает деятельность человека. Материалы, изделия и конструкции выполняют важную роль в создании 
архитектуры, являются средством, формирующим архитектонику зданий и 
сооружений, их фасады и интерьеры, элементы благоустройства городской 
среды и других компонентов.
Повышение качества изделий из природных и искусственных материалов 
является одной из причин эволюционного преобразования архитектуры: совершенствования традиционной формы, зарождения инновационных форм 
и конструкционных систем.
В настоящее время, при весьма разнообразной материальной базе, здания 
и сооружения можно строить из взаимозаменяемых материалов и изделий. 
При этом условия жизни и работы человека в таких зданиях могут быть одинаковыми с эксплуатационно-технической точки зрения. Но в зависимости 
от свойств материалов и изделий эстетическое восприятие архитектурной 
среды, экономичность эксплуатации, безопасность зданий и сооружений будут заметно различаться. 
Цель учебника «Архитектурно-дизайнерские материалы и изделия» – получение необходимых знаний о многогранной взаимосвязи архитектуры и 
материалов, о видах архитектурно-дизайнерских материалов и изделий, их 
классификации и свойствах, принципах технологий изготовления и использования, области применения в архитектурной и дизайнерской практике, а 
также об экологичности и пожаробезопасности материалов, способах защиты архитектурных конструкций от вредных воздействий окружающей среды.
Учебник составлен в двух частях: часть первая – «Основы архитектурного материаловедения»; часть вторая – «Материалы и изделия архитектурной 
среды».
Первая часть содержит: классификацию архитектурных материалов; методы оценки свойств материалов; виды и свойства материалов и изделий, принципы технологий их производства из разного сырья, области применения; 
вопросы безопасности использования материалов и изделий в гражданских 
зданиях. Для удобства познания предмета изложение материала данной ча

Введение

сти учебника построено по сырьевому признаку изготовления архитектурнодизайнерских материалов и изделий. По этому признаку все естественные и 
искусственные материалы и изделия разделяют на древесные (лесные), природные каменные, керамические, из минеральных расплавов и на основе минеральных вяжущих, металлические, природные и синтетические полимерные, а также композиционные (деревополимерные, металлокерамические, 
металлополимерные, полимерцементные и т. п.). Такой подход к изложению 
содержания курса позволяет выявить характерные для изучаемых групп материалов структуры и свойства, технологии производства и пути совершенствования качества архитектурных изделий.
Вторая часть учебника содержит: данные о конструктивности зданий и 
их отдельных частей; основные требования, предъявляемые к материалам 
и изделиям, используемым в несущих и ограждающих конструкциях (покрытия фасадов и интерьеров зданий, виды и свойства облицовочных материалов, специальные отделочные материалы и изделия, применяемые для 
обеспечения комфортных условий в помещениях, обустройства городских 
пространств и элементов ландшафта, для защиты конструкций от вредных 
воздействий среды). Даны примеры использования материалов и изделий в 
архитектурно-дизайнерской практике. Изложение материала данной части 
учебника построено по признаку назначения и областей применения материалов и изделий как наиболее удобного для использования в творческой 
работе архитектора и дизайнера, поскольку позволяет сопоставлять качества 
взаимозаменяемых вариантов материалов и изделий разного вещественного 
состава одного назначения и выбрать из возможных решений наиболее рациональное. Без знаний, изложенных в первой части настоящего учебника, 
принять квалифицированное решение затруднительно.
Часть вторая «Материалы и изделия архитектурной среды» может быть 
использована в качестве справочного материала при архитектурном и дизайнерском курсовом, дипломном проектировании зданий и сооружений.
Учебник подготовлен в соответствии с новыми образовательными стандартами высшего образования Южного федерального университета, ООП 
и учебными планами направлений подготовки 07.04.01 «Архитектура», 
07.04.03 «Дизайн архитектурной среды», 07.04.02 «Реконструкция и реставрация архитектурного наследия», 54.04.01 «Дизайн» (профиль подготовки – 
дизайн интерьера), обеспечивающими подготовку специалистов с уровнем 
образования «магистр». 

1. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ  

К МАТЕРИАЛАМ И ИЗДЕЛИЯМ

Здания разного назначения, несмотря на значительные различия во внешнем виде и внутренней структуре, состоят из некоторого ограниченного числа основных взаимосвязанных архитектурно-конструктивных элементов, выполняющих вполне определенные функции, которые обеспечиваются свойствами примененных в них материалов [2–5; 7–9]. 

1.1. Общие требования к зданиям

Любое здание в зависимости от его назначения, срока службы и климатических условий должно отвечать требованиям функциональности и экономичности. 
Функциональность здания определяется его композиционной комфортабельностью и конструктивной функциональностью. 
Композиционная комфортабельность здания в комплексе характеризует 
комфортность самого здания и территории жилого комплекса; она обусловлена физиологической, объемно-пространственной и планировочной комфортностью помещений и здания в целом, декоративно-художественной выразительностью его отделки интерьера и экстерьера, обустройством придомовой территории, внутренним сервисом и охраняемостью территории жилого комплекса. 
Конструктивная функциональность здания характеризует здание как материальный объект, удовлетворяющий потребности человека в безопасности, надежности (прежде всего – долговечности) и огнестойкости несущих и 
ограждающих конструкций, во внутреннем инженерном обеспечении, оснащенности охраны, парковки и т. д.
Экономичность здания определяется единовременными затратами на 
приобретение материалов, изделий и конструкций, затратами труда, средств 
и времени на его возведение. При этом необходимо учитывать и долговременные затраты, т. е. расходы, связанные с эксплуатацией здания, а также 
расходы на его утилизацию.

1. Архитектурно-строительные требования к материалам и изделиям

Основные элементы здания подразделяют на следующие группы:

–
несущие конструкции – воспринимают основные нагрузки, возникающие 
в здании;

–
ограждающие конструкции – разделяют помещения, а также защищают 
их от атмосферных воздействий и обеспечивают сохранение в здании 
определенной температуры;

–
элементы с комплексными функциями – совмещают несущие и ограждающие функции.
Несущие конструкции – это вертикальные и горизонтальные строительные конструкции, воспринимающие эксплуатационные нагрузки и воздействия, обеспечивающие пространственную устойчивость здания. К ним относят: фундаменты, перекрытия, стены, отдельно стоящие опоры, несущие 
элементы покрытия. Совокупность таких несущих конструкций, образующих 
пространственную систему, называют несущим остовом здания. 
Стены отделяют помещения от внешнего пространства (наружные стены) 
или от других помещений (внутренние стены), выполняя тем самым ограждающую функцию. Кроме того, стены могут нести нагрузку не только от собственного веса, но и от вышележащих частей здания (перекрытий, крыши и 
др.), осуществляя одновременно несущую функцию. 
Крыша является конструкцией, защищающей здание сверху от атмосферных осадков, солнечных лучей и ветра. Верхняя водонепроницаемая оболочка 
крыши называется кровлей. Крыша вместе с чердачным перекрытием образует покрытие здания. В подкровельном пространстве может располагаться 
мансардный этаж. В том случае, если в здании отсутствует чердак, функции 
чердачного перекрытия и крыши совмещаются в одной конструкции, которая 
называется бесчердачным покрытием.
Кроме вышеперечисленных элементов здания имеются следующие вспомогательные элементы: перегородки, лестницы, окна и витражное остекление, двери и ворота.
Прогрессивным методом возведения зданий является монтаж (сборка) из 
изделий заводского изготовления – элементов конструкций, изготовленных 
на заводах и поставляемых на строительную площадку в готовом виде.
Технология возведения зданий с применением в основном готовых изделий называется полносборной. К таким строительным системам относятся: 
крупноблочная, крупнопанельная, каркасно-панельная, объемно-блочная, 
каркасная из сборных изделий.
Монолитными конструкциями называют строительные конструкции, 
главным образом бетонные и железобетонные, основные части которых вы

1.2. Роль материалов в обеспечении качества зданий

полнены в виде единого монолита непосредственно на месте возведения здания или сооружения. При сочетании монолитных конструкций со сборными 
способ возведения и окончательная конструкция называются сборно-монолитными.
В строительстве гражданских зданий наметились тенденции к уменьшению типизации и значительной индивидуализации городской застройки. 
Один из возможных способов состоит в возведении зданий из монолитного 
и сборно-монолитного ж/б каркаса зданий, включающем применение традиционных систем из мелкоштучных материалов при возведении стен. У такого 
способа имеются архитектурные преимущества: он позволяет получить любую форму здания, разнообразные планировочные решения, многообразные 
размеры и формы проемов, различную этажность.
В обеспечении качества здания и, соответственно, требований по его 
функциональности и экономичности огромную роль играют применяемые 
материалы, изделия и конструкции.

1.2. Роль материалов в обеспечении качества зданий

1.2.1. Проблемы строительства и эксплуатации зданий

Современное отечественное и зарубежное строительство развивается на 
следующих принципах строительного производства: первый – каркасно-монолитные варианты строительства зданий; второй – поточная сборка зданий 
и сооружений из конструкций и элементов заводского изготовления; третий – комбинации на основе первого и второго принципов. 
Несущие элементы зданий изготавливают из железобетонных и металлических изделий и конструкций, в которых используют высокопрочные материалы. Наружные ограждающие конструкции, так как они выполняют не 
только несущую функцию, преимущественно изготавливают слоистыми из 
разных материалов, которые выполняют несколько функций: несущую, тепло- и звукоизолирующую, а также декоративную. В каркасных зданиях наружные стены могут работать в пределах высоты этажа как не несущий элемент, 
т. е. на него не передаются вертикальные нагрузки от вышерасположенных 
этажей и крыши. В то же время несущий слой такой конструкции должен 
воспринимать горизонтальные ветровые воздействия и навешенные на него 

1. Архитектурно-строительные требования к материалам и изделиям

другие слои ограждающей конструкции. Поэтому материалы этого слоя могут иметь существенно меньшую прочность. 
В отделке фасадов и интерьеров зданий находят широкое применение декоративные покрытия на основе окрасочных и пастовых составов, а также 
индустриальные изделия многоцелевого назначения с улучшенными физикотехническими свойствами. Эти изделия по своим конструктивным особенностям обладают одновременно теплоизоляционными, огнезащитными и другими свойствами. Они широко используются при отделке фасадов в России и 
зарубежных странах. 
Индустриальная система отделки интерьеров жилых и общественных 
зданий, начало массового применения которой было положено в 1960-х гг., 
прочно заняла ведущие позиции, потеснив традиционные «мокрые» способы 
отделки – штукатурно-малярные работы. Эта система включает «сухие» методы отделки интерьеров.
Все облицовочные материалы в зависимости от технологии их применения можно условно разделить на две группы:
–
материалы «мокрой» облицовки фасадов и интерьеров зданий, предназначенные для выполнения штукатурно-малярных работ непосредственно на 
месте строительства здания;

–
изделия полной заводской готовности для «сухой» облицовки фасадов 
и интерьеров зданий (панели, плиты, листы, пластины, доски), которые 
устанавливаются в рабочее положение на месте производства облицовочных работ с помощью различных крепежных соединений.
Суть «сухой» системы сводится к отделке строительных конструкций унифицированными элементами с учетом модульного использования материалов и изделий полной заводской готовности, монтируемых с помощью различного рода крепежных соединений.
Современные конструкции перегородок и подвесных потолков основаны 
на принципе сборности, простоты монтажа и демонтажа. В качестве наборных элементов служат гладкие, рельефные, перфорированные элементы.
Панели, плиты, листы, пластины легко и быстро устанавливаются (монтируются) с помощью шпунтирования, их можно привинчивать, прикреплять 
скобами к стене, а также наклеивать.
Предпочтение отдают «сухим» методам облицовки, особенно при ремонте 
помещений и фасадов зданий. Строители наряду с индустриальной отделкой 
используют и «мокрые» методы, однако подход к ним также претерпел эволюцию. Их выполняют в условиях строительной площадки, с использованием индустриально приготовленных основных и вспомогательных материалов 

1.2. Роль материалов в обеспечении качества зданий

или полуфабрикатов в виде сухих смесей, применяя рациональные механизированные методы производства.
Для выполнения отделочных работ отечественными и зарубежными фирмами освоен выпуск широкой номенклатуры средств малой механизации, в 
том числе ручных машин и мелкого инвентаря, позволяющих сократить трудозатраты. 
Важным аспектом применения материалов в архитектурно-строительной 
практике является их безопасность. 
В последнее время из-за сильного загрязнения воздушной окружающей 
среды, вызванного бурным развитием промышленности и увеличением количества автотранспорта, фасадные поверхности зданий подвергаются сильной коррозии. Например, здания, облицованные естественным камнем, под 
воздействием агрессивных газов (в особенности сернистого ангидрида SO2) 
сильнее пострадали за последние 20 лет, чем за предыдущие 300 лет. Раньше 
оцинкованные стальные изделия на фасадах подвергались коррозии и разрушались за 20 лет, а теперь – за 5.
Бетонные фасадные поверхности прежде не нуждались в окрашивании защитными составами, а теперь вследствие сильного загрязнения воздуха они 
подвергаются интенсивной коррозии, действие которой распространяется на 
арматуру, что снижает несущую способность здания, приводит к аварийному 
состоянию. Результатом коррозии является разрушение защитного слоя бетона с образованием трещин, в которые проникает вода, и резкое снижение 
морозостойкости бетона.
В связи с повышением требований к теплоэффективности ограждающих 
конструкций зданий и соответствующим совершенствованием и разработкой 
новых слоистых конструкций наружных стен с использованием теплоизоляционных материалов их толщина стала меньше, соответственно, и масса наружных 
ограждающих конструкций уменьшилась. Экономия тепла – важная проблема, и 
она должна решаться не только путем использования современных конструкций 
при возведении зданий, но и путем внедрения в строительство покрытий, выполняющих гидроизоляционные, антикоррозионные, теплозащитные и другие 
функции. Опытным путем доказано, что при увеличении влажности ограждающих конструкций зданий на 10–20 % теряется до 50 % их тепловой изоляционной способности. Фасады подвергаются воздействию влаги (в виде дождя, инея, 
конденсата), резких перепадов температур, выхлопных газов, ультрафиолетового 
облучения и механических нагрузок. Необходимо учитывать еще одно важное 
обстоятельство: отделочные покрытия фасадов подвергаются действию щелочей, 
которые выносит влага из материала самих стеновых конструкций (высолы). 

1. Архитектурно-строительные требования к материалам и изделиям

Принимая во внимание все проблемы, связанные с отделкой фасадов 
зданий, приходится решать сложные задачи по разработке и применению 
многофункциональных декоративных покрытий, обладающих высокими эксплуатационными свойствами. Такие фасадные покрытия, с одной стороны, 
должны обладать высокой степенью адгезии к различным основаниям, с другой – должны иметь достаточную паропроницаемость и в то же время быть 
влагонепроницаемыми для сохранения теплозащитных свойств ограждающей конструкции. Они должны быть: эластичными, стойкими к ультрафиолетовому облучению, атмосферо-, щелоче- и кислотостойкими. Воздействия 
и факторы, вызывающие старение и износ конструкций зданий, представлены на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Воздействия на здание окружающей среды,  
вызывающие старение и износ конструкций

Дождь, град, снег

Солнечная 
радиация

Ветер

Температура, 
влажность,  
химические  
вещества

Шум

Грунтовая 
вода

Вибрации

Подземные 
толчки

Нагрузки:  
(собственная 
масса, снег, 
люди и т.д.)