Строительные материалы нового поколения

В. М. ВОРОНЦОВ 
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  
НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ 
Учебник 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2022 
1 

УДК 691 
ББК 38.3 
В75 
Рецензент: 
профессор, директор Архитектурного института Белгородского  
государственного технологического университета им. В. Г. Шухова, 
заслуженный архитектор России В. В. Перцев 
Воронцов, В. М. 
В75 
Строительные материалы нового поколения : учебник /  
В. М. Воронцов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. - 
128 с. : ил. 
ISBN 978-5-9729-0994-0 
Анализируется состояние материальной базы современной архитектуры, излагаются основные проблемы строительного материаловедения, описываются технико-эксплуатационные и эстетические характеристики строительных материалов нового поколения и пути их 
совершенствования. Большое внимание уделяется отделочным фасадным материалам, дизайну интерьеров, материалам «зеленой» архитектуры. 
Для студентов вузов, обучающихся по специальностям 07.03.01 
«Архитектура» и 07.03.03 «Дизайн архитектурной среды». 
УДК 691 
ББК 38.3 
ISBN 978-5-9729-0994-0 
” Воронцов В. М., 2022 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 
2 

 
ОГЛАВЛЕНИЕ 
Введение.............................................................................................. 
4 
1. Материал и архитектура............................................................. 
6 
2. Керамические материалы и изделия........................................ 
11 
    2.1. Керамика в современной архитектуре................................... 
11 
    2.2. Новшества керамических изделий......................................... 
17 
       2.2.1. «Теплая керамика» - кирпич XXI века............................ 
17 
       2.2.2. Ригель-кирпич.................................................................... 
19 
3. Стекло в архитектуре, современные тенденции.................... 
22 
4. Металлы в современном убранстве зданий............................. 
28 
    4.1. Металлы в качестве украшения.............................................. 
29 
    4.2. Металлическая решетка в структуре формы......................... 
30 
5. Бетон и железобетон в современных зданиях......................... 
33 
    5.1. Взгляд в будущее бетона......................................................... 
34 
    5.2. Текстиль-бетон - эффективный армированный композит… 
40 
6. Перспективы использования силикатного кирпича  
     в современной архитектуре........................................................ 
45 
7. Современные концепции деревянного домостроения........... 
48 
8. Пластмассы и архитектурное творчество................................ 
53 
9. Природный и искусственный камень...................................... 
58 
10. Особенности функциональных и эстетических 
      характеристик современных отделочных материалов....... 
62 
    10.1. Отделка фасадов..................................................................... 
63 
       10.1.1. Навесные вентилируемые фасады зданий..................... 
64 
       10.1.2. Отделка фасадов природным и искусственным 
                   камнем............................................................................... 
72 
       10.1.3. Облицовка лицевым кирпичом и фасадной плиткой. 
                   Фасады мокрого типа....................................................... 
76 
    10.2. Отделка интерьеров............................................................... 
79 
       10.2.1. Материалы для отделки интерьеров.............................. 
80 
       10.2.2. Цвет в интерьере.............................................................. 
98 
       10.2.3. Современные тенденции в области дизайна 
                   интерьеров........................................................................ 
101 
11. Архитектура ближайшего будущего: прогнозы 
      и перспективы............................................................................. 
104 
    11.1. Архитектурные идеи и формы их воплощения................... 
104 
    11.2. Материалы в «зеленой» архитектуре жилища.................... 
108 
Заключение…………………………………………………………. 
114 
Глоссарий………………………………………………………….. 
116 
Библиографический список............................................................ 
118 
3 


 
ВВЕДЕНИЕ 
 
С давних времен человечество мечтает об идеальном материале: 
легком, энергоемком, удобном в применении и эксплуатации. При 
этом он должен быть красивым и иметь очень высокие показатели по 
надежности, долговечности и эстетическим качествам. Именно материалы дали названия ранним эпохам: каменный, бронзовый, железный 
век. А сегодня изобретение новых субстанций с заданными свойствами 
и создание на их основе сложнейших конструкций дало возможность 
человечеству за сравнительно короткое время достичь больших успехов в атомной и космической индустрии, информационных технологиях, электронике, а также в строительстве. 
В современном строительстве используются более двух тысяч материалов и разобраться даже в привычных из них не так-то просто.  
Но каковы материалы будущего" Чем они отличаются от традиционных" 
Новые строительные материалы - не просто дань моде. Они разрабатываются благодаря совершенствованию технологий производства, 
обеспечивают более быстрое и качественное возведение зданий, сооружений, помогают произвести отделку помещений с разными условиями и требованиями. У них есть свои особенности. 
1. Энергоэффективность. Снижение затрат на обогрев здания, 
уменьшение потерь тепла - важнейшие моменты, которые чаще всего 
волнуют застройщиков. 
2. Быстрый монтаж. В большинстве случаев используются пазогребневые или другие соединения, не нуждающиеся в дополнительном 
применении металлического крепежа. 
3. Улучшенные теплоизолирующие свойства. Многие новые материалы уже включают в себя прослойку, не требующую дополнительного монтажа утеплителя. 
4. Соответствие современным стандартам. Ко многим материалам сегодня предъявляются повышенные санитарные или экологические требования. Соблюдение требований европейских и отечественных норм позволит повысить качество продукции. 
5. Пониженная плотность. Облегченные конструкции приобрели 
большую популярность благодаря тому, что позволяют снижать 
нагрузку на фундамент. В итоге само основание тоже может быть 
быстровозводимым. 
6. Комбинированный состав. Композиционные материалы объединяют свойства своих ингредиентов, существенно повышая эксплуатационные возможности готовых изделий. 
4 


 
7. Эстетичность. Многие современные материалы уже готовы под 
чистовую отделку, а иногда могут оставаться и без нее, изначально 
имея декоративную составляющую. 
Наибольшую популярность снискали новые строительные и отделочные материалы, имеющие улучшенные показатели энергоэффективности, снижающие стоимость и уменьшающие сроки проведения строительно-монтажных работ. 
Каждая эпоха демонстрирует спектр своих взглядов, направленных 
на учет строительных и отделочных материалов как составляющих 
пространственного контекста. В этом спектре - чем отличается начало 
XXI века" 
Очевидно, что уже многие архитектурные новации не могут быть 
воплощены в привычном бетоне и кирпиче, а металл, древесина и 
стекло нуждаются в модификациях, обеспечивающих их новые роли. 
Из множества векторов развития архитектурного материаловедения 
все ярче выделяются два: создание новых (не существовавших ранее) 
материалов и все более полное раскрытие различных свойств традиционных благодаря новым технологиям обработки (будь то природный 
камень, древесина, кирпич, бетон, металл, стекло). Все отчетливее в 
архитектуре утверждается позиция на раскрытие эстетических свойств 
конструкционных и отделочных материалов, предопределенных их 
естественным строением и новыми технологиями. 
При этом закономерности между используемыми материалами и 
стилевой характеристикой архитектуры далеко не однозначны. Так,  
в постройках ретроспективных и постмодернистских направлений нередко применяют современные отделочные материалы (имитации 
природных камней, современную керамику). Наоборот, новейшим вариациям минимализма не чужды природный камень и древесина, кирпич и бетон, стекло и керамика. Причем, их форме, текстуре, фактуре 
и цвету уделяется пристальное внимание. 
Архитекторы словно зачарованы любованием плоскостями стен, 
выполненных из идеально обработанного камня, перфорированного 
металла, лицевого кирпича и декоративного бетона. Загадочная, непредсказуемая игра бликов и отражений на фасадах, апплицированных
 сочетаниями стекла, металла и камня или сложные криволинейные конструкции из металла и пластика сменили объемную телесность 
кирпично-бетонных оштукатуренных фасадов времени модернизма. 
 
 
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB 

Выделенные полужирным шрифтом слова определены (см. глоссарий). 
5 


 
1. МАТЕРИАЛ И АРХИТЕКТУРА 
 
Проблема взаимосвязи архитектуры с ее материальной базой - 
строительными материалами и изделиями - одна из самых актуальных, 
комплексных проблем современной архитектурно-строительной науки 
и практики. Строительные материалы оказывают бесспорное влияние 
на создание и развитие архитектурных конструкций и новых архитектурных форм, на формирование архитектурного стиля и образа сооружений, определяют индустриальность и массовость строительства, его 
качество и экономику. Продукция индустрии строительных материалов составляет более половины используемых архитектором материальных ресурсов. Это своеобразная «палитра» зодчего, без которой 
невозможно воплощение в натуре ни одного творческого замысла, ни 
одного проекта. Эта чрезвычайно многообразная палитра, включающая на сегодня материалы и изделия более тысячи наименований, 
очень быстро расширяется и пополняется ежегодно десятками неизвестных прежде видов искусственных материалов с широким диапазоном новых полезных свойств и качеств. 
Меняется и само понятие «строительный материал», в которое сегодня вкладывается уже иной смысл, чем полвека назад, когда архитектору на постройке приходилось иметь дело с цементом, известью, 
песком, щебнем, бревнами, то есть со строительным материаломсырьем. Сегодня строительные материалы - это, прежде всего, продукция мощных высокомеханизированных и автоматизированных 
предприятий, готовые к применению в сборном индустриальном строительстве изделия и полуфабрикаты, детали и типовые элементы конструкций. И если прежде это были в основном материалы природные 
(глина, камень, древесина), то теперь строительные материалы в подавляющей массе искусственные - результат сложной творческой  
и технологической деятельности людей многих профессий. 
Меняется характер взаимосвязи архитектуры со строительной техникой и наукой, роль которых в современных условиях все более  
и более возрастает. Развитие и совершенствование производства и 
применения в архитектурно-строительной практике различных материалов и изделий в наше время обусловлено бурным научнотехническим прогрессом всех отраслей материального производства и 
происходит ускоренными темпами. Этот процесс идет сегодня по трем 
основным направлениям. Во-первых, происходит дальнейшее совершенствование способов производства и применения традиционных 
строительных материалов в обычных формах и процессах. Во-вторых, 
систематически происходит выявление новых качеств и модернизация 
6 


 
традиционных материалов и изделий и переоценка их архитектурностроительных свойств и возможностей. Третье, основное и наиболее 
важное направление можно обобщенно сформулировать как создание 
новых эффективных искусственных строительных материалов и изделий с заранее заданными оптимальными свойствами, полностью отвечающими комплексу всех архитектурно-строительных требований. 
Это сравнительно новое, лишь недавно начавшее широко внедряться 
направление, доказывает коренное влияние на современную и будущую палитру архитекторов и дизайнеров. 
Строительные материалы во многом определяют возможности не 
только современной, но и будущей архитектуры, ибо в индустриальном строительстве качество архитектуры неотделимо от качества применяемых материалов. При этом важно совершенствование качества 
строительных материалов, расширение их ассортимента, эксплуатационно-технических и эстетических показателей. 
Много лет назад известный советский архитектор М. Я. Гинзбург 
так охарактеризовал роль архитектора в создании и внедрении строительных материалов и изделий (СМиИ): «Архитектор должен стать 
центральной фигурой, влияющей на производство всех отраслей 
нашей строительной промышленности и определяющей ее развитие. 
Ибо без диктатуры архитектора в области стандартизации и производства строительных материалов немыслима никакая его творческая свобода в процессе проектирования. Если он не знает, какие материалы и 
конструкции могут быть в его распоряжении, больше того, если он не 
может указать промышленности, какие материалы и конструкции могут и должны быть произведены на базе имеющихся в нашей стране 
ресурсов - всякие разговоры об освоении архитектором новейшей 
строительной техники, о решении им на ее основе новых стилевых  
и конструктивных проблем являются бесплодными». 
Успехи, достигнутые строительной техникой за два тысячелетия 
поразительны, но то, что сделано в последние годы и темпы, которыми 
развивается научно-техническая мысль сегодня, не сравнимы ни с чем. 
За последние полвека в строительство внедрено в десятки раз больше 
СМиИ, чем за всю прошедшую историю. Внедрение новых методов 
строительства (изготовление монолитных конструкций, метод подъема 
этажей, монтаж колоссальных сборных элементов конструкций, применение пневмоопалубки и т. п.) в корне изменило технологию применения СМиИ, сделало реальным осуществление самых дерзновенных 
архитектурных и конструкторских замыслов. 
Во все эпохи материал оказывал огромное влияние на архитектуру, 
ее конструктивные, функциональные и эстетические свойства. Порой 
7 


 
его конструкционная, функциональная роль и архитектурно-художественная выразительность были столь велики, что саму архитектуру 
именовали по материалу строительства: деревянное зодчество, кирпичный стиль (конец XIX века - начало XX века). Архитектуру второй 
половины ХХ века называли строениями из стекла и бетона. В конце 
же ХХ века появилась «архитектура стекла». 
Современное состояние взаимоотношений материала и архитектуры может быть охарактеризовано через решение проблем, традиционно возникающих в русле триады Витрувия, обозначившей архитектуру 
как единство пользы, прочности и красоты. 
Польза сегодня - это проблема реализации функциональных потребностей человека при соблюдении экологических требований и 
принципов ресурсо- и энергосбережения. Важность применения экологически чистых, экономичных, обладающих заданными теплотехническими, светотехническими и другими свойствами материалов традиционно сопровождает отрасль строительного материаловедения XXXXI веков. Материал выступает как средство, способствующее решению функциональных задач архитектуры. 
Все бyльшая дифференциация функций среды жизнедеятельности 
вызывает к жизни рождение новых материалов, отвечая запросам современной архитектуры. 
Прочность - проблема конструкционной безопасности, надежности «живучести» строений. Материалы определяют возможности перекрытия пространства или размер конструкции: какими им быть" Камень, древесина, металл, кирпич, бетон, пластики, их сочетания дали 
свои ответы на этот вопрос: от сводчатых каменных перекрытий древности до вантовых конструкций покрытий аэропортов и спортивных 
сооружений, торговых центров ангарного типа. 
Важно заметить, что технологии проектирования и производства 
работ, учитывающие палитру современного материаловедения, все 
больше и больше определяют успешность осуществления архитектурных идей. Так, бетоны, укладываемые подобно передаче воды, быстротвердеющие и высокопрочные, дают возможность строить здания 
самых сложных форм и значительных размеров. 
Конструкционные элементы и их системы во многом определяют 
возможности архитектурного формообразования. Характерен локальный пример из сферы массового жилищного строительства. Сооружение мансард в 1990-2000 гг. обогатило облик типовой застройки  
1960-1970-х годов с плоскими кровлями и увеличило полезные площади жилищ. Вместе с тем это же потребовало иных решений конструкций оконных проемов и применения новых материалов покрытий. 
8 


 
Революционное обновление облика зданий и нетрадиционное решение задачи энергосбережения дали навесные вентилируемые фасады с применением керамогранита, фибробетона и металла в качестве 
наружных облицовочных материалов. 
Бетоны быстротвердеющие и прочные дают возможность строить 
здания самых сложных форм и значительных размеров. Конструктивные элементы и их системы во многом определяют возможности архитектурного формообразования [1]. 
Третья составляющая по Витрувию - красота - извечная проблема 
создания эстетической выразительности формы. 
Первая составляюшая (польза) - это, скорее, обязательства архитектора; вторая (прочность) - это его возможности, в том числе пределы, границы. Красота же была и останется вектором и целью реализации устремлений и творческого вдохновения зодчего. 
Чилийский теоретик архитектуры Х. Борчер назвал архитектуру 
«языком неутомленной неподвижности». Именно материал обеспечивает «неутомляемость» и «неподвижность» в архитектуре. 
Широкий спектр архитектурных поисков предопределил в начале 
XXI века многообразие путей формообразования. Очевидно, что уже 
многие архитектурные новации не могут быть воплощены в привычном бетоне и кирпиче, а металл, древесина и стекло нуждаются в модификациях, обеспечивающих их новые роли. Из множества векторов 
развития архитектурного материаловедения все ярче выделяются два: 
создание новых (не существовавших ранее) материалов и более полное 
раскрытие различных свойств традиционных благодаря новым технологиям обработки (будь то природный камень, кирпич, древесина бетон, металл, стекло). Все отчетливее в архитектуре утверждается позиция на раскрытие эстетических свойств конструктивных и отделочных 
материалов, предопределенных их естественным строением и новыми 
технологиями. 
При этом закономерности между используемыми материалами и 
стилевой характеристикой архитектуры далеко не однозначны. Так, в 
постройках ретроспективных и постмодернистских направлений, использующих ордерную стилистику, нередко применяют современные 
отделочные материалы (имитации природных камней, современную 
керамику). Наоборот, новейшим вариациям минимализма не чужды 
природный камень и древесина, кирпич и бетон, стекло и керамика. 
Причем, их текстуре, фактуре, форме и цвету уделяется пристальное 
внимание. 
Поиск оригинальной архитектурной формы сопровождается выбором материалов и их фактур, наиболее точно и полно соответствую9 


 
щих форме сооружения, словно раскрывающих ее пластические свойства. 
Таким образом, развивается процесс взаимодействия архитектурной формы и материала, основанный на максимальном раскрытии качественных показателей и применении свойств материала в демонстрации ее выраженности и строения. Самоценность эстетики материала как никогда востребована современной архитектурой, осознанно 
аппелирующей то к природному естеству, то к синтетической искусственности [2]. В зависимости от стилевой направленности архитектуры и выразительных возможностей формы архитектор направляет 
свойства материала на моделирование пластической содержательности 
формы или ее рациональную выверенность, подчеркивая тягучую мягкость криволинейных очертаний или кристальную геометрическую 
артикуляцию объектов и элементов. 
Архитектура самым тесным образом связана с жизнью своего времени, поэтому в ней выражен характер эпохи. На формирование архитектуры оказывают влияние и природные условия, но решающее значение имеют социальные предпосылки и технические методы строительства. Архитектурные формы вырабатывались в зависимости от тех 
или иных применявшихся строительных материалов и освоенных 
строительной техникой конструкций. Все, что нас окружает, оказывает 
воздействие на наше восприятие, поведение и мышление. Архитектура 
окружает нас постоянно, и ее образы обладают большой силой психологического воздействия. Архитектура - самое близкое человеку искусство [3]. 
В самой сущности архитектуры заложено единство прекрасного и 
полезного. Поэтому архитектурная форма здания - это единство совер- 
шенных конструктивных решений с художественной выразительностью, которая обеспечивается тектоникой. Тектоника ограничивающих 
объем поверхностей (стены, перекрытия) призвана художественно выражать работу конструкции и материала. 
Развитие науки и техники создало множество новых строительных 
материалов: бетон и железобетон, синтетические материалы, большеразмерное стекло, алюминий, эффективные утеплители и т. п. Новые 
материалы и старые, используемые по-новому, стали основой развития 
новых конструктивных систем каркасов, стен и покрытий. Новые архитектурные формы появились в связи с внедрением в строительство 
большепролетных пространств, висячих и других систем. Все это обусловливает совершенствование качества и надежности СМиИ. 
 
 
10