218.

...zgodnie ze wzorcami RACJONALNA KONSTRUKCJA (206) i OSTATECZNE ROZMIESZCZENIE SŁUPÓW (213) ściana jest przenoszącą obciążenia ściskające membraną, „rozciągniętą” między sąsiadującymi ze sobą słupami i ciągłą z nimi, przy czym słupy rozmieszczone są na tyle gęsto, że działają jak usztywnienia. Ich rozstaw zmienia się z kondygnacji na kondygnację, w zależności od wysokości słupów; grubość ściany (grubość membrany) zmienia się w podobny sposób. Jeżeli usztywnienia słupowe powstały zgodnie ze wzorcem SŁUPY SKRZYNKOWE (216), to niniejszy wzorzec opisuje sposób rozciągnięcia membrany od słupa do słupa, by utworzyła ścianę.

  Kiedy ściany pracują w ten sposób, stanowią w istocie tarcze membrany konstrukcyjne: są ciągłe w obu kierunkach; wraz z usztywnieniami i słupami przenoszą obciążenia ściskające; tworzą też ciągłe, sztywne połączenie wiążące słupy, belki i stropy (znajdujące się zarówno powyżej, jak i poniżej), pomagając przenieść siły ścinające i zginające.

  Inaczej działają ściany kurtynowe, osłonowe i inne, które właściwie są tylko wypełnieniem i nie pracują jak membrany. Mogą spełniać funkcję ścian pod innymi względami izolują, zamykają, określają przestrzeń lecz nie przyczyniają się do ogólnej konstrukcyjnej stabilności budynku. W takim wypadku całą pracę wykonuje rama; pod względem konstrukcyjnym ściany są zmarnowane. [Szczegółowe argumenty przemawiające za tym, że wszystkie części konstrukcji budynku muszą współpracować w przenoszeniu obciążeń, znajdziesz we wzorcu RACJONALNA KONSTRUKCJA (206)].

  Wykonanie membrany sprawia, że ściana staje się zintegrowaną całością, współpracującą z konstrukcją wokół. Jak powinniśmy budować taką membranę?

  Wzorzec DOBRE MATERIAŁY (207) mówi o tym, że powinniśmy używać materiałów zdrowych ekologicznie, które można ręcznie przycinać, wbijać w nie gwoździe, obrabiać za pomocą domowych narzędzi, z podkreśleniem znaczenia materiałów wypełniających pochodzenia ziemnego i materiałów arkuszowych.

  Wzorzec STOPNIOWE USZTYWNIANIE (208) podaje, że proces budowania powinien być tak pomyślany, aby rozpoczynając od wiotkiej konstrukcji, można było usztywniać ją w miarę jak materiały są wbudowywane we właściwych miejscach, dzięki czemu sam proces będzie przebiegał gładko i w sposób ciągły.

  Taką przykładową ścianę zbudowaliśmy i przetestowaliśmy. Jej wewnętrzna powłoka została wykonana z płyty gipsowo-kartonowej, a zewnętrzna — z poziomych desek ułożonych na zakład, wypełnienie zaś z bardzo lekkiego betonu. Wznoszenie ściany rozpoczęliśmy od przybicia klocków na bokach słupów. Następnie przybiliśmy zewnętrzną powłokę do tych klocków, umieściliśmy w pustce siatkę drucianą, by zabezpieczyć beton przed kurczeniem się, a następnie wypełniliśmy tę przestrzeń bardzo lekkim betonem. Ściana musi być stężona podczas wlewania betonu i nie można też wypełniać więcej niż 60—90 centymetrów naraz, w przeciwnym razie ciśnienie staje się zbyt duże. Ostatnia porcja wlewanego betonu wypełnia wieniec i górną część ściany, dzięki czemu będą one stanowić całość. Rysunek na poprzedniej stronie pokazuje zastosowany przez nas sposób wykonania takiej właśnie membrany ściennej.

  Ściana ta jest solidna (o gęstości podobnej do drewna), ma dobre właściwości akustyczne i cieplne, łatwo ją zbudować na swobodnym i nieregularnym rzucie, można też wbijać w nią gwoździe. Dzięki usztywnieniom jest bardzo mocna jak na swoją grubość.

  Możliwe są inne wersje tego wzorca: (1) Powłoka może zostać wykonana z pustaków ceramicznych lub bloczków betonowych, a wypełnienie z betonu lub ziemi. (2) Powłoka zewnętrzna może być ceglana, a wewnętrzna — ze sklejki lub płyty gipsowo-kartonowej. W obu wypadkach słupy muszą być wykonane z pustaków, rur betonowych czy też wymurowane jako słupy skrzynkowe. (3) Powłoka może być uformowana z siatki drucianej, stopniowo wypełnianej betonem i gruzem, potem otynkowanej z obu stron. Słupy w tym wypadku mogą być wykonane w taki sam sposób — rura z siatki drucianej, w całości wypełniona gruzem i betonem. (4) Możliwe jest również wykorzystanie płyty gipsowo-kartonowej do stworzenia obu powłok — zewnętrznej i wewnętrznej. Płyta umieszczona na zewnątrz mogłaby wówczas być opatrzona folią wodoszczelną, listwami i tynkiem szlachetnym.

  Dlatego:

  Pamiętaj, że w usztywnionej ścianie membrany mogą być dużo cieńsze, niż się wydaje, ponieważ usztywnienia zapobiegają wyboczeniom. Czasami grubość takiej tarczy może wynosić zaledwie 5 centymetrów w budynku jednokondygnacyjnym, 7,5 centymetra na parterze budynku dwukondygnacyjnego i tak dalej — zobacz OSTATECZNE ROZMIESZCZENIE SŁUPÓW (213).

  Membrany mogą być wykonane z pustaków ceramicznych, bloczków z lekkiego betonu, sklejki, płyty gipsowo-kartonowej, desek lub dowolnego innego materiału arkuszowego, który ma gładką, przyjemną w dotyku powierzchnię i w który można wbijać gwoździe. Jeżeli wewnętrzną powierzchnię membrany tworzy płyta gipsowo-kartonowa, można ją wykończyć cienką warstwą tynku — MIĘKKIE ŚCIANY WEWNĘTRZNE (235). Zewnętrzną powłokę można zrobić z desek o grubości 2,5 centymetra, łączonych na pióro i wpust, z wodoodpornej sklejki, lub też z desek otynkowanych bądź obłożonych płytami albo gontem — SZCZELNE ŚCIANY ZEWNĘTRZNE (234). Można też zbudować zewnętrzną warstwę z cegieł lub płyt (wówczas słupy muszą być wykonane z tego samego materiału) — MIĘKKIE PŁYTY I CEGŁY (248)...