Kattoarkkitehtuuri

Katto, rakennuksen yläosan peite, joka suojaa sateelta, lumiselta, auringonvalolta, tuudelta ja lämpötilan ääriolosuhteilta. Katot on rakennettu monenlaisissa muodoissa - tasaisina, kaltevina, holvattuina, kaltevina tai yhdistelminä - teknisten, taloudellisten tai esteettisten näkökohtien sanelemana.

Varhaisimmat ihmisen rakennetut katot olivat luultavasti olkikattoisia kattoja, jotka tehtiin olkista, lehdistä, oksista tai ruokoista; ne asetettiin yleensä rinteeseen tai nousuun, jotta sateet voisivat valua niistä. Kartiokatoiset olkikatot ovat hyvä esimerkki tällaisesta tyypistä, ja niitä käytetään edelleen laajalti Afrikan maaseutualueilla ja muualla. Lopulta paksummat oksat ja puutavarat tulivat käyttämään katon peittämiseen saven tai muun suhteellisen läpäisemätöntä ainetta painettaessa niiden välisiin rakoihin. Harjakattoiset ja litteät katot olivat mahdollisia näillä materiaaleilla. Keksinnön avulla rakennustiili ja leikattu kivi kuplin ja holvin peruskaton muodot ilmestyivät.

Kaksi päätyyppiä ovat tasakatot ja kaltevat katot. Litteää kattoa (ks. Kuva) on historiallisesti käytetty laajasti Lähi-idässä, Yhdysvaltain lounaisosassa ja muualla, missä ilmasto on kuivaa ja veden tyhjentäminen katolta on siten toissijaista. Lakkatot tulivat laajalti käyttöön Euroopassa ja Amerikassa 1800-luvulla, kun uudet vedenpitävät kattomateriaalit ja rakenneteräksen ja betonin käyttö tekivät niistä käytännöllisempiä. Lakkatoista tuli pian yleisimmin käytetty tyyppi varaston, toimistorakennuksen ja muun liikerakennuksen sekä monien asuinrakenteiden peittämiseen.

Kaltevia kattoja on monenlaisia. Yksinkertaisin on kalteva tai irtoava, jolla on vain yksi kaltevuus. Kattoa, jolla on kaksi rinnettä, jotka muodostavat ”A” tai kolmion, kutsutaan viistekattoksi. Tämän tyyppinen katto käytettiin jo antiikin Kreikan temppeleissä, ja se on ollut kotimaisen arkkitehtuurin katkelma Pohjois-Euroopassa ja Amerikassa vuosisatojen ajan. Se on edelleen hyvin yleinen katto. Lonkka- tai hippikatto on päätykatto, joka on kalteva pystysuorien päiden sijaan. Sitä käytettiin yleisesti Italiassa ja muualla Etelä-Euroopassa, ja se on nyt hyvin yleinen muoto amerikkalaisissa taloissa. Pääty- ja lonkkikattoja voidaan käyttää myös kodeissa, joissa on monimutkaisemmat asettelut. Pelikatto on tyyppinen päätykatto, jonka molemmilla puolilla on kaksi kaltevuutta, yläosa on vähemmän jyrkkä kuin alempi. Mansardikatto on hips-katto, joten sillä on kaksi rinnettä molemmilla puolilla. Sitä käytettiin laajasti renessanssin ja barokin ranskalaisessa arkkitehtuurissa. Molemmat edellä mainitut katotyypit voivat tarjota ylimääräisen ullakotilan tai muun huoneen rakentamatta koko ylimääräistä kerrosta. Heillä voi myös olla vahva esteettinen vetovoima.

Holvi on samansuuntainen kaari, jota käytetään katon muodostamiseen, yleisin muoto on lieriömäinen tai tynnyriholvi. Holvit nousivat suurimpaan asemaan goottilaisessa arkkitehtuurissa. Kupoli on pallonpuolinen rakenne, joka voi toimia katona. Kupolit ovat ylittäneet joitain antiikin Rooman, islamin ja keskiaikaisen länsimaisen arkkitehtuurin grandioisimmista rakennuksista. Holvit ja kupolit eivät vaadi tukikappaleita suoraan holvin alla, koska ne perustuvat kaaripohjaan, mutta litteät ja viistekatot vaativat usein sisäisiä tukia, kuten ristikot tai muut tuet. Ristikko on rakenneosa, joka koostuu sarjasta kolmioita, jotka sijaitsevat yhdessä tasossa. Loppuvuoteen 1800-luvulle saakka sellaiset tukikehykset tehtiin puupalkeista, joskus erittäin monimutkaisissa järjestelmissä. Teräs ja teräsbetoni ovat suurelta osin korvanneet tällaiset raskaat puiset tukijärjestelmät, ja lisäksi tällaiset materiaalit ovat mahdollistaneet uusien ja dramaattisten kattomuotojen kehittämisen. Ohutkuoriset katot, joissa käytetään teräsvarsilla vahvistettua betonia, voivat tuottaa vain kolmen tuuman paksuisia kuplia ja tynnyriholveja, jotka kuitenkin ulottuvat valtaviin tiloihin, tarjoamalla esteettömät sisätilojen näkymät stadionille ja amfiteattereille. Kaiteissa, joissa on katto, ohuesta betonielementistä valmistettu katto ripustetaan teräskaapeleista, jotka on asennettu jonkin tyyppisiin pystytorniin tai pylväisiin. Geodeettinen kupoli on kupolimuodon moderni rakennevaihtoehto.

Katon ulkopinnan tulee estää sademäärä tai muut sateet pääsemästä rakennukseen. Kattopäällysteitä on kaksi pääryhmää. Yksi ryhmä koostuu vedenpitävästä kalvosta tai kalvosta, joka levitetään nesteenä ja joka hylkää veden täydellisellä läpäisemättömyydellä kuivumisen jälkeen; terva, jota käytetään kattohuovan päällystämiseen, on tämän tyyppinen esimerkki. Toinen ryhmä koostuu vedenpitävästä materiaalikappaleesta, joka on järjestetty siten, että estetään veden suora kulkuminen näiden kappaleiden välisten liitosten läpi. Tähän ryhmään kuuluvat useista materiaaleista valmistetut vyöruusu, paistetusta savesta tai liuskekivestä valmistetut laatat ja aallotetut teräs-, alumiini-, lyijy-, kupari- tai sinkkilevyt. Litteät katot on yleensä peitetty kattohuovalla ja tervalla, kun taas kaltevat katot on yleensä peitetty vyöruusuilla tai ohutlevyllä.