Katto

Katto, rakennuksen yläpinnan peittäminen, joka suojaa sateelta, lumelta, auringonvalolta, tuulelta ja äärimmäisiltä lämpötiloilta. Kattoja on rakennettu monenlaisiin muotoihin – tasaisiin, harjakattoihin, holvattuihin, kupoliin tai niiden yhdistelmiin – teknisten, taloudellisten tai esteettisten näkökohtien sanelemina.

Varhaisimmat ihmisen rakentamat katot olivat luultavasti oljista, lehdistä, oksista tai kaislikosta tehtyjä rottinkikattoja; ne asetettiin tavallisesti kaltevuuteen eli kaltevuuteen, jotta sateet saattoivat valua pois. Kartiomaiset katot ovat hyvä esimerkki tästä tyypistä, ja niitä käytetään edelleen laajalti Afrikan maaseudulla ja muualla. Paksumpia oksia ja puita alettiin lopulta käyttää katon katteena, ja niiden väleihin painettiin savea tai muuta suhteellisen läpäisemätöntä ainetta. Näillä materiaaleilla voitiin tehdä harjakattoja ja tasakattoja. Kun tiili ja leikattu kivi keksittiin rakentamiseen, tulivat esiin kupolin ja holvin kaltaiset peruskattomuodot.

Kaksi tärkeintä kattotyyppiä ovat tasakatto ja viistokatto. Tasakattoa (ks. kuva) on historiallisesti käytetty laajalti Lähi-idässä, Yhdysvaltain lounaisosissa ja kaikkialla muualla, missä ilmasto on kuiva ja veden poisjohtaminen katolta on siten toissijaista. Tasakatot yleistyivät Euroopassa ja Amerikassa 1800-luvulla, kun uudet vedenpitävät katemateriaalit sekä rakenneteräksen ja betonin käyttö tekivät niistä käytännöllisempiä. Tasakatoista tuli pian yleisimmin käytetty kattotyyppi varastojen, toimistorakennusten ja muiden liikerakennusten sekä monien asuinrakennusten katteena.

Viistokattoja on monia erilaisia. Yksinkertaisin on nojaava katto eli vaja, jossa on vain yksi kaltevuus. Kattoa, jossa on kaksi kaltevuutta, jotka muodostavat A-kirjaimen tai kolmion, kutsutaan harjakatoksi eli harjakatoksi. Tätä kattotyyppiä käytettiin jo antiikin Kreikan temppeleissä, ja se on kuulunut Pohjois-Euroopan ja Amerikan kotirakentamisen perusrakenteisiin vuosisatojen ajan. Se on edelleen hyvin yleinen kattomuoto. Lonkkakatto eli harjakatto on harjakatto, jossa on pystysuorien päiden sijasta kaltevat päät. Sitä käytettiin yleisesti Italiassa ja muualla Etelä-Euroopassa, ja se on nykyään hyvin yleinen muoto amerikkalaisissa taloissa. Harjakattoja ja harjakattoja voidaan käyttää myös kodeissa, joissa on monimutkaisempi pohjaratkaisu. Harjakatto on harjakattotyyppi, jonka kummallakin sivulla on kaksi kaltevuutta, joista ylempi on vähemmän jyrkkä kuin alempi. Mansardikatto on vino harjakatto, jossa on siis kaksi kaltevuutta jokaisella sivulla. Sitä käytettiin laajalti Ranskan renessanssi- ja barokkiarkkitehtuurissa. Molemmilla edellä mainituilla kattotyypeillä voidaan saada lisää ullakkotilaa tai muuta tilaa rakentamatta kokonaista lisäkerrosta. Niillä voi olla myös vahva esteettinen viehätysvoima.

Holvi on katon muodostamiseen käytetty yhdensuuntainen kaarisarja, jonka yleisin muoto on lieriö- tai tynnyriholvi. Holvit tulivat suurimpaan asemaansa goottilaisessa arkkitehtuurissa. Kupoli on puolipallon muotoinen rakenne, joka voi toimia kattona. Kupolit ovat kattaneet joitakin antiikin roomalaisen, islamilaisen ja keskiajan jälkeisen länsimaisen arkkitehtuurin mahtavimpia rakennuksia. Holvit ja kupolit eivät vaadi tukirakenteita suoraan holvin alapuolelle, koska ne perustuvat kaariperiaatteeseen, mutta tasakatot ja harjakatot vaativat usein sisäisiä tukirakenteita, kuten ristikkorakenteita tai muita jäykisteitä. Ristikko on rakenneosa, joka muodostuu yhdessä tasossa sijaitsevista kolmioista. Myöhäisempään 1800-luvulle asti tällaiset tukirakenteet tehtiin puupalkeista, joskus hyvin monimutkaisina järjestelminä. Teräs ja teräsbetoni ovat suurimmaksi osaksi korvanneet tällaiset raskaat puiset tukijärjestelmät, ja nämä materiaalit ovat lisäksi mahdollistaneet uusien ja dramaattisten kattomuotojen kehittämisen. Terästangoilla vahvistettua betonia käyttävien ohutkuoristen kattojen avulla voidaan valmistaa kupoleita ja tynnyriholveja, jotka ovat vain kolmen tuuman paksuisia, mutta jotka ulottuvat valtaviin tiloihin ja tarjoavat stadioneille ja amfiteattereille esteettömiä näkymiä sisätiloihin. Vinoissa katoissa ohuesta betonielementistä valmistettu katto ripustetaan teräsvaijereihin, jotka on kiinnitetty jonkinlaisiin pystytorneihin tai pyloneihin. Geodeettinen kupoli on nykyaikainen rakenteellinen muunnelma kupolimuodosta.

Katon ulkoisen katteen on estettävä sateen tai muun sademäärän tunkeutuminen rakennukseen. Kattokatteita on kahta pääryhmää. Yksi ryhmä koostuu vedenpitävästä kalvosta tai kalvosta, joka levitetään nestemäisenä ja joka kuivuttuaan hylkii vettä täysin läpäisemättömänä; kattohuovan päällystämiseen käytettävä terva on malliesimerkki tästä tyypistä. Toinen ryhmä koostuu vedenpitävän materiaalin paloista, jotka on järjestetty siten, että veden suora kulkeutuminen palojen välisten saumojen läpi estyy. Tähän ryhmään kuuluvat erilaisista materiaaleista valmistetut vyöruusu, poltetusta savesta tai liuskekivestä valmistetut laatat sekä teräksestä, alumiinista, lyijystä, kuparista tai sinkistä valmistetut aaltopellit. Tasakatot päällystetään tavallisesti kattohuovalla ja tervalla, kun taas kaltevat katot päällystetään yleensä vyöruusuilla tai peltilevyillä.