Dak

Dak, bedekking van de bovenkant van een gebouw, dienend ter bescherming tegen regen, sneeuw, zonlicht, wind, en extreme temperaturen. Daken zijn gebouwd in een grote verscheidenheid van vormen – plat, schuin, gewelfd, koepelvormig, of in combinaties – zoals ingegeven door technische, economische of esthetische overwegingen.

De vroegste daken die door de mens werden gebouwd waren waarschijnlijk rieten daken die waren gemaakt van stro, bladeren, takken of riet; ze werden gewoonlijk op een helling gezet, of hellend, zodat regenval er vanaf kon lopen. Kegelvormige rieten daken zijn een goed voorbeeld van dit type en worden nog steeds veel gebruikt op het platteland van Afrika en elders. Uiteindelijk werden dikkere takken en balken gebruikt om het dak te overspannen, met klei of een andere relatief ondoordringbare substantie in de tussenruimten ertussen geperst. Met deze materialen waren zadeldaken en platte daken mogelijk. Met de uitvinding van baksteen en gehouwen steen voor de bouw, verschenen de basisvormen van koepel en gewelf.

Twee hoofdtypen daken zijn platte daken en hellende daken. Het platte dak (zie de figuur) is historisch veel gebruikt in het Midden-Oosten, het Amerikaanse zuidwesten, en overal waar het klimaat dor is en de afvoer van water van het dak dus van ondergeschikt belang is. Platte daken werden in de 19e eeuw op grote schaal gebruikt in Europa en Amerika, toen nieuwe waterdichte dakbedekkingsmaterialen en het gebruik van constructiestaal en beton ze praktischer maakten. Platte daken werden al snel het meest gebruikte type om pakhuizen, kantoorgebouwen en andere commerciële gebouwen te bedekken, evenals veel woongebouwen.

Scheve daken zijn er in veel verschillende varianten. De eenvoudigste is het afdakje of schuurtje, dat slechts één helling heeft. Een dak met twee hellingen die een “A” of driehoek vormen, wordt een zadeldak of hellend dak genoemd. Dit type dak werd al gebruikt in de tempels van het oude Griekenland en is al eeuwenlang een hoofdbestanddeel van de huisarchitectuur in Noord-Europa en Noord- en Zuid-Amerika. Het is nog steeds een veel voorkomende dakvorm. Een schilddak is een zadeldak met schuine in plaats van verticale uiteinden. Het werd veel gebruikt in Italië en elders in Zuid-Europa en is nu een veel voorkomende vorm in Amerikaanse huizen. Zadeldaken en schilddaken kunnen ook worden gebruikt voor huizen met een meer ingewikkelde indeling. Het gambardedak is een type zadeldak met twee hellingen aan elke kant, waarbij de bovenste helling minder steil is dan de onderste. Het mansardedak is een schilddak met twee hellingen aan elke kant. Het werd veel gebruikt in de Renaissance en de Franse Barokarchitectuur. Beide bovengenoemde daktypes kunnen zorgen voor extra zolderruimte of andere ruimte zonder een volledige extra verdieping te bouwen. Ze kunnen ook een sterke esthetische aantrekkingskracht hebben.

Het gewelf is een parallelle reeks bogen die wordt gebruikt om een dak te vormen, waarbij de meest voorkomende vorm een cilindrisch of tongewelf is. Gewelven kregen hun grootste bekendheid in de gotische architectuur. De koepel is een halfronde structuur die als dak kan dienen. Koepels hebben enkele van de meest grandioze gebouwen van de oude Romeinse, islamitische en post-middeleeuwse westerse architectuur bekroond. Gewelven en koepels vereisen geen ondersteunend raamwerk direct onder het gewelf omdat zij gebaseerd zijn op het principe van de boog, maar platte daken en zadeldaken vereisen vaak interne ondersteuningen zoals spanten of andere verbanden. Een gebint is een constructie-element dat bestaat uit een reeks driehoeken die in één vlak liggen. Tot het einde van de 19e eeuw werden dergelijke ondersteunende raamwerken gemaakt van houten balken, soms in zeer ingewikkelde systemen. Staal en gewapend beton hebben dergelijke zware houten draagconstructies grotendeels vervangen, en deze materialen hebben bovendien de ontwikkeling van nieuwe en dramatische dakvormen mogelijk gemaakt. Dunwandige daken, waarbij gebruik wordt gemaakt van met stalen staven gewapend beton, kunnen koepels en tongewelven produceren die slechts 15 cm dik zijn en toch immense ruimten overspannen, waardoor stadions en amfitheaters een onbelemmerd uitzicht naar binnen hebben. Bij uitkragende daken wordt een dak van dun prefabbeton opgehangen aan staalkabels die aan verticale torens of een soort pylonen zijn bevestigd. De geodetische koepel is een moderne structurele variant van de koepelvorm.

De uitwendige bedekking van een dak moet voorkomen dat regenval of andere neerslag een gebouw binnendringt. Er zijn twee hoofdgroepen van dakbedekkingen. De ene groep bestaat uit een waterdicht membraan of een waterdichte film die als vloeistof wordt aangebracht en na droging water afstoot door zijn volstrekte ondoordringbaarheid; het teer dat wordt gebruikt om dakbedekkingsvilt te bedekken is het voornaamste voorbeeld van dit type. De andere groep bestaat uit stukken waterdicht materiaal die zodanig zijn gerangschikt dat de rechtstreekse doorgang van water door de voegen tussen deze stukken wordt verhinderd. Deze groep omvat dakspanen van verschillende materialen, dakpannen van gebakken klei of leisteen, en golfplaten van staal, aluminium, lood, koper, of zink. Platte daken zijn gewoonlijk bedekt met dakbedekkingsvilt en teer, terwijl hellende daken over het algemeen bedekt zijn met shingles of plaatstaal.