Tak

Tak, täckning av en byggnads ovansida som tjänar till att skydda mot regn, snö, solljus, vind och extrema temperaturer. Tak har konstruerats i en mängd olika former – plana, lutande, välvda, kupolformade eller i kombinationer – beroende på tekniska, ekonomiska eller estetiska överväganden.

De tidigaste taken som konstruerats av människan var troligen halmtak som tillverkades av halm, löv, grenar eller vass; de hade vanligen en viss lutning eller lutning så att nederbörd kunde rinna av från dem. Koniska halmtak är ett bra exempel på denna typ och används fortfarande i stor utsträckning på landsbygden i Afrika och på andra platser. Så småningom användes tjockare grenar och timmer för att spänna upp ett tak, med lera eller något annat relativt ogenomträngligt ämne som pressades in i mellanrummen mellan dem. Sadeltak och platta tak var möjliga med dessa material. I och med uppfinningen av tegel och huggen sten för byggande uppkom de grundläggande takformerna kupol och valv.

Två huvudtyper av tak är platta tak och sluttande tak. Det platta taket (se figuren) har historiskt sett använts i stor utsträckning i Mellanöstern, den amerikanska sydvästern och överallt där klimatet är torrt och dräneringen av vatten från taket därför är av underordnad betydelse. Platta tak började användas allmänt i Europa och Amerika på 1800-talet, när nya vattentäta takmaterial och användningen av konstruktionsstål och betong gjorde dem mer praktiska. Platta tak blev snart den vanligaste typen för att täcka lagerlokaler, kontorsbyggnader och andra kommersiella byggnader samt många bostadsbyggnader.

Sluttande tak finns i många olika varianter. Det enklaste är lean-to, eller skjul, som bara har en lutning. Ett tak med två lutningar som bildar ett ”A” eller en triangel kallas sadeltak. Denna typ av tak användes redan i det antika Greklands tempel och har varit en viktig del av husarkitekturen i norra Europa och Amerika under många århundraden. Det är fortfarande en mycket vanlig takform. Ett valmat tak är ett sadeltak som har sluttande i stället för vertikala ändar. Det var vanligt i Italien och på andra platser i Sydeuropa och är numera en mycket vanlig form i amerikanska hus. Sadeltak och valmade tak kan också användas för hus med mer komplicerade utformningar. Gambreltak är en typ av sadeltak med två lutningar på varje sida, där den övre är mindre brant än den nedre. Mansardtaket är ett valmat sadeltak och har alltså två lutningar på varje sida. Det användes ofta i fransk renässans- och barockarkitektur. Båda de ovannämnda taktyperna kan ge extra vindsutrymme eller andra rum utan att man behöver bygga en hel extra våning. De kan också ha ett starkt estetiskt tilltal.

Valvet är en parallell serie bågar som används för att bilda ett tak, den vanligaste formen är ett cylindriskt valv eller ett tunnvalv. Valven fick sin största betydelse i den gotiska arkitekturen. Kupolen är en halvklotformig struktur som kan fungera som tak. Kupoler har varit över några av de mest storslagna byggnaderna i antik romersk, islamisk och postmedeltida västerländsk arkitektur. Valv och kupoler kräver inte någon bärande ram direkt under valvet eftersom de bygger på bågprincipen, men platta tak och sadeltak kräver ofta inre stöd, t.ex. fackverk eller annan stöttning. Ett fackverk är en konstruktionsdel som består av en serie trianglar som ligger i ett enda plan. Fram till slutet av 1800-talet bestod sådana bärande ramar av träbalkar, ibland i mycket komplicerade system. Stål och armerad betong har till största delen ersatt sådana tunga stödsystem av trä, och sådana material har dessutom gjort det möjligt att utveckla nya och dramatiska takformer. Tunnskaliga tak med betong som är förstärkt med stålstänger kan ge kupoler och tunnvalv som bara är fem centimeter tjocka men som ändå sträcker sig över enorma utrymmen och ger obehindrad inomhusutsikt på arenor och amfiteatrar. I utskjutande tak hänger ett tak av tunn prefabricerad betong i stålkablar som är monterade på vertikala torn eller pyloner av något slag. Den geodetiska kupolen är en modern strukturell variant av kupolformen.

Den yttre täckningen av ett tak måste hindra regn eller annan nederbörd från att tränga in i en byggnad. Det finns två huvudgrupper av takbeläggningar. Den ena gruppen består av ett vattentätt membran eller en film som appliceras som en vätska och som stöter bort vatten genom sin totala ogenomtränglighet när den har torkat; tjäran som används för att belägga takpapp är det främsta exemplet på denna typ. Den andra gruppen består av delar av ett vattentätt material som är arrangerade på ett sådant sätt att de förhindrar direkt passage av vatten genom skarvarna mellan dessa delar. Till den här gruppen hör bågskiffer av olika material, kakelplattor av bränd lera eller skiffer och korrugerade plåtar av stål, aluminium, bly, koppar eller zink. Platta tak är normalt täckta med takpapp och tjära, medan lutande tak i allmänhet är täckta med skiffer eller plåt.