Atap pelana telah ditemukan di berbagai wilayah budaya dan berbagai tipologi bangunan selama ribuan tahun. Penggunaan yang mapan secara historis dan sekaligus serbaguna ini bukanlah suatu kebetulan. Karena atap pelana mengesankan dengan fleksibilitas dan kemampuan berubahnya yang luar biasa. Semua yang perlu Anda ketahui tentang pola dasar atap yang masih sangat populer hingga saat ini, dapat ditemukan di sini.
Asal usul atap pelana
Asal usul atap pelana tidak jelas dan sudah hilang pada fase prasejarah. Ini mungkin muncul secara independen dalam berbagai kebudayaan, atau lebih tepatnya fase pra-kebudayaan. Mengapa hal ini mudah dijelaskan dengan melihat bentuk konstruksinya yang paling sederhana. Jika Anda menyandarkan dua tiang, cabang, atau elemen pendukung lainnya satu sama lain, Anda sudah memiliki satu bagian atap pelana. Ditutupi dengan bahan padat, ia menawarkan ruang yang sangat luas dibandingkan dengan upaya yang dilakukan dan pada saat yang sama memastikan bahwa air hujan dialirkan dengan aman. Tentu saja, bahan dan dimensi telah berubah secara signifikan sepanjang sejarah, namun prinsip fungsional dasarnya tetap tidak berubah hingga hari ini. Oleh karena itu mudah untuk dipahami bahwa bentuk atap yang efektif dan ekonomis ini masih dapat ditemukan pada sebagian besar bangunan yang dibangun saat ini.
Konstruksi dan statika
Dari sudut pandang struktural, ada dua sistem untuk atap pelana modern untuk memastikan konstruksi stabil dan untuk memenuhi semua persyaratan ruang interior, kapasitas menahan beban dan struktur isolasi termal dan penyegelan.
Atap kasau
Atap kasau masih sangat mirip dengan bentuk dua elemen pendukung yang saling bersandar, seperti yang telah dijelaskan pada saat pembuatan. Pada atap kasau, kasau yang berlawanan saling menopang dan, bersama dengan elemen pendukung di bawahnya, yaitu langit-langit atau dinding, membentuk segitiga yang kaku dan menopang. Disusun dalam satu baris dalam jumlah berapa pun, segitiga penahan beban ini menciptakan atap pelana. Jumlah elemen struktural yang dibutuhkan dapat diatur dengan bentuk atap pelana ini:
-
Ambang batas:
membentuk penyangga bawah kasau dan sekaligus titik transisi antara dinding atau langit-langit di bawahnya dan struktur atap
-
Kasau
elemen pendukung, masing-masing berpasangan dalam susunan berlawanan
-
Pengakuan
diperlukan dalam arah memanjang punggungan, saat ini biasanya sebagai pita malai angin diagonal, atau sebagai atap bawah datar yang efektif secara statis
CATATAN:
Dari sudut pandang statis, punggungan tidak diperlukan untuk atap kasau. Untuk dapat merancang selubung bangunan dengan struktur yang bersih pada titik sambungan atas permukaan atap ini, biasanya dibentuk balok bubungan atau papan bubungan vertikal. Misalnya, penyangga ini menyangga ubin bubungan pada atap genteng, atau pelat bubungan pada foil, lembaran logam, atau atap hijau.
Atap purlin
Dibandingkan dengan atap kasau, atap purlin tampak lebih rumit dalam konstruksinya, namun karena kesederhanaan dan kemampuan beradaptasinya, atap ini masih terstruktur dengan jelas dan sederhana dibandingkan dengan banyak bentuk atap lainnya. Di sini pun, elemen inti struktur pendukungnya adalah kasau atap. Namun keduanya tidak lagi saling menopang, melainkan hanya memindahkan beban dari permukaan atap ke struktur penyangga. Beban dipindahkan melalui setidaknya dua, tetapi biasanya tiga, titik penahan beban per kasau: ambang batas atau purlin kaki, purlin tengah, dan punggungan. Oleh karena itu, gambaran umum elemen efektif statis serupa, tetapi sedikit lebih panjang, dibandingkan atap kasau:
-
Ambang batas
Dasar lapisan kasau dan sambungan ke bangunan di bawahnya
-
Pusat purlin
Dukungan sedang dan pemindahan beban diperlukan untuk panjang kasau yang besar, baik ditempatkan pada struktur kayu atau dinding interior yang kokoh di ruang atap
-
Pertama
penopang atas dan titik perpindahan beban kasau, biasanya ditempatkan pada dinding pelana dan penyangga atau dinding bagian dalam yang ditempatkan di antara keduanya
CATATAN:
Dari sudut pandang statis, penggunaan purlin tengah mengubah kasau dari balok bentang tunggal yang bertumpu pada dua titik menjadi balok multi bentang yang bertumpu pada tiga titik. Tidak hanya beban yang didistribusikan ke beberapa titik tumpu, defleksi masing-masing bidang juga semakin berkurang karena kontribusi dari bidang yang berdekatan. Dengan purlin tengah, kasau dapat dikurangi secara signifikan pada penampang statis yang dibutuhkan dan, secara keseluruhan, material yang dibutuhkan bahkan lebih sedikit dibandingkan tanpa purlin tengah!
Penyegelan
Selain stabilitas, atap juga harus memberikan perlindungan terhadap cuaca. Saat ini, selain kedap terhadap hujan, hal ini juga mencakup kedap terhadap angin dan uap air, yang menembus ke dalam struktur dari udara di dalam ruangan dan dapat menyebabkan kerusakan akibat kelembapan dan jamur. Secara klasik, atap pelana terdiri dari dua tingkat penyegelan:
1. Penyegelan internal
- Tugas: Kekencangan difusi dari dalam ke luar, serta tingkat kedap udara
- Paling banyak diaplikasikan pada bagian dalam lapisan kasau
- Harus dipasang dalam paket insulasi utama
2. Penyegelan eksternal
- Tugas: Menyegel terhadap air hujan
- Dibuat di luar lapisan isolasi
- Dapat digabungkan dengan insulasi (misalnya papan serat kayu lunak) atau penutup atap (misalnya lembaran logam atau atap foil), atau sebagai lapisan terpisah (misalnya atap genteng)
- Diperlukan sebagai lapisan saluran air untuk penutup yang tidak rapat sepenuhnya (misalnya batu bata) ketika hujan atau salju didorong ke bawah batu bata oleh angin
Isolasi termal
Terlepas dari bentuk atapnya, topik isolasi termal memainkan peran yang sangat besar saat ini. Di satu sisi, hal ini disebabkan oleh persyaratan hukum dan harga energi yang terus meningkat. Di sisi lain, isolasi hanya diperlukan saat ini karena ruang atap biasanya juga berisi ruang keluarga yang sebelumnya hanya disediakan ruang penyimpanan dan penyimpanan tanpa pemanas.
Atap pelana sangat fleksibel dan kooperatif dalam hal insulasi termal: sebagian besar insulasi yang diperlukan dapat diakomodasi di antara kasau yang menahan beban. Secara logis tidak mungkin ada insulasi apa pun di tempat kasau berada, namun efek insulasi dari bahan yang paling umum digunakan, kayu, saja sudah cukup untuk mencapai kinerja insulasi yang memadai. Paket insulasi ini dapat dilengkapi dengan lapisan insulasi pada lapisan kasau atau bahkan pada bagian bawahnya. Bahan insulasi yang umum adalah:
Untuk insulasi antar kasau:
- Wol mineral (sebelumnya wol kaca, sekarang wol batu)
- Isolasi selulosa
- Bahan isolasi ramah lingkungan, seperti wol domba, rami, dll.
- papan serat kayu lunak
CATATAN:
Penggunaan insulasi yang stabil secara dimensi dan tidak fleksibel di antara kasau dapat dilakukan, namun sambungan yang disebabkan oleh penyusutan dan pergerakan kasau kayu akan menyebabkan pengurangan efek insulasi secara signifikan.
Untuk isolasi kasau atas dan bawah:
- Bahan insulasi lembut seperti insulasi di antara kasau, kemudian kayu penyangga untuk struktur atap atau pelapis interior diperlukan
- Busa plastik sebagai lapisan insulasi yang stabil secara dimensi di mana penutup atap dapat diaplikasikan tanpa struktur pendukung struktural
- Papan serat kayu lunak yang stabil dan tahan tekanan
Kelebihan isolasi antar kasau adalah struktur atapnya yang relatif kecil. Namun, jika kasau ingin tetap terlihat, seluruh insulasi juga dapat ditempatkan pada struktur pendukung. Tergantung pada bahan insulasinya, mungkin perlu membuat tingkat pendukung dalam bentuk bekisting kayu tempat lapisan insulasi diletakkan.
Atap
Atap pelana dapat dibuat dengan hampir semua penutup atap yang umum ada di pasaran saat ini. Namun bahan bangunan tradisional masih dapat digunakan, dengan mempertimbangkan persyaratan modern untuk kekencangan dan isolasi termal:
- Penutup jerami, jerami, dan alang-alang bersejarah
- Batu bata dan genteng beton
- Lembaran logam (aluminium, tembaga, titanium seng, dll.)
- Atap foil, dengan kerikil atau tumbuh-tumbuhan di lereng datar
Bentuk penutup atap khusus modern terkadang bahkan dapat menggabungkan aspek penahan beban, insulasi, dan penyegelan. Misalnya, jika elemen sandwich digunakan sebagai penutup, tentu saja tidak diperlukan elemen penahan beban di bawahnya, seperti kasau, karena panel elemen antara punggungan, purlin tengah, dan ambang batas dapat menopang dirinya sendiri. Juga tidak perlu isolasi dan penyegelan di sini.
Lengkungan atap
Bentuk atap pelana klasik simetris dan memiliki kemiringan yang sama pada kedua permukaan atap. Kemiringan yang mungkin terjadi bergantung pada bentuk atap yang digunakan dan juga dapat berfluktuasi tergantung pada mode dan penggunaan ruang atap.
Kemiringan tergantung pada penutupnya:
-
Bata dan beton:
tergantung pada batu bata hingga 15°, model individual bahkan 10° mungkin
-
Geser:
secara teoritis 0° mungkin, tetapi menurut pedoman atap datar setidaknya 2° (maka bukan lagi atap pelana yang sebenarnya)
-
Lembaran logam:
setidaknya 5°
-
Bahan bangunan bersejarah:
tidak ada spesifikasi teknis minimum menurut standar DIN yang tersedia, namun biasanya kemiringannya sangat curam untuk mengalihkan air hujan agar tidak menembus material - seringkali 45° atau lebih, kadang-kadang dapat ditemukan hingga 60 atau bahkan 70°
Semakin curam atap pelana, semakin besar ruang atap yang dapat digunakan. Namun, seiring bertambahnya ketinggian atap, puncak atap menjadi semakin besar, sehingga hampir tidak dapat digunakan. Kemiringan atap yang umum di perumahan modern sering kali berkisar antara 25 dan 35°, sehingga atap tidak bertumpu langsung pada langit-langit, tetapi pada bagian dinding setinggi satu meter - dinding lutut. Untuk alasan desain atau perencanaan kota, atap dengan kemiringan lebih tinggi atau lebih rendah masih sering digunakan.
Persyaratan khusus atau kondisi lokal selalu dapat menyebabkan atap pelana tidak dibuat secara simetris. Misalnya, pada lereng, permukaan atap di sisi gunung dapat dibuat lebih datar agar dinding di bawahnya memiliki ketinggian yang dapat digunakan untuk jendela dan pintu.
Struktur dan instalasi tambahan
Sesederhana atap pelana itu sendiri, ia dapat diperluas atau diubah dengan berbagai cara. Berbagai elemen yang kini menjadi bagian tak terpisahkan dari lanskap atap memperluas atau meningkatkan kegunaan ruangan di ruang atap.
Asal mula segala perubahan
Tidak peduli elemen mana yang dimasukkan ke dalam atap pelana, selalu disertai dengan intervensi pada kasau yang menahan beban. Dalam kebanyakan kasus, bagian dari satu atau lebih kasau harus dilepas. Untuk menjaga kapasitas menahan beban, maka disebut pergantian. Penggantian kayu yang melintang di antara kasau akan menopang kasau yang dipotong dan memindahkan bebannya ke kasau di sebelahnya.
Jendela atap
- Aktifkan ruang hidup di atap melalui pencahayaan dan ventilasi
- Tawarkan ruang tambahan dengan menghilangkan paket kasau dan insulasi di bawah permukaan jendela
- Saat ini bahkan tersedia lantai hingga langit-langit dan dapat dipajang di balkon mini
- Bentuk umum: jendela lipat, ayun, atau ayun-ayun
Atap balkon
- Baik dari area atap, atau sebagai loggia yang memasuki ruang atap dimungkinkan
- Sangat intim, area luar ruangan sulit dilihat, karena atap memberikan perlindungan privasi yang baik
Asrama
- Buat ruang kepala tambahan di ruang loteng
- Buat dinding vertikal yang mudah dilengkapi perabotan daripada langit-langit miring
- Berbagai macam desain dapat dilakukan, misalnya atap pelana, atap belakang, atap datar, dll.
- Pencahayaan yang sangat baik berkat penggunaan jendela fasad biasa, bukan jendela atap
Kelebihan dan kekurangan
Sekarang atap pelana memiliki banyak kelebihan, kekurangannya adalah satu atau dua kekurangannya. Ini adalah yang berulang:
Kelebihan
- Konstruksi sederhana
- Mudah dibuat karena konstruksi sederhana dan penggunaan bahan yang efisien
- Desain serbaguna
- Dapat dengan mudah diperluas dan diubah berkat banyak tambahan
- Drainase air yang baik berkat kemiringan permukaan atap, sehingga tidak rentan terhadap kerusakan jika terjadi kelemahan struktural
- Interior dapat dengan mudah disesuaikan untuk digunakan dengan menyesuaikan kemiringan atap
Kekurangan
- Plafon miring sulit untuk dilengkapi
- Dalam hal elemen tambahan, terdapat upaya yang relatif tinggi untuk koneksi dan transisi
- Puncak atap hampir tidak dapat digunakan pada lereng yang curam
