Ngôi mái

Ngôi mái hoặc nóc của tòa nhà là phần che phủ phía trên cùng của một công trình. Nó được thiết kế để bảo vệ toàn bộ công trình khỏi các yếu tố thời tiết. Các công trình có mái che có thể từ một hộp thư nhỏ đến một nhà thờ hoặc sân vận động, với các ngôi nhà là phổ biến nhất.

Ở hầu hết các quốc gia, mái nhà chủ yếu để chống lại mưa. Tùy vào cấu trúc của tòa nhà, mái nhà có thể được thiết kế để chống lại nhiệt độ, ánh sáng mặt trời, tuyết, thời tiết lạnh và gió. Nhiều cấu trúc xây dựng sử dụng tấm lợp để chống nắng, gió và mưa, nhưng cũng có thể có các yếu tố như ánh sáng hoặc mái hiên che nắng nhưng tiếp nhận gió và nhiệt độ.

Nguồn gốc

Từ 'roof' trong tiếng Anh cổ hrof có nghĩa là 'mái nhà, trần nhà, đỉnh, chóp; thiên đường, bầu trời', đồng thời được dùng theo nghĩa bóng để chỉ 'đỉnh cao của một điều gì đó'. Từ nguyên của nó là Proto-Germanic *khrofam (so sánh với tiếng Hà Lan roef 'nhà trên tàu, cabin, nắp quan tài', tiếng Thượng Giéc-man Trung cổ rof 'nhà mái chóp', tiếng Bắc Âu cổ hrof 'nhà chứa thuyền'). Từ này chỉ được giữ lại trong tiếng Anh với ý nghĩa chung, trong khi các ngôn ngữ khác dùng hình thức tương ứng với OE. þæc nghĩa là rơm.

Tổng quan

Đặc điểm của mái nhà tùy thuộc vào mục đích xây dựng, bao gồm vật liệu lợp có sẵn và các vật liệu xây dựng truyền thống cũng như hiện đại. Mái không chỉ có vai trò bảo vệ khỏi thời tiết, cách nhiệt và đảm bảo an toàn cho ngôi nhà và cư dân, mà còn đóng góp vào diện mạo kiến trúc và tinh thần của ngôi nhà. Mái nhà tạo nên những yếu tố nghệ thuật trong kiến trúc, làm nổi bật những giai điệu sáng tạo hoặc trầm lắng của không gian.

Hình dáng mái nhà rất đa dạng tùy thuộc vào từng khu vực. Những yếu tố chính ảnh hưởng đến hình dạng mái bao gồm khí hậu và vật liệu xây dựng có sẵn. Một số hình dạng cơ bản là mái phẳng, mái bầu, mái tam giác, mái cong và mái vòm, với nhiều biến thể khác nhau. Vật liệu xây dựng mái có thể từ tranh, tre, rơm, ngói, gỗ đến sắt, thép, xi măng, bê tông cốt thép và các vật liệu hiện đại như nhựa, kính.

Trong một ngôi nhà, hai cấu trúc quan trọng nhất là tường và mái. Trong phong thủy, mái nhà đóng vai trò quan trọng trong việc tụ khí của toàn bộ căn nhà. Nếu mái bị bít kín thì khí bị ngăn chặn, còn nếu quá trống trải thì khí sẽ tản ra. Mái nhà có ảnh hưởng lớn đến phong thủy và sự sống của các thành viên trong gia đình. Theo phong thủy, sự kết hợp hài hòa giữa mái và cấu trúc nhà là rất quan trọng để đạt được sự cân bằng tốt nhất.

Các thành phần

Một mái nhà bao gồm hai phần chính: hệ thống hỗ trợ và lớp vỏ bề mặt, hoặc lớp chống nước hiệu quả. Trong một số trường hợp đặc biệt, lớp vỏ ngoài cũng có thể đảm nhận chức năng cấu trúc chính.

Cấu trúc mái nhà thường dựa vào các bức tường, nhưng cũng có một số kiểu kiến trúc, như kiểu trắc địa hoặc khung A, làm cho ranh giới giữa tường và mái trở nên mờ nhạt.

Hỗ trợ kết cấu

Hệ thống hỗ trợ của mái nhà thường bao gồm các dầm dài và vật liệu chắc chắn như gỗ, và kể từ thế kỷ 19, cũng bao gồm gang hoặc thép. Ở các quốc gia sử dụng tre, độ linh hoạt của vật liệu này tạo ra những đường cong đặc trưng, đặc điểm của kiến trúc phương Đông.

Gỗ có khả năng tạo ra nhiều kiểu dáng mái nhà khác nhau. Cấu trúc gỗ có thể kết hợp cả yếu tố thẩm mỹ lẫn chức năng thực tiễn, khi được để lộ ra ngoài.

Đá lintels đã được sử dụng từ thời kỳ tiền sử để hỗ trợ mái nhà, nhưng không đủ khả năng cầu nối các khoảng cách lớn. Vòm đá trở nên phổ biến trong thời kỳ La Mã cổ đại, với khả năng cầu qua khoảng cách lên đến 45 m (140 ft). Vòm đá hoặc hầm, có hoặc không có gò, chiếm ưu thế trong các công trình kiến trúc lớn trong khoảng 2.000 năm, cho đến khi dầm sắt trở nên phổ biến với Cách mạng Công nghiệp và các công trình như Paxton's Crystal Palace, hoàn thành năm 1851.

Nhờ vào sự cải tiến liên tục trong dầm thép, chúng đã trở thành cấu trúc hỗ trợ chính cho mái lớn và sau đó là cho các ngôi nhà bình thường. Một biến thể khác của dầm là bê tông cốt thép, trong đó thanh thép được bao bọc trong bê tông, gia tăng khả năng chịu lực.

Lớp phủ bên ngoài

Phần lớp phủ của mái nhà đa dạng tùy thuộc vào nguồn vật liệu. Trong kiến trúc dân gian, vật liệu lợp chủ yếu là thực vật như ngói lợp, trong đó loại bền nhất là cỏ biển với tuổi thọ lên đến 40 năm. Ở nhiều quốc gia châu Á, tre được sử dụng cả cho cấu trúc hỗ trợ và lớp vỏ ngoài, với các thanh tre xếp xen kẽ và chồng lên nhau. Ở những khu vực có nhiều gỗ, ngói gỗ, lớp ván và bảng được dùng, trong khi ở một số nơi, vỏ cây được bóc thành các tấm dày và nặng để làm mái.

Thế kỷ 20 chứng kiến sự phát triển của ngói asphalt shingle với nhiều lớp, từ ngói mỏng kéo dài 20 năm đến các loại ngói dày có tuổi thọ lâu dài. Chi phí thay thế ngói phụ thuộc vào độ dày và độ bền của chúng. Khi một lớp ngói mòn, chúng thường được gỡ bỏ cùng với lớp dưới và đinh lợp mái, và lớp mới sẽ được lắp đặt. Phương pháp thay thế là lắp đặt lớp mới ngay trên lớp cũ, nhanh hơn nhưng không cho phép kiểm tra và sửa chữa ván lợp mái bị hỏng do nước. Việc có nhiều lớp ngói có thể làm giảm sức cố định của đinh và làm tăng trọng lượng, dẫn đến nguy cơ sụp đổ. Do đó, các quy định quốc tế yêu cầu gỡ bỏ lớp mái cũ trước khi lắp mái mới.

Đá phiến là vật liệu lý tưởng với độ bền cao, đặc biệt là ở dãy núi Alps Thụy Sĩ, nơi mái nhà được làm từ những tấm đá dày vài inch. Mái đá phiến có thể kéo dài từ 75 đến 150 năm, hoặc lâu hơn. Tuy nhiên, chi phí lắp đặt mái đá phiến rất cao - ở Hoa Kỳ, giá của nó có thể tương đương với giá trị của cả ngôi nhà. Phần đầu tiên của mái đá phiến thường bị hỏng là đinh cố định do bị ăn mòn, khiến các tấm đá phiến bị trượt. Ở Vương quốc Anh, tình trạng này gọi là 'bệnh đinh'. Để khắc phục, nên dùng đinh làm từ thép không gỉ hoặc đồng, và bảo vệ chúng khỏi thời tiết.

Amiăng, thường được dùng trong các tấm lợp gợn sóng, từng là vật liệu lợp mái rẻ tiền với khả năng cách nhiệt tốt. Tuy nhiên, do vấn đề sức khỏe và pháp lý liên quan đến việc khai thác và xử lý amiăng, nó không còn được sử dụng làm vật liệu lợp mái mới. Mặc dù vậy, nhiều mái amiăng vẫn còn tồn tại, đặc biệt là ở Nam Mỹ và Châu Á.

Mái nhà làm từ cỏ cắt (còn gọi là mái xanh hiện đại hoặc mái cỏ truyền thống) có khả năng cách nhiệt tuyệt vời và ngày càng được ưa chuộng như một giải pháp bảo vệ môi trường. Đất và thực vật trên mái hoạt động như lớp cách nhiệt tự nhiên, giúp điều chỉnh nhiệt độ của tòa nhà. Mái nhà Adobe là loại mái được làm từ đất sét trộn với chất kết dính như rơm hoặc lông động vật, phủ lên ván để tạo thành mái bằng hoặc dốc nhẹ, thường được dùng ở những khu vực có lượng mưa thấp.

Ở các khu vực nhiều đất sét, mái lợp bằng gạch nung đã trở thành phương án chủ đạo. Ngành công nghiệp sản xuất gạch thường liên quan đến các nhà máy gạch. Dù hình dạng và màu sắc của gạch từng có sự khác biệt theo từng vùng, hiện nay nhiều loại gạch với nhiều hình dạng và màu sắc được sản xuất công nghiệp để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Gạch lợp bằng bê tông cũng được ưa chuộng, có nhiều kiểu dáng và phong cách khác nhau.

Kim loại tấm, như đồng và chì, đã được sử dụng từ hàng trăm năm. Dù đắt đỏ, chúng rất bền; mái đồng của Nhà thờ Chartres, đã oxi hóa thành màu xanh nhạt, đã tồn tại hàng trăm năm. Chì, thường dùng cho mái nhà thờ và chống thấm tại các thung lũng hoặc xung quanh lò sưởi mái, đặc biệt là với mái đá phiến. Đồng cũng được dùng cho các mục đích tương tự.

Vào thế kỷ 19, sắt mạ kẽm được sử dụng như một vật liệu lợp nhẹ, chống gỉ, dễ vận chuyển. Với chi phí thấp và tính ứng dụng cao, sắt đã trở thành vật liệu lợp phổ biến toàn cầu. Kể từ đó, nhiều loại mái kim loại mới đã được phát triển. Mái gạch hoặc mái sắt đứng có tuổi thọ khoảng 50 năm hoặc hơn tùy thuộc vào phương pháp lắp đặt và lớp chống ẩm. Trong thế kỷ 20, nhiều vật liệu lợp mới đã được phát triển, bao gồm mái bitum (trước đó đã được sử dụng), cao su và các chất tổng hợp như nhựa nhiệt dẻo và sợi thủy tinh.

Hình dạng của mái

Hình dạng mái nhà rất đa dạng tùy thuộc vào khu vực. Những yếu tố chính ảnh hưởng đến hình dạng mái bao gồm khí hậu và các vật liệu sẵn có cho việc xây dựng cấu trúc mái và lớp bảo vệ bên ngoài.

Các kiểu mái nhà cơ bản bao gồm mái phẳng, mái dốc một mặt, mái chữ A, mái Mansard, mái chóp, mái bướm, mái vòm và mái hình gốc. Có rất nhiều biến thể của những kiểu này. Mái dốc, với các phần có độ nghiêng, thường được gọi là mái dốc (đặc biệt khi góc nghiêng vượt quá 10 độ). Các loại mái dốc như mái chữ A, mái chóp và mái dốc một mặt là phổ biến nhất trong các mái nhà gia đình. Một số mái theo hình dạng tự nhiên, có thể do thiết kế kiến trúc hoặc vật liệu linh hoạt như rơm rạ được sử dụng trong xây dựng.

Trong văn hóa

Tại Việt Nam, mái nhà xuất hiện nhiều trong câu ca dao, tục ngữ và thành ngữ như:

'Con không có cha giống như ngôi nhà không có mái' (nhấn mạnh vai trò thiết yếu của người cha, giống như mái nhà bảo vệ và che chắn cho ngôi nhà)

'Nhà bị dột từ mái' (ngụ ý rằng những vấn đề hoặc tiêu cực thường bắt nguồn từ sự lãnh đạo hay chỉ đạo không tốt)

'Thứ nhất là vợ không khéo, thứ hai là nhà bị dột, thứ ba là nợ nần' (nêu ba nỗi khổ lớn trong cuộc đời của người đàn ông)

Khi còn làm việc tại Việt Nam, huấn luyện viên Alfred Riedl đã từng phát biểu nổi tiếng: 'Bóng đá Việt Nam xây dựng từ mái nhà'.

Chú giải