Cupola di Santa Maria del Fiore a Firenze
Filippo Brunelleschi. Cupola di Santa Maria del Fiore. 1420-1436. Foto di Fczarnowski
Monumento-simbolo di Firenze e della cultura del '400, la Cupola di Santa Maria del Fiore è un modello architettonico che racchiude in sé soluzioni e insegnamenti che rimarranno fondamentali per tutto il Rinascimento e continueranno ad essere ripresi anche nei secoli successivi.
La cupola di Brunelleschi
Filippo Brunelleschi, che, in base ai documenti, aveva già lavorato al cantiere della cattedrale fiorentina nel 1409, si interessò al concorso del 1418, bandito dall'Opera del Duomo e dall'Arte della Lana, per la costruzione della cupola. Presentò dapprima un modello in legno, vincendo ex-equo con Ghiberti (come già nel precedente concorso per le Porte del Battistero), poi riuscendo a risolvere i problemi tecnici della costruzione, nel 1423 venne incaricato di sovrintendere a tutti i lavori.
A questa opera chiave della storia dell'architettura Brunelleschi dedicò tutta la sua vita, nel 1434 si concluse la struttura, nel '36 fu posta la lanterna e nel '38 si costruirono le quattro tribune.
Filippo Brunelleschi. Cupola di Santa Maria del Fiore. 1418-36.
Part. dei contrafforti e delle absidi di raccordo. Firenze
Ma con questo capolavoro Brunelleschi diede l'avvio all'intera architettura rinascimentale. Studiando i monumenti antichi inventò una nuova tecnica, ma soprattutto una nuova ideologia: l'architetto non è più un semplice capomastro, ma un progettista che risolve problemi tecnici ed estetici con un lavoro intellettuale. Durante il medioevo il lavoro di progettazione non veniva pianificato a monte, ma i problemi venivano studiati nel corso della costruzione, man mano che essi si presentavano.
Brunelleschi compie questo fondamentale salto di qualità, sia grazie ai suoi studi e sopralluoghi sulle rovine romane, sia in merito ad un'altra sua grande invenzione: la prospettiva. Applicando la misurazione razionale dello spazio mediante il metodo prospettico, rese possibile sviluppare una progettazione totale, che fu utilizzata in tutta la storia dell'architettura ed è tutt'ora fondamentale.
La Cupola con la sua forma ogivale e gli equilibrati rapporti dimensionali si armonizza perfettamente con la precedente costruzione gotica della chiesa. L'effetto di combinazione unitaria e armonica dei volumi e delle forme non riguarda solo l'edificio in sè, ma anche il suo inserimento urbanistico. La cupola diventa un punto di riferimento simbolico per tutta la città, oltre a ricollegarsi con la sua linea curva alle colline del paesaggio.
Veduta di Firenze e Cupola di Santa Maria del Fiore.
L'interesse urbanistico e ambientale sono altri elementi fondamentali per l'estetica rinascimentale. A questo si aggiunge la serie di invenzioni e soluzioni costruttive realizzate da Brunelleschi.
Il concorso del 1418
Ai tempi di Filippo Brunelleschi, il cantiere fiorentino della Basilica di Santa Maria del Fiore era ormai un'istituzione secolare. I lavori, iniziati nel 1296 da Arnolfo di Cambio, proseguirono per tutto il '300, occupando architetti come Giotto, Andrea Pisano, Francesco Talenti e Lapo Ghini. Si arrestarono agli inizi del '400 davanti al problema della cupola, che per via delle dimensioni enormi, sembrava irrisolvibile.
Le tecnologie e le conoscenze architettoniche del momento non permettevano di realizzare tale costruzione, tanto da indurre L'opera del Duomo e l'Arte della Lana a bandire un apposito concorso nel 1418.
Le tecniche ancora medievali usate fino a quel momento, si basavano sulla cupola intesa come un arco "voltato" attorno al proprio asse. L'arco era costruito su un'armatura lignea provvisoria basata sulla cèntina (sostegno per i conci e forma dell'arco), mantenuta fino al momento in cui veniva posizionata la chiave di volta. La cèntina era, in sostanza, un arco di legno, lavorata tutta d'un pezzo, che veniva smontata solo alla conclusione della ghiera. Nel caso di una cupola, le cèntine dovevano essere numerose, disposte a raggera, come le stecche di un ombrello, per coprire tutto lo spazio della calotta. Ma dato che l'apertura ottagonale del tamburo del duomo misurava ben 43 metri e il punto d'imposta era alto alto circa 60 metri da terra, era praticamente impossibile trovare tronchi abbastanza grandi da coprire l'apertura. Inoltre, anche se si fossero trovati, il peso del legname avrebbe fatto cedere la céntina prima ancora di appoggiare i conci su di essa.
Altro problema era rappresentato dal tamburo, che si presentava senza sostegni esterni, per cui qualsiasi peso poggiato su di esso doveva esercitare una spinta laterale minima.
Tutti questi problemi Brunelleschi li risolse con un enorme e rigoroso lavoro di progettazione che comprese una serie di invenzioni e procedimenti inediti. L'artista convinse la giuria presentando i disegni e un modello in legno della cupola.
Filippo Brunelleschi. Modelli lignei per il concordo della Cupola di Santa Maria del Fiore.
Le invenzioni per la cupola
Nominato inventore e governatore della Cupola di Santa Maria del Fiore a Firenze nel 1423, Filippo Brunelleschi si dedicò all'opera risolvendo ogni problema con una serie di invenzioni.
La forma a sesto acuto.
Brunelleschi, conoscendo bene le caratteristiche e la perfezione degli edifici antichi, per la cupola avrebbe preferito la forma emisferica, sul modello del Pantheon. Ma una cupola tipo Pantheon, su quel tipo di struttura, col suo peso inerte avrebbe frantumato il tamburo.
Si rese subito conto che il tamburo ottagonale di Santa Maria del Fiore, privo di sostegni esterni, non avrebbe potuto sostenere le enormi spinte laterali di una cupola emisferica a costoloni. Quindi studiò una forma ogivale, riducendo notevolmente le spinte laterali e controbilanciando esteticamente anche l'eccessivo sviluppo longitudinale della chiesa gotica. Però, date le dimensioni, il tamburo non poteva reggere, e per lui era inaccettabile, oltre che ancora insufficiente, sostenerlo con archi rampanti esterni.
Costoloni e ossatura.
Filippo Brunelleschi. Cupola di Santa Maria del Fiore. Assonometria e spaccato.
Cominciò quindi a studiare una cupola a costoloni, ma con un'intelaiatura della massima leggerezza e solidità insieme. La cupola è formata da otto costoloni maggiori che nascono dagli spigoli dell'ottagono del tamburo, e sedici costoloni minori, sistemati a coppie tra due maggiori. Lo spunto per tale soluzione gli fu offerto certamente dal vicino Battistero. Ma pensando sempre al Pantheon e ad altri monumenti romani, completò l'armatura con archi orizzontali che collegarono tutti i costoloni, realizzando una specie di "gabbia".
Doppia calotta.
Filippo Brunelleschi. Sezione della Cupola di Santa Maria del Fiore
Come disse lo stesso artista, la cupola è a doppia calotta per "preservarla dall'umidità e conferirle maggiore magnificenza", ma anche per distribuire meglio i pesi all'interno e all'esterno, col risultato di ridurlo della metà. All'esterno i pesi della cupola scendono attraverso gli otto costoloni maggiori esterni sugli otto contrafforti angolari esterni.
All'interno i sedici costoloni minori (visibili solo all'interno della calotta) convogliano i pesi sui pilastri interni della chiesa.
Questo sistema rende la cupola autoportante.
Corridoio interno tra le due calotte della Cupola di santa Maria del Fiore.
Scala interna tra le due calotte della Cupola di Santa Maria del Fiore.
Tra le due calotte l'architetto ha inoltre lasciato uno spazio vuoto, dotato di scale e percorsi accessibili, utili anche per il mantenimento e eventuali restauri della struttura. Il passaggio conduce fino alla base della lanterna. E' aperto al pubblico e di lassù si può ammirare uno splendido panorama.
Nuove macchine e impalcature.
Ricostruzione di una gru girevole su progetto di Filippo Brunelleschi.
Brunelleschi con la sua fertile immaginazione inventò una serie di macchine, ponti sospesi, gru, argani e congegni meccanici per il trasporto dei materiali fino alle altezze vertiginose della cupola. Fu anche uno dei primi architetti che si occupò della sicurezza dei suoi operai, inventando nuovi tipi di impalcature e procedimenti nuovi e più sicuri di lavoro.
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Giovan Battista Nelli, ricostruzione dei ponteggi interni della cupola di Brunelleschi, seconda metà del XVII secolo
Tra questi, praticò sulle pareti interne della cupola delle cavità per potervi ancorare i suoi ponteggi sospesi, che potevano essere montati nel corso della costruzione.
Mattoni a spina di pesce.
I mattoni a spina di pesce all'interno della Cupola di Santa Maria del Fiore.
Dai suoi studi sugli edifici romani apprese la tecnica dei corsi di mattoni a spina di pesce. Sfruttando la forza di coesione offerta dai mattoni collegati a spina, se ne servì per riempire gli spazi tra i costoloni, realizzando un equilibrio statico.
Lanterna.
Filippo Brunelleschi. Cupola di Santa Maria del Fiore.
1418-36. Part. della lanterna. Firenze
Completata la cupola, tutti i costoloni vennero a convergere in un anello di circa sei metri di diametro. Nonostante Brunelleschi avesse adottato tutti gli accorgimenti possibili per renderla leggera, le spinte che agivano su quell'anello erano tali che cominciarono a verificarsi delle crepe: la cupola rischiava di spalancarsi su se stessa. Risolse il problema costruendo una specie di "tappo" per chiudere l'anello. La lanterna, con il suo peso, bloccava tutte le spinte convergenti sull'anello.
La lanterna in marmo conclude elegantemente la costruzione, ha la forma di tempietto circolare, funge da collegamento con costoloni, mediante le volute classiche e gli otto archi rampanti, e fa e da perno a tutto l'edificio. Il modello è offerto dalla lanterna del Battistero.
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Katya Madio
A. Cocchi
Filippo Brunelleschi
Mappa sintetica con riferimenti alla carriera artistica ed esempi di opere.Autore: A. Cocchi
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Bibliografia e sitografia
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WWW. Italica.it
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