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Nacque a Vinci nel 1452, figlio illegittimo di un notaio. Si formò nella bottega del Verrocchio. Si avvicinò alla cerchia di Lorenzo il Magnifico per il quale fece alcuni studi per consulenze militari e ingegneristiche. Andò a Milano nella cerchia di Ludovico il Moro e viaggiò molto. Progettò fortificazioni con bastioni spessi e irti di angoli che possano opporsi alle artiglierie nemiche. Sono noti suoi disegni sia per la cupola del Duomo di Milano sia per edifici signorili, per i quali pensa a giardini pensili e a innovative soluzioni interne, quali scale doppie e quadruple e nell'interno delle case. Progetta una città ideale, strutturata su più livelli stradali, ove al livello inferiore scorrono i carri, e in quello superiore i pedoni. É interessato alle cose pratiche e non alle cose teoriche.

Progetti di città ideale: collega le concezioni di Vitruvio, Alberti, Filarete e Francesco di Giorgio. Città perfetta, ordinata e razionale, costruita con riga e compasso, dalla pianta rigorosamente geometrica e dalla gelida precisione architettonica. Una città quindi tutta intellettualistica e teorica, che ritorna frequentemente nei trattatisti dell'epoca. Concepita per manifestare visivamente la potenza del signore, la città ideale stenta tuttavia a tradursi in realtà. Leonardo cerca un'organizzazione dello spazio non tanto geometrica quanto funzionale, in modo da dar soluzione ai diversi problemi della vita quotidiana: dal traffico, agli approvvigionamenti, alle esigenze igienico-sanitarie. Le città della fine del Medioevo hanno una struttura favorevole al propagarsi dei contagi: vie strette e tortuose, alta densità abitativa, scarichi fognari a cielo aperto. Leonardo propone un tessuto urbano molto più aperto, caratterizzato da strade ampie e rettilinee e da una presenza capillare di corsi d'acqua.

• La città deve sorgere in prossimità di un fiume dal corso abbastanza veloce da non creare ristagni che possano inquinare l'aria e l'acqua viene convogliata nell'abitato mediante una rete di canali.
• La città si articola su due livelli, secondo un criterio di rigida separazione fra attività produttiva e occupazioni gentilizie e viene usato per i pedoni. Ai piani nobili, si svolge infatti la vita della famiglia del proprietario, mentre il piano inferiore è riservato ai locali di servizio (cucine, dispensa, legnaia) e si apre su un ampio cortile comunicante con la strada bassa e viene usato per il trasporto merci.
Propone una città quadrata con canali vicino al fiume e traccia vari livelli di strade larghe 20 braccia. Le strade alte sono riservate ai pedoni mentre quelle basse sono destinate ai carri e al trasporto merci. Le case devono essere frontali e devono lasciare la strada nel mezzo. Nelle vie sotterranee devono esserci i bagni pubblici e le stalle. Ogni strada deve essere larga come l'altezza delle case (come oggi) e le case devono essere libere per mostrare la loro forma. La città si sviluppa su due livelli: al il primo livello serve per il trasporto merci mentre il secondo per i pedoni. Ha un approccio visuale della conoscenza fa vari studi sulle chiese a pianta centrale, sui carri d’assalto, su monumenti…

Disegni di chiese a pianta centrale: approntò dei disegni di chiese ottagonali sormontate da grandi cupole e contornate da cappelle, nelle cui composizioni si avverte l'eco della grande tribuna di Santa Maria del Fiore a Firenze. Queste astrazioni teoriche influenzarono notevolmente Donato Bramante, che utilizzò la pianta centrale per la sagrestia di San Satiro e nella tribuna di Santa Maria delle Grazie a Milano.

Proposte per il tiburio del Duomo di Milano:
Le fortificazioni: studiò il Trattato di architettura militare e civile di Francesco di Giorgio Martini e progetta fortificazioni con bastioni spessi e irti di angoli che possano opporsi alle artiglierie nemiche.

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