Brunelleschi e Alberti

Il rinascimento

Il rinascimento, il cui nome è stato attribuito ex post, è una corrente culturale che si avvia all’inizio del XV secolo e costituirà, partendo dall’Italia, una ventata di rinnovamento delle arti e delle lettere. Uno dei padri del rinascimento è Filippo Brunelleschi.

Le basi sociali, economiche e politiche del rinascimento

Ci sono delle basi sociali, economiche e politiche che stanno alla base del rinascimento. Il rinascimento nasce a Firenze, città mercantile in cui è fiorita la classe borghese (non aristocratica) piuttosto facoltosa, che ha necessità di aggiornare il proprio stile di vita e il loro status. In Italia c’è una rinascita delle arti su ampia scala dal palazzo alla città che vede protagonista questa classe borghese. Firenze è una città fiorente mercantile con traffici nel Mediterraneo e di banchieri. I primi banchi di prestito nascono a Firenze, che sostituiscono al denaro un antenato dell’assegno circolare, una sorta di carta di credito costituita da un foglio e una firma che certificava la legalità di quella carta.

La classe di banchieri gestisce il governo di un'economia fiorente ma ha soprattutto delle filiali in tutta Europa. I Medici sono dei ricchissimi banchieri e avviano il processo di sponsorizzazione delle arti legata alla volontà di riscatto sociale da parte di famiglie che devono apparire facoltose e famiglie che possono circondarsi di artisti che costituiscono il loro veicolo di propaganda. La propaganda mostrava la ricchezza e la forza di una famiglia.

In questo contesto di famiglie facoltose si muovono nella prima generazione degli artisti che sono: Brunelleschi (architettura), Donatello (scultura), Masaccio (pittura).

Filippo Brunelleschi: l’erede dell’esperienza gotica e l’uomo nuovo

Brunelleschi è l’architetto per antonomasia del rinascimento. Brunelleschi, figlio di un notaio, nasce nel 1377 e muore nel 1446. È indicato come l’uomo nuovo, il primo vero architetto dell’umanesimo. Si forma come orafo (non ha una formazione da architetto), afferendo all’Arte della Seta (arte maggiore, dei beni di lusso, alla quale appartenevano gli orafi e gli scultori ‘per porre e per levare’, quindi non usa il martello e lo scalpello, non lavora la pietra, ma lavora con la cera e con l’argilla e crea dei modelli che vengono fusi e trasformati in scultura di oreficeria).

Brunelleschi non è figlio d’arte, ma è figlio di un notaio, appartiene a una generazione in cui gli artisti cominciano ad essere al di fuori dell’albero familiare, nascono al di fuori delle tradizioni familiari di mestiere. Brunelleschi appartiene all’Arte della Seta. L’arte della Seta è il sindacato degli artigiani dei beni di lusso. Si creano delle categorie di mestiere, antenate dei sindacati. Brunelleschi diventa architetto dopo un viaggio a Roma insieme a Donatello con lo scopo di studiare la scultura degli antichi, ma si innamora dell’architettura.

La trasversalità dei saperi è una prerogativa rinascimentale. Nel rinascimento si forma la figura dell’architetto nel modo in cui lo intendiamo noi oggi, non più un semplice lapicida o abile scalpellino, ma una figura intellettuale e in grado di affrontare problemi diversi. Nel corso del ‘500 gli architetti sono figure a tutto tondo, accedono a tutte le arti, sono architetti, scultori e pittori. Brunelleschi infatti è anche un abile disegnatore.

Brunelleschi può dirsi scopritore e riscopritore di tre distinti tipi di struttura:

• La cupola 'a creste e vele': Le prime sperimentazioni strutturali le compie sulla cupola a creste e vele e sulla semicalotta poste rispettivamente sull’aula e sulla scarsella della Sagrestia Vecchia di San Lorenzo.
• La cupola semisferica su pennacchi
• La volta 'tonda' o 'domicale'

Questi 3 modelli di copertura in cui Brunelleschi diventa specialista. Avevano capito che l’architettura è l’arte di coprire uno spazio per renderlo vivibile: dal sistema trilitico degli antichi si passa a strutture voltate. Brunelleschi è uno sperimentatore di strutture voltate. Il suo nome è allegato alla cupola di Santa Maria del Fiore a Firenze, la più grande cupola mai realizzata dopo il Pantheon. La cupola di Santa Maria del Fiore è una cupola a spicchi, poggia su un grande tamburo ma per le sue dimensioni è una cupola complessa. Non è originale per la forma quanto per i procedimenti tecnologici che hanno consentito l’esecuzione e la resistenza nei secoli.

Il progetto di Santa Maria del Fiore

L’immagine mostra il dipinto di Andrea Bonaiuti del progetto di Santa Maria del Fiore come era concepita dall’architetto Arnolfo di Cambio nel 1367. Era una chiesa a tre navate con un’ossatura gotica senza ornamenti scultorei in quanto la tradizione romana era ancora presente. Non c’è ricerca del dettaglio scultoreo (come avveniva nel gotico francese). La chiesa su progetto di Arnolfo di Cambio presenta: le tre navate, i pennacchi, i contrafforti, gli archi rampanti, trifore che costituiscono il claristorio della navata principale, con soluzione a chevet a 3 cappelle radiali del presbiterio. Le cappelle radiali sono costituite da absidi.

Le absidi poggiano sul grande tamburo. Il tamburo doveva reggere la cupola a spicchi fatta da spicchi e da vele e sormontata da una lanterna. Il profilo della cupola è a mezza sfera. È una composizione ardita in quanto il diametro della cupola raggiunge quello del Pantheon (43-44 metri), la soluzione sommitale della lanterna crea un peso (sul Pantheon invece c’è un vuoto in sommità). Questa soluzione è possibile con la trasformazione del progetto originale di Arnolfo di Cambio, portata avanti da Giovanni d’Ambrogio tra 1400-13. Giovanni d’Ambrogio decide di rendere la cupola più svettante costruendo un attico sopra il tamburo originale. Questo si è rivelato però un passo falso perché le absidi non riescono più a svolgere la funzione di contraffortare le spinte della cupola, portando in alto l’imposta della cupola le forze non si scaricavano lungo le volte, gli archi rampanti sviluppati su un angolo di 180º con dei contrafforti costituiti dalle absidi. Si crea un problema statico risolto con un concorso indotto nel 1418.

Il concorso per la cupola di Santa Maria del Fiore

Il problema statico si risolve con un concorso indotto nel 1418 perché nessuno era in grado di completare il progetto della cupola di Santa Maria del Fiore. Dalla sezione della chiesa si vede l’attico costruito da d’Ambrogio con oculi che porta in alto l’imposta della cupola che è distanziata dal catino absidale e dalla abside stessa tanto da non poter far convogliare le forze che scendono nella direzione sbagliata.

Al concorso partecipano anche Brunnelleschi e Lorenzo Ghiberti (scultore, rivale di Brunelleschi). Ghiberti ha anche l’appalto delle porte bronzee del duomo. Brunelleschi vince il concorso grazie alla consulenza del matematico Giovanni dell’Abaco. Brunelleschi prepara per il progetto un modello tridimensionale della cupola per farlo comprendere a tutti. Il modello è un modello rivoluzionario con una grande novità: non era un modello ligneo come era di prassi all’epoca ma si trattava di un modello di mattoni legati con malta di calce posti in opera senza alcuna armatura. Il modello è in scala ridotta, mostra la sua bellezza ma anche la sua valenza tecnica e statica. Se il modello sta in piedi, in scala più ampia sta in piedi anche la cupola. Anche Ghiberti presenta un progetto in mattoni piccoli crudi legati con malta di calce. L’idea di Brunelleschi vince e ottiene l’appalto della grande cupola di Santa Maria del Fiore, col progetto che si inserisce su di una navata gotica.

La cupola di Santa Maria del Fiore (1420-1436)

La cupola non presenta i decori delle grandi cattedrali gotiche francesi e inglesi ma il marmo crusta, rivestimento a forma di alla latina. Il del duomo e della cupola è fatto di lastre di marmo. Ha un gusto romanico con geometrie come il quadrato e il cerchio riprese dal mondo antico romano. Nell’immagine mostra il dettaglio dell’attico che porta a una quota molto elevata l’imposta della cupola. Sopra l’attico c’è il cornicione.

Memoria del Brunelleschi del 1419

Abbiamo la fortuna per quanto riguarda il progetto di avere una memoria del Brunelleschi, in cui indica le cose che Brunelleschi avrebbe fatto. Questa cupola è stata studiata solo di recente. Fino al ‘900 non si avevano gli strumenti di indagine. È una cupola a spicchi imposta su un poligono a ottagono con questi grandi spicchi/vele. È una volta di rotazione con vele a sezione conica ma al tempo stesso è una volta di rotazione con costoloni e spicchi o tessitura muraria. Ovvero è una cupola in cui gli spicchi non sono separati uno dall’altro ma la di cui crea un tutt’uno tra spicchio e spicchio è costituita e di conseguenze cresce come una volta circolare ovvero come una volta a pianta circolare in cui i corsi sono perfettamente legati uno all’altro sia in orizzontale sia in verticale. Non c’è separazione tra le pareti della cupola perché la separazione delle parti della cupola costituirebbe una debolezza: quando c’è differenza di materiale o differenza di geometria non c’è un legame e quindi potrebbe crollare (come ad esempio negli angoli degli edifici). C’è un legame tra i costoloni e le vele in modo tale da non creare fessurazioni lungo la linea del costolone ma in mezzo alla vela.

La cupola è composta da:

• 8 costoloni maggiori chiamati ‘sproni’ (uno per ogni angolo dell’ottagono) e 16 costoloni minori che non si vedono in quanto si trovano nello spessore della cupola (2 per ogni vela - le vele sono 8).
• Il profilo della cupola non è a mezza sfera ma è in profilo a quinto acuto in quanto il quinto acuto è meno spingente della mazza sfera (come per l’arco acuto che spinge meno di un arco a tutto sesto).
• Il profilo è a doppia calotta: la cupola è costituita da una calotta interna e da una calotta esterna. La calotta interna ha una luce minore, la cupola appare più grande perché la calotta esterna si appoggia su quella interna in questo modo la gonfia e la fa sembrare più grande di quanto non sia (come nella cupola di San Marco). La cupola esterna fa da rivestimento alla cupola interna e la impermeabilizza da acqua, eventi atmosferici e sbalzi termici.
• Intercapedine con parte delle scale (tot. 465 scalini): l’intercapedine che si forma tra le due calotte è ventilata grazie agli oculi. La ventilazione consente di avere una temperatura costante. Inoltre l’intercapedine crea uno spazio protetto in cui gli operatori possono muoversi percorrendo l’estradosso della cupola esterna.
• 6 catene di ‘macigni di altezza decrescente legati da perni e chiavi di ferro ‘stagnato’: Brunelleschi prevede delle catene che devono chiudere il perimetro, il tamburo e la cupola in maniera tale che non divarichi con le spinte. Le 6 catene non sono realizzate in ferro perché costava tanto quindi le catene erano fatte da blocchi di pietra legate tra loro con delle chiavi di ferro. Sono catene pesanti che vanno a gravare sull’imposta in maniera tale da verticalizzare le spinte, spingendo verso il basso le forze.
• 6 catene di ferro e 1 catena di legno di quercia che cinge in alto alla struttura.
• La struttura è fatta di muratura di sodo (a spina di pesce) per un’altezza di 5 braccia e 1/4 oltre la quale cominciano i costoloni. I sproni sono di pietra di macigno.
• Volticciole a botte fra gli sproni (costoloni). Sotto alle volticciole sono catene in legno di quercia sormontate da catene di ferro (ne fu realizzata solo 1). Gli sproni dovevano essere tutti realizzati in pietra di macigno e pietra forte sono all’altezza di 24 braccia (in realtà in laterizio per evitare difficili connessioni tra materiali diversi), oltre 24 braccia avrebbero dovuto essere più leggeri, in mattoni o in spugna.
• Due anditi perimetrali esterni.

La lanterna sopra la cupola ha funzione di stabilizzatore. È come un pinnacolo, un peso che tende a verticalizzare le spinte e a tenere ferma la struttura che tenderebbe a divaricare. Tanti studi sono stati fatti sulla cupola già nel ‘700. Fino al ‘900 è rimasto il dubbio su come era stata fatta la cupola e quale fosse la struttura in cantiere e su quali centine (strutture provvisorie) avesse usato Brunelleschi per costruire la cupola. I costoloni maggiori (agli angoli) sono intervallati da costoloni minori (2 per ogni vela). La struttura è controventata da volticciole (strutture che sembrano travi ma in realtà sono archi ribassati) che legano gli sproni fra loro. È una struttura fatta da meridiani (sproni) e da paralleli (volticciole). Per evitare flessioni e spostamenti rispetto all’asse stabilito si crea un sistema chiuso. Questo serve a irrigidire la struttura. Sono come delle fette di ananas che si sovrappongono a diametro decrescente. I meridiani ovvero i costoloni hanno il compito di trasmettere i carichi al suolo. I paralleli ovvero le ossature orizzontali hanno il compito di contrastare la naturale tendenza delle cupole di fratturarsi per la rottura dei paralleli.

Dettaglio di macigno sprangato. Le catene di macigno sprangato sono costruiti da grandi monoliti (macigni) sbozzati in forma parallelepipeda e graffati tra di loro in maniera tale da costituire una cintura pesante ripetuta su 6 strati successivi all’imposta sopra l’attico. Nell’immagine si vedono i macigni sprangati e muratura di pietra e graffe di ferro che lasciano il posto alla struttura in laterizio con intercapedine, i costoloni maggiori e minori, con le volticciole che fanno da contravventatura tra le parti.

Forme geometriche ed espedienti costruttivi

La centina è un supporto di costruzione per volte e archi. Era impensabile utilizzare così tanto legno per una centina che partisse da terra e arrivasse fino alla lanterna. Come viene costruita la cupola? Nel 1420 vengono costruite 8 settori di centine di abete (una centina per ogni lato/spicchio della cupola). La costruzione della cupola avviene a settori (8 squadre per 8 facce). Le centine erano appese all’intradosso ovvero all’interno della cupola portante interna e si spostavano man mano che si procedeva con la costruzione, erano ancorate alla muratura.

Le 8 squadre di operai (una su ogni lato del tamburo) inalzavano il muro contemporaneamente per costruire un unico anello fatto di 8 facce, in questo modo ogni settore rimaneva in equilibrio con quello contiguo. Queste facce che crescono contemporaneamente non hanno un piano di posa di mattoni orizzontale ma hanno un piano di posa leggermente concavo, sono degli archi rovesciati con la parte più bassa al centro verso il basso e spingendo uno sull’altro mantengono ferma la struttura. La costruzione avviene per anelli concentrici successivi dello spessore di 2 braccia (servendosi di centine alte 4 braccia, fatte scivolare verso l’alto a cavaliere fra cordolo e cordolo e tenute forme con staffe in ferro lasciate poi in opera. Si riusciva a innalzare le 8 facce della cupola contemporaneamente senza errori grazia alla ‘stella della cupola grande’ ovvero una sorta di grande stella a 8 punte che doveva crescere con la struttura e la stella con le sue punte faceva da riferimento ai singoli sproni che dovevano crescere, con un filo a piombo riferito al centro sul piano di campagna, per guidare l’andamento dei costoloni costruiti nel vuoto. Costruita la calotta interna essa funziona da centina permanente per la calotta più esterna.

Dettagli tecnici e dimensioni

Il diametro esterno della cupola è di 54,20 m. Il diametro interno della cupola è di 45,24 m (quello del Pantheon è 43,44 m). È la prima cupola che viene costruita di queste dimensioni dall’antichità romana.

Spessori:

• Calotta esterna: da 0,73 m fino a 0,49 m in sommità
• Calotta interna: da 2,21 metri a 1,47 m in sommità
• Intercapedine: da 1,18 m a 1,37 m in sommità

Per la costruzione della cupola di Santa Maria del Fiore si impiegarono 16 anni (1420-1436), mentre per quella di San Pietro solo 2 anni.

Horizon

L’horizon è uno strumento inventato da Alberti. Si tratta di un cerchio graduato con un braccio mobile e fili a piombo. Il braccio mobile si sposta lungo il centro graduato e spostandosi di pochi gradi a seconda delle necessità. Questo strumento serve per riprodurre le statue antiche. Se si metteva il braccio in testa alla statua, il braccio con i profili a piombo misurava dove era il dito e da lì si ricavavano le altre misure. Brunelleschi ha anticipato questo strumento e usato per la cupola di Santa Maria del Fiore. Con l’horizon si poteva stabilire i punti di crescita della cupola senza avere dei riferimenti. Per costruire la cupola Brunelleschi ha usato l’horizon o la stella.

Centine per la cupola

La centina è vincolata all’intradosso della cupola interna con un sistema a mensole incastrato nel muro e un impalcato. È il muratore che dispone i mattoni e crea uno strato leggermente concavo verso il basso che va a contrastare con lo sprone in maniera tale da rimanere fermo. È come costruire degli anelli ottagonali solidi uno sopra l’altro per creare un effetto a sbalzo progressivo come in una falsa cupola. La posizione dei conci a spinapesce da senso di continuità di rotazione alla cupola.