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Brunelleschi e i segreti della Cupola
Il cuore della città: tale è per Firenze e i fiorentini la Cupola di Filippo Brunelleschi che si erge sulla cattedrale di Santa
Maria del Fiore. Le storie, le ipotesi e le leggende che circondano la sua costruzione sono oggetto di studio ormai da
secoli. Oggi un prezioso testo, dal titolo "Il segreto della Cupola del Brunelleschi a Firenze", frutto di anni di ricerche, fa
un bilancio delle varie teorie sulla tecnica costruttiva e, grazie ad elaborate tecnologie, giunge ad una nuova
fondamentale acquisizione sui materiali usati per la costruzione del capolavoro e sulla sua geometria.
Ne parliamo con Roberto Corazzi, docente di Applicazioni della geometria descrittiva e di Rilievo fotogrammetrico
presso la Facoltà di Architettura, che insieme a Giuseppe Conti, associato di Istituzioni di matematiche presso la Facoltà
di Architettura e docente di Analisi Matematica presso la Facoltà di Ingegneria, ha firmato il volume.
Professore, perché si è sempre parlato della Cupola del Brunelleschi come di un segreto?
Perché Brunelleschi, per i contrasti che lo opposero ad alcuni artisti e politici della sua epoca, non ha lasciato nessuna
documentazione, né disegnata, né scritta sulle modalità della costruzione della sua opera. In tal modo ha preservato i
suoi "segreti", che gli hanno consentito di costruire una cupola di questo genere senza alcun tipo di ponteggio. Il suo
progetto, infatti, non prevedeva nessun ponteggio dalla Piazza del Duomo fino alla base del tamburo da cui si innalza la
cupola.
L'interno della Cupola di Santa Maria del Fiore
Un'impresa non da poco...
D'altronde, l'Opera del Duomo era proprietaria delle foreste del Casentino: legname ne aveva in quantità enorme,
senz'altro sufficiente a costruire un ponteggio da terra. Doveva essere, però, un ponteggio alto più di cinquantacinque
metri, che poneva delle notevoli problematiche. Nel concorso per la cupola furono presentati 17 progetti, alcuni fra i più
strani. Addirittura un progetto ipotizzava il riempimento di tutta la cattedrale con terra, che sostituisse appunto il
ponteggio; oltretutto fu ipotizzato di mettere dei fiorini nella terra affinché i fiorentini stessi fossero invogliati a scavare
per togliere la terra, una volta finiti i lavori!
La Commissione, che doveva decidere sul progetto vincitore, non capiva l'idea del Brunelleschi, che in realtà non la
volle compiutamente spiegare, e non poche volte fu letteralmente buttato fuori dall'aula delle discussioni. Aveva il suo
"bel" carattere: nota è la controversia con Lorenzo Ghiberti...
Perché allora fu scelto il progetto brunelleschiano?
Perché era il più economico! Solo per questo. Ma nessun membro della Commissione sapeva come sarebbe stata
costruita la cupola...
Nel vostro libro si parte con uno studio storico di tutte le ricerche fatte sul Brunelleschi, in pratica a partire dalla
sua epoca: da Gherardo da Prato fino a Chiarugi, Sanpaolesi, Quilghini, Di Pasquale. Attraverso strumentazioni
informatiche avete verificato i vari limiti che ogni ipotesi portava con sé. Ma questi studiosi erano già giunti a
scoprire un importante segreto, cioè come il Brunelleschi, partendo dallo studio della tradizione, era approdato
ad un'intuizione geniale. Proviamo a riassumere il suo percorso...
Brunelleschi aveva studiato il "genere" cupola a partire dalle cupole romane e si suppone che si sia documentato in
qualche maniera anche sulle cupole islamiche, in particolare quelle persiane. Queste, diversamente dalla nostra cupola,
sono a base circolare; inoltre, sono costruite a "spina di pesce", cioè con mattoni messi in orizzontale secondo i paralleli,
intervallati periodicamente da mattoni che sono messi in verticale. Infatti, anche le cupole islamiche sono costruite
senza ponteggi. I mattoni erano messi in orizzontale ma via via che i mattoni si avvicinavano alla sommità è ovvio ed
evidente che, finché la malta non avesse fatto presa, essi tendevano a scivolare verso il centro; per ovviare a questo
inconveniente, venivano posti questi mattoni in verticale che fermavano questo scivolamento. Ma occorre tenere
presente che le cupole islamiche non hanno certo una dimensione come quella del Brunelleschi, che misura all'interno
45 metri e sull'esterno 54 metri!
Altro problema era la base ottagonale. Brunelleschi aveva anche analizzato attentamente una cupola che aveva molto
vicino, quella del Battistero di San Giovanni, a base ottagonale, esattamente come quella di Santa Maria del Fiore: il
celebre architetto aveva osservato che in corrispondenza dell'intersezione di due vele c'erano delle fessurazioni a causa
della disposizione dei mattoni secondo rette orizzontali.
E' a questo punto che Brunelleschi immette un elemento di novità...
Sì, per rimediare a questo grave problema egli inventa, per così dire, il suo "brevetto": disporre i mattoni non
orizzontalmente, ma secondo una curva, la cosiddetta "corda branda" o "blanda" (geometricamente è l'intersezione fra il
cilindro ellittico, a cui appartiene ogni vela, e un cono). In questo modo i mattoni arrivano sul costolone, in pratica,
secondo un angolo di 90° e, di conseguenza, sullo stesso piano di quelli della vela contigua: si evitavano, così, tensioni
in corrispondenza dell'intersezione fra le due vele. Tali tensioni avrebbero causato chissà quali fessurazioni e crepe in
una struttura così enorme! Certe volte si pensa alla genialità come a qualcosa di complicato: in verità, la genialità del
Brunelleschi è di avere avuto un'idea semplice!
Ma una funzione particolare è svolta anche dalla lanterna, progettata dal Brunelleschi, anche se realizzata dal
Buggiano: essa costituisce la chiave di volta, un cuneo di 750 tonnellate che va a bloccare tutto il sistema che pesa
complessivamente 29.000 tonnellate.
In ogni caso dal 1420 al 1436 la Cupola fu costruita. Brunelleschi organizzò il cantiere con otto squadre: su ciascuna
vela operava una squadra e le vele avanzavano contemporaneamente; l'una reggeva l'altra, insieme ai costoloni.
Brunelleschi, che tutti conosciamo come architetto, era anche matematico e ingegnere: si era costruito tutte le macchine
per poter sollevare i materiali fino all'altezza del tamburo e poi le macchine che gli sono servite sui ponteggi che ha
messo a sbalzo, dove camminavano gli operai. D'altra parte si era formato sugli studi degli ingranaggi nelle botteghe
degli orologiai. Ma si è anche affiancato personaggi validissimi, primo fra tutti Leon Battista Alberti e il matematico Paolo
Toscanelli.
Indagine geometrica della Cupola
Qual è la novità della vostra ricerca, espressa nel volume?
La struttura della Cupola è costituita da una cupola interna, che è quella portante e che ha uno spessore di 2,20 metri;
poi c'è l'interspazio di circa 1,20 metri, dove ci sono i camminamenti, le scale; infine c'è la cupola esterna, attorno ad 1
metro di spessore, che ha funzione di protezione della cupola interna. Tutti gli studiosi hanno affermato che la cupola
portante interna era costituita completamente da laterizio, cioè da mattoni a spina-pesce.
Le ricerche che abbiamo fatto hanno evidenziato che, in realtà, la cupola interna è costituita da tre parti: quella più
interna e quella più esterna, di 70 cm ciascuna, sono effettivamente di laterizio; la parte intermedia, di 80 cm, è
realizzata con un riempimento, un sacco praticamente, come facevano i romani, costituito da malta, scaglie di mattone,
scaglie di pietra e ferro. Il ferro serve a collegare le tre parti.
Quali sono le moderne strumentazioni utilizzate per questa indagine?
Il geo-radar, la tomografia elettrica, l'endoscopia (adattata dal campo medico) e il metal detector. Devo ringraziare la
società IGeA di Borgo San Lorenzo, e in particolare il geologo Dott. Braccesi, che ci ha messo a disposizione moderne
strumentazioni e software innovativi per verificare la nostra teoria.
Ma per essere completamente sicuri abbiamo deciso di fare un modello sperimentale: abbiamo così ricostruito nel
resede della Facoltà di Architettura di Piazza Ghiberti un pezzo di vela con le dimensioni vere, mettendo i materiali nella
posizione che l'indagine sulla cupola ci aveva trasmesso. Abbiamo poi messo a confronto i risultati delle analisi sulla
cupola e sul modello ricostruito, che risultano identici (vedi l'immagine tratta dalle indagini eseguite da IGeA s.a.s.). Già
si sapeva che l'Alberti aveva suggerito al Brunelleschi l'utilizzo di rinforzi in ferro. Con le nostre ricerche abbiamo, in tal
modo, documentato scientificamente quest'altro segreto del Brunelleschi, cioè l'alleggerimento della struttura portante
della sua opera. E se non bastasse ho avuto una controprova dell'operato del grande artista.
Quale?
La fortezza di Staggia nel territorio senese, restaurata recentemente da Domenico Taddei, ha una rondella in cui
troviamo un sacco di riempimento. Bene, la rondella della fortezza di Staggia è stata costruita nel 1436, appena finita la
cupola, dal Brunelleschi che si è portato dietro, per così dire, il suo "know how".
Il libro - presentato lo scorso 7 aprile nel Salone de' Dugento in Palazzo Vecchio - raccoglie la vostra ricerca che
è frutto di un grosso lavoro interdisciplinare...
Oltre alla collaborazione del Dipartimento di Progettazione dell'architettura, ora denominato Architettura - Disegno,
storia, progetto, del Dipartimento di Matematica e del Dipartimento di Restauro, voglio ricordare l'apporto della
Presidenza della Facoltà di Architettura e, assieme alla già citata IGeA, anche la ABC - General Engineering di Firenze
e la Geoarte S.T.A. di Castelfranco di Sopra (Arezzo).
Ma non posso dimenticare l'Opera del Duomo e la sua direttrice Anna Mitrano, così come la Soprintendenza per i Beni
architettonici e, in particolare, l'architetto Paola Grifoni. Per la realizzazione del volume, infine, ci hanno aiutato la
Regione Toscana, il Lions Club di Poggio Imperiale e la Facoltà di Architettura. (ddb)
La rondella della fortezza di Staggia
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