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4. Cupola del Duomo

Nel 1418 la corporazione dell’arte della Lana decise di bandire un concorso per il modello della cupola da voltare in Santa Maria del Fiore. Il concorso vide la vittoria di Brunelleschi su Ghiberti, ma nella costruzione quest’ultimo venne affiancato al vincitore. Dalla collaborazione scaturi la specificazione dello schema costruttivo proposto da Bruneileschi.

Tale schema, che si differenzia da quello della cupola romana del Pantheon e si avvicina agli schemi costruttivi propri dell'architettura gotica, è fondato sulla concentrazione delle strutture portanti in costoloni, impostati sugli spigoli del tamburo ottagonale e che montano, profilati a forma di «quinto» acuto, fino ad un anello, anch'esso ottagonale. Questo li cinge ed è sormontato a sua volta dalla lanterna. Da ciascuno dei lati dell'ottagono di base partono poi altri due costoloni che si vanno a collegare sullo stesso anello superiore; l'involucro della cupola è costituito da una doppia fodera di strutture sottili, realizzate con mattoni a spina di pesce a forma non di spicchi sferici, ma di triangoli curvilinei ricavati in una superficie cilindrica (cioè con generatrici rettilinee e direttrici curvilinee, determinate appunto dai costoloni.

La fodera esterna era rivestita con tegole e quella interna era destinata ad accogliere, nell'intradosso, decorazioni ad affresco. I costoloni montanti dagli spigoli emergono all'esterno, mentre quelli partenti dai lati restano compresi nella doppia fodera.

Lo schema strutturale, che eliminava la necessità della centinatura in tutto l’intradosso della volta, consentiva quindi strutture molto più leggere di quelle adottate dall’architettura romana e bizantina (nelle quali la volta massiccia richiedeva murature di notevole spessore per resistere alle enormi spinte).
Lo schema Brunelleschiano che si richiamava a sistemi in uso nelle grandi cattedrali gotiche, fu ripreso anche da Michelangelo nella cupola di San Pietro.

L’iniziale progetto di Arnolfo di Cambio per Santa Maria del Fiore, reso ancora più imponente dalle modifiche di Francesco Talenti, aveva lasciato la basilica con un enorme problema: chiudere il coro con una volta. La basilica di Arnolfo prevedeva certo una cupola, ma bassa, analoga a qualche calotta bizantina ancor'oggi visibile nell'Italia meridionale: possiamo vederne un'immagine virtuale nell'affresco di Cappellone degli Spagnoli in Santa Maria Novella, eseguito nel 1365-67, dove il Duomo è raffigurato con una strana cupola in realtà mai esistita. Le dimensioni all’interno della cattedrale risultarono comunque alla fine così imponenti (è tuttora la terza chiesa al mondo per dimensioni dopo San Pietro in Vaticano e Saint Paul a Londra) che non fu possibile usare il consueto metodo basato su strutture fisse che partivano da terra.

I costi si sarebbero infatti rivelati proibitivi ed erano perfino state perdute, a causa della peste nera, le tecniche necessarie a un simile tentativo, trasmesse alle maestranze per via orale dai propri maestri. Del resto, voltare uno spazio di 45,5 metri di diametro senza armature su cui poggiare era veramente impensabile per gli esperti dell’epoca.

Il genio del Brunelleschi si manifestò principalmente nella soluzione di questa complicatissima opera. L'ispirazione gli venne dopo un accurato sopralluogo alla cupola del Pantheon, anch'essa realizzata senza armatura e con una doppia calotta. Rientrato a Firenze, l'artista suggerì dapprima di costruire sopra il coro un tamburo poi, realizzato questo coronamento che in realtà rendeva ancora più difficile l'erezione della cupola, se ne tornò a Roma inseguito dai messaggi disperati dell’Opera del Duomo.

Rientrato a Firenze suggerì di bandire un concorso per il progetto di una cupola che doveva avere questi requisiti: essere ottagonale, avere 46 metri di diametro alla base, non contenere ossatura e risultare per di più doppia. Il concorso fu bandito nel 1418 e Brunelleschi ne uscì trionfatore, ma i responsabili dell’Opera vollero affiancargli nella direzione dei lavori Lorenzo Ghiberti, che già gli aveva strappato la commessa per la Porta nord del Battistero.

L'artista si offese tanto che stava per distruggere il suo modello, quando gli amici Donatello e Luca dalla Robbia gli suggerirono di darsi malato e lasciare tutta la responsabilità al Ghiberti. Così fu fatto e ben presto Ghiberti gettò la spugna dichiarandosi assolutamente incapace di capire il progetto e portare avanti i lavori. Riconosciuto nel 1423 «inventore e governatore della cupola maggiore», Brunelleschi condusse l'opera con rivoluzionari sistemi costruttivi, che stupirono i contemporanei; adottando la muratura in mattoni a 'spinapesce' (studiata sui monumenti romani), eliminò centine e armature e portò avanti progressivamente la struttura, capace di autosostenersi, scaricando i pesi e le spinte per mezzo di una doppia calotta a sesto acuto, differenziando e armonizzando in tal modo il volume della cupola rispetto all'interno e all'esterno.

Il compimento dei lavori della grande opera si protrasse a lungo: nel 1434 la cupola era compiuta, «erta sopra e cieli, ampla da coprire con sua ombra tucti e popoli toscani» (Alberti); del 1432 è il progetto (messo in atto nel 1436) della lanterna, elegantissima architettura in dimensioni ridotte, necessario punto di convergenza delle linee di forza dei costoloni. Nel 1438 B. realizzò, negli intervalli dei corpi sporgenti dell'ottagono absidale, quattro piccole tribune, come elemento di raccordo delle masse plastiche da cui scatta lo slancio della cupola, alleggerite da profonde nicchie di ispirazione classica.

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