Il peduccio sferico: il trucco che mise una cupola su quattro pilastri

Un pennacchio è un campo di volta triangolare e curvo nell'angolo tra due archi. Quattro pennacchi insieme trasformano l'apertura quadrata tra quattro archi in un anello circolare, e su quell'anello può poggiare una cupola. Il pennacchio risolse uno dei problemi più difficili dell'architettura: come collocare una cupola circolare su uno spazio quadrato, sorretta da quattro pilastri anziché da un muro circolare. L'esempio maggiore è Santa Sofia a Istanbul, del 537, e da allora il pennacchio ha sorretto le cupole delle chiese bizantine, delle chiese rinascimentali e delle cattedrali barocche.

Fatti

Il problema: una cupola circolare su un quadrato

Una cupola è un arco ruotato attorno al proprio asse centrale, e vuole poggiare su una base circolare. Il modo più semplice è dunque costruire un muro circolare e posarvi sopra la cupola. Così fecero i Romani nel Pantheon a Roma, completato intorno al 125: la cupola ha un diametro di circa 43 metri e poggia su un muro cilindrico abbastanza spesso da assorbirne la spinta. Lo spazio è circolare e non vi sono angoli da risolvere.

Ma un muro circolare chiude lo spazio. Chi voleva una cupola al centro di una chiesa più grande, con bracci o navate che si aprono in più direzioni, doveva collocarla su quattro archi poggianti su quattro pilastri. L'apertura sotto la cupola è allora quadrata e negli angoli si formano quattro triangoli vuoti tra gli archi. La questione è che cosa debba riempirli.

Una risposta era la trompa: una piccola volta o nicchia posta in diagonale sull'angolo, in modo che il quadrato diventi un ottagono e l'ottagono quasi un cerchio. La trompa fu usata in Persia e a Bisanzio e poi nell'architettura islamica e romanica. Nella chiesa monastica di Hosios Loukas in Grecia, dell'inizio dell'XI secolo, la cupola poggia in questo modo su otto archi. Il pennacchio fu l'altra risposta, e la più elegante.

Come funziona un pennacchio

Immagina una semisfera posta sopra un quadrato, così grande che gli angoli del quadrato si trovino sul bordo della sfera. Taglia via tutto ciò che sporge oltre i quattro lati del quadrato. Rimangono quattro archi lungo i lati e, tra di essi, quattro triangoli curvi che si restringono verso il basso fino agli angoli. Taglia poi la sommità all'altezza delle chiavi degli archi. Resta un anello circolare sorretto dai quattro triangoli, ed è questo il pennacchio. Sull'anello si può costruire una nuova cupola.

I pennacchi conducono il peso della cupola nei quattro pilastri, ma la cupola spinge anche verso l'esterno lungo tutta la sua base, proprio come un arco. Serve quindi qualcosa che assorba la spinta: pesanti muri, semicupole, contrafforti o anelli di ferro. Il disegno della cupola di Firenze qui sotto mostra come Brunelleschi tenne insieme la sua cupola con catene di pietra, legno e ferro.

In un interno bizantino il pennacchio ha un posto anche nel programma iconografico. Cristo Pantocratore siede nella cupola, la Madre di Dio nell'abside e i quattro evangelisti sui pennacchi, come i quattro pilastri tra il cielo e la terra.

Santa Sofia: la cupola che sembra sospesa nella luce

L'imperatore Giustiniano fece costruire Santa Sofia a Costantinopoli in cinque anni, 532–537. Non incaricò normali costruttori ma due dotti, il matematico Antemio di Tralle e Isidoro di Mileto. La cupola poggia su quattro grandi archi e quattro pennacchi, e a est e a ovest lo spazio è prolungato da due semicupole che assorbono la spinta e fanno della chiesa una basilica a cupola allungata.

Alla base della cupola corre una corona di finestre tra quaranta costoloni. La luce che vi affluisce fa sembrare la cupola sospesa, e i contemporanei scrissero che pareva appesa al cielo con una catena. La prima cupola crollò nel 558 dopo terremoti e fu sostituita da una più alta e più ripida. Fino alla sommità sono oggi circa 55 metri, che puoi confrontare con il Pantheon e altri edifici nel diagramma delle altezze qui sotto. Per quasi mille anni Santa Sofia fu la più grande chiesa del mondo.

Dopo Santa Sofia la cupola su pennacchi divenne il nucleo della chiesa bizantina. Le cupole divennero più piccole ma più numerose, e furono spesso sollevate su un tamburo con finestre. La basilica di San Marco a Venezia, iniziata nel 1063, è una croce greca con cinque cupole su pennacchi, sul modello della chiesa dei Santi Apostoli a Costantinopoli.

Rinascimento e barocco: la cupola su tamburo

Gli architetti del Rinascimento ripresero il pennacchio. Brunelleschi lo usò su piccola scala nella sagrestia di San Lorenzo a Firenze, con tondi negli angoli. La sua grande cupola della cattedrale di Firenze poggia invece su un tamburo ottagonale sopra la crociera, e lì i pennacchi non servirono.

In San Pietro a Roma l'ordine divenne classico: quattro enormi pilastri, quattro archi, quattro pennacchi con tondi degli evangelisti, un alto tamburo con finestre e in cima la cupola di Michelangelo con lanterna. La cupola raggiunge i 136 metri. La stessa struttura, con i pennacchi come raccordo tra il quadrato e il cerchio, si trova in una lunga serie di chiese barocche.

La cattedrale di St Paul's a Londra, costruita nel 1675–1710 su disegno di Christopher Wren, ha sopra la crociera una cupola che in realtà sono tre: una cupola interna, un cono di mattoni che regge la lanterna e una cupola esterna di legno e piombo. In Svezia la cupola arrivò con il barocco. La chiesa di Katarina a Stoccolma, progettata da Jean de la Vallée e iniziata negli anni Cinquanta del Seicento, ha una grande cupola sopra la crociera.

Come riconoscere un pennacchio

Mettiti sotto la cupola e segui gli archi. Se lo spazio sotto la cupola è quadrato e vedi negli angoli quattro triangoli curvi che si restringono verso il basso, sono pennacchi. Se invece gli angoli sono scavalcati da piccole volte o nicchie, così da vedere un ottagono, sono trompe. Se la cupola poggia su un muro circolare come nel Pantheon, non c'è alcun raccordo.

Guarda anche che cosa si trova sui pennacchi. Evangelisti, profeti o angeli in tondi sono un segno sicuro che l'architetto voleva mostrare il passaggio, non nasconderlo. Il pennacchio e la cupola sono spiegati nelle basi su archi e volte, e le chiese bizantine nella guida all'architettura bizantina. Come funzionano le volte in generale lo descrive la guida a volte e archi, e i termini si trovano nel glossario.

Cosa osservare

Esercizio

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