The dome of Santa Maria del Fiore in Florence: a virtual model

The research deals with one of the most famous masterpieces of Italian Renaissance, the Brunelleschi’s Dome, covering the cathedral of Santa Maria del Fiore in Florence. The main target of the study is to show its composition by creating a virtual model. The three-dimensional modelling aims at offering the possibility of a simple and immediate synthesis, in order to explain the complexity of the dome and its geometric genesis also to non-experts, with only basic geometric skills. Moreover the model is essential to make real the object even in its hidden components, not directly detectable to an outside glance, providing a less superficial view of relationships between geometry and structure inside the building.

La cupola di Santa Maria del Fiore rappresenta il simbolo della città di Firenze. La sua notevole mole spicca inconfondibile nello skyline del centro storico della città ed è innegabile la fama del suo costruttore Filippo Brunelleschi, celebrato nei secoli come inventore geniale nonché ingegnere ed architetto eccelso. Non a caso la cupola viene unanimemente riconosciuta una delle più grandi opere di tutti i tempi soprattutto per la particolarità della sua struttura, che la tradizione vuole costruita senza centinature di sostegno. Il segreto della sua realizzazione sembra risiedere nella particolare tecnica costruttiva, che ha permesso negli anni tra il 1420 e il 1436 la copertura del duomo come ci si presenta ancor oggi, a conclusione della nuova chiesa di Santa Maria del Fiore, già iniziata più di un secolo prima e portata a compimento ad eccezione della sola cupola. Lo studio si propone come obiettivo principale di spiegare la complessità della struttura e le ipotesi avanzate dagli studiosi sulla genesi geometrica tramite la creazione di un modello virtuale. Le informazioni rielaborate si basano sulle innumerevoli osservazioni, sulle ricerche effettuate e le teorie avanzate nei secoli dagli storici e architetti che hanno analizzato l’edificio interrogandosi sugli aspetti fondamentali della costruzione. I dati metrici dell’oggetto in esame derivano invece dai rilievi tradizionali e strumentali degli ultimi anni. Il modello tridimensionale, creato mediante l’utilizzo delle moderne tecnologie computerizzate, previa acquisizione dei dati dimensionali necessari, vuol essere il più possibile aderente al reale, fatte salve le necessarie semplificazioni dovute alla gestibilità dello stesso. La modellazione completa di tutti gli elementi e delle diverse parti che costituiscono il complesso brunelleschiano ha lo scopo di permettere la comprensione generale e di dettaglio, svelando oltre alla genesi geometrica anche le interrelazioni tra le parti e il tutto, e le fasi realizzative nel loro susseguirsi. L’analisi prende in considerazione la componente strutturale, intesa sia come macchina statica che come insieme di elementi che compongono la cupola, la geometria nascosta profondamente correlata alla costruzione che guida e determina il risultato estetico-formale finale, i materiali impiegati per la realizzazione, le tecniche costruttive di apparecchiatura dei filari e i sistemi tecnologici, valutando l’intero complesso alla luce della disponibilità di mezzi tecnologici nel contesto culturale del Rinascimento. La modellazione tridimensionale intende offrire la possibilità di una sintesi semplice e immediata, per mostrare chiaramente la composizione del duomo anche a un pubblico composto da non addetti ai lavori e con conoscenze geometriche elementari. Inoltre il modello risulta indispensabile per rendere tangibile l’oggetto anche nelle sue componenti nascoste e non direttamente percepibili ad una visione esterna, fornendo una visione meno superficiale delle relazioni tra geometria e struttura presenti all’interno dell’edificio.