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La modellazione di Santa Maria del Fiore del Brunelleschi con Archicad

Scritto da Hilario Bourg
il 24 marzo, 2021

Tag: HBIM - Rilievo e Restauro

L’ architettura antica non è materia per soli accademici. Facciamo nostro l’appello di Gio Ponti: 

Amate l’architettura antica e moderna: esse han creato attorno a noi, nello scenario che han composto, la simultaneità delle epoche, ci han creato Venezia e New York.

È inutile ribadire quanto sia importante il nostro patrimonio architettonico: in quanto italiani lo abbiamo impresso nel DNA, e riscoprire i grandi monumenti del passato, a fianco delle opere più innovative del momento, è formativo per la nostra identità culturale.

 

Perché rimodellare un edificio storico

Il più grande tributo che possiamo riconoscere all’architettura è l’esperienza diretta. Ma visitare e percorrere i monumenti come turisti non permette di comprenderne l’essenza: è necessario documentarsi e conoscerne storia e vicissitudini per poterli apprezzare. Il disegno permette di cogliere le proporzioni e gli allineamenti che conferiscono armonia all’insieme. Una volta che avremo ridisegnato, o meglio ancora, rimodellato un’opera, la vedremo con occhi diversi.

Ancora Giò Ponti:

Amate gli architetti antichi, abbiate fra essi i vostri prediletti: io il Palladio e il Borromini

Noi non possiamo non citare Filippo Brunelleschi e la sua magnifica cupola del Duomo di Santa Maria Del Fiore, simbolo di Firenze.

 

Storia di Santa Maria del Fiore e della sua Cupola

Santa Maria del Fiore è una delle opere più importanti nella Storia dell’architettura e fra le più iconiche nel pur ricco panorama italiano. Brunelleschi non è l’autore dell’intera cattedrale ma ha il merito di averla completata realizzando la Cupola che, con i suoi 45 metri di diametro, è stata a lungo la più grande al mondo (ed è tuttora la più grande cupola in muratura).

Some_famous_domes

 

Arnolfo Di Cambio iniziò la costruzione della Cattedrale nel 1296, e fu solo grazie al genio del Brunelleschi che venne completata nel 1463, ben 167 anni dopo. Prima di lui furono in molti a cimentarsi nel progetto della Cupola, senza però riuscire visto che anche la sola realizzazione delle centine di sostegno in legno si rivelò un’impresa proibitiva.

Per secoli la tecnica costruttiva del Brunelleschi rimase avvolta nel mistero. Alcuni princìpi risultano chiari: Brunelleschi abbandonò la cupola semisferica sul modello del Pantheon di Roma per adottare la forma ogivale e utilizzò una struttura con una doppia calotta per alleggerire il tutto. Ma questo non è sufficiente a capire come sia stata eretta senza ricorrere a ponteggi.

Brunelleschi riuscì dove altri fallirono proprio perché ideò un sistema autoreggente in cui la cupola stava in piedi anche durante la costruzione senza dover attendere il completamento della chiave di volta. Ogni corso di laterizi della cupola costituisce un anello chiuso che poggia sulla struttura sottostante: la disposizione a spina di pesce dei laterizi è un incastro che impedisce al tutto di scivolare e cadere; inoltre la forma ottagonale permise di lavorare per "spicchi" che, poggiando gli uni sugli altri, garantiscono la statica della struttura. Dunque, la forma geometrica è il primo e principale fattore strutturale.

Paolo Alberto Rossi - Cupola

 

Dobbiamo questa interpretazione all’architetto Paolo Alberto Rossi, che venne a capo dell’enigma nel 1977 con la pubblicazione de La cupola del Brunelleschi . Per elaborare quella che è tuttora una teoria (seppur valida e convincente) il disegno è stato lo strumento determinante per corroborare le diverse ipotesi formulate. Il disegno è quindi uno strumento di profonda comprensione: se si può disegnare è perché si è realmente compresa l’opera.

Parco-Anconella_ricostruzione_cupola_brunelleschi

 

Il modello virtuale

Per riprodurre il modello del Duomo utilizzato in questo articolo non abbiamo rilevato l’opera né abbiamo utilizzato disegni d'archivio, ma solo piante e prospetti trovati in rete. L’obiettivo non era avere una riproduzione fedele ma comprendere l’opera nelle sue parti. L’architettura antica è infatti estremamente rigorosa e modulata: se proviamo oggi a progettare una facciata in "stile antico", riproducendo la cadenza di lesene e archi, ci troveremmo sicuramente in difficoltà, almeno in principio.

brunelleschi_parti-edif2

Una volta modellate le masse dell’edificio, distinguiamo chiaramente le navate, l’imposta della cupola a base quadrata sormontata da un ottagono e le cupole laterali: l’assenza degli apparati decorativi bicromi fa emergere più chiaramente le proporzioni e restituisce suggestioni inaspettate. Del resto Gio Ponti ci aveva avvertito:

L’architettura, fatto plastico e astratto, è incolore o, se si vuole, acolore. […] se la dobbiamo considerare o giudicare puramente come architettura nella essenza architettonica, nella validità architettonica, la consideriamo acolore.

Effettivamente, vista senza modanature né colori, la Cupola del Brunelleschi ricorda più un’ambientazione da Star Wars che un monumento del 13° secolo (anche se, naturalmente, sono gli autori di Star Wars ad essersi probabilmente ispirati a opere del passato per le loro ambientazioni fantascientifiche). In ogni caso, conta saper vedere l’opera con occhi diversi.

Star-Wars_Brunelleschi

 

Il modello in Archicad

 

La Cupola

Abbiamo realizzato la Cupola con lo strumento Shell, che ha il grande vantaggio di poter impostare una stratigrafia comprensiva della camera d’aria fra le due calotte in cui abbiamo poi inserito le costolature di sostegno, così da simulare il principio statico e costruttivo.

costruzione-della-cupola

In particolare abbiamo utilizzato Shell con il metodo geometrico Ruled per costruire uno spicchio della cupola. Dopo aver modellato una porzione rettangolare ne abbiamo definito la sagoma selezionando l'elemento, cliccando col tasto destro e usando il comando Definisci il contorno della Shell. A questo punto non resta che ruotarne 7 copie con il comando Moltiplica, Ruota, Distribuisci (-1).

Le giunzioni fra le unghie della calotta vengono eseguite automaticamente mentre le catene di irrigidimento orizzontali sono ottenute con delle Travi a Profilo Complesso che permettono, diversamente dai profili comuni, di ruotare la sezione. La giunzione fra le travi è anch'essa operata automaticamente, quindi la modellazione risulta essere piuttosto veloce e facilmente editabile anche a posteriori. Dalla versione 23 di ARCHICAD è inoltre possibile curvare le travi e ottenere facilmente le costolature verticali che seguono la curvatura della cupola.

sezione-cupola-brunelleschi

 

Le volte

La navata principale della Cattedrale è coperta da una serie di volte a crociera ogivali la cui particolarità è di avere la volta e le unghie alla stessa altezza. Questo ci ha permesso di utilizzare di nuovo lo strumento Shell in modalità Estrusione. Impostata la sezione da estrudere si definisce la sagoma triangolare delle unghie ed è sufficiente specchiarle per ottenere la volta nel suo insieme. 

volta a crociera ogivale

Le navate laterali sono invece coperte con volte ogivali a crociera ribassate, vale a dire che gli archi d’imposta non sono della stessa altezza e questo rende conveniente utilizzare Grasshopper, come già visto nell’articolo dedicato alla costruzione delle volte. Se impostiamo il valore A = 0 otteniamo la volta a crociera anziché la volta ogivale lunettata.

volta a crociera a sesto acutovolte

 

Le finestre e gli apparati decorativi

Non tutte le aperture sono disponibili nella pur ampia libreria di oggetti di Archicad, e in questo caso è stato necessario creare delle aperture personalizzate. È possibile modellare la finestra con qualsiasi strumento di Archicad (ad esempio per la parte sguinciata è comodo usare lo strumento Mesh) e salvare il tutto come finestra. La possibilità di operare con qualsiasi strumento permette di ottenere risultati molto interessanti, andando a dettagliare con estrema precisione tutti gli elementi che compongono gli apparati decorativi tipici del gotico.

In questo caso abbiamo scelto di non approfondire troppo il livello di dettaglio ma di definire soltanto la forma generale degli elementi. Ricordati di assegnare alla sagoma della finestra l'ID WallHole: otterrai così il foro della finestra della stessa sagoma della finestra e non il suo ingombro massimo rettangolare. 

finestre

I profili complessi permettono di creare e gestire le modanature in maniera semplice, modificandole anche a posteriori. Attenzione a non sovraccaricare di dettagli il modello: per eccesso di zelo siamo spesso portati a dettagliare al millimetro, ma la resa grafica può risultare invece inutilmente appesantita. Non solo la grafica ma anche le prestazioni del tuo computer saranno rallentate. Evita soprattutto dettagli con parti tonde che portano a un notevole aumento dei poligoni del modello. Ad ogni modo, è possibile gestire due o più tipi di profilo complesso per ogni modanatura, così da calibrare la quantità di dettaglio secondo le esigenze. 

Per ottenere i contrafforti delle cappelle laterali avremmo potuto usare diversi metodi: abbiamo preferito usare lo strumento Mesh per non dover usare operazioni fra gli elementi solidi. 

contrafforti

Consiglio a proposito di leggere un precedente articolo in cui abbiamo parlato dei passaggi per modellare un edificio storico.

 

Gli elaborati grafici

Una volta modellato l'insieme, possiamo dedicarci all'impaginazione degli elaborati. Non sono necessari software di fotoritocco o impaginazione per ottenere effetti grafici interessanti: il sistema dei Layout di Archicad, unito alle Sovrascritture Grafiche, consentono di combinare diversi effetti colore con finestre di disegno ritagliate sulle sagome di disegno, usare retini sfumati, ecc.

Brunelleschi_pianta-prospetto-sezione

 

Il modello come strumento didattico

Il modello così ottenuto diventa un ottimo strumento didattico che ritengo dovrebbe essere maggiormente impiegato per studiare la Storia dell’Architettura. Al giorno d’oggi studiare i monumenti soltanto attraverso le descrizioni e qualche immagine di piccole dimensioni (chi ha studiato sul Watkin ne sa qualcosa!) è assolutamente limitativo.

Che sia iniziativa degli studenti o compito assegnato dai professori, la modellazione dei monumenti architettonici dovrebbe essere seriamente presa in considerazione come metodo di studio, in attesa che qualche editore cominci a integrare il testo scritto con del materiale multimediale.

 

 

 


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