Le cupole

Materie:	Riassunto
Categoria:	Architettura
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Le coperture: LE CUPOLE
La cupola (dal lat. Cupa, ) è la parte terminatale, di copertura, di vani a pianta quadrata, circolare, poligonale o ellittica. Nel caso della costruzione su pianta quadrata, si passa dalla struttura quadrata alla struttura circolare mediante quattro pennacchi (triangoli concavi formati rispettivamente a ciascun angolo con corsi di mattoni aggettanti). Può essere a calotta o strutturata come una volta. Implica il riferimento simbolico alla volta celeste ed a questo significato ideale spesso si ispirano le decorazioni architettoniche o figurate all’interno. La cupola può impostarsi su un basso muro di sostegno (tamburo), e recare al sommo, un ‘edicola (lantèrna), ovvero aprirsi al centro con un oculo. Può essere sostenuta da pilastri o dalla stessa struttura muraria, a cui si raccorda per mezzo di pennàcchi.
CENNI STORICI
Alcune forme di applicazione di cupole si trovano nelle abitazioni primitive, come le cupole paraboliche a volta impropria risalenti al 5000 a.C. circa in Asia Minore. Ancor oggi popolazioni africane vivono in capanne circolari a cupola e gli eschimesi in case di neve a volta (igloo). I nomadi dell’Asia orientale e centrale (Mongolia) erigono la Jurta, una tenda a palo a forma di cupola con un diametro fino a 8m, secondo un sistema costruttivo elastico, paragonabile alle soluzioni tecniche adottate nel XX secolo.
Le concezioni spaziali realizzate in queste case primitive vengono relegate per secoli nell’ambito dell’architettura sepolcrale, per lo più sotterranea. Soltanto nell’architettura romana ricompare la tendenza alla creazione di spazi centrali voltati.
Al contrario di quella greca, la monumentalità dell’architettura romana si fonda sempre sullo spazio. Essa si realizza in modo perfetto nel Pantheon, nell’unione di un cilindro e di una cupola sferica. Le numerose varianti romane e paleocristiane mantengono come elemento costante la semisfera, mentre il corpo inferiore è realizzato in forma cilindrica, ottagonale e decagonale.
Nell’oriente greco-romano inizia ad imporsi una nuova concezione dello spazio centrale: la combinazione di cupola e quadrato, ossia di un cubo e di una semisfera. Per risolvere il problema della costruzione libera e senza sostegni della cupola, con il peso e le spinte laterali che esercita, e del suo adattamento allo spazio cubico, nasce la volta a vela.
L’architettura bizantina antica amplia questo principio. La volta a vela viene tagliata orizzontalmente al di sopra dei pennacchi e, sulla circonferenza così determinata, viene eretta una nuova cupola sferica, che troneggia sullo spazio interno al di sopra dei muri di imposta. Questo principio della cupola a pennacchio costituisce la soluzione più avanzata, dal punto di vista tecnico, al problema del raccordo della cupola con il cubo spaziale.
Una soluzione tecnica più semplice è offerta dalla cupola a trombe, cioè nicchie orizzontali voltate a forma di cono poste sopra gli angoli del quadrato. La loro presenza ne determina la trasformazione in ottagono, sopra il quale viene murata la base circolare della cupola.
In entrambe le soluzioni la cupola diventa relativamente indipendente dal cilindro in muratura, che costituisce la parte inferiore della costruzione; essa può poggiare su pilastri angolari, archi d’imposta o pareti massicce, e combinarsi a diversi tipi di edifici come elemento centrale oppure ordinato in successione.
L’immissione di luce dal vertice della cupola avviene, in sostituzione dell’antico opeion, attraverso la lanterna, un elemento di sopralzo dotato di finestre, che riprende spesso il motivo della cupola, specialmente in quelle del Rinascimento e del Barocco.
Il Rinascimento amplifica il ruolo della cupola nella configurazione dello spazio esterno attraverso l’introduzione del tamburo, l’evidenziazione dei costoloni come linee ascensionali, l’innalzamento parabolico e il coronamento con una lanterna. La cupola diviene così un elemento dominante dell’immagine urbana.

a) Schema della cupola il cui scheletro sarebbe costruito da vari archi in mattone (alla base e al sommo), raccordati con costoloni, anch’essi in mattone. Il diametro della cupola è di m. 43.50.
b) Pianta circolare con nicchie interne e pronao rettangolare adiacente. Lo spessore del muro circolare è di m. 43.50.
LA CUPOLA IN MURATURA
Pur derivate dall’arco (per rotazione verticale od orizzontale) le cupole presentano con esso una analogia tipologica solo parziale.
La costruzione delle cupole in muratura
Le cupole possono essere costruite, come le volte, sia in muratura a sacco o a getto sia in muratura regolare di pietra o di mattoni; in questo secondo caso i conci o i mattoni (disposti l’un sull’altro come per gli archi) sono messi in opera secondo tre distinti procedimenti:
a) Tessitura , con il quale si ottiene di fatto una struttura muraria curva analoga a quelle verticali; questa è la tessitura più frequentemente usata;
b) Tessitura , con il quale si ottiene una struttura formata da una successione di archi verticali accostati e a raggio variabile;
c) Tessitura , con il quale si ottiene una struttura formata da più serie incrociate di archi inclinati e a raggio variabile.
fig. a fig. b
.

fig. c
Tre diversi tipi di disposizione costruttiva dei mattoni o dei conci per la formazione di cupole emisferiche su pianta circolare e quadrata:
a) ad anelli concentrici;
b) ad archi paralleli;
c) a coda di pavone.
LA TIPOLOGIA DELLE CUPOLE
Pur essendo derivate dall’arco (per rotazione attorno al suo asse verticale od orizzontale) le cupole, a differenza delle volte, presentando con esso solo una parziale analogia tipologica; si ha infatti:
a) Secondo l’asse di rotazione :
-cupole a bacino sferico (o più semplicemente sferiche; dette anche, erroneamente, volte a bacino), se la rotazione avviene attorno all’asse verticale della direttrice; il nome di cupola sferica deriva dal fatto che usualmente esse sono derivate dall’arco circolare a tutto sesto;
-cupole a bacino ellisoidico (o più semplicemente ellissoidiche), se la rotazione avviene attorno all’asse orizzontale della direttrice ed essa non è un cerchio; il nome di cupola ellissoidica deriva dal fatto che usualmente esse sono derivate dall’arco ellittico o policentrico;
b) Secondo la forma delle direttrice :
-cupole circolari, ogivali, policentriche, ellittiche, paraboliche ecc.;
c) Secondo il rapporto freccia-luce :
-cupole a tutto sesto, a sesto rialzato e a sesto ribassato (cupole a calotta).
Anche le cupole, essendo strutture parziali, consentono di ottenere altre (se pur poche) tipologie ma ricavandole dall’intersezione con piani e non, dall’intersezione fra due o più cupole:
-cupola a vela (correttamente ma erroneamente detta volta a vela), ottenuta dall’intersezione della cupola (sferica o ellissoidica) con tre o più piani verticali o, meno frequentemente, inclinati;
-cupola a pennacchi (o più semplicemente: pennacchi), ottenuta dalla cupola a vela intersecandola con un ulteriore piano (orizzontale) tangente agli archi di cerchio verticali risultanti dalla precedente intersezione.Poiché le cupole di per sé, per la loro forma in pianta, possono coprire solo ambienti circolari (cupola sferica) o ellittici (cupola ellissoidica), si sono introdotti questi due ultimi tipi per consentire la copertura di ambienti poligonali ( i piani verticali di intersezione, infatti, corrispondono alle pareti dell’ambiente coperto). I pennacchi, in particolare, sono però in genere usati non tanto come coperture a sé stanti quanto come elemento di raccordo fra una cupola intera e una pianta poligonale; in questo caso nell’architettura orientale la cupola è spesso impostata direttamente sui pennacchi, mentre in quella occidentale fra questi due elementi è inserita una parete cilindrica detta Tamburo.

fig. 1 fig. 2
fig. 1: Cupola a bacino che poggia direttamente sulle chiavi degli archi d’imposta sottostanti;
fig. 2: Cupola a bacino sostenuta dal tamburo, terminata da una lanterna.