Cúpula de Santa María del Fiore de Brunelleschi

La cúpula del Duomo (Santa María del Fiore) de Florencia es la gran obra maestra de la arquitectura del Renacimiento. En el concurso de 1418 para la cúpula de la catedral participó también Ghiberti, pero el ganador fue Brunelleschi. De esta manera, el 1420 se le confió la finalización de la catedral (iniciada el 1296 por Arnolfo de Cambio; la fachada moderna -de finales del siglo XIX- substituye la que fue destruida el 1588) mediante la cúpula que estaba como coronación del crucero. La dificultad inicial radicaba en la magnitud de la cúpula y su empuje colosal, más difícil de contrarrestar que las de Pisa y Siena. "El problema de cubrir aquel amplio espacio con una gran cúpula o cimborrio se planteaba fundamentalmente en torno a la necesidad de construir una gran cimbra y los andamiajes, lo que suponía un elevado coste. Brunelleschi, que gozaba de gran prestigio entre sus coetáneos, obtuvo el encargo sin indicar detalladamente el procedimiento a seguir. Fue entonces, según relata Vasari, cuando tuvo lugar la escena en la que, al responder a los desconfiados que insistían en conocer el método a emplear, después de rogarles que pusiesen un huevo derecho y tras intentarlo infructuosamente aquéllos, Brunelleschi lo logró cascando ligeramente su base, anécdota que ha pasado a la historia como atribuida a Cristóbal Colón." (Azcárate, José Mº de, ob., cit., pág. 230).

Brunelleschi conocía la cúpula del Panteón de Roma, aunque no se inspiró directamente en ella. El Panteón es una semiesfera apoyada en gruesos muros de carga y diseñada para ser vista desde el interior. Brunelleschi se enfrentaba con una base octogonal de diámetro parecido, lo que complicaba el equilibrio de fuerzas, y quería levantar una cúpula que fuera un referente para la ciudad. No podía, pues, usar muros de carga ya que éstos no permiten cúpulas que sobresalgan más de una tercera parte de su diámetro por encima de los muros.

También conocía la técnica constructiva de las cúpulas bizantinas con sus nervaduras, materiales ligeros y la distribución de las fuerzas y cargas en pechinas y contrafuertes, puesto que la cúpula del baptisterio de Florencia se inspira en ellas.

Se trata de una cúpula apuntada y rematada por una gran linterna, con una estructura realizada con ladrillos, sobre una base octogonal y compuesta de dos cascarones paralelos. Tanto el interior como el exterior son apuntados siguiendo un arco con un radio de 6/7 del diámetro del octógono inscrito en su base. Como la capa interior, al tener un radio menor, se cierra antes, la anchura de la segunda capa aumenta con la altura. La diferencia de radios de curvatura contribuye a que las fuerzas se distribuyan siguiendo una curva llamada de pétalo de flor, con un punto de máximo tensión en el cual colocó un anillo de refuerzo con vigas de madera. Entre ambas capas se encuentra la capa de aire con los nervios y anillos que forman la estructura de la cúpula. Esta capa vacía permite aligerar casi en un tercio el peso total de la cúpula, así como la existencia de dos galerías que permiten acceder a la linterna. La combinación de las tres capas y la forma apuntada permite una reducción de peso de casi un 45 % respecto a una cúpula semiesférica. Desde el punto de vista mecánico y dinámico las tres capas actúan como una sola.

La cúpula pesa entre 25.000 y 27.000 toneladas, un 10,5 % del cual es el peso de la linterna. Se trata de la mayor estructura de ladrillo del mundo, construida con ladrillos romanos, de muy buena calidad, y fabricados bajo la estricta supervisión de Brunelleschi. Todos tienen un grosor de 5,1 cm y un largo entre 15,2 y 30 cm.

Se utilizó la piedra en la base de las capas interna y externa. Estos anillos de piedra deberían haber alcanzado una altura equivalente a la tercera parte de la altura total de la cúpula; pero Brunelleschi, una vez conseguido el control absoluto de la obra, paralizó las hiladas de piedra cuando todavía no habían alcanzado la mitad de la altura prevista. Los modillones que sobresalen servían para apoyar los andamios durante la construcción.

La cúpula está formada por 24 nervios de ladrillos dispuestos en forma de espina de pez. Los ocho que recorren los vértices de la cúpula, son los nervios principales, ya que recogen el peso de la estructura. Dos nervios más por cara ayudan a repartir el peso de la cúpula. Este total de 24 nervios parten de un anillo de piedra y ladrillo en la base de la cúpula, el cual recoge sus esfuerzos y los transmite al tambor. Paralelamente al anillo de la base, hay once anillos formados por arcos de ladrillo entre nervio y nervio, que distribuyen las fuerzas tangenciales de manera uniforme y transmiten el peso de las estructuras a los nervios. Los ocho nervios de piedra y mármol que se ven en el exterior son decorativos y no cumplen ninguna función estructural, ya que los nervios que aguantan la cúpula no se ven ni desde fuera de la catedral ni desde dentro. Sirven para definir los ocho triángulos que forman la cúpula y le confieren, rompiendo la indefinición de una cúpula monocroma, un volumen y consistencia que, de otra manera, hubieran quedado difuminados.

La base exterior de la cúpula tendría que estar rodeada por una galería de la que sólo se construyó en una de las ocho caras. Los óculos del tambor son anteriores a la obra de Brunelleschi.

La linterna, con sus 16 metros de altura y un peso aproximado del 10% de total de la cúpula, es una pieza clave en el conjunto arquitectónico. Hasta aquel momento las linternas eran pequeñas o inexistentes. Está inspirada en los templos circulares de la Roma Imperial y abierta a los vientos. Está diseñada como el remate indispensable a una cúpula apuntada y es una especie de punto de fuga de la perspectiva de la catedral.

La cúpula se levanta sobre un cimborrio octogonal y subdivide su peso, para dar menos empuje, con una cúpula interior más baja y una cúpula externa que, peraltándose en arco apuntado, sirve de contrafuerte a la cúpula interior. En efecto, las cúpulas semiesféricas tienden, debido al peso de su centro, a hundirse de manera que sus extremos se abren hacia fuera; en cambio, las cúpulas apuntadas tienden a abrirse por la cúspide y, en consecuencia, sus extremos ejercen un gran impulso hacia dentro. Al combinar ambas, Brunelleschi pudo contrarrestar el empuje horizontal de la cúpula semiesférica con el peso, en sentido contrario, de la cúpula exterior de perfil apuntado (es el mismo sistema que las cúpulas cistercienses). Además, unió las dos cúpulas mediante costillas en los ángulos y circundó la cúpula interior con grandes anillos de vigas de madera unidas entre sí con barras de hierro: esta combinación constituye la verdadera invención de Brunelleschi. La idea de las dos cúpulas permite, por otra parte, dejar un espacio libre entre ambas, con lo que se resuelve asimismo el problema de la accesibilidad a la parte alta de la construcción y al trasdós de la cúpula interior.

Introdujo también el sistema de construirla sin cimbras: la cúpula no se podía levantar con los medios técnicos disponibles (recordemos que una cúpula en construcción tenía que ser sostenida hasta llegar a la clave de bóveda, mediante grandes estructuras de madera y ya no se sabían construir cimbras tan grandes). Evidentemente, cuando en el Trecento se construyó el tambor había en Florencia carpinteros capaces de armar cimbras de este tamaño; pero finalizado el tiempo de las grandes construcciones y con la tendencia al refinamiento decorativo, se había perdido el oficio para realizar trabajos de esta envergadura. Brunelleschi hubiese podido intentar recuperar la técnica olvidada, pero optó por inventar una nueva técnica, pero no para construir cimbras sino para auto-sostener la cúpula durante su construcción: la cúpula se iba cerrando a medida que iba subiendo.

La cúpula de Florencia es uno de los pocos monumentos que desde su construcción se ha considerado unánimemente como perfecto. Para levantar aquella media naranja, Brunelleschi estudió las antigüedades romanas, los cimborrios medievales y las cúpulas bizantinas de Ravenna. En las formas perfectas de su arquitectura, expresó no sólo una nueva y grandiosa concepción del mundo, sino una nueva condición de la mente humana: la cúpula de Santa María del Fiore tenía que ser la clave que coordinara en un nuevo sistema todos los elementos que componían la catedral, de manera que la significación global del monumento fuese la expresión no de la antigua sociedad medieval que había construido el templo, sino de la actual sociedad florentina.

Proyectó la doble cúpula no sólo por razones técnicas que exigía la mecánica de fuerzas, sino por una específica razón formal: "perché la torni piú magnifica e gonfiata". Es decir, que la finalidad de la doble cúpula es la de diferenciar sus proporciones según se trate de los espacios vacíos del interior o de los volúmenes plenos, de la distribución de las masas, en el exterior. Efectivamente, en el interior la cúpula no tiene nervaduras y los triángulos esféricos, al encontrarse, determinan ángulos diedros, curvos; de esta manera, la cúpula interna coordina las distintas direcciones espaciales de la nave y del tambor octogonal y las conduce al profundo vacío, en fuga, de la linterna, de acuerdo con las leyes de la perspectiva. En el exterior, en cambio, donde se trata de coordinar las masas y no los espacios vacíos, los triángulos esféricos -más esbeltos aquí porque son apuntados- se muestran como tensas membranas rosadas entre la carcasa potente de las nervaduras de mármol blanco que conducen el movimiento de masas del edificio hasta la airosa linterna que corona la cúpula.

Esta cúpula no es ya la expresión colectiva del sentimiento religioso de la comunidad, sino la expresión individual de un artista que interpreta el sentimiento colectivo. La cúpula no se limita a concluir un edificio de otra época, sino que lo redefine, lo adopta, transforma su significación. Arnolfo había concebido la catedral como un cuerpo longitudinal de tres naves que desembocaban en una tribuna octogonal con ábsides en cada lado, como los pétalos de una flor sobre el tallo. Buscaba, por tanto, el contraste entre la perspectiva recta de las naves y la imprevista expansión radial del espacio. Brunelleschi se propuso equilibrar, con la cúpula, todos estos espacios (masas en el exterior, espacios vacíos en el interior), es decir, transformar en proporcional el edificio concebido en sentido dimensional. Con el amplio cuerpo de la cúpula coordina y concluye los espacios radicales del coro, mientras que con el perfil ojival equilibra en altura el espacio longitudinal de la nave y con la convergencia de las nervaduras define la forma de la cúpula; ésta ya no pesa sobre el edificio, sino que aparece libre y como hinchada en el aire, con la tensión elástica de los paramentos, tensos entre las nervaduras como la tela entre las varillas de un paraguas.