Duomo kathedraal Santa Maria del Fiore II

Duomo       Van verre      Luchtfoto

Duomo Santa Maria del Fiore
Brunelleschi’s Dome: Wikipedia

De trappen op de binnenste schaal

We gaan via een van de vieringpijlers naar boven en lopen dan tussen de twee schalen.

Brunelleschi's koepel luchtfoto
foto zicht vanuit de Duomo: Xosema

Brunelleschi’s koepel       Zicht vanuit Duomo op de Santa Croce

Langs een trap die op de binnenste koepelwand loopt, komen we tenslotte bij de lantaarn terecht waar we een schitterend uitzicht hebben op de stad Florence met zijn vele rode stenen dakpannen.

Kathedraal Saint Pierre Beauvais

Arnolfo di Cambio is van begin af aan van plan geweest om de enorme ruimte, wel 45,50 meter, te overspannen met een koepel. Het probleem was alleen dat eigenlijk niemand wist hoe je op zo’n ruimte een koepel kon plaatsen. n 1366 laat het bestuur van de Opera del Duomo twee modellen voor een koepel bouwen. Eén is van de hand van de bouwmeester Giovanni di Lapo Ghini en is vrij traditioneel. Het andere model dat het uiteindelijk zou winnen, was van een groep rond Neri di Fioravanti. Het model van Di Lapo Ghini was gebaseerd op de in de Gotiek gebruikelijke steunberen en luchtbogen. Dit laatste was in Italië bepaald niet populair. Nogal wat Italiaanse architecten zagen luchtbogen als een lelijk hulpmiddel. Het bijzondere van het model dat de strijd won, was dat het niet werd gesteund door luchtbogen. Bovendien, en dit was ongewoon, zou de koepel dubbelwandig worden. Het model van Fioravanti werd bij referendum als het beste verkozen. Het model heeft lang in de zijbeuk van de Duomo gestaan en is nadat Brunelleschi zijn koepel had gebouwd later verworden tot een urinoir. Ondanks het model van Neri di Fioravanti wist eigenlijk niemand precies hoe nu zo’n koepel te bouwen.

Steunberen Kathedraal Saint Pierre Beauvais

Op 19  augustus 1418 schreef de ‘bouwfirma’ de volgende vraag uit:
‘Eenieder die een model of ontwerp wenst te maken ten behoeve van het  grote koepelgewelf van de kathedraal die onder auspiciën van de Opera del Duomo wordt gebouwd, wordt verzocht zulks voor het einde van de maand september uit te voeren. Het model dient betrekking te hebben op bewapening, steigerbouw of anderszins,  of op enige hijsinrichting dienende tot de constructie en vervolmaking van voornoemd koepelgewelf. De maker van  het uitverkoren model, heeft recht op uitbetaling van een  bedrag van tweehonderd gouden florijnen.’ Ross King, ‘De koepel van Brunelleschi’, De Bezige Bij, Amsterdam, 2002 blz. 7.

Lorenzo Ghiberti 'Zelfportret'
photo: Sailko

Lorenzo Ghiberti ‘Zelfportret’

Onder de mededingers waren onder meer Filippo Brunelleschi en Lorenzo Ghiberti. Deze twee kunstenaars hadden al eerder strijd geleverd om de opdracht voor de deuren van het Baptisterium. Vasari maar ook de biograaf van Brunelleschi, Antonio Manetti, gaan uitgebreid in op de verwikkelingen tussen deze rivalen en de bouw van de koepel. Het ontwerp van Brunelleschi was revolutionair daar hij de dubbelwandige koepel zonder formelen wilde bouwen.

Formelen zijn houten hulpconstructies in de vorm van bogen waar de metselaars de stenen bogen of gewelven op metselden. Nadat het cement droog was, een proces dat vaak vele maanden in beslag nam, werd de houten constructie weggehaald. Door de vorm van de koepel dragen de stenen dan zichzelf. Ghiberti die geen ervaring had met of kennis had van ingewikkelde constructies, wilde formelen gebruiken. Niemand had ooit een gewelf zonder een houten hulpconstructie gebouwd. Laat staan een koepel met een overspanning van 45,50 meter. Daar kwam nog bij dat het oude model van Fioravanti van een kleine vijftig jaar eerder niet de vorm van een halve koepel had zoals bijvoorbeeld het Pantheon. De boog moest niet halfrond, maar wat spits toelopen: de quinto acuto boog (spitse kwint). Dit was nog een extra handicap. Hoe dit zonder formelen te metselen (alleen de tamboer was al negen meter hoog) en dat op een hoogte van tweeënvijftig meter?

Vasari verhaalt uitgebreid over de bijeenkomst waarin de commissie een beslissing wilde nemen welk model nu gebouwd moest worden:

In 1420 ten slotte waren al deze meesters van boven de Alpen in Florence bijeen, samen met die uit Toscane en alle kundige ontwerpers uit de stad zelf: dus keerde ook Filippo [Brunelleschi] uit Rome terug. Ze kwamen bijeen in de domfabriek van de Santa Maria del Fiore, in aanwezigheid van de consuls, de beheerders en een keur van de meest deskundige burgers, opdat men na van eenieder te hebben gehoord wat hij erover dacht, tot een besluit zou kunnen komen over hoe de tribune zou worden overwelfd; dus werden alle architecten ter zitting ontvangen, men hoorde van elk op zijn beurt wat hij ervan vond en wat voor plan hij had uitgedacht.’ Giorgio Vasari ‘De Levens van de grootste schilders, beeldhouwers en architecten’ Deel I blz. 166-167

Vol ongeloof reageerde de commissie. De heren vroegen natuurlijk onmiddellijk hoe Filippo Brunelleschi dit dacht te doen. Brunelleschi die altijd al als de dood was dat er iemand met zijn ontwerpen aan de haal ging, weigerde een toelichting, maar hij riep aldus Vasari: ‘[…] Mijne heren, neemt u maar aan dat de koepel onmogelijk op een andere manier gebouwd kan worden, en ook al lacht u om mij, u zult begrijpen, als u uw koppigheid wilt opgeven, dat het niet anders moet of kan worden gedaan dan zo’ ‘ Giorgio Vasari ‘De Levens van de grootste schilders, beeldhouwers en architecten’ Deel I blz. 167
Brunelleschi werd weggelachen en hardhandig de zaal uitgewerkt. Volgens zijn biograaf Manetti: ‘Had hij het gevoel dat ze achter zijn rug om zeiden: ‘Kijk naar die gekke vent die zulke onzin uitkraamt., Manetti, A., The life of Brunelleschi, Pennsylvania State University Press, University Park and London 1970 (regels) 641-642

 Giuseppe Fattori ‘Het ei van Brunelleschi’ Palazzo Pitti

Het idee van Pippo zoals Filippo Brunelleschi vaak genoemd werd, mocht op het eerste gezicht krankzinnig lijken, maar als het kon worden uitgevoerd zou het wel enorme voordelen hebben. Vasari schrijft hoe Pippo uiteindelijk in een tweede bijeenkomst in hetzelfde jaar met behulp van een ei de commissie wist te overtuigen om zijn ontwerp toch uit te voeren. Brunelleschi liep met een ei in zijn hand naar voren en riep uitdagend dat wie dit ei in één keer rechtop kon zetten op een marmeren plaat zonder dat het omvalt de koepel zou bouwen. Na hoongelach van de aanwezige bouwmeesters, architecten en andere kunstenaars probeerden sommigen het toch, maar natuurlijk tevergeefs. Totdat Brunelleschi kordaat naar voren liep een ei oppakte en dit met een tikje op de plaat zette, weliswaar gebroken aan de onderzijde, maar wel rechtopstaand. De aanwezigen reageerden dat als zij dit geweten hadden dat zij het ei ook wel zo neer hadden kunnen zetten. Het snedige antwoord van Filippo luidde: ‘dat zij ook zouden weten hoe ze de koepel moesten bouwen als ze zijn model en zijn ontwerp zagen.’ Giorgio Vasari ‘De Levens van de grootste schilders, beeldhouwers en architecten’ Deel I blz. 169

 Giuseppe Fattori ‘Het ei van Brunelleschi’ Palazzo Pitti detail
Houten model van de koepel en exedra ca. 1418 Brunelleschi
Web Gallery of Art

Houten model van de koepel en exedra ca. 1418

Volgens Vasari is de commissie toen door de knieën gegaan en heeft hem de opdracht voor de koepel gegeven. Waarschijnlijk berust dit verhaal over het ei niet op feiten. Manetti vermeldt deze anekdote in zijn biografie over zijn vriend Brunelleschi niet. Wel zeker is dat Filippo Brunelleschi’s model zou worden uitgevoerd.

Helaas voor Filippo zaten er aan de opdracht wel de nodige haken en ogen, waaruit bleek dat de opdrachtgevers toch zo hun twijfels hadden:
Tot zijn grote schrik werd zijn aartsrivaal Lorenzo Ghiberti samen met hem als capomaestro benoemd.
Het niet gebruiken van formelen gold voorlopig alleen voor de eerste dertig braccia ofwel 17,50 meter (1 braccio is 58,36 centimeter; afgeleid van een armlengte).
Na de eerste dertig braccia van de spitse koepel werd de kromming veel scherper: zestig in plaats van dertig graden zoals bij de aanzet van de koepel. Na het bereiken van een hoogte van 17,50 meter zou worden bekeken hoe de resterende 14,40 meter te metselen.

Brunelleschi en zijn koepel       In situ

Eén van de grote problemen waar Brunelleschi mee worstelde was hoe de enorme massa marmer bak- en zandstenen naar boven te krijgen op een hoogte van tweeënvijftig meter. Naar een voorzichtige inschatting in totaal dertig miljoen kilo. Hiervoor heeft Brunelleschi een vernuftig hijstoestel ontwikkeld dat door ossen aangedreven werd. Het unieke aan dit ontwerp was dat in een oogwenk een opwaartse beweging kon worden omgezet in een neerwaartse en dat terwijl de ossen rustig hun gang in dezelfde richting, met de klok mee, konden voortzetten. Bovendien konden moeiteloos gewichten van zevenhonderd kilo worden opgetakeld. Later heeft Brunelleschi nog een takelapparaat ontworpen dat grote en zware balken in alle richtingen kon ophijsen en heel nauwkeurig plaatsen: de castello.

Beeld portret Brunelleschi
foto in situ: Paul VanDerWerf

In een document van twaalf bladzijden, waarschijnlijk van de hand van Filippo Brunelleschi zelf, is nauwkeurig beschreven hoe de koepel gebouwd moest worden.11   Hierbij stonden al sinds het model uit 1366 van Neri di Fioravanti twee dingen vast namelijk:
1. De koepel moest dubbelwandig zijn.
2. De krachten mochten niet door gotische steunbogen worden opgevangen, maar door ringen en kettingen in de wanden van de koepel.

Wel fungeerden de drie exedra’s of tribunes als steunberen, maar die zagen er veel mooier uit dan het gebruikelijke gotische schoringstelsel. Dit laatste (punt twee) betekende dat de broodnodige steun om de spatkrachten (zijwaartse krachten) tegen te houden aan het oog onttrokken werd.

Koepel Brunelleschi: Tussen twee schalen
photo: KaarelSusi

Tussen twee schalen

De twee wanden van de koepel werden tegelijkertijd opgetrokken. Er waren acht metselploegen; op elke zijde van de achthoek werkte één ploeg. Op de hoeken van elke zijde werden zware marmeren ribben gezet: acht in totaal. Tussen de twee wanden kwamen op elk vlak nog eens twee ribben waarmee het totaal op vierentwintig uitkomt. De binnenste wand begon bij de tamboer met een doorsnede van twee meter, maar was bij de top nog anderhalve meter. De buitenste wand begon met zestig en eindigde met dertig centimeter. Net als bij het Pantheon werd zwaar materiaal bij de aanzet van de koepelwanden gebruikt en lichter materiaal waaronder puimsteen aan de bovenzijde. Dit natuurlijk om de druk van de koepel te verminderen.

Door een ketting van zware zandstenen, maar ook enkele van hout in het muurvlak te verwerken, werd de koepel op zijn plaats gehouden en konden de enorme zijwaartse krachten beteugeld worden. De drie rijen kettingen werden door balken van harde steen gedragen zoals bielzen die de rails dragen.

‘Bielzen’ aan de buitenzijde

Dit is aan de buitenzijde van de koepel nog te zien. De ringen die horizontaal lopen hebben dezelfde functie als de kettingen van zandsteen. De ribben op de hoeken, de ribben tussen de schalen en de vele verbindingsbogen houden de twee wanden stevig bijeen.

Brunelleschi koepel:  'Bielzen' aan de buitenzijde
Brunelleschi koepel: houten ketting


Houten ketting

Tekening van de constructie:
1.   Buitenste schaal
2.   Binnenste schaal
3.   Ribben
4.   Ribben tussen de schalen
5.   Ribben tussen de schalen
6.   Niet elastische stenen ketting
7.   Tweede stenen ketting
8.   Derde stenen ketting
9.   Elastische houten ketting
10. Horizontale bogen arches
11.  Oculus

Het metselen vorderde gestaag. Een probleem was dat er na elke gemetselde laag gewacht moest worden tot het cement goed was uitgehard; er werden immers geen steigers gebruikt en elke horizontale laag moest zichzelf dragen.

Vasari, maar ook Manetti, beschrijven hoe Brunelleschi zijn rivaal, Lorenzo Ghiberti, uitschakelde als mede capomaestro. (Manetti, di, A., The life of Brunelleschi, Pennsylvania State University Press, University Park and London 1970 880 e.v.; Vasari, G., ‘De Levens van de grootste schilders, beeldhouwers en architecten’ Van Cimabue tot Giorgion, Contact, Amsterdam 1990 deel I 173 e.v.).
Op een dag meldde Brunelleschi zich ziek en bleef in bed. Het werk kwam stil te liggen. Ghiberti had geen idee hoe verder te gaan en gaf vage ontwijkende antwoorden op de vragen van de metselaars die precies wilden weten wat zij moesten doen. Het bestuur toog naar het ziekbed van Brunelleschi en smeekte hem het werk voort te zetten, want de metselaars konden niet verder. Zo werd algemeen bekend wie echt verstand van zake had en wie niet. Uiteindelijk blijkt later dat Ghiberti prutswerk levert als hij de stenen ketting moet bouwen. Natuurlijk laat zijn rivaal niet na om dit rond te bazuinen. Ghiberti liet zich ook niet onbetuigd. Brunelleschi werd gearresteerd omdat hij geen lid was van het metselaarsgilde en dit was in strijd met de toenmalige wetten. Vermoedelijk zat Ghiberti of een van zijn vrienden hier achter. Brunelleschi werd op aandrang van het bestuur weer snel vrijgelaten. Lorenzo Ghiberti stuurde een boze brief naar het bestuur van de Opera del Duomo, waarin hij Brunelleschi beschuldigde van het niet trouw blijven aan het oude model van Neri di Fioravanti. Ghiberti beschuldigde Brunelleschi van onbekwaamheid en arrogantie bij degenen die verantwoordelijk waren voor de bouw ervan, en omschreef hem als een dromer.

Het bestuur vertrouwde wel degelijk de dromer: Filippo. Zijn wonderbaarlijke hijswerktuigen hebben grote indruk gemaakt. Sterker nog, uiteindelijk kreeg Filippo Brunelleschi de verantwoordelijkheid voor het project en werd Ghiberti op een zijspoor gerangeerd.

Vervolg Florence dag 1: Duomo kathedraal Santa Maria del Fiore III