Le Dôme de la cathédrale Santa Maria del Fiore à Florence Brunelleschi Filippo

En ce début du Quattrocento, Florence est une ville prospère grâce au commerce de la laine, de la soie et aux activités bancaires. La nouvelle cathédrale Santa Maria del Fiore se veut un hymne à sa richesse. Sa construction débute en 1296. Trois architectes s’y sont succédé : Arnolfo di Cambio, Giotto et Francesco Talenti, qui n’ont cessé d’en agrandir le plan, pour que Florence rivalise avec les villes de Sienne et de Pise.
En 1418, le gigantesque édifice est presque terminé. La croisée du transept est surmontée d’un tambour octogonal percé de plusieurs oculi (pluriel d’oculus). Il restait à construire (ou élever) la coupole au-dessus. Sa base, d’un diamètre de 42,20 mètres, sera plus large que tout ce que l’on connaissait à l’époque. Ce défi architectural est accompli par Filippo Brunelleschi, qui remporte le concours en 1420 image principale. 

Une prouesse technique

Le dôme est de forme légèrement ovoïde, rythmé par huit nervures de maçonnerie en pierre blanche détail b. Il est composé de deux coques détail c : une extérieure de 80 centimètres d’épaisseur et une intérieure de deux mètres d’épaisseur. Des structures porteuses sont cachées entre les deux coques, invisibles de l’extérieur comme de l’intérieur. Entre les deux est dissimulé un escalier permettant d’accéder au lanternon détail d. Cette réalisation égale en virtuosité le Panthéon de Rome par le calcul des poussées qui, dans les deux cas, a permis la construction d’une coupole autoportante. Depuis l’édification du Panthéon, au I^er siècle av. J.-C jusqu’à celle de Santa Maria del Fiore, on construisait au moyen d’un cintrage, c’est-à-dire que l’on appuyait les pierres sur une structure, jusqu’à la pose de la dernière, que l’on appelle la clé de voûte et qui permettait de maintenir l’ensemble. Une fois le cadre en bois retiré, la voûte tenait seule. Le cadre de bois était ensuite supprimé. Or, la hauteur du dôme de Florence interdisait de recourir aux techniques habituelles.

Le secret de cette réalisation repose sur deux techniques : la technique spina pesce, ou en arête de poisson, et celle de la rosace.

Brunelleschi emploie l’appareillage spina pesce image 1 utilisé dans l’Antiquité pour construire le Panthéon à Rome. Les briques ne forment pas une ligne continue mais s’organisent suivant une alternance de briques posées verticalement et horizontalement. Les lignes verticales forment une spirale autour de l’ensemble d’un seul tenant, qui ne peut se fissurer. La coupole peut croître sur elle-même selon des cercles concentriques de plus en plus petits jusqu’au sommet sans s’effondrer. Les matériaux de remplissage sont de plus en plus légers à mesure que l’on monte.

La deuxième technique utilisée est liée aux cordeaux qui sont attachés en forme de rosace. Ce procédé permet d’élever les murs qui se joignent à quatre-vingt-dix mètres de hauteur. Les deux techniques associées conduisent le poids vers le bas des murs et les empêchent de s’écrouler.

L’ingéniosité de Brunelleschi a contribué à la diffusion de la coupole qui devint un des thèmes essentiels de l’architecture de la Renaissance.

Un chantier maîtrisé et humain

Brunelleschi dirigea tous les aspects du chantier. Il contrôla la fabrication des matériaux pour en réduire la masse. Il installa un système d’éclairage dans les escaliers et les couloirs et un coin repas pour les ouvriers. Il créa des échafaudages autoportants adaptés à chaque phase de la construction.
Au début des travaux de la coupole, quand les parois étaient encore verticales, l’échafaudage était soutenu par des poutres encastrées dans le mur, aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur.
Pour le dernier niveau, en raison de la forte inclinaison, Brunelleschi a projeté un échafaudage suspendu dans le vide situé au centre de la coupole, appuyé à une plateforme fixée à un niveau inférieur. La plateforme devait aussi servir à déposer les matériaux : les briques, les outils, les seaux remplis d’eau pour la fabrication du mortier.
Brunelleschi a eu aussi le souci d’équiper les passerelles et échafaudages de garde-corps.

Un talent d’ingénieur

Brunelleschi a su méthodiquement maîtriser tous les problèmes techniques. Il a inventé des machines de levage qui serviront à la construction de la basilique Saint-Pierre à Rome un siècle plus tard. Ces machines étaient capables de soulever des charges très lourdes à plus de cinquante mètres de hauteur. Jusque-là, la cage à écureuil sur les chantiers médiévaux suffisait, mais la hauteur du dôme impose de nouvelles solutions.
La machine nommée « colla grande » (colla signifie « corde » en florentin) inventée par Brunelleschi était un treuil multiple qui assemblait dans la même machine trois tambours capables de soulever les charges à des vitesses différentes. Le système de traction était constitué d’un carrousel pour animaux actionné par des bœufs.
Brunelleschi a imaginé aussi une grue qui déplace les matériaux de façon latérale une fois qu’ils sont montés sur le chantier. Les engins de Brunelleschi sont tellement novateurs qu’ils fascinent Léonard de Vinci, qui les dessina dans ses carnets.
Avec la Renaissance, l’architecte n’est plus considéré comme simple artisan. Brunelleschi incarne cet esprit nouveau.

La cathédrale est consacrée solennellement le 25 mars 1436, jour de l’Annonciation, en présence du pape Eugène IV. C’est à cette occasion qu’elle prend le nom de Santa Maria del Fiore, en hommage au nom latin de la ville, Florentia, qui vient du mot fleur.
La coupole s’inscrit de manière extraordinaire dans le paysage. Elle remodèle l’aspect de la cité par l’attraction qu’elle exerce sur la perspective des rues et des toits, mais aussi par la manière dont elle conclut, au centre du val d’Arno entouré de collines, l’accord de l’architecture et du site image 2.