LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. ·...

25
LE CONICHE IN ARCHITETTURA DALL’ ANTICHITA’ AD OGGI Relazione Federico Domenicotti Classe III D – F. Russoli - a.s. 2017- 18

Transcript of LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. ·...

Page 1: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN

ARCHITETTURA

DALL’ ANTICHITA’ AD OGGI

Relazione

FedericoDomenicotti

Classe III D – F. Russoli - a.s. 2017-

18

Page 2: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 1

INTRODUZIONE

-> Nella storia dell’architettura le coniche sono state più volte utilizzate, sia come distribuzione

planimetrica che come schema in alzato. In particolare la circonferenza, che è la conica piu’ semplice, è

stata ampiamente usata dagli architetti, anche per la costruzione di cupole, volte, archi.

-> Nell’architettura, le forme plastiche si sono evolute nel tempo in base al gusto dell’epoca e degli

architetti, ma anche al progresso, quindi all’evolversi delle conoscenze tecniche costruttive e la

scoperta di nuovi materiali che hanno reso possibili nuove soluzioni architettoniche.

Le esigenze strutturali sono ovviamente imprescindibili e condizionano le scelte architettoniche.

La scelta di utilizzare una forma e uno schema anzichè un’altro, alle volte, è obbligata, ma con alcuni

accorgimenti estetici, alle volte, si puo’ mascherare o modificare l’aspetto esteriore della struttura.

-> Nel tempo, gli architetti hanno concepito i loro progetti non solo in base a vincoli tecnici, ma anche

alla sensibilità propria e quella dell’epoca: freddi e monotoni o belli e creativi.

Per alcuni, conta la funzione; per altri, è fondamentale che alla funzione si unisca la bellezza, la fantasia,

l’imprevisto architettonico.

-> Nel corso dei secoli, le costruzioni hanno, quindi, assunto aspetti molto differenti

Dapprima vi furono le forme massicce, in pietra e mattone, con muri continui e spessi e con porte e

aperture realizzate con schema a trilite: semplice struttura architettonica formata da due elementi

disposti in verticale (piedritti) e un terzo appoggiato orizzontalmente sopra di essi (architrave), che

ritroviamo sia nell’epoca preistorica che nella civilita’ micenea e nei templi greci.

-> L’utilizzo dell’arco segno’ una svolta e apri’ la strada a soluzioni architettoniche sempre piu’ varie, fino

ad arrivare a volte e vani immensi con forme libere, rese possibili anche dal cemento, che si stanno

spingendo sempre più verso temi moderni e imprevedibili.

Gli archi utilizzati erano per lo piu’ archi a tutto sesto (a forma di semicirconferenza), e quindi il cerchio

e’ una delle prime forme coniche utilizzate intensivamente in architettura (ma gia’ precedentemente

all’arco, ritroviamo la forma circolare nelle piante di alcune costruzioni).

-> Nell’antichita’ si inizio’ ad usare, quindi, la figura circolare, per poi arrivare, gia’ ai tempi dei Romani,

all’utilizzo dell’ellisse. L’uso della forma circolare rimane, tuttavia, prevalente rispetto a quello di altre

coniche fino alla fine del Medioevo, anche per via del significato simbolico filosofico-religioso

attribuito al cerchio, con diverse sfumature di significato, nei secoli, a seconda delle varie culture.

Nel cerchio non vi sono parti, porzioni, angoli, orientamenti, regna l’unità , l’unitarietà.

La sua forma si presta, quindi, ad evocare e rappresentare la perfezione, il cielo, lo spazio, il divino.

-> Per un uso intensivo di altre coniche, come l’ellisse, bisognare arrivare al periodo del Rinascimento e

del Barocco, in cui anche coniche diverse dal cerchio acquistano particolare importanza. Infatti, una

caratteristica dell’arte di questi periodi è l’uso privilegiato della linea curva, che prevale sulla linea retta.

-> L’impiego di altre forme coniche, come parabola ed iperbole, e’ successivo ed è tipico soprattutto

dell’epoca contemporanea.

Page 3: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 2

Definizioni geometriche

In geometria, cerchio, ellisse, parabola ed iperbole sono figure geometriche dette sezioni coniche

(o piu’ semplicemente coniche), cioè curve piane che si ottengono dall’intersezione tra un piano e

una cono circolare retto .

Il tipo di sezione conica dipende dalla inclinazione del piano rispetto al cono:

-> l'ellisse, si ottiene intersecando il cono con un piano che con il suo asse formi angoli maggiori

dell’angolo di apertura del cono e minori o uguali a 90°; ciascuna di tali intersezioni appartiene a una

sola delle due falde del cono ed è una curva chiusa.

-> la circonferenza, caso particolare di ellisse ottenuta dall'intersezione del cono con un piano

perpendicolare al suo asse, è anch'essa curva chiusa;

-> la parabola si ottiene per intersezione del cono con un piano parallelo a una delle sue rette

generatrici (che ne descrivono la superficie) (quindi, in questo caso l'angolo formato con l'asse della

conica è uguale all’angolo di apertura del cono); ogni parabola appartiene a una sola delle falde del

cono e non è una curva chiusa

-> l'iperbole, ottenuta per intersezione del cono con un piano che formi con il suo asse un angolo

inferiore all’angolo di apertura del cono. Anche l'iperbole è una curva aperta e, siccome il piano

interseca entrambe le falde del cono, essa è divisa in due sottoinsiemi connessi detti rami della

conica.

Page 4: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 3

Le relative definizioni matematiche sono:

‐> Circonferenza: Luogo geometrico dei punti equidistanti da un punto fisso, detto centro (la

distanza di un qualunque punto della circonferenza dal centro si definisce raggio)

‐> Ellisse: luogo dei punti del piano la cui somma delle distanze da due punti fissi dati, detti fuochi,

e’ costante ed uguale alla misura dell’asse maggiore.

(La circonferenza è un caso particolare di ellisse, avente i fuochi coincidenti nel centro: C = F1 = F2;

per cui è costante la distanza di P da C, come afferma la definizione della circonferenza).

‐> Parabola: luogo geometrico del piano cartesiano equidistanti da una retta d (detta direttrice) e

da un punto F (detto fuoco) che non e’ sulla retta d

(La parabola è un caso ancora più particolare di ellisse, in quanto ha uno dei due fuochi a "distanza

infinita" , quindi si può vedere solo una parte dell'ellisse, e solo un fuoco).

‐> Iperbole: luogo geometrico dei punti che mantengono costante la differenza di distanza rispetto

a due punti detti fuochi ( nel caso dell’ellisse avevamo a che fare con la somma, qui abbiamo a che

fare con la differenza: PF – PF’ = costante (2a)). Cio’ implica proprio il fatto che la curva si “apra”.

Page 5: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 4

1. IL CERCHIO NELL’ ARCHITETTURA DELL’ANTICHITA’

-> Fin dalla preistoria si ritrovano strutture architettoniche a pianta circolare, come Stonehenge

(sito neolitico vicino ad Amesbury nello Wiltshire - Inghilterra, che risale circa al 3000 a.C.), composto

da un insieme circolare di grosse pietre erette (megaliti). Tuttavia, l’arco e’ ancora una struttura

architettonica sconosciuta (e si utilizza la struttura architettonica ad architrave, il trilite).

Si tratta quasi sempre di strutture architettoniche con finalita’ religiose, funerarie o astronomiche.

Questo anche perchè il cerchio ha spesso avuto, nelle antiche civilita’, un significato simbolico a

carattere mistico.

-> Il cerchio e’ stata una delle prime coniche utilizzate in architettura ed anche quella

maggiormente utilizzata per millenni (fino alla fine del Medioevo).

-> Tra i primi esempi di edifici a pianta circolare, pensiamo alle tombe a Tholos dell’arte MICENEA.

Se ne trovano esemplari fin dal XV secolo a.C.; uno dei piu’ celebri (in figura) è la tomba di

Agamennone, detta anche Tesoro di Atreo (c.a. 1250 a.C.).

Page 6: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 5

-> Nell’antica GRECIA, tra le varie tipologie di templi, esisteva il tempio a tholos a pianta circolare

(v. figura a sx), prevalentemente nel periodo VII – V sec a.C.

-> Ma furono in particolare gli ETRUSCHI a studiare la circonferenza, a fini principalmente

costruttivi, introducendo l’uso dell’ARCO a tutto sesto (che ha esattamente il semiperimetro di

una circonferenza), di cui sono considerati gli inventori (figura a dx: arco etrusco, III sec. a.C.-

Perugia). In realtà, si trovano alcuni esempi di archi anche in civilità piu’ antiche, come quella

sumera (l’arco piu’ antico che si conosca, in mattoni, risale al III millennio a.C.), ma venivano

raramente utilizzati. Gli stessi Etruschi non avevano colto le enormi potenzialità architettoniche

dell’arco e non lo avevano sfruttato in modo sistematico, come poi faranno i Romani.

2. CERCHIO ED ELLISSE NELL’ARCHITETTURA ROMANA

->L’arco rappresenta un elemento architettonico di grande importanza strutturale, che

consente la costruzione di opere anche di grandi dimensioni: i ROMANI lo sfruttarono molto nella

costruzione, in particolare di opere pubbliche.

Essi proseguirono gli studi sull’arco, arrivando alla costruzione di cupole e volte di varie forme e a

nuove tecniche costruttive.

->Tra le prime costruzioni in cui fu utilizzato l’arco, ci furono ponti e acquedotti.

Page 7: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 6

(in foto: Pont del Gard, a 3 livelli, 19 a.C.)

-> I romani furono i primi ad utilizzare la forma ellittica nella costruzione di anfiteatri: infatti,

essi avevano una pianta ellittica.

In molti casi non si tratta di ellissi perfette, ma di forme tendenti all’ovale (forma che potrebbe

derivare dall’accostamento di due teatri semicircolari) . Gli spettatori sedevano sulle gradinate

(cavea) intorno ad un'area che aveva quella forma (arena), dove avevano luogo gli spettacoli.

Uno dei piu' antichi esempi di edificio romano in Italia con la cavea a forma di ellisse si trova a

Pompei: l'anfiteatro in pietra, fatto costruire nel 79-80 a.C. (gli assi dell'ellisse erano 135 x 104 metri

ed ha una pianta che si avvicina con molta precisione ad un'ellisse).

Page 8: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 7

L’anfiteatro romano più famoso è l’anfiteatro Flavio, noto con il nome di Colosseo, con assi che

misurano 188 x 156 metri (di epoca successiva, 72-80 d.C.).

->Nonostante l’uso dell’ellisse sia diffuso nelle piante di edifici come gli anfiteatri, cerchio e sfera

rimarranno comunque, ancora per molti secoli, forme “privilegiate”, soprattutto negli edifici sacri,

anche dato che ad esse viene attribuito un significato simbolico e filosofico di perfezione e di

“divino” (come d’altronde fin dalle prime civilta’, in particolare per i Greci).

Non a caso, per il maestoso Pantheon (118-128 d-C.), santuario dedicato a tutti gli Dei, lo spazio

interno si rifa’ ad un modello sferico.

Page 9: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 8

Sulla cella interna, a pianta rotonda, si trova la cupola in calcestruzzo più grande del mondo.

Infatti, misura infatti 43,30 metri di diametro e la meta' in altezza, essendo perfettamente

emisferica: idealmente si potrebbe inscrivere nel tempio una sfera, visto che la parete circolare sulla

quale si erge misura in altezza quanto il raggio della cella.

All’interno della cupola sono presenti cinque anelli concentrici di 28 cassettoni quadrangolari.

Un oculo circolare, del diametro di quasi 9 metri, e’ l’unica fonte di luce per il grande vano circolare.

-> L’utilizzo di cerchio e ellisse prosegue nell’architettura delle epoche successive.

Negli esempi che seguono, ci si riferisce all’architettura occidentale (anche se l’arte orientale fa

intenso uso di ellissi e forme ovoidali).

Page 10: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 9

3. MEDIOEVO

-> Considerando il periodo medievale (V-XV sec), un esempio di architettura medievale a pianta

ellittica è la medievale piazza dell’Anfiteatro di Lucca (piazza a pianta ellittica proprio perché

realizzata su un preesistente anfiteatro romano).

-> Ritroviamo la forma ellittica anche in elementi strutturali di alcuni edifici, maggiormente in zone

che hanno subito l’influenza dell’arte orientale; ad esempio, cupole a forma ellittica di alcune chiese

come il Duomo di Pisa (sec XI-XII); d’altronde nel romanico pisano sono presenti alcune influenze

orientali).

-> Nell’architettura religiosa del Medioevo continua, tuttavia, a prevalere la figura del cerchio (e

del quadrato), anche per via del suo significato simbolico e religioso nel Cristianesimo.

Il cerchio non ha inizio ne’ fine, rappresenta l’alfa e l’omega (l’inizio e la fine); quindi rappresenta la

divinità, l’eternità, la perfezione, la pienezza di Dio, è il simbolo di tutto quello che è celeste (cielo,

paradiso, sole).

Page 11: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 10

-> Nell’architettura sacra ritroviamo, allora, spesso la forma circolare in diversi elementi, con

funzione sia decorativa (tra cui i rosoni, elemento decorativo a forma di finestrone circolare

presente sulle facciate delle chiese di stile romanico e gotico.) che strutturale, come gli archi a

tutto sesto.

Nel periodo gotico prevarrà, poi, l’uso dell’arco a sesto acuto, la cui forma, per quanto non sia

circolare, deriva comunque dall’intersezione di due archi di circonferenza.

(In foto: rosone, Chiesa San Pietro, Tuscania (Viterbo) – XI sec)

4. RINASCIMENTO

-> Coniche diverse dalla circonferenza iniziarono a rivestire un ruolo da protagonista durante le

epoche storiche di Rinascimento (XIV-XVI sec) e Barocco (XVII-XVIII sec).

Nel Rinascimento, la conica viene introdotta sempre piu’ in seguito allo studio scientifico della

prospettiva.

Anche se l'architettura del Rinascimento utilizza ancora spesso il cerchio, come simbolo di

perfezione, altre coniche come le ellissi venivano utilizzate per rendere le opere (comprese quelle

scultoree e pittoriche) piu' realistiche (figure circolari in prospettiva diventano figure ellittiche) e si

ritrovano nelle forme prospettiche di pittori e architetti.

Iniziamo, quindi, a trovare la forma architettonica dell'ellisse, ad esempio, nel disegno della pianta

di piazze ed edifici e nelle strutture di alcune cupole.

-> Il maggior esponente dell'architettura rinascimentale è Filippo Brunelleschi, il quale, grazie allo

studio della prospettiva e delle proporzioni, riusci' ad introdurre molte innovazioni nel campo

dell'arte. Una delle sue opere piu' famose e' la cupola di Santa Maria del Fiore (conclusa nel 1436).

Page 12: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 11

La cupola è formata da otto spicchi , chiamati vele; ciascuna di queste è una porzione di cilindro

ellittico (e la sezione mediana di ciascuna vela e’ un arco di ellisse)

I costoloni di spigolo, che all’esterno sono ricoperti di marmo bianco, sono archi di circonferenza.

Page 13: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 12

->Tra le costruzioni a pianta semiellittica, il teatro Olimpico di Palladio (1580, Vicenza).

-> Tra le piazze ellissoidali del Rinascimento, la piazza del Campidoglio e la sua pavimentazione

progettata da Michelangelo (1536). Vi è presente un disegno ellittico che, osservato dal punto di

vista di un pedone, per via della sua trasformazione anamorfica (illusione ottica), appare come un

cerchio.

Page 14: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 13

-> Tuttavia, le forme circolari sono ancora frequentemente utilizzate: in particolare, le ritroviamo

nelle arcate a tutto sesto e nella piante di alcune chiese.

Esempi di utilizzo del cerchio si possono trovare nei portici ad arcate a tutto sesto dello Spedale

degli Innocenti a Firenze (Brunelleschi, 1445) o nella pianta circolare del Tempietto di s. Pietro in

Montorio a Roma (Bramante, 1481).

(Spedale degli Innocenti, Firenze – Brunelleschi, 1445)

(Tempietto S. Pietro in Montorio, Roma – Bramante, 1481-1500)

Page 15: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 14

5. BAROCCO

-> Il maggior impiego della forma ellittica è, pero’, tipico del periodo Barocco (XVII-XVIII Sec.).

La si trova ovunque, negli ambiti più disparati delle arti, dall'urbanistica alla produzione del mobilio,

dalla ceramica all'orologeria. Si tratta di un vero simbolo dell’epoca barocca.

Questo e’ dovuto principalmente al’uso privilegiato che si fece delle linea curva nell’arte barocca.

In questo periodo tutto doveva avere andamenti sinuosi, persino le gambe di una sedia o o di un

tavolo dovevano essere curve.

Le curve che un artista barocco usa non sono mai semplici, quali un cerchio, ma sono sempre piu'

piu' complesse, come le ellissi.

Vi è, inoltre, un richiamo alle teorie di Keplero che descrivono come ellittiche le orbite dei pianeti.

-> La forma ellittica in architettura appare in numerose costruzioni, sia nella pianta che nella

realizzazione di arcate.

La pianta ellittica di molte chiese barocche, infatti, è una planimetria tipica del Seicento.

In pratica è un’evoluzione della chiesa a pianta circolare rinascimentale. L’ellisse appare così una

“dinamizzazione” del cerchio, perche’ crea una “tensione direzionale” che le chiese del

Quattrocento non avevano.

->Esempi rilevanti sono le chiese a pianta ellittica di S. Andrea al Quirinale (1670), di Lorenzo

Bernini, e la Chiesa di San Carlo alle quattro fontane di Francesco Borromini (1667).

Per quanto le opere di entrambi gli architetti-artisti siano in stile “barocco”, vi sono sostanziali

differenze stilistiche tra i due: Borromini introduce un nuovo linguaggio figurativo nello stile

barocco, in contrasto con lo stile di Bernini di impostazione strettamente religiosa ( le proporzioni

degli edifici dovevano corrispondere a quelle umane, che e’ a immagine e somiglianza di Dio).

Nello stile di Borromini, le forme di facciate e campanili scaturiscono da insiemi di moduli

geometrici (rettangoli, quadrati, tondi ed ovali) ripetuti in sequenze alternate.

(Foto: Chiesa Sant’Andrea al Quirinale, Roma - Bernini, 1670 )

Page 16: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 15

(Foto: Chiesa San Carlo alle quattro fontane, Roma – Borromini, completata nel 1667)

-> Nell’età barocca la pianta ellittica è utilizzata anche per le scenografiche scale elicoidali (a pianta

ellittica) di alcuni dei maggiori palazzi romani (es. scala elicodale dell’architetto Mascarino al

Quirinale, 1583; scala elicoidale a Palazzo Barberini di Borromini, 1634).

Le strutture spiraliformi (con tutti i problemi di progettazione che ne derivano) sono

particolarmente congeniali allo spirito eccentrico di Borromini, che le ripropone in numerosi disegni

e in dettagli architettonici anche di altre opere.

Page 17: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 16

-> Celebre esempio, invece. di piazza a pianta ellissoidale del periodo barocco è la Piazza San

Pietro a Roma (progettata da Lorenzo Bernini, 1667).

La sua forma richiama l’abbraccio della Chiesa verso i suoi fedeli.

I fuochi dell’ellisse sono evidenziati sulla pavimentazione.

(Colonnato di San Pietro, Roma – Bernini, 1667)

Page 18: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 17

-> Per quanto riguarda gli spazi urbani, è possibile osservare l’ellisse in alcuni strutture come ponti.

Ad esempio, il ponte di Santa Trinità a Firenze (opera del XVI sec.di Bartolomeo Ammannati, 1567

c.a.), presenta arcate a sezione ellittica: questo consente di avere grandi luci senza alzare

eccessivamente la chiave di volta.

->La forma ellittica ha anche proprietà di carattere acustico, che sono stata utilizzate nella

realizzazione di alcuni edifici, principalmente TEATRI.

Un fenomeno acustico, che si puo’ sperimentare, ad esempio, in antiche sale con il soffitto a

forma ellittica (ottenuto ruotando una mezza ellisse attorno all'asse maggiore), e’ quello per cui

due persone, poste in due punti particolari (i fuochi dell’ellisse), possono parlare chiaramente,

anche a voce bassissima, mentre non si sente niente di quanto dicono negli altri punti della sala.

Infatti, in una “camera a volta ellittica”, tutti i suoni emessi da una sorgente posta in un fuoco

(anche di bassissima intensità) vengono concentrati tutti nell’altro fuoco perché riflessi da tutti i

punti della volta in quella direzione.

Questo dipende da una particolare proprieta’ dell’ellisse: cosi’ come un raggio di luce che parte da

un fuoco dopo essersi riflesso sull'ellisse andrà a colpire l'altro fuoco, tutti i raggi che partono da

un fuoco, non solo quelli luminosi ma anche sonori e calorifici, dopo essersi riflessi sull'ellisse vanno

a concentrarsi nell'altro fuoco (da qui la ragione del nome fuochi: se si mette una fonte di

calore in uno dei fuochi, il calore si concentra nell'altro e può incendiare un pezzo di carta o un

materiale infiammabile).

Page 19: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 18

Questa proprietà è stata sfruttata nella costruzione di alcuni teatri rinascimentali, ad esempio il

teatro comunale di Ferrara (XVII secolo).

Costruito dal 1773 al 1797 dagli architetti Antonio Foschini e Cosimo Morelli (autore della Fenice di

Venezia), il teatro ha una pianta ha forma ellittica e presenta cinque ordini di palchi che salgono fino

al soffitto a volta ribassata.

L'interno è un classico esempio di "teatro all'italiana", elegante e funzionale.

Il soffitto e i palchi sono stati splendidamente decorati ad affresco e stucco.

L’acustica fu studiata in maniera eccellente, cercando anche la consulenza di altri celebri architetti e

matematici, con l’uso di forme e materiali che esaltassero la propagazione del suono.

Page 20: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 19

6. LE CONICHE NELL’ARCHITETTURA MODERNA: PARABOLA E IPERBOLE

->La figura geometrica dell'ellisse, ormai diffusasi durante il Barocco (XVII-XVIII secolo) tra illustri

architetti e numerosi artisti, non venne piu' abbandonata nel corso dei secoli seguenti.

Nell’ultimo secolo, in svariate costruzioni riscontriamo l’utilizzo frequente di altre coniche, in

particolare iperboli e parabole.

-> Tali coniche, oltre a rispondere ad esigenze estetiche di un gusto “moderno” (con rottura dei

tradizionali “ritmi” architettonici), hanno particolari proprieta’ strutturali.

Se su una parabola agisce una forza peso, si distribuisce lungo la parabola in modo che gli sforzi

risultano equamente distribuiti lungo la direttrice (ma non perfettamente lungo la curva stessa)

->Simile alla forma della parabola e con migliori proprieta’ strutturali è quella della catenaria, molto

usata in architettura (ma non è una conica).

La catenaria è la forma di una fune ideale appesa per due punti (per "fune ideale" si intende che la

fune è perfettamente flessibile, inestensibile, senza spessore e con densità uniforme).

Galileo confuse la curva con la parabola: effettivamente, vicino al vertice, catenaria (in blu) e

parabola (in viola) sono quasi coincidenti.

Le due curve tuttavia sono differenti: se costituite da materiale pesante e soggette ad un carico, si

nota una certa differenza nella distribuzione del carico.

La catenaria ha una proprietà molto importante dal punto di vista dell’equilibrio: se soggetta ad

un carico, distribuisce il peso in maniera perfettamente uniforme per ogni lunghezza d´arco,

lungo la curva stessa.

-> In molti edifici ristrutturati o progettati dal celebre architetto spagnolo Gaudi' troviamo esempi

di archi parabolici e catenarie.

Guadi' ha ricamato la citta' di Barcellona con opere apparentemente irregolari e fantasiose, ma

costruite secondo scienza e rigore.

Page 21: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 20

L'architetto utilizza prevalentemente queste due curve matematiche, parabola e la catenaria,

spesso rovesciate (v. Sagrada Familia, basilica cristiana, capolavoro dell’architetto, ma anche edifici

ad uso privato, come casa Batilo’, casa Mila’, palazzo Guell).

Sagrada Familia

Nel collegio delle Teresiane a Barcellona, Gaudi’ fece ampio uso di catenarie, utilizzando per il

calcolo dei modellini delle catene rovesciate, in modo da osservarne la naturale disposizione

determinata dalla gravità.

Page 22: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 21

-> Possiamo osservare l’uso della forma iperbolica nelle opere di celebri architetti del XX secolo,

come nel palazzo del Parlamento (Parliament House), sede del governo di Camberra (Australia),

opera dell’archtetto Griffin ( inizi XX secolo).

E’ una delle piu' grandi strutture di acciaio di tutto il mondo ed ha un profilo esterno che ricorda i

due rami di un’iperbole.

-> L’uso della forma iperbolica si puo’ osservare anche in alcuni edifici ad uso industriale, ad

esempio gli impianti per la produzione e sfruttamento di energia elettrica geotermica costruiti nel

secondo dopoguerra a Larderello, in provincia di Pisa.

Le quattro torri di raffreddamento, in cemento armato, hanno la forma di giganteschi iperboloidi

“a sella” (forma derivante dalla rotazione di un’iperbole attorno ad uno dei suoi assi).

Tale forma offre, infatti, diversi vantaggi strutturali (tra cui il fatto che consente di avere uno

spessore minimo della parete nella zona centrale e nelle porzioni superiori, senza perdita di

solidita’ strutturale: in relazione al suo diametro, la struttura è più sottile di un guscio d'uovo).

Page 23: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 22

-> Anche nella cattedrale (a sinistra) e nel parlamento di Brasilia (a destra), opere dell’architetto

brasiliano del XX secolo Niemeyer, sono presenti forme paraboliche ed iperboliche.

-:Uno degli architetti contemporanei che ha fatto largo uso di parabole e iperboli è l’architetto

Santiago Calatrava. Tra i suoi progetti piu’ celebri: l’Auditorium di Tenerife, la stazione TGV “The

Bird” a Lione, il giardino pubblico “Umbarcle” a Valencia, in cui e’ predominante l’uso di tali coniche.

(Auditorium di Tenerife - 2003)

Page 24: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 23

(Stazione TGV nell’aereoporto Lione – 1990, detta Bird per la sua forma che ricorda quella di un

uccello)

Numerosi ponti di Calatrava sono realizzati con la struttura di una catenaria rovesciata (v: 3 ponti

sull’A1 a Reggio Emilia - 2007)

Page 25: LE CONICHE IN ARCHITETTURAtestidigitali.altervista.org/Matematica terzo anno... · 2018. 3. 9. · LE CONICHE IN ARCHITETTURA Page 1 INTRODUZIONE -> Nella storia dell’architettura

LE CONICHE IN ARCHITETTURA

Page 24

Ritroviamo forme paraboliche nel giardino pubblico Umbarcle , progettato da Calatrava, che fa

parte della Citta' delle Arti e delle Scienze di Valencia (1998-2005): in questo suggestivo giardino,

ricco di specie botaniche, arte e natura si fondono.

-> L’architettura moderna tende a diventare sempre piu’ spettacolare, paradossale, con forme

libere. Un’architettura simbolica piuttosto che funzionale.

Oggi l’uso dell’ellisse e di altre coniche (sia in pianta che in alzato), con prevalenza di parabola e

dell’iperbole, è molto frequente nella costruzione di edifici ad uso sia pubblico che privato e anche

a solo scopo di decorazione di aree urbane, in quanto permette di creare spazi curvilinei

particolarmente dinamici e rispecchia sia esigenze strutturali che il gusto “anticonformista”

contemporaneo,. La parabola e l'iperbole, infatti, si estendono geometricamente all’infinito, a

differenza dell’ellisse che, pur non avendo una forma “rigida”, racchiude uno spazio finito.

Sono quindi la parabole e l’iperbole le coniche che meglio rispecchiano le tendenze dell’epoca

moderna, prestandosi a rappresentare uno spazio libero, che proietta la mente verso l’infinito.

“La natura eterna dei concetti aritmetici e geometrici può trascinare l’anima verso la verità e produrre un pensiero filosofico,

al punto da rivolgere verso l’alto ciò che noi ora teniamo indebitamente rivolto verso il basso.” (Platone)