“Konstrukcja tak wielka, stroma, wznosi się ponad niebiosa, tak obszerna, by okryć swym cieniem wszystkie ludy Toskanii” – tymi obrazowymi słowami, podkreślającymi olbrzymie znaczenie i rolę, którą konstrukcja kopuły odgrywała w społeczeństwie tamtych czasów, Leon Battista Alberti opisuje Kopułę Santa Maria del Fiore, mistrzowskie rozwiązanie techniczne oraz serce doliny Arno i miasta Florencji.
Plac budowy Katedry, w której w 1367 r. ukończono dużą trybunę apsydy, a w 1410 r. bęben, utkwił w martwym punkcie z uwagi na pojawienie się problemu związanego z wzniesieniem gigantycznej kopuły, przewidzianej w projekcie Arnolfo di Cambio. W 1307 r. ustalono jej wysokość, szerokość (średnica wewnętrzna mierzy prawie 42 m) i krzywiznę łuku, lecz z biegiem lat obfitych w różnego rodzaju zawirowania, z apogeum Czarnej Śmierci szalejącej w 1348 r., dotychczasowa podstawowa wiedza nieodzowna do wzniesienia sklepienia Katedry okazała się niewystarczająca. Wiele było problemów do rozwiązania, przede wszystkim natury technicznej, statycznej i organizacji placu budowy. Główną bolączkę stanowił koszt rusztowań, które według tradycjonalnych systemów powinny były zaczynać się na ziemi oraz krążyn podtrzymujących pnącą się w górę kopułę. Poza tym koniecznością stało się zaprojektowanie różnego rodzaju maszyn w celu uniknięcia ewentualnych problemów, które by się stopniowo pojawiały.
Aby znaleźć odznaczającego się nie lada wszechstronnością architekta-inżyniera, który pokierowałby placem budowy Santa Maria del Fiore, l?Opera del Duomo (instytucja zajmująca się konserwacją i utrzymaniem dóbr katedry florenckiej) i l’Arte della Lana (Cech Sukienników) ogłosiły w 1418 r. powszechny konkurs. Uczestniczący w tymże konkursie Filippo Brunelleschi przedstawił mały model zaprojektowanej przez niego kopuły i wygrał. Dano mu do pomocy Lorenzo Ghibertiego, który jednak szybko zrezygnował (kronikarz Vasari i biograf Manetti wspominają do jakich to forteli uciekł się Filippo, aby pozbyć się niechcianego towarzysza).
Florencki architekt obmyślił genialny system konstrukcyjny, który doprowadził w stosunkowo krótkim czasie (l. 1420-1436) do wzniesienia na ośmiokątnym bębnie monumentalną kopułę Santa Maria del Fiore o ostrej krzywiźnie łuku, zrealizowanej w cegle z ośmioma żebrami spotykającymi się w szczytowej latarni. Brunelleschi zaprojektował kopułę samonośną dwupowłokową, tzn. konstrukcję, którą wznosi się bez krążyn (drewnianych pomocniczych konstrukcji podporowych), zbudowaną z dwóch sąsiadujących równoległych czasz (powłok), z których zewnętrzna ma za cel chronić strukturę przed wilgocią i uczynić ją bardziej “okazałą i pękatą”.
Między dwoma czaszami przebiegają liczne przejścia, schodki i chodniki, dzięki którym możliwe jest obejście całej kopuły – Brunelleschi zaprojektował również ich oświetlenie. W celu zmniejszenia ciężaru i nacisku, oprócz żeber i różnych elementów pionowych i poziomych, architekt zadysponował ułożenie cegieł w tzw. jodełkę. Również kwestia rusztowań dla robotników została przemyślana w sposób wnikliwy: na początku wznoszenia kopuły, kiedy była ona jeszcze pionowa, używano rusztowań zamocowanych w murze (zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz), natomiast na wyższych wysokościach, przy ostrych nachyleniach ścian, skonstruowano rusztowanie zawieszone w próżni, połączone za pomocą belek z pomostami przymocowanymi na niższych wysokościach, wykorzystywanych do składowania materiałów.
Brunelleschi doglądał prac na budowie kopuły, dopracowując każdy najmniejszy szczegół: sprawdzał osobiście cegły i kamienie, dostarczał kamieniarzom modele, stworzył złożone maszyny, krążki linowe i podnośniki; zaprojektował łodzie do transportu marmurów i cegieł rzeką Arno. Na końcowym etapie, gdy rusztowania wzniosły się na najwyższą wysokość konstrukcji, kiedy to – jak wspomina Vasari – mistrzowie tracili wiele czasu na schodzenie na posiłek i gaszenie pragnienia, gdy upał dawał się niemiłosiernie we znaki, florencki architekt sprawił, że otworzone zostały podwoje karczm wewnątrz kopuły, w których oprócz prowadzenia kuchni, sprzedawano wino.
W 1432 r. Filippo Brunelleschi wziął udział w kolejnym konkursie na realizację latarni. Jego projekt wygrał w1436 r. dzięki niektórym “subtelnościom” technicznym oraz zaprojektowaniu urządzeń do podnoszenia marmurowych bloków i wykazaniu, że do wnętrza jego latarni nie dostanie się woda. Harmonijne renesansowe dzieło tego kreatywnego artysty odznacza się konwencjonalnością i statycznością: łączy w sobie żebra kopuły, opiera się najsilniejszym porywom wiatru oraz pozwala przenikać słońcu poprzez długie pionowe okna, nawet wtedy, gdy wznosi się ono wysoko na niebie.
W 1436 r. kopuła została ukończona, a 25 marca tego samego roku papież Eugeniusz IV poświęcił Katedrę.
Brunelleschi nadal kontynuował pracę przy wykończeniu kopuły, doglądając budowy latarni i projektując w 1439 r. tzw. “ślepe trybuny”, półokrągłe edykuły stworzone, aby podeprzeć boki ośmiokąta kopuły niewzmocnione przez sklepienia trzech absyd i nawy. “Ślepe trybuny”, prawdopodobnie najbardziej czysta optycznie forma skonstruowana przez architekta, ozdobione są głębokimi, zakończonymi konchami, niszami, przeplatanymi podwójnymi półkolumnami korynckimi. Trybuny te, stworzone w celu zapewnienia stabilności konstrukcji, będące ewidentnie strukturami pochodzenia klasycznego, łączą pierwotne elementy gotyckie kościoła z renesansowym balkonem biegnącym wzdłuż całej ściany kopuły.
Źródło: “Storia dell’Arte 2. Dal Quattrocento al Settecento”; G. Dorfles, S. Buganza, J. Stoppa; Istituto Italiano Edizioni Atlas; 2004