Nascita dell'Architettura

1 - Sistemi costruttivi

I primi luoghi di ricovero dell’uomo preistorico furono le caverne, spazi formati dalla natura, che l’uomo utilizzava per le proprie esigenze di vita.

È probabile che i primi esempi di architettura, e con ciò indichiamo solo i manufatti costruiti dall’uomo, siano state capanne costruite con effimeri e poco durevoli intrecci di arbusti di legno. Costruzioni che, ovviamente, non hanno lasciato, oggi, alcuna testimonianza di sé. Le prime costruzioni, che invece hanno sfidato i secoli e i millenni, sono state le enormi costruzioni in pietra, definite appunto «megalitiche».

Tali costruzioni erano realizzate secondo il sistema detto «trilitico», ossia erano formate da tre enormi pietre, delle quali due erano alzate in verticale, ed una era posta su di esse in orizzontale. Con il sistema trilitico si potevano costruire ambienti chiusi, anche su più piani, e delle dimensioni e forme più diverse. L’unico limite, come vedremo in seguito, era nella resistenza dell’elemento orizzontale.

2 - Sistena triangolare

Altro sistema costruttivo era quello triangolare, ponendo cioè due pietre inclinate a formare un triangolo. Sistema più semplice, ma per certi versi meno adatto a formare ambienti utili a funzioni più complesse. Da ritenere tuttavia che da questo sistema si sia poi sviluppato il sistema «ad arco», che, insieme al sistema trilitico, costituirà la base di tutta la concezione architettonica antica.

Tuttavia il passaggio dal sistema triangolare a quello ad arco passa attraverso le costruzioni a pseudo-arco, ove la trasmissione dei carichi avveniva in maniera analoga a quello del sistema trilitico, pur conformando degli ambienti a copertura curva.

Esaminiamo nel dettaglio i comportamenti statici delle strutture impiegate nei tre sistemi.

3 - Sistema trilitico

Nel sistema trilitico si ha una trasmissione dei pesi in modo abbastanza semplice: il peso dell’elemento orizzontale si divide in due carichi equivalenti che si scaricano sui due piedritti. I piedritti, per effetto di questi pesi sovrastanti vengono ad essere sollecitati a compressione: ossia, il carico che li sovrasta determina sui piedritti un fenomeno di schiacciamento, fenomeno che viene contrastato dalla capacità di resistenza del materiale che costituisce le strutture. Trattandosi di pietre, come per le costruzioni megalitiche, tale resistenza è pressoché assicurata dalla durezza del materiale.

L’elemento orizzontale, rispetto ai piedritti, viene sollecitato da una diversa sollecitazione, che prende il nome di flessione: ossia, dato che l’elemento è appoggiato solo agli estremi, al centro tende ad inflettersi verso il basso. L’elemento tende a configurarsi come in figura. Per effetto di ciò, all’interno avremo che le fibre superiori tendono a schiacciarsi – sono quindi soggette a compressione – mentre le fibre inferiori tendono a dilatarsi – sono cioè soggette a trazione.

Molti materiali possono agevolmente sopportare la compressione, ma non per la trazione. Per sopportare quest’ultima sollecitazione, i materiali impiegati devono avere una forza di coesione interna notevole. Pertanto, ne consegue che l’elemento più delicato del sistema trilitico è quello orizzontale.

In natura solo due materiali possono prestarsi a ciò, la pietra e il legno. Entrambi però hanno due limiti «tecnologici»: le pietre sono troppo pesanti e difficilmente possono raggiungere luci – distanza tra i due sostegni – di dimensione notevole; il legno è un materiale non sempre resistente, con problemi di durabilità, dovuta a pericoli di deperimento o incendio.

4 - Sistema ad arco

Nel caso del sistema ad arco la ripartizione dei pesi, ed il loro scarico a terra, avviene in maniera diversa. Gli elementi che costituiscono un arco sono detti «conci». Di questi, quello posto più in alto è detto «concio in chiave». Questo concio, per effetto del suo peso, tende a cadere in verticale. Se ciò non gli è consentito, è per il mutuo contrasto che esiste con i due conci che lo sostengono sui due lati. Pertanto il suo peso si ripartisce su questi due conci con due forze perpendicolari alla superficie di contatto. A loro volta questi due conci trasmetteranno questa forza, più quella dovuta al loro peso, ai conci seguenti.

È facilmente comprensibile come, in questo modo, i conci vengono ad essere soggetti tutti alla medesima sollecitazione: ossia di compressione. Sollecitazione, che, come dicevamo, può facilmente essere assorbita da quasi tutti i materiali da costruzione. Un arco, quindi, può essere costruito con mattoni o con pietre di dimensioni notevolmente più piccole di quelle impiegate nel sistema trilitico. Tuttavia, pur impiegando materiali lapidei di dimensioni ridotte, un arco può coprire luci superiori a quelle che normalmente si riesce a coprire con il sistema trilitico.

Diverso è invece la sollecitazione che un arco trasmette ai suoi sostegni – siano esse pilastri, colonne, muri o altro. Nel caso del sistema trilitico la sollecitazione che l’elemento orizzontale trasmette ai piedritti è perfettamente verticale. Nel caso degli archi tale sollecitazione non è perfettamente verticale, ma è inclinata verso l’esterno dell’arco. Tale sollecitazione, detta di pressoflessione, tende non solo a comprimere la struttura, ma anche a spingerla verso l’esterno. In questo caso, si dice, infatti, che l’arco trasmette ai suoi sostegni non solo una spinta verticale ma anche una spinta orizzontale.

È facilmente comprensibile che, mentre la spinta verticale è contrastata dalla resistenza del materiale, quella orizzontale, per essere contrastata deve trovare una forza uguale e contraria che le si oppone. Questa forza, nella maggior parte dei casi, risulta essere il peso stesso dei piedritti. Ossia la spinta orizzontale dell’arco è equilibrata dal peso dei sostegni verticali. Per questa ragione, gli archi necessitano di sostegni verticali di notevoli dimensioni e spessore.

5 - Le coperture triangolari

Il terzo sistema costruttivo, quello triangolare, ha avuto minor impieghi, tranne che nelle coperture, risultando il sistema più funzionale alla costruzione dei tetti. Un tetto si costruisce con due travi inclinate: queste, analogamente a quanto avviene negli archi, trasmettono alle murature sottostanti una spinta inclinata. Tale spinta ha un effetto destabilizzante sulle murature, ma nel caso i tetti sono costruiti in legno (la maggioranza dei casi prima dell’impiego in edilizia del ferro e del cemento armato), tale spinta può essere facilmente eliminata se le due travi sono unite alla base da un’altra trave orizzontale, che prende il nome di «catena». La struttura che così si ottiene, dalla forma triangolare, ha il nome di «capriata». Essa si compone in genere di altri elementi, sempre in legno che prendono il nome di «monaco», ed «arcarecci», mentre le travi inclinate hanno il nome di «puntoni».

6 - Morfologie architettoniche

I sistemi costruttivi fin qui descritti, sono stati impiegati in periodi storici diversi e da culture diverse, in base alle conoscenze tecniche possedute, ed, ovviamente, secondo le preferenze estetiche.

Il sistema triangolare è sicuramente quello delle prime costruzioni umane: le capanne di legno, ma è anche il sistema adottato dagli antichi egiziani per la costruire le piramidi.

Il sistema trilitico è invece quello delle costruzioni megalitiche della preistoria – Stonehage –, ma è anche il sistema preferito dai greci per la costruzione dei loro templi.

Il sistema a pseudo-arco trovò invece vasto impiego in alcune culture paleostoriche, quali quella micenea.

Infine il sistema ad arco sarà il principio costruttivo principale adottato dagli antichi romani, ma sarà impiegato anche nei periodi storici successivi, dal medioevo all’età barocca.

Esso troverà applicazioni sempre diverse, scomparendo solo con la rivoluzione industriale e la scoperta di nuovi materiali: il ferro e il cemento armato. Con questi nuovi materiali si tornerà, infatti, al sistema trilitico.

Le moderne strutture, realizzate con l’acciaio o il cemento armato, sono composte di elementi rettilinei, verticali ed orizzontali, e non più curvi. La grande resistenza di questi nuovi materiali permette alle strutture inflesse – le travi orizzontali – di sopportare agevolmente le tensioni di trazione che si originano in esse. E con ciò l’architettura ha trovato il modo di allargarsi su orizzonti applicativi prima sconosciuti.

7 - L’architettura preistorica

Ma torniamo alla preistoria. Le più antiche costruzioni a noi giunte sono i «menhir» e i «dolmen». Con questi nomi si indicano gli elementi in pietra che venivano impiegati nelle costruzioni trilitiche. Ritrovati in varie parti dell’Europa, sono più frequenti nella zona della Bretagna, in Francia, e dell’Inghilterra. In suolo inglese, abbiamo, infatti, il monumento più famoso: le costruzioni megalitiche di Stonehage. Disposte in cerchi concentrici, tali strutture hanno sempre incuriosito per la loro incerta funzione. La loro disposizione secondo precisi riferimenti astronomici – orientate secondo assi coincidenti con il sorgere o il tramontare del sole ai solstizi e agli equinozi – fa propendere per una funzione sacra e rituale, legata a culti panteistici.

Stonehage risale a quattromila anni fa. Tuttavia monumenti similari sono ipotizzabili anche in periodi più remoti, pur se di essi non rimangono oggi tracce. Le conoscenze archeologiche fin qui possedute, fanno ritenere che la civiltà urbana sia iniziata ben 10.000 anni fa, nell’area palestinese e siriana. Oltre alla mitica Gerico, la città più antica finora conosciuta, altri centri dovevano attestare quella che è definita la rivoluzione del paleolitico: il passaggio dall’economia di caccia all’agricoltura.

In tale passaggio, non fu solo il sistema di approvvigionamento del cibo a cambiare: con l’agricoltura iniziò il lavoro dell’uomo teso a modificare l’ambiente in cui vive. Non fu più la natura, da sola, a conformare gli spazi terrestri, ma fu anche l’uomo: suddivise i campi, impiantò colture ed arbusti, incanalò le acque, disboscò le foreste, fino a costruire città e strade.

Nacque l’istituto della proprietà terriera, e nacque il concetto di territorio: la geografia si compose di popoli che vivevano su territori separati, e che nel proprio spazio geografico riconoscevano ed individuavano un unico soggetto politico ed amministrativo.

Tutto ciò avvenne in un periodo abbastanza oscuro della storia umana, compreso tra l’8000 e il 4000 a.C., di cui poche sono le testimonianze archeologiche a noi note, ma che certo fu proficuo di processi evolutivi e di sviluppi, se improvvisamente apparvero le due grandi civiltà egiziana e sumera, che certo non sorsero dal nulla, ma furono il frutto di questa lenta e costante evoluzione dell’uomo neolitico nel trasformare il territorio da egli abitato.