• Il rilievo per il restauro
  • LA GEOMATICA PER LA CONOSCENZA DELLA FABBRICA DELLA BASILICA DI SANTA MARIA DELL’UMILTA’ A PISTOIA

LA GEOMATICA PER LA CONOSCENZA DELLA FABBRICA DELLA BASILICA DI SANTA MARIA DELL’UMILTA’ A PISTOIA

2008

Oggetto e finalità del rilievo

La costruzione della Basilica fu deliberata alla fine del 1400 sovrapponendosi all’esistente chiesa parrocchiale di Santa Maria Forisportae. L’ideazione dell’impianto geometrico della chiesa spetta a Giuliano da Sangallo, architetto di Lorenzo il Magnifico, affiancato dal fratello Antonio, dal Francione e dal Pollaiolo; protagonista, invece, dell’esecuzione è l’architetto pistoiese Ventura Vitoni a cui segue, nella metà del 500, Giorgio Vasari per la progettazione e realizzazione della maestosa cupola, che segna e connota il profilo della città, quale elemento fondamentale nella definizione dell’immagine e della stessa identità urbana di Pistoia. Il complesso monumentale è articolato dalla successione di distinti corpi di fabbrica: un ampio vestibolo a pianta rettangolare, con cupola centrale su pennacchi e ali laterali coperte da volta a botte (Fig. 1) e il prisma ottagonale che si sviluppa verticalmente nella successione di tre ordini di altezza decrescente (Fig. 2).

Pistoia_01.jpg
Fig. 1: Vestibolo sangallesco

Pistoia_02.jpg
Fig. 2: Aula ottagonale e cupola

La preoccupazione per lo stato di degrado della Basilica della Madonna dell’Umiltà ha indotto il Ministero per i Beni e le Attività Culturali a siglare il 5 marzo 2008 un protocollo d’intesa con la Curia Vescovile di Pistoia e la Fondazione della Cassa di Risparmio di Pistoia e Pescia per l’avvio dei primi provvedimenti di restauro dell’edificio, progettati e condotti dalla Soprintendenza per i Beni Architettonici e per il Paesaggio per le province di Firenze, Pistoia e Prato.
L’acquisizione del modello 3D del monumento, al fine di verificarne la geometria, ha fornito il necessario supporto per lo studio della sua portanza statica, per l’analisi della stabilità strutturale e per il progetto di consolidamento della cupola e del vestibolo.


Strumenti e metodi

Il lavoro in situ si è svolto in cinque campagne di misura. E’ stata realizzata una rete topografica comprendente vertici interni ed esterni alla basilica. Le operazioni di misura sono state eseguite sia con stazione totale che con ricevitori GPS geodetici. La massima estensione planimetrica della rete, che si presenta allungata in direzione parallela a via Madonna, è pari a circa 480 metri x 170 metri, mentre lo sviluppo in quota va da 0 a circa 47 metri (Fig. 3).

Pistoia_03.jpg
Fig. 3: Rete topografica interna, scandita a livelli, ed esterna

Il rilievo di dettaglio è stato eseguito con sistemi a scansione 3D: scanner a differenza di fase (Leica HDS6000) per tutti gli interni e buona parte degli esterni; scanner a tempo di volo (Leica ScanStation2) per il rilievo della cupola. Le maggiori difficoltà affrontate nella fase di acquisizione sono legate:
- all’importanza di definire un unico sistema di riferimento;
- alla necessità di accedere ad alcuni spazi ridotti della struttura (ad esempio, i collegamenti verticali, i percorsi anulari che si restringono procedendo dal basso verso l’alto, lo spazio compreso tra le due calotte a livello dell’imposta della cupola e fino alla lanterna);
- all’esigenza di documentare l’elevato livello di dettaglio di alcuni elementi decorativi (ad esempio, i lacunari disposti nello spazio voltato e nel cupolino del vestibolo, i sottarchi delle sei cappelle minori e della cappella maggiore, gli arredi sacri, la balaustra con colonnine in bronzo, il dossale marmoreo e l’altare maggiore);
- all’importanza di definire gli spessori della muratura rilevando, quindi, anche il paramento esterno. Questa finalità, probabilmente la più onerosa in termini di tempo, ha comportato l’individuazione di alcuni spazi, circostanti la basilica, dai quali rilevare gli esterni e, in particolar modo, la cupola (Fig. 4).

Pistoia_04.jpg
Fig. 4: Modello complessivo di punti visualizzato in falsi colori, a sinistra, e in scala di grigi (a destra)


Output grafici

A partire dal modello complessivo di punti sono stati estratti gli elaborati grafici concordati con la Soprintendenza:
- per l’intero complesso architettonico, in scala 1:50 - quattro piante, a livello 0, 1, 2, 4; la sezione longitudinale (Fig. 5); in scala 1:100 - la pianta delle coperture; 3 prospetti, uno su Via Vitoni, uno su via della Madonna e uno sul cortile di pertinenza;
- per il vestibolo, in scala 1:50 - due piante dell’estradosso, una architettonica e una strutturale; tre sezioni, una longitudinale e due trasversali; il prospetto fotomosaicato della facciata principale; in scala 1:20 – lo sviluppo della volta a botte;
- per il corpo ottagonale, in scala 1:50: due sezioni, una trasversale e una diagonale.

Pistoia_05.jpg
Fig. 5: Sezione longitudinale della basilica. Originale in scala 1:50


Credits

Responsabile scientifico dell'Unità Geomatica: Grazia Tucci
Responsabile della Soprintendenza per i Beni Architettonici e per il Paesaggio per le Province di Firenze, Pistoia e Prato: Valerio Tesi
Rilievo topografico: Paolo Russo (‘Zenith Ingegneria s.r.l’, spin-off del Dipartimento di Ingegneria, Università di Ferrara)
Rilievo 3D: Grazia Tucci, Alessia Nobile, Valentina Bonora, Luca Carosso, F. Panighini, I. Tomei
Restituzione grafica: Alessia Nobile

Questa ricerca è stata sviluppata nell’ambito della convenzione di ricerca Esecuzione, rilievo strumentale e restituzione grafica della Basilica dell’Umiltà a Pistoia stipulata tra la Soprintendenza ed il Laboratorio GeCo dell’Università degli Studi di Firenze. Contestualmente è stato attivato un assegno di ricerca universitario (Alessia Nobile - 2008) sul programma Acquisizione e trattamento dati per un rilievo tridimensionale di strutture architettoniche a doppia calotta: il caso della Basilica dell’Umiltà di Pistoia (S.S.D. ICAR/06, responsabile della ricerca: prof. G. Tucci).

Il tema di studio è stato affrontato in tre tesi di laurea e approfondito in una tesi di specializzazione.
Riemma M., La Basilica della Madonna dell’Umiltà di Pistoia. Dalla Banca dati 3D al rilievo tematico dell’aula ottagonale e della cupola per il progetto di conservazione. Tesi di Specializzazione in Beni Architettonici e del Paesaggio, Politecnico di Milano, a.a. 2011-2012. (Relatore: Cruciani Fabozzi G. / Correlatori: Nobile A., Tesi V.)

Panighini F., Proposta di implementazione per il rilievo metrico nel sistema SICaR. Il caso della Basilica dell’Umiltà in Pistoia. Tesi di Laurea Magistrale in Architettura, Università degli Studi di Firenze, a.a. 2011-2012. (Relatore: Tucci G. / Correlatori: Nobile A., Grilli R., Tesi V.)

Tomei I., Il rilievo tridimensionale di strutture a doppia calotta: La Basilica dell'Umiltà di Pistoia. Tesi di Laurea in Scienze dell'Architettura, Università degli Studi di Firenze, a.a. 2009-2010. (Relatore: Tucci G. / Correlatori: Nobile A., Tesi V.).

Panighini F., Il vestibolo della Basilica dell'Umiltà a Pistoia: il rilievo tridimensionale per il progetto di conservazione. Tesi di Laurea in Scienze dell'Architettura, Università degli Studi di Firenze, a.a. 2007-2008. (Relatore: Tucci G. / Correlatori: Tesi V., Bonora V.).


Links

Tucci G., Nobile A., Riemma M., Laser scanner surveys and the study of the geometry and structure of the dome in the Basilica della Madonna dell’Umiltà in Pistoia, in: Tampone G., Corazzi R., Mandelli E. (eds.), Proceedings of the International Congress “Domes in the World”, Florence, March 19-23 2012, Firenze, Nardini Editore, 2012, ISBN 9788840442112 [CD-ROM].

Tucci G., Nobile A., Riemma M., Il contributo della geomatica all’avanzamento delle conoscenze sulla fabbrica dell’Umiltà a Pistoia, in: Atti del Convegno Nazionale “Giorgio Vasari, tra capitale medicea e città del dominio", Pistoia, 14 ottobre 2011, in corso di stampa.

Tucci G., Nobile A., Riemma M., The Basilica della Madonna dell’Umiltà in Pistoia: survey, analysis and documentation, in: Proceedings of the 23rd International CIPA Symposium, Prague, Czech Republic, September 12-16 2011, 2011, ISBN 978-80-01-04885-6.
Online:
http://cipa.icomos.org/fileadmin/template/doc/PRAGUE/104.pdf
(accessed 23/02/2011).

Tucci G., Nobile A., Riemma M., Tesi V., The Basilica della Madonna dell’Umiltà in Pistoia: 3D survey and study of geometry and structure of the dome, in: Proceedings of COST strategic workshop “The Safeguard of Cultural Heritage. A Challenge From the Past for the Europe of Tomorrow”, Florence, July 11-13 2011, Firenze, Firenze University Press, 2011, ISBN 978-88-6655-058-7, pp. 290-292.