The Stone Roof Marble Tholos Tiles in the Sanctuary of Athena Pronaia at Delphi. Stereotomy and compression resistant forms in the domed roof structures of ancient Greece

This article concerns a multi-faceted area of research that currently remains open to many possible developments, here presented simply as a series of calculated and concise conjectures. Along this path of exploration, we delve into the many interdisciplinary contributions that feed the exciting, ongoing debate about one of the most important monuments in the history of western architecture: the Tholos of Delphi’s Sanctuary of Athena Pronaia and its stone roof. The basis for this study is the consideration that the art of “stereotomy”, that is the cutting and shaping of stones to vault structures of great importance, was not the exclusive prerogative of Philibert de l’Orme of France, nor of the medieval master builders of the gothic cathedrals of Northern Europe. On the contrary, the application of this technology was already widespread in the Hellenic world during the fourth and fifth centuries B.C., having perhaps been adopted from the ancient Egyptians. Notably, it was not used by the Roman empire, which instead favoured the application of the load-bearing properties of grand masonry masses and the binding power of pozzolanic concrete. Archaeological findings testify as to how the art of “stereotomy” was employed by Ictinus himself in creating the Temple of Apollo at Bassae, Greece (Pausania, K. Cooper), in a way similar to how today we believe the Parthenon was actually built. In the Twentieth century crucial discoveries about the “tiles” of Delphi (Jean Bousquet, Roux e Gottlob, Joko Ito) indicated that this technology was widely used in other round temples (Olimpia, Epidauro) and even in other kinds of structures. The authors of this article delve into the unresolved debate regarding the question of the roof of the Tholos of Athena Pronaia at Delphi, in the archaeological site of Marmarià, disregarding the already amply discussed hypothesis that the roof was built using trusses and supporting substructures which have long since vanished without a trace. The research we briefly outline here has several aims beyond the main goal of verifying the structural equilibrium of a vault constructed solely from stone tiles, (like those catalogued and conserved in the Museum of Delphi). Using a virtual reconstruction of the original tiles as well as physical models, and analysing the shapes of the grooves and recesses of the artifacts, a structural roofing element was created. This element can be aggregated in a reciprocal spatial structural system, which takes the form of a dome built on the spherical section of a shell with an outer diameter of 800 dactyls, or about 15 meters. This study has opened up vital new questions to be examined, which the authors intend to investigate further: from the matrix of the platonic geometry that generated the concept and the form of this research project, to the analysis of the probable cause of the collapse of the elements under consideration, to the exclusion of merely decorative functions (acroteria, metopes, eaves, etc), which certainly underestimated the determining role of their weight in equilibrating the entire structure.

Questo articolo si accosta ad un tema di ricerca complesso e tuttora aperto a molteplici sviluppi qui semplicemente enunciati in una serie di puntuali e sintetizzate congetture. Il nostro proposito è quello di incontrare lungo questa strada di studio i contributi interdisciplinari che ci possano accompagnare nell’entusiasmante dibattito ancora aperto su uno dei monumenti più significativi nella storia dell’architettura occidentale: la copertura in pietra della Tholos del Santuario di Atena Pronaia a Delfi. Alla base di questo studio sta la considerazione che la “stereotomia”, cioè il taglio delle pietre per voltare strutture di grandi luci, non sia prerogativa esclusiva della Francia di Philibert de l’Orme, e neppure dei grandi maestri medievali delle Cattedrali gotiche nel Nord-Europa. Fu invece una tecnologia fiorita nel mondo ellenico del V° e IV° secolo a.C., forse importata da precedenti egiziani, ma che non venne neppure importata nella tecnologia imperiale romana, votata allo studio portante delle grandi masse murarie e del potere legante dei calcestruzzi pozzolanici. I ritrovamenti archeologici danno testimonianze storiche che confermano come tale tecnica fosse praticata dallo stesso Ictino nel Tempio di Apollo a Bassai (Pausania, K. Cooper), in analogia a quanto viene oggi considerato per lo stesso Partenone. Significativi ritrovamenti novecenteschi delle “tegole” di Delfi (Jean Bousquet, Roux e Gottlob, Joko Ito) indicano il diffuso utilizzo di tale tecnologia, anche in altri templi circolari (Olimpia, Epidauro) e non solo. Gli autori dell’articolo affrontano come caso di studio la dibattuta e irrisolta questione della copertura della Tholos delfica dedicata ad Athena Pronaia nel sito archeologico di Marmarià, scartando l‘ipotesi, già ampiamente indagata da altri, che la copertura fosse stata realizzata con capriate e sottostrutture lignee di supporto di cui peraltro non esistono riscontri. Si tratta di una ricerca qui solo enunciata che ha diversi obbiettivi oltre a quello primario di verificare l’equilibrio strutturale della volta totalmente realizzata con tegole di pietra del tutto simili a quelle conservate e catalogate tra i ritrovamenti del Museo di Delfi. Dalla ricostruzione della tegola originaria mediante il ripristino virtuale e su modelli fisici, analizzando le caratteristiche delle fratture e delle lacune dei reperti, è stato messo a punto un elemento strutturale di copertura, in grado di aggregarsi in un sistema spaziale reciproco, che prende la forma di una cupola costruita su un settore di calotta sferica con diametro all’estradosso di 800 dattili, circa 15 metri. L’indagine ha rivelato altri sentieri di ricerca altrettanto significativi e importanti che gli autori si riservano di approfondire in futuro: dalla matrice della geometria platonica che ha generato il concetto e la forma del progetto in studio, fino ad analizzare le probabili cause del collasso degli elementi considerati, anche in riferimento all’asportazione di semplice funzione decorativa (acroteri, metope, gronde, ecc) certamente sottovalutando il determinante ruolo equilibrante del loro peso sull’intera struttura.