La nuova illuminazione del duomo di Monreale
Vincenzo Cataliotti - Stefano Diprima - Elia Musca - Luigi Pirino
Premessa
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Mons. Cataldo Naro
Arcivescovo di Monreale |
Il duomo di Monreale, opera d’ingegno e di fede, edificato per volere di Guglielmo II d’Altavilla probabilmente fra il 1174 e il 1185 rappresenta forse il momento più alto raggiunto dall’architettura medioevale.In esso convivono, in unicità armoniosa, elementi stilistici eterogenei: bizantini, islamici e normanni.
L’estrema coerenza del complesso, fra architettura ed iconografia, fa pensare ad un’unica fase di ideazione e realizzazione del monumento, anche in considerazione del ritmo assai veloce dei lavori, per l’epoca, che portò al compimento dell’opera.
Il tempio, con pianta a croce latina, presenta tre navate, un transetto lievemente sporgente (atipico per le costruzioni normanne) e un presbiterio triabsidato.
Il corpo basilicale, diviso da artistiche colonne di spolio - con capitelli di origine classica - che reggono gli archi a sesto acuto di tipo arabo, è lungo circa 80 m; mentre nel complesso il duomo misura, in pianta, 92x40 m, con un’altezza massima, sulla solea, di circa 31 m.
I soffitti lignei, le cui decorazioni si intonano con le pareti musive, sono del tipo a travature scoperte nella navata centrale e in quelle laterali, mentre sono a stalattiti, di tipo arabo, nella crociera (questi rifatti dopo che un incendio sviluppatosi nel 1811 aveva distrutto i tetti del presbiterio e i due laterali della crociera).
Le pareti interne del duomo sono, nella parte superiore, interamente rivestite da mosaici a fondo oro per una superficie che supera i 6.000 m2.
I mosaici, la cui esecuzione fu sicuramente affidata ad artisti di provenienza sia locale, che bizantina e islamica, rappresentano episodi del Vecchio e del Nuovo Testamento, e culminano nel catino absidale centrale con la splendida figura del Pantocratore, focalizzato dalla successione degli archi trionfali, proporzionato in uno straordinario effetto stereoscopico.
A occidente il portico d’ingresso principale, con la porta del Paradiso, è serrato da due torri normanne a delimitare parte dell’esonartece oggi non più esistente; la porta, risalente al 1186 ed opera di Bonanno Pisano, è realizzata con formelle bronzee raffiguranti scene bibliche, che richiamano quelle musive interne.
Un secondo ingresso al duomo, posto a tramontana, avviene da una porta in bronzo, scolpita nel 1179 da Barisano da Trani, in cui vengono rappresentate figure di santi ed evangelisti.
Ma al di là dell’enorme valore artistico e architettonico del monumento, vale lo straordinario effetto dei mosaici sul credente. Il fedele guarda il Cristo Pantocratore, guarda il celebrante e il popolo che partecipa; ma prima ancora si sente guardato dalle figure dei mosaici che gli sembrano scendere dalle pareti e partecipare all’azione liturgica[1].
Ed è questa sensazione per la quale si percepisce il duomo come costruito più con la luce che con la pietra, insieme allo straordinario effetto di riflessione dei mosaici in oro, che fa davvero unico questo tempio della Cristianità.
Il progetto illuminotecnico
Il duomo di Monreale è stato costruito per essere fruito alla luce naturale, integrata da ceri sostenuti da candelabri e, probabilmente, da apparecchi sospesi ottenuti dalla riunione in gruppi di lucerne a olio [2].
Possiamo solo immaginare l’emozione che tale illuminazione doveva suscitare sul visitatore: dalla presenza di ombre creatrici proprie della luce naturale, alla variazione del colore dei mosaici a fondo oro colpite dalla luce naturale o da quelle delle candele.
Effetti evocati consapevolmente, se si considera che lo stesso luogo di fondazione della basilica monrealese non risulta casuale, ma legato all’andamento della luce solare.
La luce solare fu interpretata, a suo tempo, come un codice di decifrazione del divino, definito nel suo complesso come ierofania, cioè manifestazione del sacro.
Il duomo di Monreale è infatti allineato astronomicamente, all’alba del solstizio estivo e al tramonto del solstizio invernale, con la cattedrale di Palermo e con la chiesa di S. Giovanni degli Eremiti, che costituiscono le due architetture fondamentali del tessuto chiesastico della Palermo normanna [3].
Malgrado queste suggestive considerazioni, è comunque necessario disporre all’interno del duomo di una corretta illuminazione artificiale al fine di:
- soddisfare le esigenze legate alle diverse celebrazioni liturgiche;
- consentire l’uso del duomo anche in ore serali;
- valorizzare le visite museali.
Evidentemente l’illuminazione artificiale doveva essere “altra” rispetto alla illuminazione naturale, doveva cioè plasmare all’interno del duomo una nuova dimensione della luce, un diverso modo di modellare gli spazi, creando nuove suggestioni e modi di percezione e fruizione del monumento.
Lo studio dell’illuminazione artificiale del duomo non poteva intanto prescindere dalla presenza di vincoli oggettivi e dalle necessità esplicitate dalla committenza; i principali dei quali sono stati:
- l’assoluta necessità di rispettare il monumento, che per la sua unicità storico-architettonica e artistica riveste un ruolo di riferimento per l’intero panorama culturale internazionale, sia nei paramenti esterni che interni, non prevedendo innesti impiantistici invasivi;
- la necessità di ridurre, per quanto possibile, l’impatto visivo dei corpi illuminanti e limitare nel contempo fastidiosi fenomeni di abbagliamento;
- la polifunzionalità del monumento: il duomo viene fruito oltre che per le celebrazioni liturgiche, anche per finalità culturali e scientifiche; attività tutte soggette a normativa generale e specifica di settore;
- necessità di vincolare, per il principio di precauzione, le prestazioni dell’impianto di illuminazione a quanto previsto dalla norma UNI 10829, sul possibile degrado dei paramenti musivi;
- la limitazione alla realizzazione dell’impianto di illuminazione dell’interno del Duomo, non comprendendo, in questa prima fase per motivi economici, le Cappelle, il Tesoro, i servizi generali, le scale ed i percorsi visite alle terrazze, l’illuminazione esterna.
Le specifiche che la committenza ha inteso esplicitare riguardano sostanzialmente:
- la valorizzazione del patrimonio esistente all’interno del Duomo (principalmente i mosaici) attraverso una più corretta illuminazione, migliorando altresì le condizioni di sicurezza generali dell’impianto elettrico e rispettandone nel contempo la funzione cultuale;
- la possibilità di modulare l’illuminazione in relazione all’uso del monumento e alle diverse celebrazioni liturgiche;
- la necessità di creare un’illuminazione d’accento per l’abside centrale del Pantocratore e per quelle laterali dei Santi Pietro e Paolo;
- la necessità di consentire l’uso adeguato del Duomo anche in ore serali;
- l’illuminazione adeguata dell’area destinata ai fedeli per consentire il compito visivo relativo alla lettura di testi;
- la necessità di consentire una lettura complessiva del ciclo musivo, anche per scopi scientifici e di ricerca;
- la necessità di consentire un uso specifico e indipendente delle navate laterali;
- la necessità che il sistema di gestione dei diversi scenari sia affidabile, semplice e che risulti comunque possibile, in caso di avaria del sistema stesso, un controllo manuale sui singoli circuiti in cui risulta suddiviso l’impianto d’illuminazione.
Nell’esame di tali problemi si è avuta la collaborazione di liturgisti, di uno storico dell’arte, la consulenza ed il continuo supporto della Soprintendenza ai BB.CC.AA. di Palermo.
A questo punto si ritiene doveroso ricordare la generosa sponsorizzazione della Philips Lighting Italiana che ha donato tutti proiettori necessari e data tutta la sua disponibilità tecnica per la ricerca della tipologia di proiettore da adottare, essendosi fin dall’inizio orientati sulla scelta di un solo tipo di proiettore in modo da semplificare al massimo le opere di manutenzione e ricambio.
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Fig. 1 - Proiettore Philips
Soprano MCN690 |
La scelta è caduta sul proiettore Philips Soprano MCN690, fornito ove occorre di accessori per effettuare il controllo dei fasci luminosi, vedi Fig. 1.
In dipendenza del fatto che gran parte delle superfici da illuminare sono a fondo oro, come sorgente si è scelta una lampada a ioduri metallici compatta la CDM-T Master Colour da 70 e 150W con temperatura di colore T di 3000 K e indice di resa cromatica Ra da 81 a 85.
L’impiego di queste sorgenti luminose risulta vantaggioso per tutta una serie di elementi:
- riducono l’emissione di onde elettromagnetiche ultraviolette;
- hanno una vita media al 50% di 12.000 ore;
- hanno una elevata efficienza luminosa pari a 93-95 lm/W, che consente di ridurre sensibilmente i costi di esercizio.
I proiettori orientabili sono dotati di unità elettrica integrata e riflettori in alluminio focalizzabili da 6°a 60°, di frontali protettivi in vetro temperato per la salvaguardia dalla polvere e per la sicurezza.
In considerazione delle particolarità architettoniche presentate dal Duomo: assenza di cornici aggettanti nella navata centrale ed in quelle laterali, peculiare posizione di alcune finestre del transetto nei riguardi degli archi trionfali, e di una preesistente situazione impiantistica, le fasi illuminotecnica ed impiantistica sono state fortemente correlate tra loro.
Non era possibile infatti un corretto studio della luce che prescindesse dall’effettiva possibilità di posa dei proiettori, o peggio limitasse le prestazioni dell’impianto alle più convenienti, da un punto di vista impiantistico, condizioni di posa dei proiettori stessi.
Quindi la fase iniziale di indagine, e come si vedrà non solo questa, è stata caratterizzata dalla ricerca della migliore integrazione delle esigenze illuminotecniche con quelle impiantistiche.
L’iter progettuale è stato pertanto caratterizzato da questa continua correlazione tra aspetto illuminotecnico e impiantistico; in modo difforme da quello che, purtroppo, è prassi diffusa e cioè di separare lo studio della luce da quello dell’impianto elettrico, condizione destinata spesso a creare, in determinati contesti, criticità nelle fasi di progettazione e realizzazione[4].
In una prima fase si è proceduto a simulazioni a mezzo di software specialistico che hanno suscitato perplessità e suggerito, considerate le particolari difficoltà che si presentano nell’illuminazione dei mosaici, la necessità di un approfondimento sperimentale . L’illuminazione dei mosaici a pasta vitrea o dorate è infatti complicata dal fatto che questi non costituiscono superfici sostanzialmente diffondenti o tantomeno lambertiane. La tecnica costruttiva musiva, definita gemstones faceting e che dà all’opera quella particolare brillantezza con un effetto di movimento della luce, prevede la disposizione delle tessere secondo un orientamento variabile per cui ognuna di esse riflette la propria componente speculare in direzione diversa[5].
I risultati di una prima prova sperimentale condotta in una zona del Duomo, limitata ma significativa per le particolarità cromatiche e di posa delle tessere dei mosaici, hanno infatti evidenziato da una parte i limiti del modello impiegato per la simulazione, e peraltro, in considerazione delle singolari condizioni di riflessione dei mosaici difficilmente simulabili, consigliato per la fase esecutiva del progetto un approccio di tipo solo sperimentale.
Per pervenire alla configurazione definitiva del sistema di illuminazione del pavimento della navata centrale, del presbiterio, dei soffitti della navata centrale e delle navate laterali, dei mosaici è stato necessario condurre una lunga serie di prove sperimentali di complessità e impegno crescenti che hanno comportato una dilatazione dei tempi di esecuzione, anche per le notevoli difficoltà di accedere alle soglie interne delle finestre e per altre particolarità architettoniche del Duomo.
Irisultati delle prove sperimentali, qualitative e quantitative sui livelli di illuminamento, hanno consentito la messa a punto dei parametri illuminotecnici specifici relativi ai mosaici ai fini della verifica prestazionale complessiva e finale del sistema di illuminazione.
Nella fase di realizzazione dell’impianto è stato necessario affinare e integrare, talvolta in modo significativo, le scelte del progetto. Sono stati infatti collocati nuovi proiettori: per accentuare maggiormente la figura del Pantocratore, per potenziare l’illuminazione del presbiterio, per uniformare l’illuminazione dei mosaici nelle navate laterali, per uniformare l’illuminazione dei mosaici delle absidi laterali e per valorizzare la grande finestra istoriata sul portale principale d’ingresso.
Il preciso puntamento dei proiettori, avvenuto con l’impiego di laser, e la conseguente valutazione degli effetti ottenuti, ha consigliato la rimodulazione della posizione di alcuni di essi per uniformare in generale il livello di illuminamento ottenuto, in particolare nella condizione di tutto acceso.
I proiettori sono stati pertanto collocati definitivamente, vedi Figg. 2 e 3 - planimetria e sezione, in corrispondenza delle finestre della navata centrale, delle navate laterali, del transetto e del presbiterio; quindi in corrispondenza dei pulvini delle colonne della navata centrale, delle cornici del transetto e del presbiterio, sull’organo tramite una struttura di supporto in acciaio, dietro l’altare maggiore su un castelletto esistente e da una terrazza esterna, mediante una struttura di sostegno in acciaio esistente, per l’illuminazione della grande finestra istoriata sul portale principale di ingresso.
Il risultato è un’illuminazione senza ombre, uniforme, moderata, che fa splendere i mosaici a fondo oro senza schiacciarli, cosa che si verificherebbe con valori di illuminamento elevati e comunque eccedenti i limiti indicati, vedi Figg. 4, 5, 6 e 7
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Fig. 2 - Planimetria del Duomo con indicate le posizioni dei proiettori
e la distribuzione delle isolux nella navata centrale. |
VALORI D’ILLUMINAMENTO ORIZZONTALE (Lux)
Zona di misurazione | EMAX | EMIN | Em | EMIN/ Em |
Navata Centrale | 80 | 40 | 54 | 0.74 |
Presbiterio | 200 | 105 | 56 | 0.67 |
Mensa | 240 |
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Altare Pantocratore | 120 |
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Navata laterale destra | 26 | 14 | 20 | 0.7 |
Navata laterale sinistra | 24 | 14 | 18 | 0.77 |
Abside S. Pietro | 55 | 25 | 39 | 0.64 |
Abside S. Paolo | 60 | 28 | 42 | 0.66 |
VALORI D’ILLUMINAMENTO VERTICALE (Lux)
Zona di misurazione | EMAX |
Mosaici abside Pantocratore | 150 |
Mosaici parietali navata centrale | 120 |
Mosaici parietali navata laterale destra | 60 |
Mosaici parietali navata laterale sinistra | 60 |
Mosaici abside S. Pietro | 150 |
Mosaici abside S. Paolo | 150 |
A titolo esemplificativo sempre nelle Figg. 2 e 3 sono mostrate le curve isolux in corrispondenza di due superfici di calcolo: la prima per il pavimento della navata centrale ad un’altezza di 0,85 m, la seconda in adiacenza ai mosaici parietali della navata centrale; risultati ottenuti da una simulazione successiva alla fase di progetto e nella configurazione effettiva dei corpi illuminanti: posizione fisica e geometria del puntamento.
I valori di illuminamento rilevati, vedi Tab. 1, sono coerenti con le specifiche di progetto e, con qualche approssimazione, con quanto ottenuto dalle simulazioni ex-post alla fase sperimentale ed a quelle a impianto eseguito.
L’impianto di illuminazione rimane suddiviso in 14 circuiti indipendenti che risultano protetti e comandabili singolarmente: 1-Soffitto navata centrale; 2-Mosaici navata centrale; 3- Mosaici e soffitti navate laterali; 4-Mosaici e soffitti navata dx; 5-Mosaici e soffitti navata sn; 6-Pavimento Presbiterio; 7-Mosaici laterali transetti; 8-Mosaici frontali transetti; 9-Catino absidale e Pantocratore; 10-Mosaici e altare S. Paolo; 11-Mosaici e altare S. Pietro; 12-Soffitti transetti e Presbiterio; 13-Pavimento altare; 14-Pavimento navata centrale.
I circuiti previsti nel progetto erano in numero di 13; nel corso dei lavori è risultato possibile l’uso di un circuito, del vecchio impianto esistente, che ha consentito l’alimentazione esclusiva dei proiettori installati sui pulvini e destinati all’illuminazione del pavimento della navata centrale.
Questo ha consentito di migliorare sensibilmente la flessibilità dell’impianto di illuminazione, consentendo l’attivazione di nuovi e diversi scenari.
Questi circuiti possono essere attivati singolarmente o variamente combinati in scenari prestabiliti fino ad un massimo di 15.
Per gli scenari in particolare sono previste le seguenti possibilità: I-Liturgia solenne; II-Liturgia festiva e matrimoni; III-Liturgia feriale; IV-Liturgia della parola e conferenze; V-Pantocratore e altari S. Pietro e S. Paolo; VI-Navata laterale dx; VII-Navata laterale sn; VIII-Transetti e abside; IX-Aula e navate laterali; X-Soffitti; XI-Mosaici; XII-Pavimenti; XIII-Concerto d’organo; XIV-Concerto d’orchestra; XV-Visita turistica.
Risulta possibile la contemporanea accensione di vari circuiti e/o scenari.
L’attivazione dei singoli circuiti e dei diversi scenari previsti, è gestita da un pannello sinottico dedicato o da una postazione PC locale o remota impiegando un “sistema intelligente” di nuova concezione, che impiega lo standard konnex.
L’illuminazione di sicurezza è affidata alle 11 appliques in bronzo disposte lungo le pareti perimetrali del Duomo e dotate ognuna di 5 lampade a incandescenza da 40W.
Le appliques sono suddivise in due circuiti indipendenti e alimentate dal gruppo di continuità ubicato in zona protetta, la cui autonomia è largamente superiore alla minima prevista per locali di pubblico spettacolo.
Le prestazioni dell’impianto d’illuminazione di sicurezza sono perfettamente conformi a quanto previsto dalla norma generale impianti e nello specifico a quanto previsto dalla norma CE1 64-15.
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| Fig. 4/a - Illuminazione naturale della navata centrale |
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| Fig. 4/b - Illuminazione artificiale della navata centrale |
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| Fig. 7 - Illuminazione del soffitto della crociera |
Il progetto elettrico Il progetto elettrico prende le mosse dalla considerazione di una serie di elementi:
-classificazione del luogo ai fini della sicurezza;
-acquisizione dei risultati di due indagini recenti, sullo stato degli impianti elettrici nel complesso monumentale, commissionate dalla Fabbriceria del Duomo;
-puntuale documentazione sullo stato di fatto dell’impianto elettrico nel suo complesso, integrando le indagini di cui al punto precedente ed estendendo i controlli anche alla rimanente parte dell’impianto che rimane allo stato originario.
-valutazione della possibilità di riutilizzare parti di impianto, in particolare le condutture originariamente posate sui mosaici e sulle cornici, di cui non si pensa di tentare la dismissione per il fondato timore di danneggiare le tessere.
L’indagine sullo stato e sulla consistenza dell’impianto elettrico e di illuminazione esistente, ha evidenziato sia una condizione di diffuso degrado dell’installazione che l’esistenza di situazioni non regolari e potenzialmente pericolose.
I maggiori problemi che è stato necessario risolvere nella previsione dell’impianto elettrico, sono sostanzialmente riconducibili alla difficoltà di integrare, al meglio, nel monumento tutta una serie di prescrizioni normative relative alla classificazione e all’uso del Duomo:
- luoghi a maggior rischio in caso di incendio;
- locali di pubblico spettacolo;
- norma CEI 64-15 “Impianti elettrici negli edifici pregevoli per rilevanza storica e/o artistica”;
e al fatto che l’intervento riguarda solo una parte dell’intero impianto esistente.
A tale riguardo si possono citare:
1. la necessità di dotare il Duomo dell’illuminazione di sicurezza (prima non esistente);
2. l’impossibilità di sostituire le condutture posate a vista all’interno del Duomo, installate nella precedente realizzazione;
3. la necessità di disporre di apparecchi illuminanti con grado di protezione minimo IP 40, se installati in zona di rispetto da materiale combustibile.
Per quanto riguarda il primo punto è stato condotto uno studio per accertare la possibilità di utilizzare le appliques in bronzo esistenti, installate lungo il perimetro della Basilica, come sorgenti di illuminazione di sicurezza. La soluzione scelta prevede la sostituzione dei vecchi portalampada con altri in materiale termoplastico autoestinguente ammessi al regime di marchio IMQ e conformi alle norme EN 60598, IEC 695-2-1.
Per quanto riguarda le condutture, non rimovibili, posate a parete, costituite da cavi multipolari dotati di conduttore di protezione, installati singolarmente o in strato di due cavi, ne è stata comunque ipotizzata la riutilizzazione e nel contempo, potendo disporre solo di un campione limitato, sono state eseguite le prove di non propagazione della fiamma presso un laboratorio accreditato. Il buono stato di conservazione dei cavi, il superamento delle prove di non propagazione della fiamma, il ridotto carico elettrico (meno del 50% di quello precedente), l’uso di componenti di percorso metallici (cassette di derivazione e pressacavi), le derivazioni eseguite con cavi per locali a lento abbandono, la protezione dei circuiti con interruttori magnetotermici differenziali (tipo A) con sensibilità di 30mA, ne hanno confortato la riutilizzazione, ciò anche per non privare l’impianto di illuminazione del Duomo di importanti posizionamenti dei proiettori.
I proiettori adoperati, adatti per la posa su superfici normalmente infiammabili, hanno un grado di protezione IP20. La necessità di posarli in zona di rispetto, da materiale combustibile, e l’opportunità di conservare, per motivi estetici e manutentivi, la stessa tipologia di proiettori, hanno consigliato Philips ad adottare una soluzione custom per il Duomo, che prevede l’adozione di pannelli microforati in grado di assicurare il richiesto grado di protezione IP40.
Per la gestione dell’impianto è stato utilizzato un software dedicato di supervisione, implementato, tramite una interfaccia USB installata nello stesso quadro di distribuzione nello scomparto destinato ad ospitare le apparecchiature di controllo, che consente sia la programmazione dei diversi scenari, sia la corrispondente visualizzazione delle relative schermate planimetriche.
Per facilitare l’approccio “friendly” a tutto il personale di servizio, è stato inoltre predisposto, insieme al pannello sinottico di comando manuale, un pannello serigrafato con la planimetria del Duomo in cui sia possibile visualizzare, tramite dei led colorati, le parti illuminate del Duomo: mosaici, soffitti, pavimenti, con possibilità di comando manuale.
Nell’ambito della realizzazione dell’impianto elettrico si è inoltre avuta la sponsorizzazione di una parte delle opere da parte di Sonepar Italia.
Gli autori desiderano ringraziare vivamente l’Arch. Leandra Battaglia che ha curato la grafica di progetto e ha fornito la sua collaborazione per le illustrazioni dei risultati sperimentali.
Bibliografia
[1] Mons. Cataldo Naro “I mosaici di Monreale come esperienza di grazia” dall’Introduzione alla ristampa del volume “il Duomo di Monreale illustrato e riportato in tavole cromolitografiche” dell’Abate Domenico Benedetto Gravina Palermo 1869 – Edizioni Lussografica Caltanissetta 2007.
[2] P.Palladino “Manuale di illuminazione” Luoghi di culto (P. Urbano) - Tecniche nuove editore 2005.
[3] A.A. Belfiore-A. Di Bennardo-G. Schirò-C.Scordato “ Il duomo di Monreale” Architettura di luce e icona - Abadir Editore 2004.
[4] V. Cataliotti – G. Morana “Impianti elettrici di illuminazione” - Dario Flaccovio Editore Palermo 2010
[5] I. Roselli-P.Testa “Influenza dell’illuminazione sulla corretta osservazione di mosaici” - Luce 4/200
