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Le più antiche prove archeologiche dell'uso di vetri alle finestre risalgono all'antica Roma, e più precisamente agli scavi archeologici di Pompei ed Ercolano: gli edifici termali più ricchi (e forse perfino alcune domus e ville di famiglie particolarmente facoltose) erano infatti dotati di ampie finestrature protette da spesse lastre di vetro traslucido montate su primitivi telai in legno, metallo o ceramica (questi ultimi ovviamente fissi, cioè non apribili).
Queste lastre, di piccole dimensioni, erano ottenute colando il vetro su un piano, e perciò contenevano moltissime bolle e impurità: anche se lasciavano passare la luce del sole, non era quindi possibile vedere all'esterno.
Durante il Medioevo, e in particolare con la diffusione dello stile gotico (che, liberando la parete dalla sua funzione portante, rendeva possibile l'uso di ampie finestre a polifora) questa tecnologia venne riscoperta e notevolmente perfezionata. Tutte le chiese principali vennero infatti dotate di grandi rosoni e finestre abbellite da ampie vetrate policrome formate da sottili lastre di vetro colorato tenute in posizione da listelli di piombo: si parla quindi di vetri piombati.
Tuttavia, date le loro notevoli dimensioni e il loro grande peso, queste vetrate non erano apribili, e per non essere danneggiate dal vento richiedevano un'elaborata struttura portante di montanti e traversi in ferro saldamente infissi nella muratura.
Il repertorio figurativo riguardava sia soggetti di origine sacra, come immagini di santi ed episodi della vita di Cristo, della Vergine e dei profeti; che profani, come i segni zodiacali, le stagioni, i mesi dell'anno, le lavorazioni artigianali o agricole e i blasoni araldici dei signori del luogo e/o degli eventuali donatori.
A partire dal XV-XVI secolo, i vetri piombati cominciarono a diffondersi anche nelle case più ricche e nei palazzi gentilizi: troviamo quindi semplici vetrate formate da lastrine traslucide o trasparenti di forma quadrata, romboidale o rettangolare, motivi geometrici e floreali, e infine blasoni e imprese araldiche.
Più recentemente, durante il periodo liberty e nell'Art Decò, le vetrate assunsero particolare importanza nella decorazione di edifici, verande, stazioni ferroviarie e/o della metropolitana, e anche di lussuosi transatlantici come il Titanic.
I soggetti prevalenti sono di origine geometrica o floreale, e i vetri piombati vengono utilizzati per tamponare porte, finestre, vetrine di caffè o negozi e perfino intere cupole e serre: a metà Ottocento era stato infatti inaugurato il primo edificio interamente vetrato, il celebre Crystal Palace di Londra, sede della Prima Esposizione Universale (Expo) della storia.
I vetri piombati possono assumere diversi aspetti in base a vari fattori: la complessità del motivo rappresentato (complesse scene figurative, motivi floreali o semplici piombature rettangolari o a losanga), all'uso di vetri colorati e/o trasparenti, e infine alla tecnica di esecuzione dei singoli elementi.
Quest'ultimo aspetto in particolare è assai importante, perché la tecnica di esecuzione delle lastrine non solo influenza direttamente l'aspetto finale della vetrata, ma, combinando adeguatamente le varie tipologie di elementi-base, amplia notevolmente le possibilità espressive di quest'arte.
La tecnica di base è ovviamente la soffiatura, che tuttavia può subire alcune varianti.
Secondo il procedimento più diffuso, il maestro vetraio provvedeva a sagomare un cilindro simile a un tubo, che, ancora malleabile, veniva tagliato su un lato e disteso su un piano. Il risultato era una lastrina trasparente molto sottile, di piccole dimensioni, forma irregolare e spesso con difetti evidenti come uno spessore irregolare o la presenza di bolle: infatti, dato l'alto numero di elementi necessari per l'assemblaggio di una singola vetrata, per essere redditizia la produzione doveva essere molto veloce e non troppo accurata.
Una variante permette invece di ottenere i cosiddetti vetri a rulli, costituiti da piccoli dischi di spessore irregolare (spesso maggiore rispetto alle normali lastrine), non trasparenti e con un diametro compreso generalmente tra i 6 e i 12 cm.In questo caso la forma di partenza è infatti una bolla (simile a quella necessaria per ottenere ad esempio un vaso) dalle dimensioni opportune, che una volta sagomata veniva appiattita su un piano, staccata dalla canna del soffiatore e lasciata raffreddare: i dischi così prodotti sono quindi facilmente riconoscibili per il piccolo incavo centrale vagamente simile a un ombelico, dovuto proprio alla presenza della canna del soffiatore.
Naturalmente, il vetro utilizzato nelle vetrate decorative può essere trasparente oppure traslucido (cioè in grado di far passare la luce ma di non consentire la visione delle immagini esterne), incolore o trasparente, dorato o trattato con la tecnica della grisaille.
In generale, un vetro molto sottile e privo di difetti è trasparente, mentre uno più spesso è traslucido; la presenza di difetti tende invece a distorcere notevolmente le immagini visibili in trasparenza.
Per colorare un vetro, è inoltre necessario miscelare alle materie prime (generalmente costituite da sabbia silicea, minerali quarzosi e/o calcarei e infine un fondente come natron, soda o potassa) dei coloranti di origine minerale: ossidi di manganese per il vetro perfettamente incolore (il colore naturale di questo materiale è infatti azzurrino-verdastro); rame, ferro e cobalto per il verde, il blu, il giallo, il rosso, il viola e il marrone.
Il vetro dorato si ottiene invece con un procedimento molto simile a quello utilizzato per i mosaici, e cioè semplicemente inserendo una sottilissima foglia d'oro tra due lastrine di vetro incolore.
La grisaille è infine una particolare tecnica di pittura che consente di ottenere decorazioni geometriche o figurative su una singola lastra di vetro tramite la stesura a pennello di una speciale vernice di polvere di vetro e ossido di ferro o rame che, una volta riscaldata, diventa parte integrante del vetro.
Una volta pronti gli elementi vetrati, era necessario assemblarli correttamente a comporre la vetrata desiderata.
Nel caso degli esemplari con elementi figurativi, per prima cosa si realizzava un cartone in scala 1:1 sulla base del bozzetto preparatorio, decidendo anche la posizione dei listelli di piombo, di solito coincidenti con i contorni delle figure o di loro singole parti (come il volto, le mani e la veste).
Si passava quindi al taglio dei tasselli di vetro: nel caso dei semplici vetri piombati si trattava semplicemente di regolarizzare i contorni delle varie lastrine, mentre nelle complesse vetrate figurative il vetro veniva tagliato seguendo sagome prefissate ricavate dal cartone. Eventuali difetti di taglio venivano regolarizzati con lime e polveri abrasive.
A questo punto tasselli di vetro venivano inseriti entro regoli di piombo appositamente predisposti, riempiendo le intercapedini residue con un composto pastoso per impedire il movimento e l'eventuale sfilamento dei vetri; e le intersezioni tra i listelli venivano infine saldamente fissate tramite saldatura.
Nel caso di vetrate particolarmente estese, era inoltre predisposta una struttura di rinforzo e sostegno in elementi di ferro.
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