La coupole de Santa Maria del Fiore, également connue sous le nom de coupole de Brunelleschi ou coupole du Dôme de Florence, a été élevée de 1420 à 1436 au-dessus du transept de la cathédrale Santa Maria del Fiore à Florence. C'était à l'époque le plus grand dôme du monde depuis l'Empire romain [ 1 ], et il est toujours considéré comme le plus grand dôme jamais réalisé en maçonnerie [ 2 ]. Il a été conçu, dessiné et construit par Filippo Brunelleschi, qui a inauguré avec cette œuvre la Renaissance italienne et florentine en architecture [ 3 ]. Elle est considérée comme l'une des constructions les plus importantes construites en Europe depuis l'époque romaine, en raison de son importance fondatrice dans le développement ultérieur de l'architecture et de la construction modernes [ 4 ] [ 5 ].

Le dôme n'est pas hémisphérique, mais est composé de huit faces ou panneaux pointus, recouverts de tuiles d'argile rouge et bordés de huit nervures de pierre blanche. L'ensemble de la structure repose sur un tambour octogonal, percé de huit oculi pour l'éclairage intérieur. Les nervures convergent vers un anneau octogonal sommital, couronné d'une lanterne qui contribue à laisser entrer la lumière. La structure interne de la coupole est composée de deux coques, l'une intérieure et l'autre extérieure, construites en briques disposées en chevrons. Elles sont reliées entre elles par une grille interne formée de nervures et de veines, qui soutient le dôme et contribue à sa stabilité. L'espace entre les deux calottes forme un espace par lequel on monte jusqu'à la lanterne [ 6 ]. L'extérieur du tambour est recouvert de marbre polychrome et d'une balustrade incomplète qui n'a été construite que sur un des huit côtés. La face intérieure de la coupole est décorée de fresques et de peintures à la détrempe représentant le Jugement dernier [ 7 ].

Les proportions de l’ensemble sont monumentales. La hauteur maximale du dôme est de 116,50 m, le diamètre maximal de la coque intérieure de 45,50 m et celui de la coque extérieure est de 54,80 m. La base des impostes est à 55 m du sol. Le tambour, haut de 13 m et large de 43 m, est situé à 54 m du sol [ 8 ]. La calotte intérieure a une épaisseur à sa base de 2,20 m, qui diminue jusqu'à 2 m au sommet, tandis que la calotte extérieure a une épaisseur qui augmente de 1 m à 0,40 m. L'anneau de fermeture supérieur du dôme se trouve à 86,70 m au-dessus du sol [ 6 ]. La lanterne mesure 6 m de diamètre et 21 m de haut. Les panneaux trapézoïdaux mesurent 17,50 m de longueur et ont une hauteur de 32,65 m [ 6 ]. Le poids total estimé du dôme est d'environ 30 000 tonnes [ 9 ] et on estime que plus de 4 millions de briques ont été nécessaires à sa construction [ 10 ].

Ses dimensions énormes ont rendu non viables les méthodes de construction traditionnelles utilisant des coffrages, ce qui a donné lieu plus tard à des spéculations sur les théories concernant les techniques de construction utilisées. Brunelleschi n'a laissé aucune trace de dessins, modèles ou esquisses qui renseigneraient sur la procédure utilisée dans la construction de la coupole [ 11 ].

La construction du dôme a duré 16 ans, de 1420 à 1436 [ 14 ]. La construction de la lanterne a commencé en 1446 [ 15 ] et s'est terminée en 1461 [ 16 ]. Le revêtement extérieur du tambour a été réalisé entre 1512 et 1515 [ 17 ], et la décoration picturale de l'intérieur du dôme a duré de 1572 à 1579 [ 18 ].

En 1982, le centre historique de Florence, y compris la cathédrale Santa Maria del Fiore et son dôme, a été déclaré site du patrimoine mondial par l'UNESCO [ 19 ].