El cuerpo intermedio

El cuerpo intermedio que conecta el pronaos con la cella está construido en opera latericia, y consta de dos grandes machones adosados a la cella. Los machones flanquean el paso de acceso a la rotonda, que es la prolongación de la nave central del pronaos. Por otra parte, entre los machones y la cella queda un espacio residual en el que se ubican dos escaleras de acceso a la parte superior de la cúpula.
Al exterior, la estructura tiene la misma altura del cilindro de la rotonda, y debía tener un revestimiento en estuco y mortero hoy desaparecido. Sobre este cuerpo existe un segundo frontón de ladrillo, de una altura mayor que la del pórtico de entrada, y que se preveía que se viera solo desde gran distancia. Las líneas de cornisa, que recorren el exterior de la rotonda marcando los pisos, continúan en este cuerpo sin solución de continuidad.
La diferencia de nivel entre los dos frontones ha hecho suponer que el pronaos estaba previsto de mayores dimensiones, con columnas de 50 pies de alto (14,80 m), mayores incluso que las del acceso norte del foro de Trajano. El proyecto hubo de ser modificado, al no poderse suministrar columnas de tan grandes dimensiones.

El interior de la rotonda

En el nivel inferior se abren ocho amplias exedras, de planta trapecial y semicircular alternativamente. Los nichos están enmarcados por un orden de pilastras y de columnas, con un entablamento corrido en todo el perímetro, excepto en las exedra del eje principal. En estas, cubiertas mediante bóvedas, el entablamento se interrumpe ya que las columnas intermedias no son necesarias. Entre las exedras, en los paños de muro intermedios, aparecen edículos con capialzados triangulares y circulares alternados.
En un segundo nivel, desde el entablamento hasta la imposta de la bóveda, hay una fila de ventanas. Estas ventanas, que abren a una galería superior, coinciden en vertical con los nichos y los edículos. La decoración romana original fue sustituida en el siglo XVIII por la que se puede ver actualmente, realizada probablemente entre los años 1747-1752. El sector sudoccidental ha sufrido varias restauraciones, no del todo apropiadas, que han alterado el aspecto inicial.
El pavimento de la rotonda es ligeramente convexo, con la parte central 30 cm más alta que el perímetro, para que la lluvia que entre por el óculo fluya hacia el canal situado en todo el perímetro. El revestimiento es de baldosas con un diseño de cuadrados en los que se inscriben alternativamente cuadrados y círculos más pequeños.

La cúpula

La cúpula está formada en el interior con cinco filas de casetones, que decrecen en tamaño hacia el centro, donde está perforada por un óculo de 9 m de diámetro. Dicha ventana circular permanece abierta, y por ella entra la luz, e incluso la lluvia; el pavimento del templo cuenta con desagües que la evacuan. El óculo estaba rodeado por una cornisa de bronce fijada a la cúpula en la última fila de casetones. Las oquedades en la fábrica sugieren que tanto los casetones como el espacio intermedio estaban forrados de bronce.

Al exterior, la cúpula arranca de una sobreelevación del muro, a 8,40 m por encima del arranque interior de la bóveda. Se encuentra articulada por medio de siete anillos superpuestos, el inferior de los cuales conserva todavía el revestimiento de mármol. El resto se encontraba cubierto por planchas de bronce dorado, hoy perdido a excepción del perímetro del óculo, todavía en el lugar. Las planchas de bronce fueron arrancadas en el año 663 por orden de Constante II, emperador de Bizancio, y se colocó una cubierta nueva de plomo en 735. Otro elemento que refuerza la idea de perfección es que la altura de la última cornisa segunda, donde arranca la bóveda, es justo la mitad de la altura desde el punto más alto de la bóveda al suelo, y curiosamente ésta coincide con el diámetro (pudiendo inscribir en el interior de la construcción una esfera completa perfecta).

La técnica constructiva

Las técnicas constructivas romanas han permitido a la cúpula resistir diecinueve siglos sin necesidad de reformas o refuerzos. Son varios los factores técnicos responsables de que la cúpula haya llegado hasta nuestros días en perfectas condiciones.

La cúpula es semiesférica, formada de hormigón con cascotes de tufo y escoria volcánica. Las partes externas de la cúpula se forraron con opera latericia. También se utilizaron ladrillos bipedales en capas horizontales, a modo de anillos.⁵ Estaba reforzada conformando un sistema de nervios (paralelos y meridianos, como muestra la forma de los casetones). Fue construida mediante sucesivos anillos concéntricos de hormigón, resultando una estructura autoportante, ya que al fraguar cada anillo, se puede desmontar el andamiaje y proceder a hormigonar el siguiente anillo. Por ello, el óculo no se “cae”, como pensó Brunelleschi cuando entró, ya que que en su época solo se utilizaban sistemas de construcción para cúpulas mediante dovelas apoyadas en cimbras de madera.

La cúpula se apoya sobre un grueso muro cilíndrico de opera latericia (hormigón con paredes de ladrillo), en la que se practicaron aberturas correspondiéndose con los tres niveles compositivos. En parte, estas aberturas eran funcionales, ya que conformaban las exedras, pero sobre todo eran estructurales, porque formaban una estructura interna de arcos de descarga. Estos arcos, resistentes y flexibles, forman un armazón que es visible en la pared trasera ahora que se ha perdido el revestimiento original. Choisy describe detalladamente este proceso constructivo.

En cuanto a la composición del hormigón romano, el cemento venía mezclado en pequeñas cantidades drenando de este modo el agua sobrante. En elhormigón moderno, cuanta más agua se emplea en el amasado, mayor es la porosidad una vez que el agua se evapora, reduciéndose la capacidad resistente. Así se conseguía eliminar parcial o totalmente las burbujas de aire que normalmente se forman durante el fraguado, confiriendo al material una resistencia notable. El hormigón se vertía en delgadas capas alternándolas con hiladas horizontales de piedra. Al ser colocado en pequeñas cantidades, se reduce la retracción del cemento, y por tanto la posibilidad de asientos o agrietamientos.

Por otra parte, se buscó reducir el peso de la cúpula por dos medios: aligerando los materiales (en lugar del travertino empleado en la cimentación, en la cúpula se utilizó piedra pómez), y reduciendo paulatinamente el espesor de la cáscara muraria hacia arriba (desde 5,90 m inicialmente hasta 1,50 m). Además, los nichos, galerías y ventanas practicadas en los muros, así como los casetones y el óculo de la bóveda, dispuestos entre los arcos principales, aligeran la construcción en las zonas de relleno