布鲁涅列斯奇是意大利文艺复兴早期最著名的建筑家，他开创了文艺复兴时代建筑的新风格，因此，美术史上称他为近代建筑天才的革新家和奠基人。

布鲁涅列斯奇的建筑艺术特点是善于汲取古代罗马希腊建筑的精华，采用柱式，空间开阔，比例和谐。

他的才华和建筑谋略突出表现在他的最杰出的建造：《佛罗伦萨圣玛利亚大教堂》(又称《佛罗伦萨主教堂》或《花圣母大教堂》)的圆屋顶。

这座大教堂最早是由建筑家阿尔诺福·迪·卡姆比大约在1295年开始兴建，由建筑家乔托、安德烈·彼萨诺等人于1367年基本修建完毕，这些建筑家都曾下决心把它修成“人类技艺所能想象的最宏伟、最壮丽的大厦”。这座大教堂型制大体仍是拉丁十字式的，但它把东部歌坛设计成近似集中式，这就需巨大的屋宇来覆盖。布鲁涅列斯奇是第一个采用穹窿顶来建造佛罗伦萨圣玛利亚大教堂屋顶的建筑家。

1420年，佛罗伦萨共和国政府对这项圆屋顶工程的委托采取了招标方式，当时法、英、德的建筑家参加了投标的竞争，由于布涅列斯奇的设计方案科学、宏伟，他获得了这项工程的委托。

布鲁涅列斯奇为了突出宏伟的穹窿顶，砌了高达12米的八角形鼓座，鼓墙的厚度为4.9米，要把这样空前未有的庞大圆屋顶修盖在鼓座上，其关健问题要最大限度地减轻穹顶的重量，降低它的对鼓座墙垣的压力。

布鲁涅列斯奇采取了两条有效措施来减轻圆屋顶的重量。一是运用骨架券结构，穹窿用矢状轮廓，大致是双圆心的，将八根主要沿端椽木用于承重，这样构成了骨架体系的基础，骨架体系则保证了结构的硬座，八根沿端椽木分布在八面体的八个角落里，再用石环将八个角落衔接起来;二是采用内外两层壳的空心圆顶结构，内层壳较厚承担重荷，外层壳较薄用于遮蔽风雨。这两条措施吸取了古罗马式和歌特式的经验，然而它却是全新的创造，正如一位苏联建筑史家所说，他的建筑设计是把传统和革新结合在一起，人们一方面看到他建筑设计是“前所未见”，另一方面又根深蒂固地同过去的传统紧密联系。

由于这项圆屋顶工程空前艰巨复杂，当布涅列斯奇在专家会议上提出其方案时，一家建筑学家认为他是一个疯子。施工开始后，他满怀信心，亲自参加了整个施工，他领导的施工也是一个伟大贡献，他为施工创造了一种垂直运输机械，用1头牛可顶12头牛工作。1431年完成圆屋顶，到1470年完成彩光塔为止，历时50载。当彩光塔完成之际，这位卓越的建筑家与世长辞，终年65岁。

佛罗伦萨大教堂的圆屋顶是世界上最大的不用支撑的圆屋顶之一，人们称颂它是欧洲建筑史上空前的杰作。

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