Vedendo la pianta del pre-Partenone vediamo come si tratta di un tempio periptero, che ancora risente della tradizione arcaica per la sua forma allungata (dovuta anche all’aggiunta di un secondo vano annesso alla cella, un luogo denominato partenos e che dava il nome a tutto l'edificio, anche se prima veniva chiamato ekatompeton). Il tempio evocava la soluzione adottata anche dal tempio di Atena Poliade di Pisistrato, ovvero il doppio porticato delle facciate ottenuto con l’accorciamento delle ante (che sono ridotte a una piccola sporgenza), che accresceva il senso di profondità spaziale del tempio. Il nuovo impianto del Partenone sembra ricordare quello precedente ma in realtà le soluzioni adottate sono differenti, innanzitutto tra il vecchio e il nuovo Partenone c'è di mezzo la costruzione del tempio di Zeus ad Olimpia, il quale rappresenta la conclusione dell'esperienza arcaiche e soprattutto è il tempio in cui si definisce con un rapporto numerico di equilibrio tra il lato corto e il lato lungo dell'edificio, con l'osservanza della regola che le colonne del lato lungo dovevano essere il doppio più uno rispetto a quelle della facciata. Anche qui questa regola viene osservata, infatti tempio è octastilo con otto colonne sulla facciata e diciassette sui lati lunghi; questa nuova sistemazione planimetrica viene ottenuta attraverso un ampliando verso nord aggiungendo due colonne (quindi si passa da sei a otto) e nello stesso tempo viene aggiunta una colonna sui lati.
Questo ampliamento verso nord era reso possibile dalla possibilità di spazio, perché verso sud lo spazio era occupato dalle mura meridionali, che per quanto Cimone avesse operato ad ampliare attraverso la costruzione del terrazzo, rimaneva sempre ristretto.
Lo stesso progressivo ampliamento viene realizzato anche per l'ambiente interno, infatti la fila di colonne d’innanzi al pronaos e all’opistodomo passa da quattro a sei, quindi l’interno diventa un anfiprostilo esastilo; mentre rimane invariato la distribuzione degli ambienti interni anche se le dimensioni sono cambiate in ampiezza.
Tutto questo ampiamento delle parti era motivata dall'idea di inserire all'interno della cella la grande statua di Atena pertenos, che aveva costruito Fidia, si tratta di una statua di straordinaria ricchezza, circa 19 metri, che era realizzata con la tecnica crisoelefantina, cioè una tecnica di creare una sorta di impalcatura che veniva ricoperto di oro e avorio.
L’architetto Ictino, attraverso la costruzione di questo tempio, si propone di costruire un tempio che si presentasse visto dall'angolo come una figura perfettamente cubica, resa possibile anche dal fatto che la disposizione delle colonne permetteva di vedere i lati dell’edificio perfettamente compatti; questo nelle epoche passate non era stato raggiunto a causa dei sistemi di proporzionamento scelti che non davano mai condizioni ottimali per raggiungere questo scopo. Ictino per fare ciò decide di utilizzare un sistema proporzionale che lega simultaneamente la larghezza, la lunghezza e l’altezza (cosa che non avveniva negli esempi precedenti); Ictino sceglie quindi un rapporto di 4:9 (ciò significa che il rapporto tra lato lungo e corto deve essere di 1:2,24), con questo sistema proporzionale si riesce ad ottenere questa percezione di due lati con una peristasi perfettamente compatta, cioè le colonne sembrano sovrapporsi le une sulle altre e viste lateralmente danno l'idea di una superficie continua (senza lasciar intravedere lo spazio vuoto tra le colonne); inoltre appare proporzionata anche la terza dimensione, infatti l’altezza del fronte è la metà del lato lungo (quindi tutta l’architettura è circoscritta in un quadrato). Si raggiunge, come abbiamo detto, questa compattezza della peristasi che esprime chiaramente la concezione dell’architettura dei greci, la quale forma un tutt’uno con la concezione scultorea (infatti le due forme d’arte erano scambievoli dal punto di vista concettuale); viene quindi costruito un tempio che segue le regola dettata dal tempio di Zeus ad Olimpia, ma che nello stesso tempo ottiene questa compattezza della peristasi (inoltre negli angoli, laddove manca la parete di fondo, data dalla cella e quindi tutto l’edificio è attraversato dal vestibolo, per rendere meno percepibile la percezione di spazio tra gli interassi si accorciano i due interassi angolari, ottenendo una doppia contrazione angolare, anche se la contrazione viene attenuata distribuendola negli interassi che precedono l’angolo) e soprattutto appare proporzionata anche la terza dimensione perché (come detto) l’altezza del fronte laterale è la metà del lato lungo, quindi tutta l’architettura risulta circoscrivibile in un quadrato. Come vediamo nella distribuzione dei caratteri architettonici viene dato un maggiore rilievo alla percezione dell’osservatore; mentre in precedenza il proporzionamento tra le parti era deciso da stili specifici ora si tiene conto dell’impatto che l’edificio può provocare all’osservatore, attraverso tutte le parti che formano l’edificio, gli elementi non sono solo funzionali al rispetto dell’ordine architettonico, ma sono anche disposti in maniera funzionale alla percezione dell’osservatore, nel caso delle sculture del soggetto rappresentato.
Altri elementi innovativi sono innanzitutto è evidente la scomparsa della tozzezza, infatti il rapporto tra il diametro di base e l’altezza è di 1:5,4 (risulta quindi piuttosto snella, il più snello che abbiamo incontrato); questo slancio frontale è accresciuto dalla presenza di un secondo giro di colonne che poggiano non direttamente sullo stilobate ma su due gradini che visti dall’esterno danno un maggiore slancio in altezza (anche se ci sono questi due gradini il rapporto rimane lo stesso), accresciuto anche dalle differenza di diametro di circa 6 cm. Nel capitello l’echino ormai a raggiunto un angolo di 45° e a perso la forma schiacciata, mentre la trabeazione è in rapporto armonico con l’altezza delle colonne perché l’altezza dell’architrave più la cornice è un terzo dell’altezza delle colonne (che diventa ormai il rapporto canonico, che non era mai stato raggiunto fino ad allora); in questo caso inoltre fregio e architrave sono della stessa altezza.
Durante il percorso nel colonnato attraverso gli interassi l’osservatore intravede le sculture che ornano tutto il naos (ma non solo) con il famoso fregio delle panatenee (realizzato da Fidia); si tratta di un nastro scolpito di 160 metri (in quanto avvolge tutto l’edificio). Ma questa zona interna è piuttosto buia perché l’ordinamento della trabeazione vede la mancanza della cornice, quindi il fregio toccava il tetto dell’edificio, quindi per consentire al visitatore di osservare in maniera migliore le sculture erano realizzate in maniera tale che la parte più bassa di queste erano più arretrate a differenza di quelle superiori che erano aggettanti (nulla di ciò era presente nel mondo arcaico, dove le sculture erano realizzate come un oggetto a se stante, senza che venisse considerato nell’insieme dell’edificio). Inoltre nelle sculture c’è una volontà narrativa perché raccontano tutte un episodio, così come accade nelle metope di tutti e quattro i lati, che raccontano quattro eventi legati alla storia mitologica greca (le metope del lato est del Partenone, sopra l'entrata principale, raffigurano la Gigantomachia, ovvero la lotta degli dei dell'Olimpo contro i Giganti; Sul lato ovest, le metope mostrano l'Amazzonomachia, la mitica battaglia degli Ateniesi contro le Amazzoni; le metope del lato sud mostrano la Centauromachia Tessala; sul lato nord del Partenone, le metope sono poco conservate, ma l'argomento sembra essere la Guerra di Troia). Anche i frontoni evocano degli episodi sull’origine di Atene, in quello est (che è anche quello principale) viene rappresentata la nascita di Atena dalla testa di Zeus (attraverso un colpo d’ascia da parte di Efesto); l’altro frontone rappresenta invece la contesa tra Poseidone e Atena per la protezione della città.
Questi elementi scultorei sono molto conosciuti in quanto molti si sono conservati, mentre altri gli conosciamo grazie ai disegni fatti negli anni, nonostante tutto quello che ha passato questo tempio (tra cui un bombardamento veneziano nel 1687). La conservazione di questi elementi scultorei si devono all’intervento di alcuni personaggi che o hanno fatto disegni dell’edificio e delle sculture (la fonte primaria sono i disegni di Carrey, Stuart e Levette) o hanno letteralmente portato via metope e altre parti scultoree (Lord Elgin ambasciatore inglese a Costantinopoli, che spedisce in Inghilterra 280 casse di reperti, inoltre chiede a Canova di restaurarle, il quale si rifiuta). Dopo la diffusione dei disegni o comunque di notizie sulla scultura greca e in particolare di Fidia, molti in Europa si incuriosirono e iniziano ad osservare i greci come modello di costruzione e di rappresentazione, si può dire che si diffonde una moda dei modelli greci ponendo le basi per il neoclassicismo.
Oltre alle presenza del fregio continuo il visitatore rimaneva impressionato anche dalla presenza di un soffitto a cassettoni di marmo con fiori gialli su sfondo blu (come ci descrive Pausania).
La compattezza esterna (cui si contrappone la snellezza delle colonne e la piccolezza dell’architrave) era rafforzata dal fatto che i corridori sono molto stretti (mentre sulla facciata il portico è largo), questo è anche determinato dal fatto che bisognava rispettare l'assialità dei muri della cella con la seconda e la quinta colonna del fronte.
L’altro elemento che abbiamo sottolineato è quello relativo alla distribuzione delle colonne della cella. Negli edifici precedenti, anche il pre-Partenone, le colonne interne attraversano l'intera lunghezza della cella, dividendo lo spazio in varie sezioni (ma servono anche come elementi di appoggio per le strutture sovrastanti); nel caso del Partenone le colonne vengono disposti in maniera tale da formare una sorta di U, creando intorno alla statua della dea quasi un baldacchino, un monoptero o una peristasi interna (sono degli elementi che servono ad esaltare la statua della dea).
Un discorso a parte meritano le correzioni ottiche, che qui si concentrano più che in qualunque altro tempio. Lo stilobate è inarcato di 6 cm sui lati corti e di 11 sui lati lunghi, questa curvatura si trasmette all'architrave, il fregio, il geison e al triangolo del frontone. Le colonne laterali, quelle soggette maggiormente alla luce o che comunque si devono stagliare su uno sfondo costituito dal cielo, sono un poco più grandi per contrastare l'effetto contrario; l'inarcamento dello stilobate sul lato lungo e sul lato corto e la doppia contrazione angolare. Tutti i membri e le superfici verticali sono inclinate verso l'interno di 7 cm (quelle angolari di 10), la trabeazione segue questa inclinazione, mentre il geison si inclina verso l'esterno. Nello stesso senso delle colonne le pareti longitudinali della cella, mentre le ante di inclinano verso le colonne del pronao; infine le testate delle ante e le intelaiature delle porte oltre ad essere inclinate presentano una leggera curvatura verso l'interno.
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