SCALA (fr. escalier; sp. escalera; ted. Treppe; ingl. staircase)
Architettura. - Le scale sono composte da rampe di gradini comunemente intercalate da ripiani o pianerottoli che consentono l'accesso alle diverse parti delle costruzioni o permettono un breve riposo.
In un gradino si hanno due dimensioni fondamentali: la pedata, che ne è lo sviluppo orizzontale misurato dall'orlo anteriore di un gradino a quello del gradino successivo, e l'alzata, che ne è l'altezza. Lo scalino inoltre non si presenta quasi mai nelle scale moderne a spigolo vivo, ma il più delle volte termina con una superficie tondeggiante e sporgente rispetto al sottogrado, diversamente sagomata (cordone) e che serve anche ad aumentare il piano di posa del piede. L'elemento orizzontale del gradino non si dispone di solito perfettamente orizzontale, ma con una leggiera pendenza in avanti (acqua, in termine tecnico) che ne facilita la pulizia e ne rende più comoda l'ascesa.
Dalle misure dell'alzata e della pedata, come dal loro proporzionamento, deriva la maggiore o minore comodità di una scala; il problema che riguarda le misure più adatte dei gradini ha interessato in passato molti autori. Comunemente l'alzata varia da cm. 18 a 20 nelle scale di servizio; da cm. 16 a 18 nelle case di comune abitazione, da cm. 14 a 16 in quelle più importanti, in uffici pubblici, ecc.; da 12 a 15 nelle scale di carattere monumentale. Il fatto che la pedata (p) sia legata all'alzata (a) del gradino da ragioni fisiologiche, viene attualmente espresso per mezzo di due formule che si sono mostrate le più pratiche:
dalle quali si ricava, fissata l'alzata, la misura della pedata.
Il cordone dei gradini si sagoma comunemente secondo un asse rettilineo, ma non mancano esempî di gradini in curva o mistilinei, specie per scale interne, e talvolta anche per opere monumentali (scalone di accesso alla Biblioteca Laurenziana di Firenze e scalone del Palazzo Carignano a Torino).
In qualche raro caso, quando si voglia superare una forte pendenza (450), e in scale di scarsissima importanza (scale di servizio, per industrie, miniere, ecc.), ogni scalino comprende un'area triangolare. Il maggior inconveniente che deriva da siffatta disposizione dei gradini è dato dalla necessità, che si ha in tal caso, di dover iniziare sempre la salita o la discesa della scala con un piede determinato. Nel caso opposto, quando la pendenza da superare è inferiore ai 20°, si usano le cordonate (v. cordonata).
La successione dei gradini di una scala, per ogni tratto compreso tra due ripiani, costituisce una rampa o rampante. Le dimensioni dei rampanti sono anche obbligate da criterî di praticità: così si evita generalmente di fare rampanti maggiori di 15 gradini, se non in casi nei quali l'alzata di questi sia molto limitata. La larghezza delle rampe è in generale compresa tra cm. 60-100 per scale di servizio o secondarie; tra cm. 100-130 per scale di comune abitazione; tra cm. 130-200 per scale di case signorili, di uffici pubblici, alberghi; dimensioni maggiori sono adottate per casi di scaloni d'onore o di speciale importanza e per scale esterne.
I ripiani sono normalmente di due categorie: ripiani di arrivo e ripiani di sosta; mentre i primi, più vasti, mettono in comunicazione la scala con le diverse parti dell'edificio, gli altri rispondono alla funzione di interrompere il movimento di ascesa. La lunghezza di questi ripiani, larghi quanto i rampanti, non deve essere inferiore alla larghezza delle rampe. I ripiani di sosta occupano comunemente gli angoli della gabbia delle scale interne. Questa disposizione, oltre a comportare delle difficoltà costruttive, presenta anche l'inconveniente che chi sale in prossimità della ringhiera non viene a beneficiare della presenza del ripiano. Inconveniente questo che può riuscire pericoloso ed a cui si ovvia con l'allargare e lo smussare il ripiano in corrispondenza dell'angolo.
I rampanti e i pianerottoli debbono avere fra di loro, verticalmente, almeno una distanza netta di m. 2,20 per non riuscire di effetto spiacevole, soprattutto nella discesa, e sono fiancheggiati - nelle scale dette a pozzo - da una ringhiera.
I gradini d'inizio di una scala si fanno generalmente più larghi e terminano a curva per permettere un facile accesso alla scala a persone che provengono da più direzioni. Il complesso dei gradini così disposti dà luogo a quello che, in linguaggio tecnico, si dice "invito".
Le diverse rampe costituenti una scala interna vengono chiuse da pareti murarie che costituiscono la "gabbia delle scale", secondo diversi schemi; infatti le rampe possono essere disposte l'una di seguito all'altra lungo un medesimo asse e comprese tra due muri; oppure girano attorno a un muro centrale sul quale si impostano i gradini o le strutture che li sorreggono. Queste forme di scale sono oggi cadute in disuso, essendo invalso il tipo delle scale a gradini incastrati da un solo lato.
La pianta della gabbia delle scale può essere rettangolare, circolare, poligonale o mistilinea. Due sono i casi tipici della scala rettangolare: quello delle due rampe parallele e contigue, e separate da ripiani posti sui lati brevi del rettangolo, adatto a scale di poca importanza, e quello della scala a pozzo, che lascia un vuoto mediano rettangolare.
Le scale a pianta circolare si raggruppano in quelle a chiocciola, quando si svolgono intorno a un perno e in quelle anulari, quando sono a pozzo centrale e circolare. In qualche caso il cerchio si trasforma in un'ellisse o in una curva chiusa policentrica. Le piante più complesse dànno luogo a forme che derivano spesso dalle difficoltà proprie della planimetria dell'edificio.
Le scale mistilinee più comuni sono oggi quelle in cui i rampanti rettilinei si dipartono da ripiani semicircolari.
Per scale di maggiore importanza (edifici pubblici, palazzi, teatri, alberghi, ecc.) si hanno spesso forme complesse derivate per lo più dalla composizione degli schemi semplici già descritti; è di uso frequente, fra gli altri, il tipo di scala detto a tenaglia, costituito da rampe contrapposte che si vengono poi a ricongiungere in un ripiano centrale da cui ha origine una rampa naturalmente più larga di quelle laterali; di questo tipo si contano parecchie varianti.
Nel caso di rampe sviluppate in curva, si considera quale pedata del gradino la larghezza media di esso; nei rampanti ad anello circolare i gradini si dispongono di solito radialmente; così pure nelle scale a chiocciola, sarà preferibile però il disporre gli scalini tangenzialmente al perno centrale; nelle scale ellittiche si ricorre invece ad apposite regole pratiche. Così pure, quando si sia costretti a passare da scalini rettangolari ad altri triangoli o trapezî, sarà opportuno procedere gradualmente distribuendo l'irregolarità in un tratto maggiore della rampa, ciò che si ottiene per mezzo di speciali soluzioni geometriche e grafiche.
Fissata la posizione e la forma di una scala bisogna tener presente che, in linea di massima, la proiezione orizzontale di questa è all'incirca uguale al doppio del dislivello che si vuol vincere. In particolare, stabiliti i dati fissi del problema e cioè l'altezza dei piani e l'altezza dei gradini, si stabilisce il numero complessivo di questi e l'ampiezza della loro pedata, servendosi, per questo, di una delle formule di cui sopra. Quindi considerando che la lunghezza di ogni rampa è uguale alla pedata moltiplicata per il numero dei gradini meno uno, con la formula l = (n − r) p, dove n è il numero dei gradini ed r quello delle rampe, si trova il perimetro interno di una scala a pozzo con il quale, stabilita la larghezza che si vuol dare ai rampanti, si ottengono le dimensioni della gabbia; il problema si può complicare con l'adozione di rampe in curva e di gabbie di forma irregolare. Naturalmente questo calcolo deve essere ripetuto ogni qualvolta varii l'altezza del piano, dato che l'altezza dei varî piani di uno stabile non è normalmente costante. Solo oggi infatti si cominciano a costruire edifici con i piani tutti di una medesima altezza, giacché l'omogeneità delle funzioni o della classe sociale ospitata in un fabbricato è oggi quasi assoluta e perché le esigenze estetiche del prospetto, non più basate sui rapporti fissi, lasciano in merito la maggiore libertà al progettista.
Nei casi dove necessariamente le altezze dei piani sono diverse, si risolve il problema o con l'aggiungere dei rampanti alla base della scala o col sostituire dei rampanti al posto dei pianerottoli. Quest'ultima soluzione non si può adottare per l'accesso ai cosiddetti piani nobili; quindi, in questi casi, le scale che salgono ai piani superiori più bassi, hanno spesso larghi ripiani di sosta intercalati ai rampanti. È buona regola non mutare l'alzata dei gradini nei diversi piani di una scala; alcuni però ritengono che giovi leggermente diminuirla ogni due piani, a mano a mano che si sale.
Svariatissime sono le applicazioni delle scale esterne, chiamate più propriamente scalee o scalinate, le quali hanno in generale un limitato sviluppo verticale; le rampe sono molto larghe - quasi sempre superano i tre metri - e i gradini e le balaustrate sono spesso o curvilinei o irregolari.
Struttura delle scale. - I materiali usati per formare le strutture delle scale fisse sono il legno, il ferro, la pietra, il laterizio e il cemento armato.
Il legno trova oggi applicazioni rare e di limitatissima importanza, perché facilmente deperibile e infiammabile in caso d'incendio; inoltre le scale di legno risultano rumorose e deteriorabili.
Le scale di legno hanno l'ossatura costituita da travi orizzontali, che sostengono l'impalcato dei pianerottoli, e da longarine disposte secondo l'inclinazione delle rampe, che sostengono i gradini. Questi hanno le pedate e le alzate costituite da tavole disposte rispettivamente in piani orizzontali e verticali, che vengono fissate in modi diversi alle longarine. Si può sagomare a scaglioni il bordo superiore delle longarine e su questi chiodare le tavole, oppure si possono ricavare nei fianchi interni delle longarine degli incassi in cui vengono incastrate le testate delle tavole, sistema quest'ultimo che consente una maggiore rigidezza della costruzione rispetto al precedente. Nella fig. 1, A e B sono rappresentati due tipi di scale in legno costruiti secondo i due sistemi suddetti. L'intradosso della scala può essere protetto dal facile pericolo degl'incendî con un rivestimento incombustibile costituito da rete metallica e intonaco.
Il ferro può entrare nella struttura della scala come unico costituente. Scale completamente di ferro sono portate da un'ossatura di travi orizzontali, in corrispondenza dei pianerottoli, e di longarine inclinate, in corrispondenza delle rampe, costituite da profilati di ferro o da travi a traliccio. I gradini, di lamiera striata, o posano sul bordo superiore delle longarine o sono fissati ai loro bordi interni a mezzo di chiodatura e piastre di attacco. Nella fig. 1, C e D è illustrato un tipo di scala pesante con longarine a traliccio e un tipo di scala leggiera con gradini di lamiera compresi tra due longarine a [. Talvolta in queste scale le pedate dei gradini si possono costituire con tavole di legno.
Struttura particolare hanno le scale a chiocciola; in queste un'anima o palo di ferro centrale, ancorato al piede in un conveniente blocco di fondazione e assicurato ai muri dell'edificio con robuste grappe di ferro, sostiene una rampa elicoidale. Le pedate dei gradini sono costituite da settori di cerchio di lamiera di ferro o, più spesso, da lastre di ghisa, traforate per ottenere maggiore leggerezza, infilati per mezzo di un collare al palo e opportunamente girati e collegati tra loro. Il diametro delle scale a chiocciola varia in genere tra m. 1,30 e m. 1,80; le alzate debbono essere tali che in un giro la rampa salga di circa due metri. Nelle scale di pietra i gradini possono essere costituiti o da blocchi massicci di pietra, spesso a sezione triangolare per ottenere una superficie piana d'intradosso, o da lastre di pietra, generalmente di 5 ÷ 6 centimetri, disposte in piano a formare le pedate; le alzate, in questo caso, si possono costituire con mattoni posati a coltello o con lastre di pietra. I gradini possono essere appoggiati agli estremi o incastrati ad un estremo. L'incastro nel muro dei gradini a sbalzo deve avvenire per conveniente profondità (almeno 25 cm.). Nei gradini a sezione triangolare a sbalzo la porzione da incastrare nelle murature deve essere conformata a parallelepipedo e lo spigolo inferiore deve essere lavorato ad angolo rientrante per ottenere l'appoggio sul gradino inferiore. La stabilità dei gradini a sbalzo è affidata, oltre che alla resistenza alla flessione, anche al fatto che il primo gradino di ogni rampa appoggia sul pianerottolo e ciascun altro appoggia su quello immediatamente inferiore, scaricando su di esso parte del proprio peso.
I pianerottoli, se di limitata importanza, possono essere costituiti da lastre di pietra incastrate nei muri; altrimenti possono essere sostenuti da vòlte a botte impostate sui muri portanti della scala. L'intradosso delle scale formate con lastre di pietra si può rendere piano con un'imbottitura (rinfianco) di frammenti di laterizio e malta o con un soffitto di tavelle laterizie, messe in opera con fili di ferro e malta di gesso.
Nelle scale di laterizio le strutture portanti sono costituite da vòlte: generalmente s'impostano vòlte a botte su due dei muri della gabbia o su un solo muro e una trave di ferro a doppio T disposta parallelamente a quello, per sostenere i pianerottoli, e vòlte cilindriche zoppe, da un lato su uno dei muri della gabbia, dall'altro alla struttura di pianerottolo per sostenere le rampe e i pianerottoli d'angolo (fig. 2, B).
Un tipo particolare di struttura è quello della scala alla romana, rappresentata in pianta o sezione verticale nella fig. 2, C. I pianerottoli principali sono sostenuti da vòlte a botte impostate su due dei muri della gabbia, i pianerottoli d'angolo da vòlte costituenti un quarto di padiglione e le rampe da vòlte che hanno per linea d'imposta sul muro una retta e sono limitate verso il pozzo delle scale da un arco zoppo a sesto molto ribassato, impostato sulle vòlte dei pianerottoli. La resistenza di tale struttura è affidata alla particolare disposizione dei laterizî e all'uso di buone malte a pronta presa. Le vòlte sono in genere costituite con mattoni in foglio o ad una testa; superiormente vengono spianate con una gettata di materiale leggiero, su cui viene costruito il corpo dei gradini con laterizî.
Nella fig. 2, A illustriamo i particolari costruttivi di una scala costruita con struttura mista di ferro e laterizio. L'ossatura portante è costituita da un'intelaiatura di travi di ferro a doppio T, di cui quelle che servono al sostegno dei pianerottoli principali sono disposte orizzontalmente, incastrate nei muri della gabbia, e quelle che sostengono le rampe e i pianerottoli d'angolo sono piegate a gomito in corrispondenza del passaggio dalle une agli altri e da un estremo sono connesse con chiodatura alle travi orizzontali dei pianerottoli principali, dall'altro vengono incastrati nel muro della gabbia. Le travi sostengono un piano di tavelloni o voltine di laterizî - le cui spinte sono eliminate con tiranti di ferro - su cui vengono disposti i gradini.
L'impiego del cemento armato nella costruzione delle scale offre vantaggi notevolissimi: le strutture di cemento armato, maggiormente adattabili alle condizioni locali, rispetto alle strutture precedentemente descritte, permettono di dare alle scale le più varie conformazionì e consentono soluzioni ardite ed eleganti; inoltre, ciò che è della massima importanza, presentano la massima sicurezza in caso d'incendio, non subendo deformazioni pericolose e conservando la capacità di sostenere carichi.
La struttura portante può essere semplicemente costituita da una soletta incastrata lungo un bordo nei muri della gabbia, spesso a mezzo di una gettata di rampa, o, se la scala si svolge entro una gabbia in cemento armato, sporgente a sbalzo dalle travi di questa, disposta secondo l'inclinazione delle rampe.
Per il calcolo delle dimensioni e dell'armatura della soletta si tiene conto della sollecitazione a flessione prodotta dalla componente del carico normale alla rampa; la sollecitazione di compressione nel senso longitudinale, prodotta dalla componente parallela alla rampa, può essere d'ordinario trascurata.
La struttura portante a sbalzo può essere costituita dal corpo stesso dei gradini, che in tal caso debbono essere muniti di una conveniente armatura nella zona superiore. I gradini si possono anche gettare a piè d'opera e, dopo stagionatura, disporli in opera come i comuni gradini di pietra. La sezione generalmente adottata, per i gradini, è quella triangolare (fig. 1, G); talvolta, sagomando anche l'intradosso della rampa secondo il profilo dei gradini, la sezione di questi viene ad assumere la forma di una L rovesciata (fig. 1, H).
I gradini gettati a piè d'opera devono avere a sezione rettangolare la porzione che va incastrata nel muro e devono presentare lo spigolo inferiore sagomato in modo da permettere l'incastro con il gradino immediatamente inferiore. Il calcolo considera ciascun gradino isolato, come mensola sollecitata dalla porzione di carico che grava su di esso. Alla sezione triangolare si sostituisce una sezione rettangolare di pari larghezza e di altezza uguale alla metà dell'alzata aumentata dello spessore della soletta incorporata al gradino misurato quest'ultimo verticalmente (R. Saliger).
Nelle scale appoggiate, rampe di limitata lunghezza si possono anche costruire con semplici solette incastrate agli estremi ai pianerottoli. Per portate e carichi che riuscirebbero eccessivi per tale tipo di struttura, si preferisce adottare un'intelaiatura di travi di cemento armato, e gettare su di esse la soletta. Spesso le travi delle rampe presentano piegature a gomito in corrispondenza dei pianerottoli; l'indeterminazione statica che tali strutture presentano le fanno però evitare tutte le volte che riesca possibile.
Nella fig. 3 è illustrato un tipo di scala a due rampe costituite da solette e travi; nella fig. 2 D un tipo di scala a pozzo che si svolge entro una gabbia di cemento armato.
Possono costruirsi scale elicoidali di cemento armato con una semplice soletta a sbalzo, ma per larghezze superiori a m. 1,20 la soletta è portata nel suo lato interno da una trave elicoidale.
Sul piano della soletta si costituisce il corpo dei gradini con calcestruzzo magro; per il rivestimento si possono usare lastre di pietra, tavole di legno, fogli di linoleum o semplicemente uno strato di malta di cemento bocciardato. Le pedate di legno si fissano con viti a tasselli di legno inclusi preventivamente nel conglomerato dei gradini.
Se il rivestimento è ottenuto con linoleum o malta di cemento, è bene proteggere lo spigolo anteriore con cantonali e ferri speciali sagomati, fissati con grappette al calcestruzzo.
Ai materiali tradizionali (marmo lunense, travertino, arenaria, pietre calcaree, granitiche, gneiss, ecc.) l'architettura moderna è venuta aggiungendo molte altre pietre decorative e soprattutto i marmi colorati che per solito oggi si alternano con il tipo e con la colorazione diversa nelle lastre orizzontali dei gradini e nei sottogradi, il linoleum ed altri materiali da rivestimento; anche le ringhiere si costruiscono oggi con materiali moderni (spesso nuove leghe di alluminio), tra i quali è anche apparso il vetro infrangibile.
La scala nella storia dell'architettura. - I Babilonesi e gli Assiri usarono comunemente scalee esterne, il più delle volte somiglianti a cordonate, sia per superare i diversi piani dei caratteristici templi a torre della Caldea, sia per accedere alle loro costruzioni civili, quasi sempre terrazzate. Le rampe sono sempre rettilinee ed i gradini sono costruiti con vario materiale (terra battuta, laterizî, gesso e basalto); in qualche rarissimo caso si notano timide ed incomplete realizzazioni di scale interne (Khorsābād).
Maggiori progressi tecnici e spaziali si riscontrano in Persia, nella quale, oltre alle già descritte applicazioni, appaiono sia le scale doppie (Takht-i-Gemshīd), sia le rampe alternate da pianerottoli e disposte ad angolo fra di loro. I Persiani ne fecero uso in altari, tombe, ecc.; ma soprattutto nei loro lussuosi palazzi reali (Persepoli, Susa), dove gli scaloni d'accesso erano riccamente ornati, negli alti parapetti, da raffigurazioni scolpite, nelle quali per la prima volta si nota una preponderante ricerca di effetto artistico.
Anche nell'antico Egitto vennero con frequenza usate le scale, che furono spinte anche a raggiungere le terrazze dei templi. Si ritrovano comunemente nell'interno delle piramidi e delle tombe; ma è interessante notare applicazioni più progredite nelle scale interne dei piloni posti all'ingresso dei templi (Dakke, Karnak), come nelle costruzioni civili (Palazzo di Tebe), giacché queste sono le più antiche e complete realizzazioni di scale interne che vincano notevoli dislivelli. Gli Egiziani seppero anche ideare grandiose gradinate esterne ai loro-templi (Edfu). Nelle costruzioni nuragiche della Sardegna sono state rinvenute scale ad andamento elicoidale ricavate nello spessore dei muri e che, come quelle egiziane, sono ottenute con grossi blocchi di pietra.
Nell'estremo Oriente e nell'America precolombiana si notano tipi di scala, qualche volta interessanti, nel primo per le minute forme decorative ad intaglio, nella seconda per le sistemazioni a scalinata di pendii rupestri e i grandiosi scaloni di accesso ai caratteristici templi Maya.
Limitandoci alla civiltà classica, bisogna citare innanzi tutto gli esempî dell'architettura preellenica offerti dai ruderi dei palazzi cretesi: Festos (la gradinata dell'area teatrale) e Cnosso. Anche le primitive opere di fortificazione del periodo miceneo racchiudono qualche prezioso esempio di scala (scalone coperto di Tirinto, muro pelargico dell'acropoli di Atene).
Nella raffinata architettura greca la scala (κλῖμαξ) prende uno sviluppo ordinato e preciso; da un lato i gradini si trasformano in sedili di stadî e di teatri, o si proporzionano ai templi, formandone lo stilobate e lo stereobate e finiscono con l'assumere nei due casi configurazione e vita proprie, che trascendono le esigenze pratiche dell'accesso. Dall'altro le scale propriamente dette furono invece adottate per raggiungere le gallerie superiori di alcuni templi (Partenone, templi di Egina, Pæstum, di Zeus ad Agrigento) ed erano costruite in legno.
Sono anche notevoli le scale di pietra collocate nello spessore dei muri dei templi (Heraion di Agrigento); una scala di questo tipo è già conformata a chiocciola (Selinunte), e ci mostra così il primo esempio di tale importante forma architettonica. Nell'epoca ellenistica aumenta l'importanza che si dà alle scale; citiamo quelle dei portici a due piani, delle quali ancora ci rimangono avanzi (Atene: Stoa di Attalo e portico orientale dell'Asclepieion), ma soprattutto la scala bellissima dell'altare di Pergamo, nella quale le esigenze decorative e monumentali hanno decisamente il sopravvento. Ci è rimasto il ricordo delle scale che dovevano essere di legno e che mettevano in comunicazione il piano superiore delle abitazioni, nelle quali era situato il gineceo; nell'età ellenistica tali scale furono costruite in muratura (Delo). I Greci adoprarono i più ricchi materiali per le loro scale ed usarono anche, specie nei primi tempi, ricavare i gradini dalla viva roccia (Acropoli di Tirinto e Atene, Telesterion di Eleusi, Pnice di Atene).
I Romani fecero un grande uso di scale, logicamente studiate e sapientemente disposte, soprattutto nei teatri, anfiteatri, circhi e stadî, nei quali erano situate tra i muri trasversali di sostegno delle gradinate; lo studio degli abbondanti resti di tali scale rivela tutta la forza del raziocinio organizzatore dei Romani, che permetteva uno sfollamento rapido e ordinato dell'immenso pubblico che si raccoglieva in quei colossali edifici. Inoltre scale interne, soprattutto di servizio, si ritrovano in tutti i tipi costruttivi romani, ma in quasi tutti non si nota che lo scopo essenzialmente pratico di esse. Anche nei palazzi imperiali (Roma, Treviri) la scala - pur di notevoli dimensioni e con policromi rivestimenti marmorei (Palatino) - non assume quell'importanza che il nostro spirito moderno le assegna; del resto lo stesso Vitruvio, nel suo trattato, non le dà alcun peso. Invece i Romani portarono delle nuove idee negli schemi costruttivi delle scale, che qualche volta prendono un'individualità propria (torri scalarie) e che seppero coprire ben presto a vòlta (Tabularium); con botti rampanti e con crociere (Terme di Caracalla, Palatino, Mura aureliane), nelle scale che girano attorno ad un muro centrale (dette ad anima) o con più complicate vòlte a collo d'oca nelle scale con vuoto centrale (dette a pozzo) per la prima volta usate dai Romani (Pantheon, tempio di Venere e Roma). Nel sec. IV (terme di Diocleziano, Basilica di Massenzio) viene usata la copertura con vòlte di calcestruzzo posate su centine a due pioventi rettilinei (alla cappuccina), che furono ingegnosamente applicate anche nelle scale a chiocciola. È interessante anche notare che i Romani conobbero (villa di Sette Bassi) le scale esterne su mensoloni a sbalzo, che si ritrovano anche nelle costruzioni civili siriache.
Nell'architettura italiana dell'alto Medioevo le scale, escluse quelle delle costruzioni ravennati e milanesi, che ricordano maggiormente gli esempî romani, si limitano naturalmente a molto modesti esempî (accesso alle numerose cripte, a matronei, ecc.) e non perdono mai il loro carattere di schietta necessità o di servizio. In seguito con l'epoca romanica e, meglio, con la gotica, si estendono sia nell'architettura sacra sia in quella civile, ma senza assumere grande importanza. In quella, scale di servizio più accurate ed importanti, quasi sempre a chiocciola, si nascondono nelle pareti delle chiese, si ritrovano negli accessi dei conventi, mettono in comunicazione chiese sovrapposte (Assisi). Si slanciano nell'interno dei campanili o nascoste nello spessore dei muri (campanile pendente di Pisa) o, più spesso, a pozzo, con forme architettoniche, qualche volta ricercate (S. Nicola di Pisa). Nell'architettura civile vengono usate specialmente le scale esterne, che nei palazzi pubblici prendono una grande importanza (Firenze, Perugia, Orvieto, Viterbo), più limitata in quelli privati. Bisogna ricordare a questo punto i caratteristici profferli (v.) del Viterbese e le scale esterne catalane e aragonesi dell'Italia meridionale.
Queste scale alcune volte scendono sulla pubblica via, in altri casi invece partono dall'interno di cortili o di recinti fortificati, specialmente nei castelli (Napoli, Poppi). In questi, poi, e nelle opere di difesa, vengono impiegati i più svariati tipi di scale.
Le scale a chiocciola, comunissime in questo periodo, vengono dapprima voltate a botte anulare rampante; in seguito gli stessi gradini, incastrati agli estremi, formano la copertura, tanto più che questi ben presto portano unito l'elemento di nocciolo o colonna centrale; infine lo studio stereotomico delle pietre portò i costruttori medievali ad abolire del tutto il nocciolo cilindrico centrale di pietra, con l'adozione delle cosiddette scale a chiocciola sospese o scale anulari.
Anche il resto dell'Europa segue questi usi nel Medioevo, variamente adattati alle condizioni locali.
Un tipo gotico di scala a chiocciola è quello senza muri periferici, nel quale i gradini sono sorretti da alte colonnine a giorno. Di tale schema, che si è adottato specie per scale in legno, in quest'epoca molto usato per costruzioni di scale, si ritrova in Italia un tardo esempio nelle guglie del duomo di Milano. La gabbia delle scale - specie nelle costruzioni civili - a mano a mano si isola estrinsecandosi all'esterno totalmente o parzialmente; nello stesso tempo il disimpegno degli ambienti viene sempre maggiormente preso in considerazione, dato che le scale si fanno sboccare su gallerie e corridoi.
Nel Rinascimento la scala anulare, che tanto sviluppo aveva avuto nell'epoca precedente, s'ingentilisce adornandosi con ordini architettonici (scala del Bramante in Vaticano; scale del Vignola nel castello di Caprarola); ma la scala interna degli edifici del Rinascimento, ricollegandosi agli esempî classici romani, è quasi costantemente ad anima a rampe parallele. Il tipo costruttivo varia solo nelle proporzioni che spesso divengono notevoli, adeguandosi alle nuove condizioni di vita, e al nuovo tipo architettonico del palazzo, nel quale la scala principale è situata in uno degli angoli della corte, con accesso dal primo braccio del portico.
Con il procedere dello stile il muro delle scale ad anima si trafora, viene poi sostituito con colonne ed archi, formando quei tipi di scala che furono detti a peristilio, e infine sparisce, dato che l'ambiente delle scale viene considerato come un unico elemento architettonico d'importanza monumentale. In questo consiste la nuova concezione della scala portata dal Rinascimento, che ha determinato la netta divisione fra la scala nobile e le scale secondarie, che ha fatto diminuire d'importanza le scalee esterne degli edifici, che hanno però un esempio ricco di decorazioni nello scalone dei Giganti a Venezia, e che ha aperto anche la strada agli sviluppi e alla ricerca di nuove espressioni di grandiosità e di maestà, talvolta addirittura scenografiche. Le preziosità ornamentali del Rinascimento sembrano concentrarsi nei rivestimenti delle pareti a stucco o ad affresco, nelle balaustrate e nelle scalette dei pulpiti, già usate nelle epoche precedenti, ma che ora sono ingemmate con uno squisito gusto decorativo.
Nel Sei e nel Settecento le scale vengono conformate riccamente e nei modi più impensati, assumendo un'importanza mai prima avuta. Gli esempî più belli e grandiosi di scale sono stati costruiti in Italia ed in seguito imitati all'estero, spesso da architetti italiani. Dalle scale ellittiche del Borromini (palazzi Barberini e Carpegna) alle scale doppie del Fuga (palazzi della Consulta e Corsini) è tutta una fioritura di eleganti e vaste scale barocche sparse in ogni parte d'Italia.
Celebri sono gli scaloni doppî del Palazzo di Brera a Milano che si collegano in un'unica entità con il grandioso porticato del cortile, di Palazzo Madama a Torino (arch. Juvara), che si estende per tutta la lunghezza della facciata; celebratissimo poi lo scalone doppio della reggia di Caserta (Vanvitelli) capolavoro di grandiosità e di fantasia architettonica, che prolunga le visuali degli atrî stupendi. Una città, nella quale moltissimi palazzi hanno gli atrî e gli scaloni che si compenetrano in una visione di magnificenza e di fasto, è indubbiamente Genova, nella quale basti ricordare gli scaloni dell'Università, del Palazzo Reale, del palazzo Balbi già Lomellini, ecc.
Non soltanto all'interno, ma irrompendone fuori, le scale e, più spesso, gli scaloni adornano esternamente gli edifici, fanno parte integrante di ville e giardini. Anche la pittura e soprattutto la scenografia barocca si giovavano delle scale per costruire i loro fondali fantasiosi e arditi.
L'epoca neoclassica temperò il fasto decorativo e la ricerca della decorazione policroma, ma non diminuì l'importanza degli scaloni che seguitano ad essere imponenti. Uno scalone, che è a cavallo delle due epoche e che manifesta queste tendenze, è quello del Palazzo Reale di Napoli; come pure è importante lo scalone di palazzo Braschi a Roma.
In epoca a noi più vicina è riuscito di effetto bellissimo e monumentale lo scalone dell'Opéra di Parigi, soprattutto per la felice e nuova disposizione delle rampe. Anche notevoli sono lo scalone del Palazzo di giustizia di Roma e l'ampia scalinata del monumento a Vittorio Emanuele, nella quale i gradini posti in opera hanno uno sviluppo lineare di otto chilometri.
La scala in rapporto agli edifici e alle città. - Riguardo alla funzione della scala nei diversi e più comuni tipi di edifici dobbiamo premettere qualche osservazione di carattere generale: la più importante è che si possa accedere con facilità all'inizio delle scale e alla porta degli ascensori; perciò gli atrî devono essere posti il più possibile al livello stradale, evitando gli scalini o, se mai, sostituendoli con piani inclinati, in modo che sia facile l'accesso anche a persone valetudinarie e alle carrozzette. Così pure è necessario che il primo rampante della scala e l'ascensore siano facilmente individuabili e completamente visibili per chi entra nello stabile.
Un'altra considerazione generale riguarda la scelta della forma della scala, che deve essere subordinata alle esigenze planimetriche degli ambienti e che varia quindi con la forma dell'area e la disposizione dei corpi di fabbrica.
Per gli edifici pubblici e in generale per quelli di maggiore importanza, la scala principale è quasi sempre situata in due posizioni tipiche, o in asse all'ingresso e all'atrio principale e collegata con esso, oppure all'immediata destra o sinistra dell'androne e con andamento parallelo alla facciata dell'edificio, secondo lo schema impiegato di solito dagli architetti nei palazzi del Rinascimento. Queste scale principali, riservate per funzioni di rappresentanza o per il pubblico, sono accompagnate da altre di servizio per gl'impiegati, per i diversi servizî interni, ecc., che, come le prime, devono essere giustamente proporzionate all'importanza e alle necessità degli edifici.
Per le case di abitazione il problema della scala deve risolvere un doppio ordine di necessità: da un lato, un logico e facile raggruppamento di appartamenti intorno alla scala che li disimpegna; dall'altro, l'illuminazione e aerazione della scala stessa.
Al primo criterio, che ora per ragioni di sicurezza e d'igiene, i regolamenti edilizî limitano per solito a 4 appartamenti per piano e per scala, osta il desiderio di diminuire per quanto è possibile il numero delle scale. Si è cercato qualche volta di servire molti appartamenti con una sola scala o mettendo gl'ingressi su un maggior numero di pianerottoli, sfalsando di conseguenza i piani, o con soluzioni antieconomiche di accessi forzati ed irrazionali agli appartamenti a mezzo di ballatoi esterni, che raggiungono gli alloggi più lontani.
Nei confronti con la planimetria generale di un edificio sarà opportuno disporre la scala negl'incroci dei diversi corpi di fabbrica, facilitando siffatta disposizione l'accesso nei diversi appartamenti. L'adozione di questa disposizione della scala rende di più difficile soluzione il problema dell'illuminazione, che non si può risolvere che mediante l'adozione di uno dei numerosi artifici quali quelli che contemplano l'adozione di smussi angolari o rientranze nel perimetro dei cortili, ovvero l'impiego di chiostrine o cavedî.
La gabbia delle scale si fa comunemente guardare verso il cortile interno o verso il retroprospetto e, contiguamente ad essa, deve esser disposto il pozzo dell'ascensore, che si deve svolgere in ambiente separato dalla scala, pur prendendo accesso dai medesimi pianerottoli di arrivo; il pozzo dell'ascensore o si ricava nell'interno della costruzione o in suo luogo si prevede la costruzione della colonna dell'ascensore nelle chiostrine.
Nelle case signorili d'abitazione è comune l'istallazione di scale di servizio, spesso fornite di montacarichi, che si progettano in modo da servire più appartamenti. In alcuni casi, data la tendenza di servirsi dell'ascensore anche in discesa, si è abolita la scala padronale rendendo nello stesso tempo più comoda la scala di servizio, che ha i pianerottoli di arrivo paralleli a quelli su cui si apre la porta dell'ascensore. Nelle case popolari, le numerose scale, situate nei cortili comuni, prendono accesso direttamente da questi, mentre per case civili a più scale, è bene che l'accesso avvenga attraverso atrî interni, verande o portici disposti nel cortile.
In tutti gli edifici da erigere in zone sismiche è vietata la costruzione di scale portate da vòlte o formate da gradini posti a sbalzo; nella moderna edilizia bisogna anche prevedere le condizioni di sicurezza dagl'incendî, che nelle scale trovano possibilità e facilità di estendersi ed alimentarsi; tali condizioni devono venir maggiormente prese in considerazione oggi dato che il pericolo di offesa aerea delle città diviene sempre più grave.
Per le scale di ville e di villini, che hanno un carattere affatto speciale, si può dire che, quando queste sono interne, le soluzioni si possono raggruppare in due categorie tipiche: cioè la scala si alloga o in un corpo a sé, spesso sporgente, non diversamente dal caso generale delle case da pigione, o in un ambiente centrale delle costruzioni, la hall. In quest'ultimo caso la scala, sia che si svolga direttamente nella sala centrale - come nei villini inglesi - sia che rimanga separata in qualche modo da essa, contribuisce ad aumentare l'effetto interno dell'abitazione.
Le scale dei teatri, dei cinema, dei luoghi di ritrovo in genere interessano il progettista soprattutto per la necessità di un rapido sfollamento; queste devono quindi essere in buon numero, molto visibili, di facile accesso, bene distribuite e proporzionate alla folla che si calcola possa contenere la sala. Regolamenti speciali contengono le norme relative; in generale si calcola che le sale debbano essere evacuate in un tempo massimo di due minuti e la velocità di efflusso della folla - in corrispondenza delle scale, che oppongono la massima resistenza allo sfollamento - si assume di un metro al secondo; con tali criterî vanno per ciò proporzionate le scale sia per il numero, sia per la larghezza delle rampe.
Le scale delle scuole devono essere ampie, molto comode ed illuminate, e non devono avere gradini in curva.
L'estrinsecazione esterna della gabbia della scala da un punto di vista architettonico è stata per molto tempo negativa, perché si dissimulava esternamente l'esistenza di questa. Si può dire che fino all'età gotica le scale non figurarono degnamente all'esterno, qualora si eccettuino le torri scalari romane (Terme di Diocleziano) o romaniche.
Esempî notevoli di scale, nei quali è francamente indicata esternamente l'elica della scala, sono quelli delle case di San Paterniano a Venezia, delle guglie del duomo di Milano, del castello di Hartenfels presso Torgau, del castello di Blois, del Palazzo di giustizia di Roma. Nella comune edilizia si può dire che - ad eccezione dei villini, nei quali la scala situata in una specie di torretta, era assunta quasi come elemento estetico prevalente - soltanto oggi, con il moderno razionalismo architettonico, si rende esternamente evidente la gabbia delle scale che è spesso completamente finestrata.
Per quanto riguarda l'importanza architettonica delle scale esterne degli edifici, si può dire che queste conferiscono molto spesso nobiltà e decoro alle costruzioni e non mancano mai negli edifici pubblici, anche moderni. Inoltre gli edifici rustici e campagnoli si giovano spesso della scala esterna, che, oltre ad offrire una risoluzione di un problema costruttivo, dona all'effetto estetico del villino o del casale.
Concludendo le notizie sulle scale moderne, si deve dire che una conquista della tecnica del cemento armato è stata quella di costruire scale elicoidali completamente sospese che si adottano indifferentemente all'interno e all'esterno degli edifici. Infine le scale meccaniche vanno entrando nell'uso, là dove si deve trasportare con continuità un buon numero di persone (stazioni di metropolitane, grandi magazzini, ecc.).
La scala nell'urbanistica ha naturalmente origini antiche ed il suo sviluppo è legato alle città sviluppate su terreni accidentati. Anche nell'antichità si ritrovano esempî di scale che congiungono diversi livelli della via pubblica, così ad Assos, Atene, ecc.; più tardi alcune città ellenistiche, con la loro disposizione ad anfiteatro, ne fecero ampio uso; meno i Romani (Preneste), che preferivano città pianeggianti e strade rettilinee.
Nel Medioevo, la scarsezza dei traffici e le posizioni fortificate delle città, dettero nuovo impulso a questo elemento, che contribuì non poco al loro aspetto pittoresco (Amalfi, Siena, Perugia). Nell'epoca moderna, la sempre crescente importanza della viabilità ha limitato le scale nei luoghi di passeggio o di sosta, pur dando loro, specie nell'epoca barocca, importanza estetica notevole (scalinata della Trinità dei Monti). Oggi, nelle nostre città, le scalee si ritrovano o nei quartieri a villini, dove per le ragioni altimetriche del terreno servono a collegare le diverse vie, o come rampanti che abbreviano il percorso di strade carrozzabili che si svolgono a zig-zag nelle città costruite su colline (Genova, Napoli).
Rammentiamo infine come l'elemento scala sia stato sfruttato in tutti i tempi, e se pure in forma ridotta con gli stessi criterî dell'urbanistica, nelle sistemazioni dei giardini; ivi essa è impiegata sovente quale elemento autonomo, mentre talvolta si associa anche con motivi architettonici più vasti quali ninfei, fontane, ecc.
Esempî di uso delle scale nell'arte dei giardini si hanno nelle ville dei Castelli romani, nelle ville della Toscana, tra le quali rammentiamo quella di Collodi; all'estero nella villa di Versailles, specie nell'artistica soluzione dell'accesso all'Arancera.
Scala meccanica.
La scala meccanica è un trasportatore continuo che è adottato con successo in luoghi, come grandi magazzini, stazioni di ferrovie sotterranee, ecc., dove si deve servire un intenso traffico tra piani diversi. Le sue caratteristiche sono: grande capacità di trasporto, quantità di energia consumata per passeggero molto limitata, continuità di servizio. Una scala meccanica è essenzialmente costituita da due catene senza fine avvolte su due tamburi estremi, da cui ricevono il movimento. I gradini, costituiti con lastre di acciaio, sostenuti ciascuno da quattro rotelle, sono fissati sulle catene in corrispondenza del loro spigolo superiore e sono girevoli intorno a questo. Le due rotelle connesse allo spigolo superiore del gradino e alle catene rotolano su due rotaie esterne; le altre due, disposte a sostegno dello spigolo inferiore del gradino, rotolano su due rotaie interne. Stabilendo opportunamente il profilo delle rotaie in modo che agli estremi superiore ed inferiore le rotaie interne si allontanino progressivamente dalle esterne, la formazione delle alzate alla base della scala e la loro diminuzione all'estremo superiore sono rese graduali, evitando con ciò un ingresso e una uscita brusca ai passeggeri. Sulle maniglie corrono passamani di gomma vulcanizzata con eguale velocità della scala.
Nella fig. 7 è illustrato uno degl'impianti di scale mobili istallati a Napoli lungo il tratto urbano della direttissima Roma-Napoli.
Scale mobili.
Di uso comunissimo sono, nei più varî casi, le scale mobili, generalmente di legno e costruite in modo che si possano trasportare facilmente da un luogo all'altro.
Il tipo più semplice e più comunemente usato è la scala a piuoli (fig. 8 E), composta da due montanti di legno a cui sono fissate a intervalli eguali delle aste che fanno l'ufficio dei gradini. Questa scala si fa poggiare con l'estremità inferiore al suolo e con l'estremità superiore al muro; l'equilibrio è consentito dall'inclinazione che le viene data e dall'attrito sul suolo e sulla parete.
La scala a pertica è una scala a piuoli costituita da un solo montante (fig. 8 C). Per raggiungere grandi altezze (alcune diecine di metri) la scala a piuoli è composta da tante tratte che vengono innestate l'una sull'altra dall'operatore, a mano a mano che procede nel salire (fig. 9). Per rendere indipendente la scala dall'appoggio sul muro si può corredare di altre due aste articolate a cerniera all'estremità della scala e impedite ad aprirsi oltre un certo limite da due catene (fig. 8 B).
Le maggiori applicazioni sono consentite dalle scale aeree; sono queste delle scale, portate da carri speciali a cui sono solidamente fissate alla base; l'estremità superiore è libera. Appositi meccanismi pemmettono di allungarle sino all'altezza voluta e di dar loro diversa inclinazione. Nella fig. 10 è rappresentata una scala Porta, di questo tipo, usata moltissimo nei servizî d'incendio.
Bibl.: Quatremère de Quincy, Dizionario storico di architettura, Mantova 1844, II, pp. 407-11; F. Milizia, Principî di architettura civile, 3ª ed., Milano 1853, pp. 227-35; E. Viollet-le-Duc, Dictionnaire raisonné de l'architecture française du XIe au XIVe siècle, Parigi 1875, V; Il costruttore, Milano, VI, pp. 59-90; Handbuch der Architectur: Treppen, Aufzüge, ecc., Stoccarda 1898; Daremberg e Saglio, Dictionnaire des antiquités grecques et romaines, Parigi s. a., IV; A. Gersbach, Geschichte des Treppenbaus der Babylonier und Assyrier, Aegypter Perser, und Griechen, Strasburgo 1917; G. Giovannoni, Corso di architettura, Roma 1930-31, parti 1ª e 2ª.