Die Geschichte der römischen und byzantinischen Kuppeln verfolgt die Architektur der Kuppeln im gesamten antiken Römischen Reich und seine mittelalterliche Fortsetzung, die heute als Byzantinisches Reich bezeichnet wird. Kuppeln waren wichtige architektonische Elemente in beiden Epochen und hatten weit verbreiteten Einfluss auf zeitgenössische und spätere Stile, von der russischen und osmanischen Architektur bis zur italienischen Renaissance und modernen Revivals. Die Kuppeln waren gewöhnlich halbkugelförmig, obwohl auch achteckige und segmentierte Formen bekannt sind, und sie entwickelten sich über die Jahrhunderte in Form, Verwendung und Struktur. Frühe Beispiele ruhten direkt auf den Rundbauwänden runder Räume und verfügten über ein zentrales Okulus für Belüftung und Licht. Pendentifs wurden in der byzantinischen Zeit üblich, unterstützt Kuppeln über quadratischen Räumen.

Frühe Holzkuppeln sind nur aus einer literarischen Quelle bekannt, aber die Verwendung von Holzschalungen, Beton und ungelernter Arbeit ermöglichte in der späten Republik und frühen Kaiserzeit Kuppeln von monumentaler Größe, wie das sogenannte „Tempel des Merkur“ Badehauses in Baiae. Nero führte die Kuppel im 1. Jahrhundert in die römische Palastarchitektur ein und solche Räume dienten als Festsäle, Audienzräume oder Thronsäle. Die Kuppel des Pantheons, das größte und berühmteste Beispiel, wurde im 2. Jahrhundert aus Beton gebaut und diente möglicherweise als Audienzhalle für Hadrian. Kaiserliche Mausoleen, wie das Mausoleum von Diokletian, wurden ab dem 3. Jahrhundert gewölbt. Einige kleinere Kuppeln wurden mit einer Technik gebaut, bei der keramische Rohre anstelle einer hölzernen Zentrierung für Beton oder als permanente Struktur im Beton verwendet wurden, aber leichter Ziegel wurde im Laufe des 4. und 5. Jahrhunderts zum bevorzugten Baumaterial. Ziegelrippen ermöglichten eine dünnere Struktur und erleichterten die Verwendung von Fenstern in den tragenden Wänden, wodurch die Notwendigkeit eines Oculus als Lichtquelle ersetzt wurde.

Christliche Taufkapellen und Kapellen wurden im 4. Jahrhundert gewölbt, wie das Lateran-Baptisterium und die wahrscheinlich hölzerne Kuppel über der Grabeskirche. Konstantins achteckige Palastkirche in Antiochien könnte Jahrhunderte später der Präzedenzfall für ähnliche Gebäude gewesen sein. Die erste gewölbte Basilika kann im 5. Jahrhundert gebaut worden sein, mit einer Kirche in der südlichen Türkei, die das früheste vorgeschlagene Beispiel ist, aber die Justinian Architektur des 6. Jahrhunderts machte gewölbte Kirchenarchitekturnorm im gesamten römischen Osten. Seine Hagia Sophia und die Kirche der Heiligen Apostel inspirierten Kopien in späteren Jahrhunderten.

Kreuzkuppeln mit Kuppeln an ihren Kreuzungen, wie die Kirchen der Hagia Sophia in Thessaloniki und St. Nikolaus in Myra, waren typisch für die Architektur des 7. und 8. Jahrhunderts und die Befestigung einer Kuppel mit Tonnengewölben an vier Seiten wurde zum Standardstruktursystem. Seit dem 9. Jahrhundert waren Kuppeln über Fensterfassaden mit zylindrischer oder polygonaler Form Standard. In der späteren Periode des Imperiums wurden kleinere Kirchen mit kleineren Kuppeln gebaut, normalerweise weniger als 6 Meter (20 Fuß) nach dem 10. Jahrhundert. Zu den Ausnahmen gehören die Kuppeloktagone des 11. Jahrhunderts von Hosios Loukas und Nea Moni sowie die Chora-Kirche aus dem 12. Jahrhundert. Der Kreuz-in-Quadrat-Plan, mit einer einzigen Kuppel an der Kreuzung oder fünf Kuppeln in einem Quincunx-Muster, wie in der Kirche St. Panteleimon, war der beliebteste Typ vom 10. Jahrhundert bis zum Fall von Konstantinopel im Jahr 1453.

Überblick
Rundbögen, Gewölbe und Kuppeln unterscheiden die römische Architektur von denen des antiken Griechenlands und wurden durch die Verwendung von Beton und Ziegeln erleichtert. Durch die Variation des Gewichts des Zuschlagstoffs im Beton konnte das Gewicht des Betons verändert werden, so dass leichtere Schichten an der Oberseite von Betonkuppeln verlegt werden konnten. Aber Betonhauben erforderten auch, dass teure Holzschalungen, auch Schalungen genannt, während des Aushärteprozesses gebaut und in Position gehalten wurden, die normalerweise zerstört werden müssten, um entfernt zu werden. Schalungen für Ziegelhauben müssen nicht so lange an Ort und Stelle gehalten werden und könnten leichter wiederverwendet werden.

Römische Kuppeln wurden in Bädern, Villen, Palästen und Gräbern verwendet. Oculi waren gemeinsame Merkmale. Sie waren üblicherweise halbkugelförmig und teilweise oder ganz außen verborgen. Um die horizontalen Stöße einer großen halbkugelförmigen Mauerwerkskuppel zu stützen, wurden die Stützwände über die Basis hinaus bis mindestens zu den Vouten der Kuppel aufgebaut, und die Kuppel wurde dann manchmal auch mit einem konischen oder polygonalen Dach bedeckt. Eine Vielzahl anderer Formen, einschließlich flache Untertassenkuppeln, Segmentkuppeln und gerippte Kuppeln, wurden manchmal ebenfalls verwendet. Die Audienzsäle vieler kaiserlicher Paläste waren gewölbt. Auch in polygonalen Gartenpavillons waren Kuppeln üblich. Der Bau und die Entwicklung von Kuppeln gingen im Westen mit dem Niedergang und Fall des westlichen Teils des Reiches zurück.

Der Begriff „byzantinisch“, 1557 vom Historiker Hieronymus Wolf erfunden, wurde im 19. Jahrhundert populär und bezieht sich auf das mittelalterliche oströmische Reich mit seiner Hauptstadt Konstantinopel, der ehemaligen Stadt von Byzantion. In der byzantinischen Zeit ermöglichte eine Stützstruktur aus vier Bögen mit Pendentifs die Öffnung der Räume unter den Kuppeln. Pendentifs erlaubten eine Konzentration von Gewichtsbelastungen an nur vier Punkten auf einem praktischeren quadratischen Plan anstelle eines Kreises. Kuppeln waren wichtige Elemente von Baptisterien, Kirchen und Gräber. Sie waren normalerweise halbkugelförmig und hatten, mit gelegentlichen Ausnahmen, Fenstertrommeln. Die Dächer für Kuppeln reichten von einfachen Keramikfliesen bis zu teureren, haltbareren und formschlüssigeren Bleifolien.

Die Kuppeln und Trommeln enthielten typischerweise auf mehreren Ebenen hölzerne Spannringe, um der Verformung im Mörtel zu widerstehen und eine schnellere Konstruktion zu ermöglichen. Metallklammern zwischen Steingesimseblöcken, Metallverbindungsstangen und Metallketten wurden auch verwendet, um gewölbte Gebäude zu stabilisieren. Holzgürtel an den Kuppelböden halfen, die Wände unter ihnen bei Erdbeben zu stabilisieren, aber die Kuppeln selbst blieben anfällig für einen Einsturz. Die überlebenden Rippen- oder Kürbiskuppelbeispiele in Konstantinopel sind strukturell äquivalent und diese Techniken wurden austauschbar verwendet, wobei die Anzahl der Unterteilungen der Anzahl der Fenster entspricht. Mit Hilfe der geringen Größe der Kirchen nach dem 6. Jahrhundert konnten solche gerippten Kuppeln nur mit einer Schalung für die Rippen gebaut werden. Kürbiskuppeln hätten in selbsttragenden Ringen gebaut werden können, und kleine, domförmige Gewölbe wären praktisch korrelliert worden.

Geschichte
Späte Republik und frühe Kaiserzeit
Römische Bäder spielten eine führende Rolle in der Entwicklung des Kuppelbaus im Allgemeinen und der monumentalen Kuppeln im Besonderen. Bescheidene Kuppeln in Bädern aus dem 2. und 1. Jahrhundert v. Chr. Sind in Pompeji, in den kalten Räumen der Terme Stabiane und der Terme del Foro zu sehen. Diese Kuppeln sind sehr konisch in der Form, ähnlich denen auf einem assyrischen Flachrelief in Ninive gefunden. In einem römischen Tepidarium in Cabrera de Mar, Spanien, wurde eine Kuppel aus der Mitte des 2. Jahrhunderts v. Chr. Identifiziert, die eine raffinierte Version der Parallelbogenkonstruktion in einem früheren hellenistischen Badkuppel in Sizilien verwendet. Laut Vitruvius kann die Temperatur und Feuchtigkeit von gewölbten warmen Räumen durch Anheben oder Absenken von Bronzescheiben unter einem Okulus reguliert werden. Kuppeln waren besonders gut geeignet für die heißen Räume von Bädern, die im Grundriss kreisförmig waren, um eine gleichmäßige Erwärmung von den Wänden zu ermöglichen. Der weitgehende Gebrauch von Kuppeln fand jedoch nicht vor dem 1. Jahrhundert n. Chr. Statt.

Varros Buch über die Landwirtschaft beschreibt eine Voliere mit einer mit den acht Winden geschmückten Holzkuppel, die in Analogie zu den acht Winde des Turms der Winde, der etwa zur gleichen Zeit in Athen gebaut wurde, verglichen wird. Diese Voliere mit ihrer Holzkuppel kann einen voll entwickelten Typ darstellen. Holzkuppeln hätten im Allgemeinen sehr große Spannweiten erlaubt. Ihre frühere Verwendung könnte die Entwicklung und Einführung großer Steinkuppeln von bisher beispielloser Größe inspiriert haben. Komplexe Holzformen waren für die Zentrierung und Unterstützung der Kuppel während des Baus notwendig und scheinen im Laufe der Zeit effizienter und standardisierter geworden zu sein.

Der Mörtel und Zuschlag von römischem Beton wurde in horizontalen Schichten aufgebaut, die von Hand auf Holzschalungen gelegt wurden, wobei die Dicke der Schichten durch die Länge des Arbeitstages bestimmt wurde, anstatt in eine Form gegossen zu werden, wie es der Beton heute ist. So wurden römische Betonkuppeln ähnlich wie die früheren Kuppelbauten des Mittelmeerraums gebaut, obwohl sie unterschiedliche strukturelle Merkmale aufweisen. Bei den von den Römern verwendeten Zuschlagstoffen handelte es sich oft um Trümmer, aber leichte Zuschlagstoffe in den oberen Schichten dienten dazu, Spannungen zu reduzieren. Leere „Vasen und Krüge“ könnten innen versteckt werden, um das Gewicht zu reduzieren. Die trockenen Betonmischungen, die von den Römern verwendet wurden, wurden mit Widdern verdichtet, um Hohlräume zu beseitigen, und hinzugefügtes Tierblut wirkte als Wasserverminderer. Weil römischer Beton spannungsarm war, bot er keinen strukturellen Vorteil gegenüber der Verwendung von Ziegeln oder Steinen. Aber weil es mit unerfahrener Sklavenarbeit gebaut werden konnte, bot es einen konstruktiven Vorteil und erleichterte den Bau von großen Kuppeln.

In der römischen Kaiserzeit erreichten die Kuppeln eine monumentale Größe. Obwohl Abdrücke der Schalung selbst nicht erhalten sind, lassen Verformungen des Ideals von bis zu 22 Zentimetern am sogenannten „Tempel des Merkur“ in Baiae eine Zentrierung von acht Strahlungsrahmen vermuten, wobei horizontale Verbindungen radiale Schalungen für die flache Kuppel. Das Gebäude, eigentlich ein Betonbad aus der Zeit von Augustus (27 v. Chr. – 14 n. Chr.), Besitzt die erste bekannte große römische Kuppel. In der Kuppel gibt es fünf Öffnungen: ein kreisförmiges Okulus und vier quadratische Oberlichter. Die Kuppel hat eine Spannweite von 21,5 Metern und ist die größte bekannte Kuppel vor dem Pantheon. Es ist auch die früheste erhaltene Betonkuppel.

Erstes Jahrhundert
Während es in der republikanischen Periode und in der frühen Kaiserzeit frühere Beispiele gab, wuchs das Wachstum des Kuppelbaus unter Kaiser Nero und den Flavierern im 1. Jahrhundert n. Chr. Und im 2. Jahrhundert. Zentral geplante Säle werden ab dem 1. Jahrhundert zu einem immer wichtigeren Bestandteil von Palast- und Schlossanlagen, die als Festsäle, Audienzräume oder Thronsäle dienen. Die Schalung wurde entweder horizontal oder radial angeordnet, aber es gibt nicht genug überlieferte Beweise aus dem 1. und 2. Jahrhundert, um zu sagen, was typisch war.

Die opulente Palastarchitektur des Kaisers Nero (54 – 68 n. Chr.) Markiert eine wichtige Entwicklung. Es gibt Beweise für eine Kuppel in seinem Domus Transitoria an der Kreuzung zweier Korridore, die auf vier großen Pfeilern ruhen, die in der Mitte möglicherweise ein Oculus hatten. In Neros Domus Aurea, dem von Severus und Celer geplanten „Goldenen Haus“, gehen die Wände eines großen achteckigen Raumes in ein achteckiges, domi- nales Gewölbe über, das dann in eine Kuppel mit Okulus übergeht. Dies ist das früheste bekannte Beispiel einer Kuppel in der Stadt Rom selbst.

Die Domus Aurea wurde nach 64 n. Chr. Erbaut und die Kuppel war über 13 Meter im Durchmesser. Diese achteckige und halbkreisförmige Kuppel besteht aus Beton und das Okulus besteht aus Ziegeln. Die radialen Wände der umliegenden Räume stützen die Kuppel, so dass die direkt darunter liegenden achteckigen Wände große Öffnungen unter flachen Bögen aufweisen und der Raum selbst ungewöhnlich hell ist. Da es keinen Hinweis darauf gab, dass jemals Mosaike oder anderes Verblendmaterial auf die Kuppeloberfläche aufgebracht worden waren, war es möglicherweise hinter einem zeltartigen Stoffdach verborgen, wie die Pavillonzelte hellenistischer (und früherer persischer) Herrscher. Das Oculus ist ungewöhnlich groß, mehr als zwei Fünftel der Spannweite des Raumes, und es könnte dazu gedient haben, eine leichte Laternenstruktur oder Tholos zu tragen, die die Öffnung bedeckt hätten. Kreisförmige Kanäle auf der oberen Oberfläche des Oculus unterstützen auch die Idee, dass diese Laterne, vielleicht selbst gewölbt, die rotierende Kuppel war, auf die in schriftlichen Berichten Bezug genommen wird.

Laut Suetonius hatte die Domus Aurea eine Kuppel, die sich auf der Basis in Nachahmung des Himmels drehte. Es wurde im Jahr 2009 berichtet, dass die neu entdeckten Fundamente eines runden Raums die eines rotierenden Kuppeldomes sein könnten. In zeitgenössischen Quellen wird auch berichtet, dass eine Decke über einem Speisesaal im Palast mit Pfeifen versehen ist, so dass Parfüm von der Decke regnen kann, obwohl nicht bekannt ist, ob dies ein Merkmal derselben Kuppel war. Die kostspielige und aufwendige Dekoration des Palastes verursachte einen solchen Skandal, dass er kurz nach Neros Tod aufgegeben wurde und öffentliche Gebäude wie das Titus-Bad und das Kolosseum auf dem Gelände errichtet wurden.

Die einzige intakte Kuppel aus der Regierungszeit des Kaisers Domitian ist ein 16,1 Meter breites Exemplar eines Nymphäums in seiner Villa in Albano. Es ist jetzt die Kirche Santa Maria della Rotunda (it). Domitians 92 n. Chr. Domus Augustana errichtete die Apsidenhalbkuppel als kaiserliches Motiv. Quadratische Kammern in seinem Palast auf dem Palatin-Hügel verwendeten Pendentifs, um Kuppeln zu stützen. Sein Palast enthielt drei Kuppeln, die über Wände mit abwechselnden Apsiden und rechteckigen Öffnungen ruhten. Im Innenflügel gab es eine achteckige Kuppelhalle. Im Gegensatz zu Neros ähnlicher achteckiger Kuppel erstreckten sich seine Segmente bis zum Oculus. Der Speisesaal dieses privaten Palastes, der Coenatio Jovis oder Speisesaal des Jupiter genannt wurde, enthielt eine rotierende Decke, wie sie Nero gebaut hatte, aber mit Sternen, die in den simulierten Himmel eingelassen waren.

Zweites Jahrhundert
Während der Herrschaft von Kaiser Trajan, Kuppeln und Halbkuppeln über Exedras waren Standardelemente der römischen Architektur, möglicherweise aufgrund der Bemühungen von Trajans Architekt Apollodoros von Damaskus, der für seine Ingenieurskunst berühmt war. Zwei Rotunden mit einem Durchmesser von 20 Metern wurden 109 n. Chr. Als Teil der Trajans-Thermen über der Domus Aurea fertiggestellt, und 13 und 18 Meter breite Exedras wurden als Teil der nördlichen Märkte gebaut -east seines Forums. Die Architektur von Trajans Nachfolger, Hadrian, setzte diesen Stil fort. Obwohl es als ein Beispiel der hadrianischen Architektur betrachtet wird, gibt es Ziegelstein-Beweis, dass der Wiederaufbau des Pantheons in seiner gegenwärtigen Form unter Trajan begonnen wurde. Spekulationen, dass der Architekt des Pantheon Apollodoros gewesen sei, seien nicht belegt, obwohl es stilistische Gemeinsamkeiten zwischen seinen großen Kassettenkuppeln in Trajans-Thermen und der Kuppel des Pantheons gebe. Drei 30 m breite Exedren in den Trajansbädern haben Kassettenmuster, die wie im Pantheon nur auf den Achsen und Diagonalen mit den unteren Nischen ausgerichtet sind und wie auch im Pantheon manchmal mit den Rippen dazwischen ausgerichtet sind die Kassen, anstatt mit den Truhen selbst.

Das Pantheon in Rom, das von Kaiser Hadrian als Teil der Thermen von Agrippa vollendet wurde, hat die berühmteste, am besten erhaltene und größte römische Kuppel. Ihr Durchmesser war mehr als doppelt so groß wie bei jeder bekannten früheren Kuppel. Diese aus dem 2. Jahrhundert stammende unbewehrte Betonkuppel liegt 43,4 Meter (142 Fuß) breit und ruht auf einer kreisförmigen Mauer oder Rotunde, 6 Meter (20 Fuß) dick. Diese Rotunde aus Ziegelbeton enthält eine große Anzahl von Entlastungsbögen und ist nicht massiv. Sieben Innennischen und der Eingangsweg gliedern die Mauer strukturell in acht nahezu unabhängige Pfeiler. Diese Öffnungen und zusätzlichen Hohlräume machen ein Viertel des Volumens der Rotundenwand aus. Die einzige Öffnung in der Kuppel ist das gemauerte oculus an der Spitze, 9 Meter (30 ft) im Durchmesser, der Licht und Ventilation für das Innere zur Verfügung stellt.

Die flache Kassettendecke in der Kuppel reduziert die Masse der Kuppel um weniger als fünf Prozent und ist hauptsächlich dekorativ. Das im Beton handverlesene Zuschlagmaterial ist am Fuß der Kuppel am schwersten und ändert sich mit steigender Höhe zu leichteren Materialien, wodurch die Spannungen in der fertigen Struktur drastisch reduziert werden. In der Tat haben viele Kommentatoren das Pantheon als ein Beispiel für die revolutionären Möglichkeiten monolithischer Architektur angeführt, die durch die Verwendung von römischem Puzzolanbeton geschaffen wurde. Vertikale Risse scheinen sich jedoch sehr früh entwickelt zu haben, so dass die Kuppel in der Praxis als eine Anordnung von Bögen mit einem gemeinsamen Schlussstein und nicht als eine einzige Einheit fungiert. Die äußeren Stufenringe, die verwendet wurden, um die „Hüften“ der Kuppel zusammenzudrücken, was nicht notwendig wäre, wenn die Kuppel als eine monolithische Struktur fungierte, könnte eine Bestätigung dafür durch die Bauarbeiter selbst sein. Eine solche Abstützung war in der römischen Bogenkonstruktion üblich. Die Risse in der Kuppel sind von den oberen inneren Kammern der Rotunde aus zu sehen, wurden aber durch eine erneute Wiedergabe auf der inneren Oberfläche und durch Ausbesserungen an der Außenseite abgedeckt. Das Dach des Pantheons war ursprünglich mit vergoldeten Bronzekacheln bedeckt, die jedoch 663 von Kaiser Constans II. Entfernt und durch Bleidächer ersetzt wurden.

Die Funktion des Pantheons bleibt eine offene Frage. Seltsamerweise für einen Tempel erwähnt seine Inschrift, die dieses dritte Gebäude an der Stelle dem Erbauer des ersten, Marcus Agrippa, zuschreibt, keinen Gott oder eine Gruppe von Göttern. Sein Name, Pantheon, kommt aus dem Griechischen für „alle Götter“, ist aber inoffiziell und wurde nicht in die Tempelliste aufgenommen, die von Hadrian in der Historia Augusta restauriert wurde. Kreisförmige Tempel waren klein und selten, und römische Tempel erlaubten traditionell nur eine Göttlichkeit pro Zimmer. Das Pantheon erinnert mehr an Strukturen, die in kaiserlichen Palästen und Bädern zu finden sind. Hadrian soll in der Rotunde Hof gehalten haben, wobei er die Hauptapsis gegenüber dem Eingang als Tribüne benutzte, was seine sehr große Größe erklären könnte. Spätere römische Gebäude, die dem Pantheon ähnlich sind, umfassen einen Tempel für Asklepios Soter (de) (ca. 145) in der alten hellenistischen Stadt Pergamon und den sogenannten „Runden Tempel“ bei Ostia (ca. 230-240), der möglicherweise war mit dem kaiserlichen Kult verbunden. Die Pergamonkuppel war etwa 80 römische Fuß breit, gegenüber etwa 150 für das Pantheon und aus Ziegelsteinen über einer geschnittenen Steinrotunde. Die Ostia-Kuppel war 60 römische Fuß breit und bestand aus Ziegelbeton. Keine spätere Kuppel, die in der Kaiserzeit gebaut wurde, kam der Spannweite des Pantheons nahe. Es blieb die größte Kuppel der Welt für mehr als ein Jahrtausend und ist immer noch die größte unverstärkte Betonkuppel der Welt.

Segmentierte Kuppeln aus radial konkaven Keilen oder aus abwechselnd konkaven und flachen Keilen erscheinen unter Hadrian im 2. Jahrhundert und die meisten erhaltenen Beispiele des Stils stammen aus dieser Zeit. Hadrians Villa hat Beispiele auf der Piazza D’Oro und im Semidom des Serapeum. Aufgezeichnete Details der Dekoration der segmentierten Kuppel auf der Piazza D’Oro deuten darauf hin, dass sie ein wogendes Zelt heraufbeschwört, vielleicht in Anlehnung an die Vordächer der hellenistischen Könige. Andere Beispiele existieren in den Hadrianischen Bädern von Otricoli und dem sogenannten „Tempel der Venus“ in Baiae. Diese Kuppelart erforderte komplexe Zentrierungen und radial ausgerichtete Schalungen, um ihre engen Kurven zu erzeugen, und der früheste erhaltene direkte Beweis für die radiale Verschalung findet sich im Caldarium der Großen Bäder in der Hadriansvilla. Hadrian war ein Amateurarchitekt und es war offensichtlich Kuppeln von Hadrian wie diese, dass Trajans Architekt, Apollodoros von Damaskus, spöttisch „Kürbisse“ nannte, bevor Hadrian Kaiser wurde. Nach Dio Cassius trug die Erinnerung an diese Beleidigung dazu bei, dass Hadrian als Kaiser Apollodorus ins Exil schickte und tötete.

In der Mitte des 2. Jahrhunderts wurden einige der größten Kuppeln in der Nähe des heutigen Neapel gebaut, als Teil der großen Badkomplexe, die die vulkanischen heißen Quellen in der Gegend ausnutzten. Im Badekomplex von Baiae gibt es Überreste einer eingestürzten Kuppel, die 26,3 Meter („Venustempel“) überspannt, und eine größere halb eingestürzte Kuppel, die 29,5 Meter misst und den „Tempel der Diana“ genannt wird „. Die Kuppel des „Tempels der Diana“, die vielleicht ein Nymphäum als Teil des Badkomplexes gewesen sein könnte, hat einen spitzbogigen Abschnitt, der aus horizontalen Ziegelschichten besteht und mit leichtem Tuff verkleidet ist. Es stammt aus der zweiten Hälfte des 2. Jahrhunderts und ist die drittgrößte Kuppel, die aus der römischen Welt bekannt ist. Der zweitgrößte ist der eingestürzte „Tempel des Apollo“, der in der Nähe des Avonus-Sees gebaut wurde. Die Spannweite kann aufgrund ihres zerstörten Zustands nicht genau gemessen werden, aber sie hatte einen Durchmesser von mehr als 36 Metern.

Achteckige Räume der Thermen von Antoninus in Karthago waren mit Kreuzganggewölben bedeckt und wurden auf 145-160 datiert.

In der zweiten Hälfte des 2. Jahrhunderts in Nordafrika wurde in der Tradition der Terrakotta-Rohrkuppel in den hellenistischen Bädern von Morgantina eine besondere Form der Düsenrohrform entwickelt, eine Idee, die bei der Verwendung ineinander greifender Terrakottatöpfe erhalten geblieben war für Ofendächer. Diese Röhre könnte auf Töpferscheiben in Massenproduktion hergestellt werden und zu einer permanenten Zentrierung für Betonkuppeln verriegelt werden, wodurch die Verwendung von Holzzentrierung insgesamt vermieden wird. Dieser verbreitete sich hauptsächlich im westlichen Mittelmeerraum.

Obwohl die Pendentif-Kuppel nur selten benutzt wurde, war sie in der römischen Architektur des 2. Jahrhunderts bekannt, wie die Grabmonumente der Sedia dei Diavolo und der Torracio della Secchina an der Via Nomentana. Es würde in der byzantinischen Zeit viel breiter verwendet werden.

Drittes Jahrhundert
Die große Rotunde der Thermen von Agrippa, der ältesten öffentlichen Bäder Roms, wurde zu Beginn des 3. Jahrhunderts in die Severerzeit datiert, aber es ist nicht bekannt, ob dies eine Ergänzung oder einfach eine Rekonstruktion einer früheren gewölbten Rotunde ist .

Im 3. Jahrhundert begann die imperiale Mausolea als gewölbte Rotunde statt Tumulus Strukturen oder andere Typen zu bauen, gefolgt von ähnlichen Denkmälern von Privatleuten. Heidnische und christliche Kuppelmausoleas aus dieser Zeit können unterschieden werden, indem die Strukturen der Gebäude auch ihre religiösen Funktionen widerspiegeln. Die heidnischen Gebäude sind typischerweise zweigeschossige, schwach beleuchtete, freistehende Bauwerke mit einem unteren Kryptabereich für die Überreste und einem oberen Bereich für Andachtsopfer. Christliche gewölbte Mausoleen enthalten einen einzigen gut beleuchteten Raum und sind normalerweise an einer Kirche befestigt.

Beispiele aus dem 3. Jahrhundert sind die Backsteinkuppel des Mausoleums von Diokletian und das Mausoleum der Villa Gordiani. Die Villa Gordiani enthält auch Reste einer ovalen Spalierkuppel. Das Mausoleum von Diocletian verwendet kleine gewölbte Schiefer aus Ziegeln, die aus einer kreisförmigen Basis in einem überlappenden Schuppenmuster aufgebaut sind, das als „abgestufte Schuppenkuppel“ bezeichnet wird. Das Schuppenmuster war ein beliebtes hellenistisches Motiv, das von den Parthern und Sasaniern angenommen wurde, und solche Kuppeln sind wahrscheinlich mit persischen „squinch vaults“ verwandt. Der Diokletianpalast enthält neben dem Mausoleum auch eine Rotunde in der Mitte des Komplexes, die als Thronsaal diente. Sie hat Seitennischen, die denen eines achteckigen Mausoleums ähneln, aber sie befand sich am Ende einer scheinbar tonnengewölbten Halle, wie die Anordnung späterer sasanischer Paläste. Die 24 Meter hohe Kuppel des Mausoleums von Galerius wurde um 300 n. Chr. In der Nähe des Kaiserpalastes als Mausoleum oder Thronsaal erbaut. Es wurde im 5. Jahrhundert in eine Kirche umgewandelt.

Mauerkuppeln waren in den römischen Provinzen weniger verbreitet, obwohl der „Tempel der Venus“ im 3. Jahrhundert in Baalbek mit einer Steinkuppel von 10 Metern Durchmesser gebaut wurde. Die Technik des Aufbaus leichter Kuppeln mit ineinandergreifenden hohlen Keramikrohren, die im späten 3. und frühen 4. Jahrhundert in Nordafrika und Italien weiterentwickelt wurden. Im 4. Jahrhundert wurde das dünne und leichte Gewölbe mit Tubing zu einer eigenen Gewölbetechnik, anstatt einfach nur als permanente Zentrierung für Beton zu dienen. Es wurde in frühchristlichen Gebäuden in Italien verwendet. Durch die Anordnung dieser Terracottaröhren in einer kontinuierlichen Spirale entstand eine Kuppel, die für sehr große Spannweiten nicht stark genug war, aber nur minimale Zentrierung und Verschalung erforderte. Die spätere Kuppel des Baptisteriums von Neon in Ravenna ist ein Beispiel.

Viertes Jahrhundert
Im 4. Jahrhundert wuchsen römische Kuppeln aufgrund von Änderungen in der Art, wie Kuppeln gebaut wurden, einschließlich der Fortschritte in der Zentrierungstechnik und der Verwendung von Ziegelrippen. Der so genannte „Tempel der Minerva Medica“ zum Beispiel verwendete Ziegelrippen zusammen mit Stufenringen und leichtem Bimssteinbeton, um eine dekagonale Kuppel zu bilden. Das Material der Wahl in der Konstruktion wechselte im Laufe des 4. und 5. Jahrhunderts allmählich von Stein oder Beton zu leichteren Ziegeln in dünnen Schalen. Die Verwendung von Rippen versteifte die Struktur, wodurch Kuppeln mit weniger massiven tragenden Wänden dünner werden konnten. Fenster wurden oft in diesen Wänden verwendet und ersetzten das Oculus als eine Lichtquelle, obwohl manchmal eine Stütze notwendig war, um große Öffnungen zu kompensieren. Das Mausoleum von Santa Costanza hat Fenster unter der Kuppel und nur paarweise Säulen darunter, die ein umlaufendes Tonnengewölbe als Stütze für die Struktur verwenden.

Das achteckige „Domus Aurea“, oder „Goldenes Oktagon“, das Kaiser Konstantin 327 im kaiserlichen Palast von Antiochien erbaute, hatte ebenfalls ein gewölbtes Dach, vermutlich aus Holz und mit vergoldetem Blei bedeckt. Es wurde zwei Jahre nach dem Konzil von Nizäa der „Harmonie, der göttlichen Kraft, die das Universum, die Kirche und das Reich vereint“ gewidmet. Es könnte sowohl die Kathedrale von Antiochia als auch die Hofkirche von Konstantin gewesen sein, und der Präzedenzfall für die späteren achteckigen Plankirchen in der Nähe der Paläste der Heiligen Sergius und Bacchus und Hagia Sophia von Justinian und Aachener Dom von Karl dem Großen. Die Kuppel wurde von 537-8 mit Zypressenholz von Daphne nach der Zerstörung in einem Feuer umgebaut. Die meisten Kuppeln in Kirchen in der syrischen Region wurden aus Holz gebaut, wie der spätere Felsendom in Jerusalem, und die Kuppel der Domus Aurea überstand im 6. Jahrhundert eine Reihe von Erdbeben, die den Rest des Gebäudes zerstörten. Es gibt keine Aufzeichnungen darüber, dass die Kirche nach dem Erdbeben von 588 wieder aufgebaut wurde, vielleicht aufgrund der allgemeinen Aufgabe vieler öffentlicher Gebäude in einer Stadt, die nicht länger die Hauptstadt des Imperiums war.

Zentralisierte Gebäude mit kreisförmigem oder achteckigem Grundriss wurden aufgrund der Eignung dieser Formen für die Montage um ein einzelnes Objekt auch für Täuflinge und Reliquiare verwendet. Die Baptisterien wurden im 4. Jahrhundert in Italien in der Art einer gewölbten Mausolea errichtet. Das achteckige Lateran Baptistery oder das Baptisterium des Heiligen Grabes kann die erste gewesen sein, und der Stil verbreitete sich im 5. Jahrhundert. Die Kirche der Heiligen Apostel oder Apostoleion, wahrscheinlich von Konstantin geplant, aber von seinem Nachfolger Constantius in der neuen Hauptstadt von Konstantinopel gebaut, kombiniert die Gemeindebasilika mit dem zentralisierten Schrein. Mit einem ähnlichen Plan wie die Kirche der Heiligen Simeon Stylites, vier Schiffe aus einer zentralen Rotunde mit Konstantins Grab und Räume für die Gräber der zwölf Apostel projiziert. Oberhalb der Mitte könnte ein Obergaden mit einer hölzernen Kuppel gewesen sein, die mit Bronzebeschichtung und Goldakzenten überdacht wurde.

Christliche Mausoleen und Schreine entwickelten sich zum Typ der „zentralisierten Kirche“, oft mit einer Kuppel über einem erhöhten zentralen Raum. Der längliche Dekagon der heutigen St. Gereon Basilika in Köln, Deutschland, wurde auf einem außergewöhnlichen und reich verzierten römischen Gebäude aus dem 4. Jahrhundert mit einer Apsis, Halbkuppelnischen Nischen und einer Kuppel errichtet. Eine Kirche, die auf dem nördlichen Friedhof der Stadt gebaut wurde, deren ursprüngliche Widmung unbekannt ist. Es könnte von Julianus, dem Gouverneur von Gallien von 355 bis 360, der später Kaiser werden sollte, als ein Mausoleum für seine Familie gebaut worden sein. Der ovale Raum könnte nach kaiserlichen Audienzhallen oder Gebäuden wie dem Tempel der Minerva Medica gestaltet sein. Die Kirche des Heiligen Grabes in Jerusalem wurde wahrscheinlich gegen Ende des 4. Jahrhunderts mit einer Holzkuppel über dem Schrein errichtet. Die Rotunde, 33,7 Meter im Durchmesser und zentriert auf dem Grab Christi, bestand aus einem gewölbten zentralen Raum, der von einem Chorumgang umgeben war. Die Kuppel erhob sich über ein Erdgeschoss, eine Galerie und einen Obergaden und hatte vielleicht ein Oculus. Die Kuppel war etwa 21 Meter breit. 1002 vom Kalif der Fatimiden zu Boden gestampft, wurde es 1048 von Kaiser Konstantin IX Monomachos wieder aufgebaut, angeblich mit einem Mosaik, das Christus und die Zwölf Apostel darstellt. Die derzeitige Kuppel ist eine 1977 renovierte Renovierung in dünnem Stahlbeton.

Die größte zentral geplante frühchristliche Kirche, Mailand San Lorenzo Maggiore, wurde in der Mitte des 4. Jahrhunderts gebaut, während diese Stadt als die Hauptstadt des Western Empire diente und vielleicht mit einem leichten Material wie Holz oder Zuckerrohr gewölbt wurde. Es gibt zwei Theorien über die Form dieser Kuppel: eine Kuppel im byzantinischen Stil auf sphärischen Pendentiften mit einem den Kuppeln der späteren Justinianischen Ära ähnlichen Fensterring oder ein achteckiges Kreuzganggewölbe nach römischem Vorbild und wie das Gewölbe über der zeitgenössischen Kapelle von Saint Aquiline, möglicherweise mit Gewölbebohrungen gebaut, von denen Stücke in Ausgrabungen gefunden wurden. Obwohl diese Rohre nachweislich aus einer mittelalterlichen Rekonstruktion stammen, gibt es Hinweise, die die Verwendung von römischem Beton im Original unterstützen. Die Feuer in den Jahren 1071 und 1075 beschädigten das Gebäude und die zentrale Abdeckung stürzte 1103 ein. Sie wurde mit einer romanischen Kuppel umgebaut, die bis zum Jahr 1573 bestand, als sie einstürzte und durch das heutige Bauwerk ersetzt wurde. Das ursprüngliche Gewölbe wurde außen von einer quadratischen Trommel verdeckt und nicht vom heutigen Oktogon, das aus dem 16. Jahrhundert stammt.

Fünftes Jahrhundert
Im 5. Jahrhundert gab es in der christlichen Welt Strukturen mit kleinformatigen Kreuzkuppelplänen. Beispiele dafür sind das Mausoleum von Galla Placidia, das Martyrium an der Basilika von San Simpliciano und Kirchen in Mazedonien und an der Küste von Kleinasien. Kleine Backsteinkuppeln sind auch in den Türmen von Konstantinopel Anfang des 5. Jahrhunderts Landmauern gefunden. Unterirdische Zisternen in Konstantinopel, wie die Zisterne von Philoxenos und die Cisterna Basilica, bestanden aus einem Raster von Säulen, die kleine Kuppeln statt Leistengewölbe trugen. Die quadratische Bucht mit dem Segelschiff oder die Kuppel auf den Pendentifen wurde in den frühen byzantinischen Jahrhunderten die Grundeinheit der Architektur, die in einer Vielzahl von Kombinationen gefunden wurde.

Frühe Beispiele von byzantinischen Kuppeln bestanden über dem sechseckigen Saal des Palastes von Antiochos, dem Sechseck bei Gülhane, dem Martyium von Sts. Karpos und Papylos, und die Rotunde im Myrelaion. Die St. Mary’s Kirche aus dem 5. Jahrhundert in Ephesus hatte kleine rechteckige Seitenräume mit Segelgewölben aus gewölbten Ziegeln. Die Backsteinkuppel des Baptisteriums in St. Mary’s bestand aus einer Reihe von eng gewölbten meridionalen Abschnitten. Die Kirche der Heiligen Simeon Stylites hatte wahrscheinlich eine hölzerne polygonale Kuppel über ihrem zentralen, 27 Meter breiten Achteck.

Mit dem Ende des Weströmischen Reiches wurden Kuppeln zu einem charakteristischen Merkmal der Kirchenarchitektur des überlebenden Oströmischen Reiches. Ein Übergang von holzgedeckten Basiliken zu gewölbten Kirchen scheint zwischen dem späten 5. Jahrhundert und dem 7. Jahrhundert mit frühen Beispielen in Konstantinopel, Kleinasien und Kilikien stattgefunden zu haben.Die erste bekannte Kuppelbasilika war wahrscheinlich eine Kirche in Meriamlik in der Südtürkei, die zwischen 471 und 494 wurde, aber die Ruinen keine definitive Antwort gegeben. Es ist möglich, dass die ersten Objekte in Konstantinopel existieren, und dass die Plane für die Meriamlik-Kirche selbst entworfen wurde, aber keine ausgewählte Basilika wurde vor dem 6. Jahrhundert gefunden.