L’histoire des dômes romains et byzantins retrace l’architecture des dômes à travers l’ancien Empire romain et sa suite médiévale, aujourd’hui appelée l’Empire byzantin. Les dômes étaient des éléments architecturaux importants dans les deux périodes et avaient une influence répandue sur les styles contemporains et postérieurs, de l’architecture russe et ottomane à la Renaissance italienne et aux réveils modernes. Les dômes étaient habituellement hémisphériques, bien que des formes octogonales et segmentées soient également connues, et elles se sont développées dans la forme, l’utilisation et la structure au cours des siècles. Les premiers exemples reposaient directement sur les murs en rotonde des salles rondes et présentaient un oculus central pour la ventilation et la lumière. Pendentifs sont devenus communs dans la période byzantine, ont fourni un soutien pour les dômes sur les espaces carrés.

Les premiers dômes en bois ne sont connus que d’une source littéraire, mais l’utilisation de coffrages en bois, de béton et de main-d’œuvre non qualifiée permettait de réaliser des dômes monumentaux à la fin de la République et au début de l’époque impériale. à Baiae. Nero introduit le dôme dans l’architecture du palais romain au 1er siècle et de telles salles ont servi de salles de banquet d’état, salles d’audience ou salles de trône. Le dôme du Panthéon, l’exemple le plus grand et le plus célèbre, a été construit en béton au IIe siècle et pourrait avoir servi de salle d’audience à Hadrien. Mausolée impériale, tels que le mausolée de Dioclétien, ont été en forme de dôme à partir du 3ème siècle. Certains dômes plus petits ont été construits avec une technique d’utilisation de tubes en céramique à la place d’un centrage en bois pour le béton ou comme structure permanente noyée dans le béton, mais la brique légère est devenue le matériau de construction préféré aux IVe et Ve siècles. Les nervures de brique ont permis une structure plus mince et ont facilité l’utilisation des fenêtres dans les murs de support, remplaçant le besoin d’un oculus comme source de lumière.

Les baptistères chrétiens et les sanctuaires ont été bombés au 4ème siècle, tels que le baptistère de Latran et le dôme de bois probable au-dessus de l’église du Saint-Sépulcre. L’église octogonale du palais de Constantin à Antioche a pu être le précédent pour des bâtiments semblables pendant des siècles après. La première basilique à dôme aurait pu être construite au 5ème siècle, avec une église dans le sud de la Turquie étant le premier exemple proposé, mais l’architecture du 6ème siècle de Justinien a fait l’architecture d’église en forme de dôme dans tout l’est romain. Son Hagia Sophia et l’église des Saints-Apôtres ont inspiré des copies dans les siècles suivants.

Les églises cruciformes avec des coupoles à leurs croisements, comme les églises de Hagia Sophia à Thessalonique et Saint-Nicolas à Myra, étaient typiques de l’architecture du 7ème et 8ème siècle et le renforcement d’un dôme avec des voûtes sur quatre côtés est devenu le système structurel standard. Les dômes sur des tambours fenêtrés de forme cylindrique ou polygonale étaient standard après le 9ème siècle. Dans la période ultérieure de l’empire, de plus petites églises ont été construites avec des dômes de plus petit diamètre, normalement moins de 6 mètres (20 pi) après le 10ème siècle. Les exceptions incluent les octogones en dôme du 11ème siècle d’Hosios Loukas et de Nea Moni, et l’église de Chora du 12ème siècle, parmi d’autres. Le plan en croix, avec un seul dôme à la croisée ou cinq dômes en quinconce, comme à l’église Saint-Panteleimon, était le type le plus populaire du Xe siècle jusqu’à la chute de Constantinople en 1453.

Aperçu
Arches arrondies, voûtes et dômes distinguent l’architecture romaine de celle de la Grèce antique et ont été facilités par l’utilisation de béton et de brique. En faisant varier le poids de l’agrégat dans le béton, le poids du béton pourrait être modifié, ce qui permettrait de poser des couches plus légères au sommet des dômes de béton. Mais les dômes de béton nécessitaient également la construction et le maintien en place d’un coffrage en bois coûteux, également appelé coffrage, pendant le processus de durcissement, qui devait généralement être détruit pour être enlevé. Les coffrages pour dômes en brique n’ont pas besoin d’être maintenus en place aussi longtemps et pourraient être plus facilement réutilisés.

Les dômes romains étaient utilisés dans les bains, les villas, les palais et les tombes. Oculi étaient des caractéristiques communes. Ils étaient habituellement de forme hémisphérique et partiellement ou totalement dissimulés à l’extérieur. Afin de soutenir les poussées horizontales d’un grand dôme de maçonnerie hémisphérique, les murs de soutènement ont été construits au-delà de la base au moins les hanches du dôme et le dôme était alors parfois aussi couvert d’un toit conique ou polygonal. Une variété d’autres formes, y compris des dômes de soucoupe peu profonde, des dômes segmentés et des dômes côtelés étaient aussi parfois utilisés. Les salles d’audience de nombreux palais impériaux étaient en forme de dôme. Les dômes étaient également très communs sur les pavillons de jardin polygonaux. La construction et le développement des dômes ont diminué dans l’ouest avec le déclin et la chute de la partie occidentale de l’empire.

Le terme « byzantin », inventé en 1557 par l’historien Hieronymus Wolf, est devenu populaire au 19ème siècle et est utilisé pour se référer à l’Empire romain d’Orient médiéval avec sa capitale à Constantinople, l’ancienne ville de Byzantion. Dans la période byzantine, une structure de soutien de quatre arcs avec des pendentifs entre eux a permis aux espaces sous les dômes d’être ouverts. Pendentifs autorisés à des charges de poids à se concentrer à seulement quatre points sur un plan carré plus pratique, plutôt que d’un cercle. Les dômes étaient des éléments importants des baptistères, des églises et des tombes. Ils étaient normalement hémisphériques et avaient, avec des exceptions occasionnelles, des tambours fenêtrés. Les toitures des dômes allaient de simples carreaux de céramique à des feuilles de plomb plus coûteuses, plus durables et plus moulées.

Les dômes et les tambours ont typiquement incorporé des anneaux de tension en bois à plusieurs niveaux pour résister à la déformation dans le mortier et permettre une construction plus rapide. Des pinces métalliques entre des blocs de corniche en pierre, des tirants en métal et des chaînes en métal ont également été utilisées pour stabiliser les bâtiments en dôme. Les ceintures de bois à la base des dômes ont aidé à stabiliser les murs au-dessous d’eux pendant les tremblements de terre, mais les dômes eux-mêmes sont restés vulnérables à l’effondrement. Les exemples de dômes côtelés ou de citrouilles subsistants à Constantinople sont structurellement équivalents et ces techniques ont été utilisées de façon interchangeable, le nombre de divisions correspondant au nombre de fenêtres. Aidé par la petite échelle des églises après le 6ème siècle, de tels dômes nervurés pourraient être construits avec le coffrage seulement pour les nervures. Les dômes de citrouille auraient pu être construits en anneaux autoportants et les petites voûtes en forme de dôme étaient encorbellées efficacement, supprimant complètement le coffrage.

Histoire
République tardive et début de la période impériale
Les bains romains ont joué un rôle de premier plan dans le développement de la construction en dôme en général, et des dômes monumentaux en particulier. Des dômes modestes dans des bains datant des IIe et Ier siècles av. J.-C. sont vus à Pompéi, dans les chambres froides des Thermes Stabiane et des Terme del Foro. Ces dômes sont de forme très conique, semblables à ceux d’un bas-relief assyrien trouvé à Ninive. Dans un tepidarium de l’époque romaine à Cabrera de Mar, en Espagne, un dôme a été identifié à partir du milieu du IIe siècle av. J.-C. qui utilisait une version raffinée de la construction en arc parallèle trouvée dans un ancien dôme de bain hellénistique en Sicile. Selon Vitruve, la température et l’humidité des pièces chaudes en dôme pourraient être réglées en élevant ou en abaissant les disques de bronze situés sous un oculus. Les dômes étaient particulièrement bien adaptés aux salles de bains circulaires en plan pour faciliter même le chauffage des murs. Cependant, l’utilisation extensive des dômes n’a pas eu lieu avant le 1er siècle après JC.

Le livre de Varro sur l’agriculture décrit une volière avec un dôme en bois décoré des huit vents qui est comparé par analogie aux huit vents représentés sur la Tour des Vents, qui a été construite à Athènes à peu près au même moment. Cette volière avec son dôme en bois peut représenter un type complètement développé. Dômes en bois en général aurait permis de très grandes envergures. Leur utilisation antérieure a peut-être inspiré le développement et l’introduction de grands dômes en pierre d’une taille auparavant sans précédent. Des formes en bois complexes ont été nécessaires pour le centrage et le support du dôme pendant la construction, et ils semblent être finalement devenus plus efficaces et standardisés au fil du temps.

Le mortier et l’agrégat de béton romain ont été construits en couches horizontales posées à la main contre des coffrages en bois avec l’épaisseur des couches déterminées par la longueur de la journée de travail, plutôt que d’être coulées dans un moule comme le béton est aujourd’hui. Les dômes de béton romains ont donc été construits de la même manière que les dômes corbeaux antérieurs de la région méditerranéenne, bien qu’ils aient des caractéristiques structurelles différentes. L’agrégat utilisé par les Romains était souvent des décombres, mais les agrégats légers dans les niveaux supérieurs servaient à réduire les contraintes. Des « vases et cruches » vides pourraient être cachés à l’intérieur pour réduire le poids. Les mélanges de béton secs utilisés par les Romains ont été compactés avec des béliers pour éliminer les vides, et le sang animal ajouté a servi de réducteur d’eau. Parce que le béton romain était faible en tension, il ne fournissait aucun avantage structurel par rapport à l’utilisation de la brique ou de la pierre. Mais, parce qu’il pourrait être construit avec du travail d’esclave non qualifié, il a fourni un avantage constructif et a facilité la construction de dômes à grande échelle.

Les dômes ont atteint une taille monumentale à l’époque impériale romaine. Bien que les empreintes du coffrage lui-même n’aient pas survécu, des déformations de l’idéal allant jusqu’à 22 centimètres au «temple du mercure» à Baiae suggèrent un centrage de huit cadres rayonnants, avec des connecteurs horizontaux supportant le coffrage radial pour le dôme peu profond. Le bâtiment, en réalité une salle de bain en béton datant de l’âge d’Auguste (27 av. J.-C. – 14 ap. J.-C.), possède le premier grand dôme romain connu. Il y a cinq ouvertures dans le dôme: un oculus circulaire et quatre puits de lumière carrés. Le dôme a une portée de 21,5 mètres (71 pieds) et est le plus grand dôme connu construit avant celui du Panthéon. C’est aussi le premier dôme en béton préservé.

Premier siècle
Alors qu’il existe des exemples plus tôt dans la période républicaine et au début de la période impériale, la croissance de la construction en forme de dôme a augmenté sous l’empereur Néron et les Flaviens au 1er siècle après JC, et au cours du 2ème siècle. Les salles à planification centrale deviennent des parties de plus en plus importantes des agencements de palais et de villas de palais commençant au 1er siècle, servant de salles de banquet d’état, salles d’audience, ou salles de trône. Le coffrage a été disposé horizontalement ou radialement, mais il n’y a pas assez de preuves survivantes des 1er et 2ème siècles pour dire ce qui était typique.

L’architecture de palais opulente de l’empereur Nero (54 – 68 AD) marque un développement important. Il y a des traces d’un dôme dans sa Domus Transitoria à l’intersection de deux couloirs, reposant sur quatre grandes piles, qui peuvent avoir eu un oculus au centre. Dans la Domus aurea de Nero, ou «Maison dorée», projetée par Severus et Celer, les murs d’une grande pièce octogonale passent à une voûte octogonale qui passe ensuite à un dôme avec un oculus. C’est l’exemple le plus ancien connu d’un dôme dans la ville même de Rome.

Le Domus Aurea a été construit après 64 AD et le dôme avait plus de 13 mètres de diamètre. Ce dôme octogonal et semi-circulaire est en béton et l’oculus est en brique. Les murs radiaux des pièces environnantes soutiennent le dôme, ce qui permet aux murs octogonaux situés directement en dessous de contenir de grandes ouvertures sous des arcs plats et pour que la pièce elle-même soit exceptionnellement bien éclairée. Parce qu’il n’y a aucune indication qu’une mosaïque ou un autre matériau de parement ait jamais été appliqué à la surface du dôme, il peut avoir été caché derrière une tente en tissu semblable à une tente, comme les tentes pavillons des dirigeants hellénistiques (et plus tôt perses). L’oculus est exceptionnellement grand, plus des deux cinquièmes de la longueur de la pièce, et il a peut-être servi de support à une structure de lanterne légère ou tholos, qui aurait recouvert l’ouverture. Les canaux circulaires sur la surface supérieure de l’oculus soutiennent également l’idée que cette lanterne, peut-être elle-même en forme de dôme, était le dôme rotatif mentionné dans les comptes rendus écrits.

Selon Suétone, la Domus Aurea avait un dôme qui tournait perpétuellement sur sa base à l’imitation du ciel. Il a été rapporté en 2009 que les fondations nouvellement découvertes d’une salle ronde peuvent être celles d’une salle à manger à dôme rotatif. On signale également dans les sources contemporaines un plafond au-dessus d’une salle à manger dans le palais équipée de tuyaux pour que le parfum puisse pleuvoir du plafond, bien qu’on ne sache pas si c’était une caractéristique du même dôme. La décoration coûteuse et somptueuse du palais a causé un tel scandale qu’il a été abandonné peu de temps après la mort de Néron et des bâtiments publics tels que les thermes de Titus et le Colisée ont été construits sur le site.

Le seul dôme intact du règne de l’empereur Domitien est un exemple de 16,1 mètres (53 pieds) de large dans ce qui pourrait avoir été un nymphée dans sa villa à Albano. C’est maintenant l’église de Santa Maria della Rotunda (it). 92 DOM Domusian Domus Augustana a établi le semi-dôme absidial comme motif impérial. Les chambres carrées de son palais de la colline Palatine utilisaient des pendentifs pour soutenir les dômes. Son palais contenait trois dômes reposant sur des murs avec des absides alternées et des ouvertures rectangulaires. Une salle à coupole octogonale existait dans l’aile domestique. Contrairement au dôme octogonal similaire de Nero, ses segments s’étendaient jusqu’à l’oculus. La salle à manger de ce palais privé, appelée Coenatio Jovis, ou salle à manger de Jupiter, contenait un plafond tournant comme celui que Néron avait construit, mais avec des étoiles placées dans le ciel simulé.

Deuxième siècle
Pendant le règne de l’empereur Trajan, les dômes et les demi-dômes sur les exèdres étaient des éléments standard de l’architecture romaine, peut-être grâce aux efforts de l’architecte de Trajan, Apollodore de Damas, célèbre pour ses capacités d’ingénierie. Deux rotondes de 20 mètres de diamètre ont été achevées en 109 apr. J.-C. dans le cadre des thermes de Trajan, construits sur la Domus aurea, et des exèdres de 13 et 18 mètres ont été construits dans le cadre des marchés nord. -dessus de son forum. L’architecture du successeur de Trajan, Hadrian, a continué ce style. Bien que considéré comme un exemple de l’architecture Hadrianic, il y a des preuves en brique que la reconstruction du Panthéon dans sa forme actuelle a commencé sous Trajan. La spéculation que l’architecte du Panthéon était Apollodore n’a pas été prouvée, bien qu’il y ait des points communs stylistiques entre ses grands demi-dômes à caissons aux Thermes de Trajan et le dôme du Panthéon. Trois exèdres de 100 pieds (30 m) de large aux thermes de Trajan ont des formes de caissons qui, comme au Panthéon, s’alignent avec les niches inférieures uniquement sur les axes et les diagonales et, comme au Panthéon, cet alignement est parfois les coffres, plutôt qu’avec les coffres eux-mêmes.

Le Panthéon de Rome, complété par l’empereur Hadrien dans le cadre des thermes d’Agrippa, possède le dôme romain le plus célèbre, le mieux préservé et le plus grand. Son diamètre était plus de deux fois plus large que n’importe quel dôme antérieur connu. Datant du IIe siècle, il s’agit d’un dôme en béton non armé de 43,4 mètres (142 pieds) de large reposant sur un mur circulaire, ou rotonde, de 6 mètres (20 pieds) d’épaisseur. Cette rotonde, faite de béton à face de brique, contient un grand nombre d’arcs de soulagement et n’est pas solide. Sept niches intérieures et la voie d’entrée divisent le mur structurellement en huit piles pratiquement indépendantes. Ces ouvertures et les vides supplémentaires représentent le quart du volume de la paroi de la rotonde. La seule ouverture dans le dôme est l’oculus bordé de briques au sommet, 9 mètres (30 pieds) de diamètre, qui fournit de la lumière et de la ventilation pour l’intérieur.

Les caissons peu profonds dans le dôme représentent une réduction de moins de cinq pour cent de la masse du dôme, et sont principalement décoratifs. Le matériau agrégé placé à la main dans le béton est le plus lourd à la base du dôme et se transforme en matériaux plus légers lorsque la hauteur augmente, ce qui réduit considérablement les contraintes dans la structure finie. En fait, de nombreux commentateurs ont cité le Panthéon comme un exemple des possibilités révolutionnaires pour l’architecture monolithique fournies par l’utilisation du béton de la pouzzolane romaine. Cependant, les fissures verticales semblent s’être développées très tôt, de sorte que dans la pratique, le dôme agit comme un ensemble d’arcs avec une clé de voûte commune, plutôt que comme une seule unité. Les marches extérieures utilisées pour comprimer les «hanches» du dôme, ce qui ne serait pas nécessaire si le dôme agit comme une structure monolithique, peuvent être une reconnaissance de cela par les constructeurs eux-mêmes. Un tel contrefort était commun dans la construction de l’arche romaine. Les fissures dans le dôme peuvent être vues depuis les chambres internes supérieures de la rotonde, mais ont été recouvertes par un ré-enduit sur la surface interne et par un rapiéçage à l’extérieur. Le toit du Panthéon était à l’origine recouvert de dalles de bronze doré, mais celles-ci furent enlevées en 663 par l’empereur Constans II et remplacées par des toitures en plomb.

La fonction du Panthéon reste une question ouverte. Étrangement pour un temple, son inscription, qui attribue ce troisième bâtiment sur le site au constructeur du premier, Marcus Agrippa, ne mentionne aucun dieu ou groupe de dieux. Son nom, Panthéon, vient du grec pour « tous les dieux » mais il n’est pas officiel, et il n’a pas été inclus dans la liste des temples restaurés par Hadrien dans l’Historia Augusta. Les temples circulaires étaient petits et rares, et les temples romains permettaient traditionnellement une seule divinité par pièce. Le Panthéon ressemble plus à des structures trouvées dans les palais et les bains impériaux. Hadrian aurait tenu une cour dans la rotonde en utilisant l’abside principale en face de l’entrée comme tribune, ce qui peut expliquer sa très grande taille. Plus tard, des édifices romains similaires au Panthéon comprennent un temple à Asklepios Soter (de) (vers 145) dans la vieille ville hellénistique de Pergame et le soi-disant « Temple rond » à Ostie (vers 230-240), qui peut avoir été lié au culte impérial. Le dôme de Pergamon avait environ 80 pieds romains de large, contre environ 150 pour le Panthéon, et était fait de briques sur une rotonde en pierre de taille. Le dôme d’Ostia avait 60 pieds de largeur et était fait de béton à face de brique. Aucun dôme plus tard construit dans l’ère impériale est venu près de la durée du Panthéon. Il est resté le plus grand dôme du monde depuis plus d’un millénaire et est toujours le plus grand dôme en béton non armé au monde.

Des dômes segmentés constitués de coins concaves radiaux, ou alternativement de coins concaves et plats, apparaissent sous Hadrien au IIe siècle et les exemples les plus conservés du style datent de cette période. La Villa d’Hadrien a des exemples à la Piazza D’Oro et dans le demi-sècle du Serapeum. Les détails enregistrés de la décoration du dôme segmenté de la Piazza D’Oro suggèrent qu’il a été fait pour évoquer une tente gonflée, peut-être à l’imitation des auvents utilisés par les rois hellénistiques. D’autres exemples existent aux bains Hadrianiques d’Otricoli et au soi-disant « Temple de Vénus » à Baiae. Ce style de dôme nécessitait un centrage complexe et un coffrage orienté radialement pour créer ses courbes serrées, et la première preuve directe de coffrage radial survivant se trouve au caldarium des Grands Bains de la villa d’Hadrien. Hadrian était un architecte amateur et c’était apparemment des dômes d’Hadrien comme ceux-ci que l’architecte de Trajan, Apollodore de Damas, a appelé dérisoirement «citrouilles» avant qu’Hadrien ne devienne empereur. Selon Dio Cassius, le souvenir de cette insulte a contribué à Hadrian en tant qu’empereur ayant Apollodorus exilé et tué.

Au milieu du IIe siècle, certains des plus grands dômes ont été construits près de l’actuelle Naples, dans le cadre de grands complexes de bains profitant des sources chaudes volcaniques de la région. Au complexe de bains de Baiae, il y a des restes d’un dôme effondré de 26,3 mètres (86 pieds), appelé le « Temple de Vénus », et un plus grand dôme demi-effondré s’étendant sur 29,5 mètres (97 pieds) appelé « Temple de Diane ». « . Le dôme du « Temple de Diane », qui pourrait avoir été un nymphée dans le complexe du bain, peut être vu comme ayant une section ogivale faite de couches horizontales de brique mortier et coiffé de tuf léger. Il date de la seconde moitié du 2ème siècle et est le troisième plus grand dôme connu du monde romain. Le deuxième plus grand est le « Temple d’Apollon » effondré construit à proximité le long du rivage du lac Avernus. La portée ne peut pas être mesurée avec précision en raison de son état de ruine, mais elle mesurait plus de 36 mètres (118 pieds) de diamètre.

Les salles octogonales des thermes d’Antonin à Carthage étaient couvertes de voûtes de cloître et datées de 145-160.

Dans la seconde moitié du IIe siècle en Afrique du Nord, un type distinctif de forme de tube de buse a été développé dans la tradition du dôme en terre cuite aux thermes hellénistiques de Morgantina, une idée qui a été préservée dans l’utilisation de pots en terre cuite pour les toits de four. Ce tube pourrait être produit en série sur des roues de potier et emboîté pour former un centrage permanent pour les dômes en béton, évitant ainsi l’utilisation de centrage en bois. Cette propagation principalement dans la Méditerranée occidentale.

Bien que rarement utilisé, le dôme pendentif était connu dans l’architecture romaine du 2ème siècle, comme les monuments funéraires de la Sedia dei Diavolo et le Torracio della Secchina sur la Via Nomentana. Il serait utilisé beaucoup plus largement dans la période byzantine.

Troisième siècle
La grande rotonde des thermes d’Agrippa, les plus anciens bains publics de Rome, a été datée de la période Severan au début du 3ème siècle, mais on ne sait pas s’il s’agit d’une addition ou simplement d’une reconstruction d’une ancienne rotonde bombée .

Au IIIe siècle, la mausolée impériale a commencé à être construite comme des rotondes en dôme plutôt que des structures de tumulus ou d’autres types, à la suite de monuments similaires par des citoyens privés. Les mausolées à dôme païen et chrétien de cette époque peuvent être différenciées en ce sens que les structures des bâtiments reflètent également leurs fonctions religieuses. Les bâtiments païens sont généralement deux étages, faiblement éclairés, structures autonomes avec une crypte inférieure pour les restes et une zone supérieure pour le sacrifice dévotionnel. Les mausolées à dôme chrétien contiennent un seul espace bien éclairé et sont généralement attachées à une église.

Les exemples du 3ème siècle incluent le dôme de brique du mausolée de Diocletian, et le mausolée à Villa Gordiani. La Villa Gordiani contient également des restes d’un dôme ovale à gorges. Le mausolée de Dioclétien utilise de petites troncs de brique cintrés construits à partir d’une base circulaire dans un motif en écailles qui se chevauchent, appelé « dôme à chevrons à gradins ». Le motif des écailles était un motif hellénistique populaire adopté par les Parthes et les Sasaniens, et de tels dômes sont probablement liés aux «voûtes de squinch» perses. En plus du mausolée, le palais de Dioclétien contient également une rotonde près du centre du complexe qui aurait pu servir de salle du trône. Il a des niches latérales semblables à celles d’un mausolée octogonal mais était situé à l’extrémité d’une salle apparemment voûtée en tonneau comme l’arrangement trouvé dans les palais sassanides plus tard. Le dôme de 24 mètres du mausolée de Galerius a été construit autour de l’an 300 près du palais impérial comme un mausolée ou une salle du trône. Il a été converti en église au 5ème siècle.

Les dômes de maçonnerie étaient moins communs dans les provinces romaines, bien que le «Temple de Vénus» de Baalbek du IIIe siècle ait été construit avec un dôme en pierre de 10 mètres de diamètre. La technique de construction de dômes légers avec des tubes céramiques creuses imbriqués s’est encore développée en Afrique du Nord et en Italie à la fin du 3ème et au début du 4ème siècle. Au IVe siècle, la voûte tubulaire mince et légère était devenue une technique de voûte à part entière, plutôt que de servir simplement de centrage permanent pour le béton. Il a été utilisé dans les premiers bâtiments chrétiens en Italie. L’arrangement de ces tubes en terre cuite dans une spirale continue a créé un dôme qui n’était pas assez fort pour de très grandes portées, mais qui nécessitait seulement un centrage et un coffrage minimal. Le dôme postérieur du Baptistère de Néon à Ravenne en est un exemple.

Quatrième siècle
Au 4ème siècle, les dômes romains ont proliféré en raison des changements dans la façon dont les dômes ont été construits, y compris les progrès dans les techniques de centrage et l’utilisation de nervures de brique. Le soi-disant « Temple de Minerve Medica », par exemple, utilisé des nervures de brique avec des marches-escalier et du béton léger de pierre ponce pour former un dôme décagonal. Le matériau de choix dans la construction a progressivement évolué au cours des 4ème et 5ème siècles, de la pierre ou du béton à la brique plus claire en coquilles minces. L’utilisation de nervures a rigidifié la structure, permettant aux dômes d’être plus minces avec des murs de soutien moins massifs. Les fenêtres étaient souvent utilisées dans ces murs et remplaçaient l’oculus comme une source de lumière, bien qu’il soit parfois nécessaire de compenser les grandes ouvertures. Le mausolée de Santa Costanza a des fenêtres sous le dôme et rien d’autre que des colonnes jumelées, utilisant une voûte en berceau pour renforcer la structure.

La « Domus Aurea » octogonale, ou « Octagon d’or », construite par l’empereur Constantin en 327 au palais impérial d’Antioche, avait également un toit en dôme, vraisemblablement en bois et recouvert de plomb doré. Il a été consacré deux ans après le Concile de Nicée à « L’harmonie, la puissance divine qui unit l’Univers, l’Eglise et l’Empire ». Il pourrait avoir été à la fois la cathédrale d’Antioche ainsi que l’église de la cour de Constantin, et le précédent pour les églises plan octogonales plus tard près des palais de Saints Serge et Bacchus et Sainte-Sophie par Justinien et Cathédrale d’Aix-la-Chapelle par Charlemagne. Le dôme a été reconstruit par 537-8 avec du bois de cyprès de Daphne après avoir été détruit dans un incendie. La plupart des dômes des églises de la région syrienne étaient construits en bois, comme celui du dernier Dôme du Rocher à Jérusalem, et le dôme de la Domus Aurea a survécu à une série de tremblements de terre au VIe siècle qui ont détruit le reste du bâtiment. Il n’y a aucune trace de l’église reconstruite après le tremblement de terre de 588, peut-être en raison de l’abandon général de nombreux bâtiments publics dans ce qui n’était plus une capitale de l’Empire.

Les bâtiments centralisés de plan circulaire ou octogonal ont également été utilisés pour les baptêmes et les reliquaires en raison de la convenance de ces formes pour l’assemblage autour d’un seul objet. Baptistos ont commencé à être construit à la manière de mausolée en forme de dôme au cours du 4ème siècle en Italie. Le Baptistère octogonal du Latran ou le baptistère du Saint-Sépulcre ont pu être les premiers, et le style s’est répandu au cours du 5ème siècle. L’église des Saints-Apôtres, ou Apostoleion, probablement planifiée par Constantin mais construite par son successeur Constance dans la nouvelle capitale de Constantinople, combinait la basilique congrégationnelle avec le sanctuaire centralisé. Avec un plan similaire à celui de l’église de Saint Simeon Stylites, quatre nefs projetées à partir d’une rotonde centrale contenant la tombe de Constantin et des espaces pour les tombes des douze apôtres. Au-dessus du centre peut avoir été une claire-voie avec un dôme en bois couvert de feuilles de bronze et d’accents d’or.

La mausolée chrétienne et les sanctuaires se sont développés dans le type «église centralisée», souvent avec un dôme sur un espace central surélevé. Le décagone oblong de la basilique Saint-Gérenon d’aujourd’hui à Cologne, en Allemagne, a été construit sur un bâtiment romain extraordinaire et richement décoré du 4ème siècle avec une abside, des niches à demi-dôme et un dôme. Une église construite dans le cimetière nord de la ville, son dévouement original est inconnu. Il a peut-être été construit par Julianus, le gouverneur de la Gaule de 355 à 360 qui deviendra plus tard empereur, en tant que mausolée pour sa famille. L’espace ovale peut avoir été modelé après des salles d’audience impériales ou des bâtiments tels que le temple de Minerva Medica. L’église du Saint-Sépulcre à Jérusalem a probablement été construite avec un dôme en bois sur le sanctuaire à la fin du 4ème siècle. La rotonde, d’un diamètre de 33,7 mètres (111 pieds) et centrée sur la tombe du Christ, consistait en une pièce centrale en dôme entourée d’un déambulatoire. Le dôme s’élevait au-dessus d’un rez-de-chaussée, d’une galerie et d’une claire-voie et pouvait avoir un oculus. Le dôme mesurait environ 21 mètres de large. Entièrement rasé en 1009 par le calife fatimide, il fut reconstruit en 1048 par l’empereur Constantin IX Monomachos, avec une mosaïque représentant le Christ et les douze apôtres. Le dôme actuel est une rénovation de 1977 en béton armé mince.

La plus grande église chrétienne planifiée centralement, San Lorenzo Maggiore de Milan, a été construite au milieu du 4ème siècle alors que cette ville servait de capitale de l’Empire occidental et pouvait être couverte d’un matériau léger, comme le bois ou la canne. Il existe deux théories sur la forme de ce dôme: un dôme de style byzantin sur des pendentifs sphériques avec une couronne de fenêtres semblable aux dômes de l’époque Justinienne, ou un cloître octogonal suivant les tendances romaines et comme la voûte de la chapelle contemporaine du site. de Saint-Aquilin, peut-être construit avec des tubes de voûte, dont des morceaux avaient été trouvés dans les excavations. Bien que ces tubes aient été montrés à date d’une reconstruction médiévale, il y a des preuves soutenant l’utilisation du béton romain dans l’original. Des incendies en 1071 et 1075 ont endommagé le bâtiment et le revêtement central s’est effondré en 1103. Il a été reconstruit avec un dôme roman qui a duré jusqu’en 1573, quand il s’est effondré et a été remplacé par la structure actuelle. La voûte originale était cachée par un tambour carré à l’extérieur plutôt que par l’octogone d’aujourd’hui, qui date du 16ème siècle.

Cinquième siècle
Au 5ème siècle, les structures avec des plans croisés à petite échelle ont existé dans le monde chrétien. Les exemples incluent le mausolée de Galla Placidia, le martyrium attaché à la basilique de San Simpliciano, et les églises en Macédoine et sur la côte d’Asie Mineure. De petits dômes de brique sont également trouvés dans les tours des murs de terre du début du 5ème siècle de Constantinople. Les citernes souterraines de Constantinople, telles que la Citerne de Philoxène et la Citerne Basilique, étaient composées d’une grille de colonnes supportant de petits dômes, plutôt que des voûtes à l’aine. La baie carrée avec une voûte aérienne ou un dôme sur pendentifs est devenue l’unité de base de l’architecture dans les premiers siècles byzantins, trouvés dans une variété de combinaisons.

Les premiers exemples de dômes byzantins existaient sur la salle hexagonale du Palais d’Antiochos, l’hexagone de Gülhane, le martyium de Sts. Karpos et Papylos, et la rotonde au Myrelaion. L’église Sainte-Marie du 5ème siècle à Ephesus avait de petites salles latérales rectangulaires avec des voûtes de voile faites de cours de brique arquées. Le dôme de brique du baptistère de Sainte-Marie était composé d’une série de sections méridionales étroitement arquées. L’église de Saint Simeon Stylites avait probablement un dôme polygonal en bois sur son octogone central de 27 mètres (89 pieds) de large.

Avec la fin de l’Empire romain d’Occident, les dômes sont devenus un élément caractéristique de l’architecture de l’église de l’Empire romain d’Orient. Une transition des basiliques à toit de bois aux églises voûtées semble avoir eu lieu entre la fin du Ve siècle et le septième siècle, avec des premiers exemples à Constantinople, en Asie Mineure et en Cilicie.La première basilique à dôme peut avoir une église à Meriamlik dans le sud de la Turquie, entre 471 et 494, bien que les ruines ne fournissent pas une réponse définitive. Il est possible que des exemples antérieurs existaient à Constantinople, où il a été suggéré que le plan de l’église de Meriamlik a été conçu, mais aucune basilique en forme de dôme n’a été trouvée avant le 6ème siècle.