Incendie de Notre-Dame : histoire de charpentes

L’incendie de Notre-Dame en 2019 a mis en lumière l’actualité et les passions que pouvait susciter notre patrimoine. Les échanges, parfois tendus, se sont notamment focalisés autour de la question du coût exorbitant ou non, de la reconstruction de la charpente. L’incendie de Notre-Dame : histoire de charpentes pourrait-on affirmer, car se pose maintenant la question de la reconstruction. L’étude menée sur La charpente de la cathédrale de Bourges par le spécialiste qu’est Frédéric Épaud nous en dit long sur les idées reçues, fausses informations, etc.

Incendie de Notre-Dame : histoire de charpentes

Incendie de Notre-Dame : histoire de charpentes. Présentation d’un livre.

Incendie de Notre-Dame : histoire de charpentes

La charpente de la cathédrale de Bourges : mise en perspective

Le gigantesque ouvrage de bois qui coiffe la cathédrale n’a jamais été encore étudié de manière approfondie. Or, le vaste chantier de restauration de 2010 à 2014 a fourni de nombreuses informations précieuses.

Plusieurs campagnes de construction ont été nécessaires. La première débute au XIe probablement sous l’archevêque Gauzlin. Puis une seconde phase, engagée vers 1160, ajoute des ailes latérales avec des murs orientaux. Selon R. Branner, le premier maître d’œuvre de la cathédrale gothique établit un plan vers 1195. Toujours, selon Branner, confirmé par J.- Y. Hugoniot, deux phases successives (1195-1214 et 1216-1255) de construction sont repérables. Finalement, l’achèvement de la nef permet la mise en place de la charpente du vaisseau central vers 1256 puis de celle du chœur en 1257.

Il n’est pas inutile de rappeler les difficultés financières de ce projet. Car ni le roi de France ni de grands seigneurs berrichons ne le soutiennent. Par la suite, d’autres chantiers affectèrent la cathédrale du XIVe au XIXe siècle que ce soit des améliorations de la construction ou de la restauration.

La grande charpente du vaisseau central de 101 m de long se divise en plusieurs parties d’époques différentes. On y ajouta ensuite celle de la nef et d’un faux-transept. Mais jusqu’au XIXe siècle, la charpente ne subit aucune réfection. L’origine de l’entreprise ne fut qu’esthétique, tandis qu’au XXe siècle une vaste reprise structurelle sur le grand vaisseau fut effectuée entre 2010 et 2014.

Quatre campagnes d’analyses dendrochronologiques ont été réalisées entre 1998 et 2014.

La charpente de la cathédrale de Bourges : Le bois d’œuvre

17 saisons d’abatage sur 25 ans ont été nécessaires pour la nef. Ces bois ont ensuite été stockés en forêt à l’abri de la chaleur et du soleil donc probablement dans une vallée humide. Ils ont été entreposés à l’état de grumes avant d’être équarris pour la pose. En outre, il est très probable que le bois ait subi un fumage maîtrisé même si aucun texte médiéval ou moderne ne le mentionne.

Au final, la charpente de la nef est mise en œuvre en 1256, celle du chœur en 1257 puis la patrie centrale est remaniée en 1263 et finalement reprise en 1747. L’analyse permet, pour chaque type de bois (chevron, entrait, poinçon) de distinguer l’âge et le diamètre des arbres utilisés. Ainsi les entrains du chœur ont été taillés dans des arbres, en moyenne, de 15 m de long, de 43 cm de diamètre et âgés de 125 ans. 

Au total, ce sont 925 chênes minimum qui ont été utilisés avec une majorité de grumes (plus de 94 %) de 14 m de long et de 23-28 cm de diamètre. Ce chiffre ne correspond pas, bien sûr, aux chênes abattus, car il y a toujours des pertes. Le chantier expérimental de Guédelon a montré qu’elles s’élèvent à environ 26 %. En conséquence, la quantité de bois nécessaire correspond à environ 3 ha de forêt ce qui montre que les cathédrales n’ont pas détruit les forêts médiévales.

Il est très probable que le bois soit issu de la forêt de Saint-Palais (Cher). Il s’agit de chênes sessiles au peuplement dense ce qui réduit le houppier et les branchages. En outre, il faut noter que le type de bois utilisé dépend aussi du mode d’exploitation. Ainsi pour notre période, le faire valoir direct par un seigneur correspond aux besoins.

Incendie de Notre-Dame : histoire de charpentes
Incendie de Notre-Dame : histoire de charpentes

La charpente de la cathédrale de Bourges : structure 

Les charpentes du XIIIe siècle ont, en général, la même structure. En particulier sur la nef et le chœur, les fermes se répartissent par travées avec une ferme principale. Celle-ci est constituée d’un entrain et d’un poinçon. Puis une courte série de fermes secondaires s’ajoute. On retrouve à Bourges une régularité des travées qui suppose un dessin originel. Cependant on constate une indépendance de la charpente et des supports maçonnés. Cette réalité s’explique par la grande longueur des trames maçonnées. Ainsi le poids de la charpente (200 tonnes environ après séchage) est supportable par l’ouvrage. Un dispositif assure le contreventement de la charpente grâce à des liernes hautes et des croisées d’écharpes. Cela permet aussi de soulager les fermes secondaires. Cet ensemble assez complexe ne se rencontre pas ailleurs. Toutefois, il est probable que cette méthode est à l’origine de la déformation de la charpente.

Les indices du chantier

Les structures de charpente sont en général conçues sur un vaste plancher provisoire où l’épure est tracée au noir de charbon ou bien représentée par des fils tendus. Mais ici les charpentiers se sont aussi servis d’une ferme principale déjà constituée. En effet, des traces de cupules matérialisent ce procédé.

Chaque pièce de la ferme est marquée après l’assemblage. Ces repères précis pour le remontage sont donc formalisés. Ainsi on trouve des chiffres romains et des contremarques en séries identiques. D’autre part, la répartition similaire au sein des fermes confirme que ces deux charpentes ont été exécutées par les mêmes équipes.

La question du levage, enfin, ne peut être résolue par des grues ou des engins de ce type. C’est pourquoi la solution la plus adaptée est la mise en place d’un plancher sur les sablières et en appui sur l’échafaudage. On peut ainsi supposer que le plancher devait avoir une longueur de plusieurs travées pour ensuite le démonter et le déplacer.

Le temps de travail nécessaire pour la charpente dépend des phases : équarrissage, montage… L’exécution de la charpente de la nef pourrait représenter trois mois de travail pour dix charpentiers. Ainsi de bout en bout, la charpente de la nef pouvait prendre dix mois de travail pour dix à vingt hommes. Et, sans doute, 9 mois pour le chœur.

Incendie de Notre-Dame : histoire de charpentes
Incendie de Notre-Dame : histoire de charpentes

Le beffroi de la tour occidentale sud

Les maçonneries de la nef et des deux tours occidentales furent construites ensemble. Branner date le début du chantier vers 1225 et la fin entre 1256 et 1270. L’étude des beffrois médiévaux reste à faire en France. On trouve ici la même équipe de charpentiers que pour le vaisseau central. Les bois sont aussi issus de la même forêt. Les comparaisons sont difficiles à établir avec d’autres beffrois, car très peu sont connus.

Pour terminer

La lecture d’un tel ouvrage ne cesse de surprendre le lecteur. Celui-ci se trouve, régulièrement, dépossédé de toutes certitudes. On découvre ainsi la célérité de la réalisation de la charpente du grand vaisseau. Mais on est aussi saisi par la qualité de l’ensemble du travail qui permet à ce navire amiral de 100 m de long de culminer à près de 40 m depuis huit siècles. Enfin, le lecteur est déconcerté par le remarquable travail que l’étude fournit sur le bois. Frédéric Épaud nous fait tout découvrir de la gestion des forêts médiévales (enclos, coupe à blanc), de la capacité de stocker des bois, sans altération, pendant 25 ans, etc.

Disons-le, sans détour, ce livre est un régal et une aventure dans un monde qui nous est devenu complètement étranger : nos forêts et l’art du bois !

Incendie de Notre-Dame : histoire de charpentes au travers d’un livre et de son auteur.

Le livre

Frédéric Épaud est chargé de recherche au CNRS au sein du Laboratoire archéologie et territoires (LAT) de l'UMR CITERES de Tours. Docteur en archéologie, ses travaux portent plus particulièrement sur lévolution des charpentes romanes et gothiques, le bois d'œuvre en charpenterie, la sylviculture et la forêt au Moyen Âge, ainsi que sur larchitecture carolingienne en bois à travers larchéologie expérimentale et l'ethnoarchéologie.
Les grandes charpentes gothiques de la cathédrale de Bourges, par leur dimension et leur complexité structurelle, constituaient un défi technique majeur pour les charpentiers du XIIIe siècle. Leur étude archéologique aborde les questions de l’approvisionnement en bois d’œuvre, des arbres et des forêts exploitées, mais aussi des techniques de mise en œuvre, d’assemblage et de levage.  Lire plus

L’auteur

Frédéric Épaud est chargé de recherche au CNRS au sein du Laboratoire archéologie et territoires (LAT) de l'UMR CITERES de Tours. Docteur en archéologie, ses travaux portent plus particulièrement sur lévolution des charpentes romanes et gothiques, le bois d'œuvre en charpenterie, la sylviculture et la forêt au Moyen Âge, ainsi que sur larchitecture carolingienne en bois à travers larchéologie expérimentale et l'ethnoarchéologie.
Frédéric Épaud est docteur en archéologie. Il est, par ailleurs, chargé de recherche au CNRS au sein du Laboratoire archéologie et territoires de Tours. Il est, particulièrement, spécialisé dans l’évolution des charpentes romanes et gothiques, le bois d’œuvre en charpenterie, la sylviculture et la forêt au Moyen Âge. Lire plus

Incendie de Notre-Dame : histoire de charpentes. Pour aller plus loin

Résonnances médiatiques avec France Culture dans l’émission « Matière à penser » de Patrick Boucheron

Pour « sortir des idées reçues », Patrick Boucheron reçoit Frédéric Épaud. L’échange passionnant entre les deux historiens permet de poser les fondamentaux de l’histoire de la charpente ; de la forêt au chantier. 

Résonnances médiatiques avec CNRS, le jounal

Les bois de charpente qui ont servi à Notre-Dame avaient environ 60 ans d’âge et mesuraient 12 m de long. Nous sommes loin des soi-disant chênes multiséculaires. Par ailleurs la charpente de la cathédrale de Bourges, comme l’indique l’étude parue aux PUFR en 2017 a nécessité 1200 arbres ce qui représente 3 ha de bois. On est donc encore loin de la légende qui veut qu’on ait détruit, au XIIIe siècle, des forêts entières pour construire les cathédrales gothiques. Pour en savoir plus sur ces charpentes Retrouvez ici l’ensemble de l’article

Guédelon : un chantier médieval de référence

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