économie de cintres; 2° rapidité d'exécution, sans avoir à craindre
cependant les accidents qui résultent d'une interruption momentanée dans
le travail; 3° facilité d'employer des ouvriers de qualités différentes;
car, pour remplir les cellules de blocage, il n'était besoin que de
manoeuvres; 4° possibilité de décintrer immédiatement après le
remplissage des cellules, et même avant ce remplissage, si l'on tenait à
remployer les cintres ailleurs, puisque la croûte composée de briques à
plat suffisait et au delà pour recevoir ces remplissages des cellules;
5° élasticité pendant la durée du travail, ce qui permettait d'éviter
les ruptures qui se manifestent dans une construction absolument
homogène et qu'il faut un certain temps pour compléter; 6° après le
remplissage des reins, concrétion parfaite. Dans la construction des
très-grandes voûtes, qui, par leur développement même, ne peuvent être
fermées en un court espace de temps, il se manifeste souvent des
ruptures pendant le travail des ouvriers ou immédiatement après leur
fermeture. Ces accidents se produisirent pendant la construction de la
coupole de Sainte-Sophie de Constantinople, d'une manière tellement
grave, qu'il fallut recommencer l'opération; mais les Romains des bas
temps ne savaient plus bâtir comme leurs devanciers. Après la
construction de la coupole de Saint-Pierre de Rome des déchirures se
manifestèrent. Il est aisé de concevoir comment des surfaces courbes de
cette étendue, maçonnées peu à peu, présentent, après l'achèvement du
travai, des parties parfaitement sèches et _prises_, d'autres encore
molles, pour ainsi dire, ou tout au moins légèrement compressibles.
C'est à cette inégalité dans la _prise_ des mortiers, et par suite dans
la compressibilité de ces surfaces, qu'il faut attribuer les désordres
que l'on signale dans les grandes voûtes de maçonnerie élevées depuis
les belles époques de l'empire. Mais si, au lieu d'élever ces voûtes par
assises, par zones, comme on le fait encore de nos jours, on maçonne
rapidement une ossature bien entendue suivant la forme même de la voûte
et les propriétés de sa courbure, ce qui est facile, on peut prendre
tout le temps nécessaire pour remplir les intervalles laissés entre
cette ossature; car celle-ci établie, la voûte est faite, elle prend son
équilibre, subit ses tassements sans être gênée, sans se déchirer. Cette
méthode devait conduire tout naturellement les constructeurs romains à
adopter les caissons pour leurs voûtes, et surtout pour les voûtes
sphériques. Voici pourquoi. Pour faire une voûte sphérique, il est
nécessaire d'établir des cintres rayonnants divisant la demi-sphère par
côtes, comme les degrés de longitude divisent la terre; mais les couchis
qui vont d'un cintre à l'autre donnant des lignes droites, il en
résultait, ou que la voûte était composée d'une suite de plans, ou qu'il
eût fallu faire une forme sur ces couchis pour arriver à la courbe
sphérique. Cela exigeait beaucoup de bois, était long, et dispendieux
par conséquent. Des difficultés plus graves surgissaient si la voûte
sphérique avait un très-grand diamètre, comme celle du Panthéon de Rome,
par exemple[386]. En supposant qu'on eût voulu élever une voûte couvrant
une aussi grande surface par la méthode adoptée dans les temps modernes,
c'est-à-dire par zones maçonnées successivement sur cintres, on comprend
quelle puissance il eût fallu donner à ces cintres, et comme il eût été
nécessaire d'assurer leur parfaite immobilité pendant un laps de temps
très-considérable; or, les bois à l'air en aussi grande quantité, et vu
le nombre de leurs assemblages, travaillent de telle sorte, que, malgré
toutes les précautions, un cintrage de cette importance s'affaisserait
peut-être de 0m,50 à son sommet au bout de trois ou quatre mois. Il n'en
faut pas tant pour compromettre l'exécution d'une coupole de cette
dimension. Mais si, sur un cintrage relativement léger, les
constructeurs peuvent en très-peu de temps bander une ossature légère,
mais assez résistante cependant pour permettre de compléter la structure
de l'énorme demi-sphère, sans se presser et sans craindre les tassements
ou affaissements partiels, le problème sera résolu, et l'on ne courra
aucun risque, car le décintrage de la voûte se réduira à un enlèvement
de pièces de bois dont la fonction sera devenue insignifiante; il pourra
se faire sans qu'il y ait à prendre ces précautions délicates, faute
desquelles il peut survenir une catastrophe. Dans les constructions, il
ne faut jamais que l'oubli d'une précaution, une maladresse puissent
occasionner un sinistre; les procédés pratiques doivent offrir toute
sécurité, et rien ne doit être livré au hasard ou à la chance plus ou
moins heureuse. C'était bien évidemment ainsi que les architectes
romains entendaient élever leurs bâtisses.
Piranesi a donné une gravure de la construction de la coupole du
Panthéon de Rome; mais nous ne savons sur quelle donnée il a fait sa
planche, car de son temps, pas plus qu'aujourd'hui, on n'en pouvait
reconnaître exactement la structure. Nous pensons que le système qu'il
indique est celui de l'extrados de la coupole qu'il aura pu voir pendant
qu'on réparait la couverture de plomb; il aura supposé que la
combinaison visible à l'extérieur devait se reproduire à l'intérieur;
or, cela n'est pas possible, si l'on considère la disposition de cet
intérieur et l'épaisseur de la voûte, qui, près de la lunette, n'a pas
moins de 1m,50. Les briques que l'on peut voir à l'extrados ne
traversent certainement pas l'épaisseur de la voûte; donc la structure,
l'ossature visible à l'intérieur peut être différente de celle visible à
l'extérieur. Nous irons plus loin, nous dirons que ces deux ossatures
doivent être absolument différentes, et nous allons expliquer pourquoi.
Quand les Romains construisaient un arc-doubleau, une tête de berceau
portant charge, ou même un arc de décharge, ils avaient le soin de
procéder ainsi que l'indique la figure 3 en A: ils maçonnaient, à partir
de la naissance, le quart de l'arc environ en rangs de briques
liaisonnées, puis les deux quarts restant en rangs de briques
extradossées. Comme ils construisaient les arcs de décharge avant les
remplissages que ces arcs avaient pour fonction de soulager, il fallait
nécessairement cintrer ces arcs. Le système des rangs d'arcs extradossés
permettait de ne pas charger outre mesure le cintre de charpente à son
point le plus faible, puisqu'on commençait par poser le premier rang de
claveaux DE. Ce rang posé, le cintre n'avait plus rien à porter, et l'on
pouvait bander les deux autres arcs. Si cependant les constructeurs
romains avaient eu seulement l'intention de ne pas charger le cintre de
charpente, du moment que le premier arc eût été bandé, ils auraient
maçonné le reste de l'épaisseur de l'arc de briques liaisonnées, en se
servant du premier arc comme d'un cintre très-suffisamment résistant;
mais nous voyons au contraire que, sans exception, les parties
supérieures des arcs-doubleaux ou de décharge sont maçonnées en rangs de
briques extradossées. Cette méthode était justifiée par l'expérience. Si
nous supposons l'arc A (arc de décharge du mur de précinction du
Panthéon de Rome) construit entièrement en briques liaisonnées, ainsi
qu'il est tracé en B, et qu'il survienne un écartement dans les culées
F, G, par suite d'une commotion telle, par exemple, qu'un tremblement de
terre, ou un tassement, cet arc se rompra à l'extrados en H, et à
l'intrados à la clef, en I; toutes les pressions viendront dès lors agir
sur les deux arêtes K et sur l'arête L, lesquelles, si la charge est
forte, s'épaufreront de telle sorte, que le segment KK ne portera plus.
Mais si cet arc de décharge a été construit ainsi que ceux du Panthéon
(voy. en A), et que l'écartement ait lieu dans les culées (voy. en C),
les trois arcs extradossés s'infléchiront, s'ouvriront, et les charges
se répartiront sur six arêtes d'intrados en M et trois arêtes d'extrados
en N, à la clef. Les angles de brisures seront moins allongés et le
désordre moins considérable que dans l'exemple B. On comprend donc
pourquoi ces arcs de brique sont toujours extradossés dans leur partie
supérieure, c'est-à-dire dans la partie qui porte la charge; c'était
pour conserver une certaine élasticité que ne pouvaient avoir des arcs
homogènes dans leur épaisseur. Ce principe appuyé sur l'observation, si
simple d'ailleurs, mais si peu suivi dans l'architecture moderne, était,
à plus forte raison, appliqué aux coupoles d'un grand diamètre.
Conformément à la méthode expliquée dans la figure 1 et par les raisons
données plus haut, il était nécessaire qu'une coupole comme celle du
Panthéon fût rapidement _ébauchée_, pour ainsi dire, sur ces cintrages,
que les Romains tenaient à faire légers et avec des bois courts autant
que possible, afin d'éviter les dépenses inutiles, les difficultés de
pose et le gaspillage des charpentes. Pour expliquer clairement la
méthode des constructeurs romains lorsqu'ils voulaient fermer de grandes
coupoles, nous prenons comme type le Panthéon de Rome. La figure 4
présente une section de cette voûte hémisphérique. Le mur de
précinction, avec ses chambres de décharge si habilement combinées, a
été élevé jusqu'au niveau N avec le commencement de la voûte, divisée
par vingt-huit caissons dans son pourtour et qui laissaient entre eux
vingt-huit bandes pleines comme autant de côtes qui se perdent dans la
partie unie de la calotte comprise entre le point _a_ et la lunette L.
Ces vingt-huit bandes indiquent la place des cintres de charpente C
aboutissant à une lanterne de charpente composée de vingt-huit poteaux
et de deux fortes enrayures. Nous supposons ces cintres faits de bois
courts et suivant la méthode des charpentes romaines reproduites sur les
bas-reliefs de la colonne Trajane. Il n'y avait pas à songer, à moins de
dépenses prodigieuses, à poser des cintres portant de fond, avec
entraits. Ce système de cintrage, qui, du reste, est encore usité à Rome
et dans une partie de l'Italie, est solide, mais ne saurait supporter
une très-lourde charge. Les vingt-huit demi-fermes de cintres posées, il
s'agissait de les réunir par des entretoises et de composer les couchis
qui devaient recevoir la voûte de maçonnerie. Si les constructeurs
avaient prétendu sur ces charpentes fermer une calotte telle que celle
dont nous donnons la section, il est évident que les cintres auraient
été déformés par la charge dès que les maçons seraient arrivés au point
P, car il n'était pas possible, sur une aussi grande surface, de bander
en même temps toute une zone de la coupole. Certains points eussent été
accidentellement plus chargés que d'autres, d'où il eût pu s'ensuivre
des désordres irrémédiables. On voit en A un huitième du plan horizontal
de ce système de cintrage. En coupe, les caissons se profilent de telle
sorte que leurs listels sont vus du centre de l'édifice sur le pavé.
C'est-à-dire (voyez en R le détail de la section de l'un des caissons de
la deuxième zone) que l'oeil du spectateur placé au centre de l'édifice
sur le sol aperçoit les listels _o_ dans toute leur largeur, les coupes
de leurs épaisseurs tendant à ce point visuel. Le cintrage ainsi
disposé, il s'agissait de trouver la méthode la plus expéditive et la
plus économique pour maçonner cette énorme calotte hémisphérique. Le
détail de cette opération est expliqué dans la figure 5. En A sont les
cintres. Pour relier les courbes et pour poser les entretoises, des
liens _a_ ont été cloués latéralement, comme on le ferait pour des
plates-bandes. Ces liens portent chacun deux entailles qui reçoivent les
entretoises E, lesquelles sont entaillées à mi-bois en _e_ pour recevoir
les cerces de doublures C. Des planchettes-couchis _p_ réunissent les
deux entretoises et reposent en feuillure. Il reste donc des châssis
vides F qu'il s'agit de fermer. Or, l'ossature de la charpente ainsi
combinée, parfaitement solide et aussi légère que possible, indiquait le
travail incombant aux maçons. Ceux-ci profitant de la membrure de bois
pour poser des nerfs de brique, il était inutile de remplir l'intervalle
entre ces nerfs par une pleine maçonnerie. C'était le cas de profiter,
au contraire, de ces vides F laissés entre la membrure pour alléger
cette maçonnerie. Donc, au lieu de fermer ces vides F avec des couchis
ordinaires sur le châssis, composé des entretoises et des cerces de
doublures, on posa un autre châssis saillant _g_, sur celui-ci un second
châssis également saillant _h_, puis un troisième _i_, puis, toujours en
retraite, un panneau de planches. En coupe, ces trois châssis et le
panneau donnaient le profil indiqué en R dans la figure 4; ainsi se
trouvait indiqué en saillie sur le cintrage le moule du caisson. Les
maçons pouvaient dès lors exécuter très-rapidement leur travail, comme
l'indique le tracé B figure 5. Ils bandaient sur les cintres les nerfs
de brique G, réunis au droit des entretoises par les étrésillonnements
H, également de brique, légèrement bombés et posés sur une cerce de bois
que l'on enlevait sitôt l'étrésillon bandé. Cette membrure de brique,
répétant exactement la membrure de bois, laissait visibles les caissons,
sur lesquels il n'y avait plus qu'à maçonner un blocage de matériaux
légers et mortier (voyez en S). Il est clair qu'au droit des panneaux M,
ce blocage était beaucoup plus mince qu'il ne l'était le long des
membrures. Ce blocage cellulaire formait alors comme autant de voûtains
carrés compris entre les nerfs côtiers, ou longitudes, et les bandes
_zonales_, ou latitudes, de brique. Cette première opération, qui
pouvait être rapidement terminée, formait une croûte très-résistante,
bien pondérée, légère cependant, et qui rendait dorénavant le cintrage
de bois superflu. Celui-ci pouvait se dessécher, jouer dans ses
assemblages, sans qu'il pût en résulter le moindre désordre. Mais une
voûte hémisphérique de cette étendue, d'une épaisseur de 0m,50 environ,
au droit des nerfs, n'eût pu offrir des garanties de durée sérieuses
pour des constructeurs qui prétendaient ne rien abandonner aux chances
d'accidents, tels qu'un ouragan, une forte pression atmosphérique, une
oscillation du sol (et Rome n'en est pas exempte). Il fallait que ce
réseau tout composé de nerfs relativement minces fût préservé, enserré,
bridé par une enveloppe protectrice. La calotte hémisphérique
régularisée à l'extrados par un bétonnage, ou plutôt un enduit grossier,
les constructeurs cherchèrent le moyen le plus propre à garantir cette
coque légère et fragile. C'est alors qu'ils durent adopter le système
entrevu par Piranesi, système qu'explique la figure 6. De toutes les
grandes coupoles connues et encore entières, celle du Panthéon d'Agrippa
est la seule qui ne soit pas lézardée. Celle de Sainte-Sophie a dû être
restaurée à plusieurs reprises; celle de Saint-Pierre de Rome est
fissurée d'une manière assez grave[387]. Nous croyons donc que c'est
grâce à ce système double que la coupole du Panthéon de Rome doit de
s'être conservée intacte, malgré des commotions terrestres qui, à
plusieurs reprises, causèrent des accidents à certains édifices de cette
ville. Nous n'avons pu vérifier le fait de ce réseau d'arcs doublant la
calotte à caissons; seule l'indication de Piranesi peut fournir un
renseignement. Mais certaines dispositions du tambour de l'édifice ne
nous laissent guère de doutes à cet égard. En effet, si l'on jette les
yeux sur la figure 4, on voit que ce tambour (voy. le huitième du plan
en A) présente une suite de parties pleines et de vides qui coïncident
avec les points d'appui et les niches inférieures formant aujourd'hui
chapelles. Sachant que les Romains, dans leurs constructions, ne font
jamais rien qui ne soit motivé, on ne pourrait comprendre pourquoi ces
contre-forts T ont été ainsi réservés, s'ils ne devaient pas contribuer
d'une manière efficace au maintien de la coupole. Ces contre-forts T ne
sont pas disposés au droit des nerfs des caissons; ils ont une fonction
distincte; fonction expliquée par le réseau d'enveloppe que représente
la figure 6. Pour former ce réseau, la calotte à caissons servait de
cintrage, et il suffisait de cerces de bois légères pour bander les arcs
appuyés sur l'extrados de cette calotte. Ces arcs bandés, il n'y avait
plus qu'à garnir les intervalles avec une maçonnerie (blocage) de
matériaux légers, ainsi qu'il est indiqué en B sur la figure 6.
L'économie des cintres préoccupait si fort les constructeurs romains,
que même lorsqu'ils ont fait des voûtes en pierre appareillées, d'une
assez grande largeur (ce qui est rare), comme par exemple dans le
monument de Nîmes connu sous le nom des Bains de Diane, ils ont posé des
arcs-doubleaux sur cintres, et ces arcs-doubleaux ont eux-mêmes servi de
cintres pour poser de grandes dalles entre eux, comme on pose des
couchis. Notre figure 7 explique ce genre de construction de voûtes.
Dans ce dernier cas, les constructeurs ont fait l'économie de tous les
couchis de bois, puisque les épaisses dalles de pierre reposent chacune
de leurs extrémités sur les arcs-doubleaux. Il est évident, donc, que
dans la construction de leurs voûtes, les Romains ont économisé, autant
que faire se pouvait, la matière et le temps, par conséquent n'ont
jamais fait de dépenses inutiles. On cite à peine un ou deux exemples de
voûtes d'arête avec coupes appareillées dans tous les édifices de la
Rome antique. Par ce même motif d'économie, ont-ils évité les
pénétrations, les arrière-voussures, les pendentifs d'appareil, dont nos
architectes modernes qui prétendent avoir étudié l'architecture antique
pour en tirer un profit, se montrent si prodigues, au grand dommage de
nos finances[388].
Nous devions nous étendre quelque peu sur le système de structure des
voûtes romaines pour mieux faire saisir certaines analogies entre ce
système et celui adopté en France vers le milieu du XIIe siècle.
Analogies de principes, comme on va le voir, non de formes; ce qui
prouve une fois de plus que des principes vrais, établis sur une
observation juste et un raisonnement logique, ne sont point une entrave
dans l'art de l'architecture, mais au contraire la seule force
productrice.
À la fin de l'empire déjà, ces méthodes employées dans la construction
des voûtes s'étaient altérées; les constructeurs négligeaient
d'appliquer régulièrement les procédés admis dans les édifices romains
jusqu'aux Antonins. À Byzance, les grandes voûtes de l'église de
Sainte-Sophie sont grossièrement faites. Il va sans dire que pendant les
premiers siècles du moyen âge, les dernières traces de ces traditions de
la bonne époque romaine étaient effacées. On cherchait à reproduire sur
de petites dimensions les formes apparentes des voûtes romaines, mais on
n'en connaissait plus la véritable structure. Ce n'est qu'au
commencement du XIIe siècle qu'il se manifeste tout à coup un progrès
dans la structure des voûtes, et qu'apparaît l'embryon d'un système
nouveau en Occident. Ce phénomène se produisant au moment des premières
croisades, il était assez naturel d'attribuer ce brusque développement à
une influence orientale; mais les documents que l'on avait pu recueillir
jusqu'à ces dernières années ne venaient guère confirmer ces conjectures
à priori, lorsque M. le comte Melchior de Vogüé entreprit un voyage dans
la Syrie centrale. Accompagné par un jeune architecte, habile
dessinateur, M. Duthoit, M. le comte de Vogüé rapporta de ces contrées
une masse de documents d'une haute importance pour l'histoire de notre
art français, car ils nous donnent l'explication des progrès qui se
manifestèrent si rapidement en Occident dès les premières années du XIIe
siècle[389]. En effet, ces monuments de la Syrie centrale dus à une
civilisation gréco-romaine présentent un caractère particulier. Dans
leur structure, les éléments grec et romain ne sont pas juxtaposés,
comme il arrive dans les édifices de la Rome impériale; ils se mêlent
sous l'influence de l'esprit clair et logique du Grec. Nous avons
maintes fois fait ressortir cette singulière disposition de
l'architecture romaine de l'empire[390], qui ne considérait l'art grec
que comme une décoration quasi indépendante de la structure; si bien
que, dans tout édifice romain, on peut enlever cette parure empruntée à
l'art grec sans affecter l'organisme, pour ainsi dire, de la bâtisse
romaine.
Les édifices gréco-romains de la Syrie centrale procèdent tout
différemment: les deux structures grecque et romaine se prêtent un
mutuel concours: il n'y a plus l'ossature et le vêtement qui la couvre,
mais un corps complet dans toutes ses parties. L'arc et la plate-bande
ne sont plus réunis en dépit de leurs propriétés, ainsi que cela se voit
si fréquemment dans l'architecture de l'empire, mais remplissent leurs
véritables fonctions. Ce rationalisme dans l'art exerça évidemment une
influence sur les Occidentaux, qui se précipitèrent en masses compactes
dans ces contrées à la fin du XIe siècle. Il ne s'agissait plus de
suivre de loin les traditions affaiblies de l'art impérial; les croisés
trouvaient dans les villes déjà abandonnées, mais encore debout, du
Hauran, une architecture nouvelle pour eux, claire dans ses expressions
comme une leçon bien faite, fertile en déductions, facile à comprendre
et pouvant être appropriée à tous les besoins.
Dans ces édifices, la voûte d'arête n'existe pas, tout étant bâti
d'appareil, mais bien le berceau, la coupole et le cul-de-four. Les
arcs-doubleaux et archivoltes sont fréquents, et ces arcs-doubleaux qui
forment travées portent, ou des plafonds de pierre, ou des charpentes,
suivant que les localités possédaient ou ne possédaient pas de bois.
Nous allons rechercher comment ces dispositions ont dû avoir une
influence directe sur la construction de nos voûtes occidentales, et
firent abandonner le mode de structure des Romains. Voici (fig. 8) un
fragment de la basilique de Chagga[391], dont la construction date du
IIe ou du IIIe siècle de notre ère. Les travées de cette basilique sont
étroites (2m,50 d'axe en axe des piles, en moyenne) et sont couvertes,
entre les arcs-doubleaux, par des dalles épaisses; une couche de terre
battue revêtue d'un enduit formait une terrasse étanche sur le dallage
supérieur. La construction se compose de piles à section carrée portant
des arcs-doubleaux sur la nef principale, contre-butés par d'autres
arcs-doubleaux bandés sur les collatéraux, lesquels soutiennent une
galerie de premier étage donnant sur cette nef centrale. Le caractère
particulier à cette construction, ce sont ces arcs-doubleaux qui
composent l'ossature intérieure de l'édifice. Rien de semblable dans les
constructions romaines occidentales de l'empire. La voûte romaine
maçonnée comme nous venons de le montrer au commencement de cet article,
possède rarement des arcs-doubleaux apparents[392], puisque ces arcs
sont noyés dans l'épaisseur même de la voûte, ne sont que des nerfs
cachés.
Pour les architectes occidentaux, si fort empêchés, à cette époque,
lorsqu'ils prétendaient établir des voûtes sur le plan de la basilique
romaine (voyez ARCHITECTURE RELIGIEUSE), la vue d'un édifice comme la
basilique de Chagga,--et la Syrie centrale en possède encore plusieurs
conformes à ces dispositions,--devait leur faire naître la pensée
d'appliquer ce mode de structure en remplaçant les dallages, qui ne
pouvaient convenir aux climats de l'Occident, ni à la nature des
matériaux dont ils disposaient, par une voûte en berceau sur la nef
centrale, par des voûtes d'arête sur les nefs basses, et par un
demi-berceau sur le triforium pour permettre l'établissement de
couvertures inclinées et contre-buter le berceau central. Ces déductions
se présentaient naturellement à l'esprit des constructeurs occidentaux,
si naïfs qu'on les veuille supposer.