En plusieurs siècles de travaux ininterrompus et de surveillance quotidienne, la Fondation de l'Œuvre Notre-Dame a acquis des connaissances étendues des matériaux et techniques de construction de la cathédrale de Strasbourg. Les sinistres, les détériorations lentes, les phénomènes d'altération de la pierre et de l'ossature du monument ont constitué autant de laboratoires, et sont de précieuses sources d'informations.

Le bureau d'études, en amont des travaux qui sont confiés à la Fondation de l'Œuvre Notre-Dame, réalise les études et les projets pour l'entretien, la conservation et la restauration de la cathédrale. Il a un rôle d'assistance et de conseil auprès de l'Architecte en Chef des Monuments Historiques de la cathédrale et de ses partenaires (laboratoires, etc.), des chercheurs, historiens et étudiants.

Le bureau d'études dispose du fonds documentaire de la Fondation (bibliothèque technique, lapidaire, gypsothèque, glyptothèque, photothèque, plans anciens et modernes) qui constitue une source et un précieux témoignage pour les recherches. De plus, les bâtisseurs ont laissé de multiples empreintes (signes lapidaires, aspects de taille, agrafes, trous de louves et de griffes) qui permettent pour un œil averti de dater un élément, pour original ou copie.

Missions du bureau d'études

Tailleurs de pierre de formation, l'appareilleur et le chargé d'études apportent dans leurs domaines de compétences leurs expériences pratiques qui s'ajoutent à celles transmises par les générations antérieures. Ce patrimoine de connaissances et de savoir-faire est enrichi quotidiennement par l'observation de l'édifice in situ et par les différentes compétences apportées par les autres spécialistes des ateliers.

L'appareilleur exécute les documents (épures, fiches de taille, gabarits et plans de pose) nécessaires à la réalisation des copies exactes des pierres devant être remplacées dans le cadre des travaux de restauration.

Le chargé d'études assure quant à lui, la synthèse et la coordination des études et des projets.

Expertises techniques

L'objectif d'une étude est de déterminer rigoureusement la nature et le programme des travaux, rassembler les connaissances exhaustives au niveau historique, archéologique et technique.

Les différentes phases de l'étude sont :

• l'examen et l'analyse de l'édifice pour établir le bilan sanitaire
• la réalisation des cartographies (état actuel, chronologie, altérations, polychromie des grès, installation de chantier, projet de restauration)
• la réalisation des études pour les projets de conservation-restauration, sous la direction de l'Architecte en Chef des Monuments Historiques (ACMH)
• les propositions de restaurations
• les propositions de protocoles de restauration
• la veille sanitaire et la définition des priorités du programme d'entretien et de maintenance.

Deux dossiers préalables à la réalisation des travaux sont indispensables :

• l'étude préalable qui réunit les études historiques, techniques, et de faisabilité d'un projet
• la Demande d'Autorisation de Travaux (DAT) qui comprend les études scientifiques et techniques préalables à la réalisation des travaux.

Ces deux études doivent être approuvées par la Conservation Régionale des Monuments Historiques (CRMH), avant le début des travaux.

À l'achèvement des travaux un Dossier Documentaire des Ouvrages Exécutés (DDOE) est réalisé. Il comprend un mémoire descriptif accompagné de documents administratifs, techniques, graphiques, photographiques et scientifiques.

• Le carnet d'entretien et de maintenance est élaboré conjointement par l'État et la Fondation, tous les deux ans. Ce document synthétise l'ensemble des opérations d'entretien et de maintenance ou d'opérations de gros entretien à réaliser, qu'elles relèvent de l'État ou de la Fondation.

Expertises des techniques de dessin

Avant de réaliser les études et les projets, il est nécessaire de représenter l'édifice ou l'objet à copier selon plusieurs vues. Utile dès l'étude jusqu'au détail de l'élément à remplacer, le dessin se fait en deux ou trois dimensions, sur une feuille ou sous forme numérique (Dessin Assisté par Ordinateur).

Le dessin peut se décliner sous ces quatre aspects :

• élaborer les fonds de plan nécessaires aux travaux
• compléter les relevés photogrammétriques
• élaborer les plans de pose
• réaliser d'après les relevés les épures, les fiches de taille, les gabarits pour les pièces qui seront reproduites en copie exacte par les tailleurs de pierre et les sculpteurs.

Les techniques de relevés

L'approche traditionnelle

En restauration, le relevé traditionnel consiste à procéder sur l'édifice, à la prise des cotes exactes des pierres qui doivent être changées. Cela consiste dans un premier temps à relever les dimensions, les angles, à retrouver les points de centre des cercles et à copier les profils de moulures. De retour au bureau d'études, l'élaboration de l'épure commence par la reconstruction géométrique. Il est nécessaire de comprendre la géométrie médiévale (géométrie descriptive pratique et empirique) afin de retrouver le tracé régulateur ou tracé initial.

La technique numérique

Le relever de façades est réalisé à l'aide des techniques photogrammétriques. Ces procédés en perpétuelle évolution consistent à effectuer des mesures en stéréoscopie de l'édifice à partir de prises de vues numériques. Ces clichés exploités par un appareil de restitution photogrammétrique numérique permettent d'élaborer les fonds de plan de l'état actuel. Ils sont complémentés à l'aide d'un distancemètre portatif (galerie des outils) et étoffent le fonds documentaire de la Fondation.