Après un incendie, les bâtiments historiques peuvent encore être sauvés, à condition d’agir vite

Source: The Conversation – in French – By Rebecca Napolitano, Associate Professor of Architectural Engineering, Penn State

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L’ESSENTIEL

• Après un incendie, les monuments historiques peuvent sembler très endommagés alors que la chaleur n’a souvent atteint que leur surface.

• Il faut alors agir rapidement pour consolider les murs et les protéger des intempéries.

• La démolition ne devrait intervenir qu’après une évaluation rigoureuse. Pourtant, il n’existe aujourd’hui aucun protocole spécifique communément appliqué.

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Cet été, l’Espagne a connu des incendies de forêt d’une ampleur exceptionnelle, au point de déclarer pour la première fois l’état d’urgence national. Dans la région de Castellón, un édifice historique en pierre, la Nevera de Castro, se dresse aujourd’hui au milieu d’un paysage entièrement ravagé par les flammes. Ses murs ont été tant noircis par la fumée et la chaleur que, ainsi que le souligne un média local, « une inspection technique sera nécessaire pour connaître son état réel ».

Cette seule phrase résume un problème qui se pose après chaque incendie majeur.

Lorsqu’un feu de forêt atteint des bâtiments historiques – des constructions en pierre, en brique ou en blocs qui se dressent parfois depuis des siècles –, les premières photographies donnent une impression simple : tout est noir et semble détruit. Mais la maçonnerie conduit si mal la chaleur que les dégâts ne s’étendent souvent que sur quelques centimètres de profondeur.

Les charpentes, les planchers et les structures intérieures en bois des bâtiments historiques sont extrêmement vulnérables aux incendies et peuvent permettre au feu de se propager d’un bâtiment à l’autre. Mais les murs porteurs en maçonnerie résistent souvent aux flammes. Préserver ne serait-ce qu’une partie de la structure d’origine peut réduire considérablement les coûts de reconstruction tout en conservant les éléments historiques qui donnent à ces lieux leur identité.

Mais pour sauver ces bâtiments, il faut agir vite.

Lorsqu’un mur en maçonnerie a perdu la toiture ou les planchers en bois qui contribuaient à le maintenir, il n’est plus suffisamment soutenu. Le vent à lui seul peut alors suffire à le faire s’effondrer. La pierre elle-même peut également commencer à se dégrader. Lorsque le calcaire est chauffé à environ 750 °C, le carbonate de calcium, qui constitue l’essentiel de la roche, se décompose pour former de l’oxyde de calcium solide et du dioxyde de carbone gazeux. Si la pluie atteint cette surface avant qu’elle ne soit protégée, l’oxyde de calcium peut réagir avec l’eau et augmenter de volume jusqu’à 20 %, suffisamment pour fissurer la pierre de l’intérieur.

Certains types de construction peuvent commencer à se désagréger quelques jours seulement après un incendie si aucune mesure n’est prise pour les protéger des intempéries.

Pourquoi les murs épais ne s’effondrent pas comme on pourrait s’y attendre

La maçonnerie est un mauvais conducteur de chaleur. Dans un mur épais exposé à un incendie de forêt, la surface directement touchée par les flammes se réchauffe fortement tandis que l’intérieur, beaucoup plus froid, reste relativement préservé.

Ces écarts de température créent des contraintes susceptibles de fissurer ou de provoquer l’écaillage  – lorsque des fragments ou des plaques de matériau se détachent – de la surface extérieure. Mais la chaleur ne pénètre souvent pas suffisamment en profondeur pour compromettre le cœur porteur du mur. Des recherches menées sur des structures en grès exposées au feu ont ainsi mis en évidence une frontière très nette  entre la surface chauffée, devenue rouge, et la pierre restée intacte derrière elle, la couche endommagée ne mesurant qu’environ 2 à 3 centimètres d’épaisseur.

Au monastère San Jerónimo de Guisando, un édifice du XIVe siècle situé dans la province d’Ávila, en Espagne, toute la colline a brûlé en juillet 2026. Mais selon le monastère, le mur de l’église a lui-même fait office de coupe-feu, stoppant la progression des flammes. Vieux de 650 ans, ce mur a parfaitement rempli le rôle que l’on attend d’un mur épais.

La brique en terre cuite est particulièrement résistante, car elle a déjà été cuite à une température comprise entre 900 et 1 000 °C lors de sa fabrication. Une étude publiée en 2025 a testé des briques de construction chauffées à nouveau jusqu’à 1 000 °C et n’a constaté aucune diminution statistiquement significative de leur résistance à la compression, c’est-à-dire de leur capacité à supporter une charge.

Le point faible n’est pas la brique elle-même, mais le mortier qui lie les briques entre elles. Les tableaux de résistance au feu utilisés dans le secteur indiquent qu’un mur en briques pleines d’environ 150 millimètres d’épaisseur peut résister pendant quatre heures à une exposition au feu dans des conditions normalisées. Or, de nombreux murs historiques en maçonnerie sont deux à quatre fois plus épais.

Comment les ingénieurs évaluent les dégâts

En tant qu’ingénieurs spécialistes du bâtiment (l’équipe compte notamment le directeur du Heritage 3D Lab de Penn State), nous aidons les populations locales à sauver des bâtiments historiques après des incendies.

L’évaluation d’un bâtiment incendié commence par l’observation de sa couleur. Lorsque le béton ou la pierre prend une teinte rose ou rouge, cela indique que le matériau a été exposé à des températures supérieures à environ 300 °C et que le fer qu’il contient s’oxyde sous l’effet de la chaleur. C’est à partir de ce seuil qu’il commence à perdre une part importante de sa résistance. Une teinte grise ou blanche indique une exposition à des températures encore plus élevées : l’eau contenue dans le matériau s’évapore et celui-ci commence à se désagréger. Mais la couleur ne donne d’indications que sur l’état de la surface.

La question essentielle est de savoir jusqu’à quelle profondeur les dégâts s’étendent. Dans un mur épais, les dommages causés par le feu ne touchent presque toujours qu’une seule face. Lorsque des chercheurs ont soumis des murs en béton au feu sur une seule face, ceux-ci ont conservé environ 46 % de leur résistance à la compression, ce qui permet encore de les consolider et de les réparer. Lorsque les mêmes murs ont été exposés au feu sur leurs deux faces, leur résistance à la compression n’atteignait plus que 14 à 27 % de sa valeur initiale.

Les ingénieurs peuvent évaluer la profondeur des dégâts à l’aide de méthodes telles que l’analyse pétrographique, qui consiste à prélever de fines sections du mur et à examiner au microscope les microfissures qu’elles présentent.

Après l’incendie de la cathédrale Notre-Dame de Paris en 2019, des chercheurs ont prélevé des carottes dans toute l’épaisseur des voûtes en calcaire afin de déterminer précisément jusqu’où la chaleur avait pénétré. L’incendie a été catastrophique, mais la chaleur n’a pas traversé toute l’épaisseur de la pierre, même dans les voûtes – les plafonds arqués en pierre de la cathédrale –, qui ne mesurent qu’environ 12 à 15 centimètres d’épaisseur.

Contrairement aux incendies de bâtiments, qui peuvent soumettre les structures à une chaleur prolongée, le front d’un feu de forêt peut passer devant un bâtiment en quelques minutes. Même lorsque les flammes sont très intenses, cette exposition relativement brève laisse peu de temps à la chaleur pour pénétrer profondément dans les murs épais en maçonnerie, à condition que les matériaux présents à l’intérieur ne prennent pas feu et ne continuent pas à brûler.

Sous l’effet d’un réchauffement rapide, la surface extérieure peut se fissurer ou s’écailler en se dilatant, tandis que l’intérieur reste relativement froid, préservant ainsi les propriétés mécaniques de la maçonnerie.

Après l’incendie, chaque jour compte

Lorsque vient le moment d’évaluer si un bâtiment peut être sauvé, le temps presse. La première étape consiste à le consolider en urgence : étayer les voûtes fragilisées, stabiliser les murs qui ne sont plus soutenus et protéger les surfaces exposées des intempéries afin d’éviter de nouveaux dégâts.

Le principe qui guide les recommandations de l’International Council on Monuments and Sites en matière de restauration structurelle du patrimoine architectural est celui de l’intervention minimale : ne réaliser que les travaux nécessaires pour garantir la sécurité et la pérennité du bâtiment, tout en portant le moins possible atteinte à sa valeur historique ou culturelle. Les joints de mortier endommagés par le feu sont refaits. Les parties de pierre écaillées ou calcinées sont retirées jusqu’à retrouver un matériau intact, puis réparées ou remplacées, si possible par des pierres provenant de la même carrière.

Après l’incendie qui a ravagé en 1997 la Cappella della Sindone de Turin, la chapelle du Saint-Suaire, les restaurateurs ont remplacé 1 400 éléments en marbre et en ont consolidé 4 050 autres. Ils ont même rouvert la carrière d’origine de Frabosa afin d’obtenir une pierre identique à celle utilisée pour construire l’édifice au XVIIe siècle.

Ces restaurations prennent du temps. Celle de la chapelle a duré 21 ans. Mais c’est dans les semaines qui suivent l’incendie que se joue la possibilité même de restaurer le bâtiment. Tout dépend alors de la rapidité avec laquelle la maçonnerie est consolidée et protégée des intempéries.

Quand la démolition est (ou non) la solution

Tous les bâtiments endommagés par un incendie ne peuvent pas être sauvés.

Lorsque les flammes pénètrent à l’intérieur d’un bâtiment et attaquent les murs sur leurs deux faces, les dégâts causés à la maçonnerie sont beaucoup plus importants. Certains types de blocs de maçonnerie peuvent même se désagréger dans les jours qui suivent l’incendie si les minéraux qu’ils contiennent prennent l’humidité et gonflent.

Mais la décision de démolir doit être prise avec précaution et reposer sur une évaluation rigoureuse. Or, à l’heure actuelle, aucun pays ne dispose d’un protocole d’évaluation des bâtiments historiques après un incendie comparable à ceux qui existent pour évaluer les dégâts après un séisme.

Les incendies déterminent ce qui brûle. Les humains décident de ce qui est perdu. Tant que de tels protocoles n’auront pas été mis en place, un mur encore debout risque trop souvent d’être considéré comme un simple débris plutôt que comme un élément précieux sur lequel reconstruire.

Giorgia Giardina a reçu des financements de l’UE et de NWO.

Tiago Miguel Ferreira ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son poste universitaire.

Rebecca Napolitano ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

– ref. Après un incendie, les bâtiments historiques peuvent encore être sauvés, à condition d’agir vite – https://theconversation.com/apres-un-incendie-les-batiments-historiques-peuvent-encore-etre-sauves-a-condition-dagir-vite-291793

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