Vitruve - Définition

Vitruve architecte

Principalement connu pour ses écrits, Vitruve était lui-même architecte. Dans l’Antiquité romaine l’architecture était entendue comme un vaste domaine qui comprenait la gestion de la construction, le génie civil, le génie chimique, la construction, le génie des matériaux, le génie mécanique, le génie militaire et la planification urbaine. Frontin mentionne Vitruve dans le cadre de la standardisation de la taille des tuyaux.

Le seul bâtiment, cependant, que nous savons être attribué à Vitruve est une basilique achevée en 19 av. J.-C.. Elle a été construite à Fanum Fortunae, aujourd’hui la ville moderne de Fano. La basilique de Fano a disparu totalement, si bien que son site même est encore incertain malgré plusieurs tentatives de localisation. La pratique chrétienne de la conversion de basiliques romaines (qui étaient des bâtiments publics) en lieu de culte suggère que la basilique ait pu être intégrée à l’actuelle cathédrale de Fano.

Bibliographie

Études sur Vitruve

• J. Caye, Empire et décor. Le vitruvianisme et la question de la technique à l’âge humaniste et classique, avec 6 dessins de Didier Laroque, Paris, J. Vrin, 1999.

L’apport de Vitruve dans notre connaissance de la technologie de l’Empire romain

Dispositif de drainage par roue à aube dans les mines de Rio Tinto

Les livres VIII, IX et X du De architectura forment la base d'une grande partie de ce que nous savons sur la technologie romaine. Cette connaissance est aujourd'hui complétée par l'étude archéologique des vestiges qui subsistent, tels que les moulins à eau de Barbegal en France.

Machines

Le travail de Vitruve tire une grande partie de son importance de la description des différentes machines utilisées pour des ouvrages d'art (palans, grues et poulies en particulier) ainsi que des machines de guerre (catapultes, balistes, machines de siège). En tant qu’ingénieur en exercice, Vitruve parle de son expérience personnelle et ne fait pas que rapporter ou commenter le travail de ces prédécesseurs. Il décrit également la construction de cadrans solaires et d’horloges à eau, ainsi que l'utilisation d'un Éolipyle (la première machine à vapeur) dans une expérience visant à démontrer la nature des mouvements de l'air atmosphérique (vent).

Aqueducs

Sa description de la construction d'aqueduc comprend la façon dont ils sont suivis et entretenus, ainsi que le choix attentif des matériaux nécessaires. Frontin, un siècle plus tard, donne beaucoup plus détails sur les problèmes pratiques liés à leur construction et leur entretien. Le travail de Vitruve date du I^er siècle av. J.-C., soit la période au cours de laquelle un grand nombre des plus grands aqueducs romains ont été construits (et survivent jusqu'à ce jour) tels que l’aqueduc de Ségovie et le pont du Gard. L'utilisation du siphon inversé est décrite en détail, ainsi que les problèmes posés par les hautes pressions développées dans le tuyau à la base du siphon, problème pratique que Vitruve semble bien connaître. De architectura était semble-t-il déjà considéré comme un ouvrage de référence par Frontin, un général nommé à la fin du I^er siècle ap. J.-C. pour administrer les aqueducs de Rome. Il est à l’origine de la découverte de la différence entre l'apport et la fourniture d'eau causée par des conduites illégales insérées dans les canaux pour détourner l'eau.

Matériaux

Vitruve a décrit de nombreux matériaux de construction utilisés pour une grande variété de structures différentes. Il a également fourni une description détaillée de la peinture sur stuc. Il s’est particulièrement intéressé au béton et à la chaux auxquels il consacre de larges passages de son œuvre. Il explique en particulier l'intérêt de la pouzzolane pour le béton hydraulique qui durcit sous l'eau. La longévité de beaucoup de bâtiments de l’époque romaine est encore aujourd’hui le témoin de la maîtrise avancée par des Romains des matériaux de construction et leur utilisation.

Vitruve est bien connu et souvent citée comme l'une des premières sources à avoir indiqué que le plomb ne devrait pas être utilisé pour transporter l'eau potable. Il s’est fait l’avocat des tuyaux en terre et des canaux en maçonnerie. Il en arrive à cette conclusion dans le livre viii du De Architectura après observation empirique d’ouvriers malades dans les fonderies de plomb. Vitruve nous rapporte l'histoire célèbre d'Archimède détectant de l'or frelaté par un alliage dans une couronne royale. Archimède se rendit compte que le volume de la couronne pouvait être mesurée exactement par le déplacement créé dans un bain d'eau. Cette découverte lui permit de comparer la densité de la couronne avec celle de l’or pur, et ainsi de montrer que la couronne était composée d’un alliage d’or et d’argent.

Machines de drainage et d'irrigation

Schéma d'une vis d'Archimede présenté dans le De architectura

Vitruve a décrit la construction d'une vis d’Archimède au chapitre X du De architectura. Il n’y mentionne cependant pas le nom d’Archimède.

Il s’agissait à l’époque d’un dispositif déjà largement utilisé pour élever l’eau afin irriguer les champs et pour drainer les mines. Parmi les autres machines de levage qu’il décrit, on trouve notamment une chaîne sans fin de seaux et une roue à aube.

Des vestiges de roues à aubes ont été découverts dans les mines antiques, comme celle du Rio Tinto en Espagne et Dolaucothi dans l’ouest du Pays de Galles. Celles-ci sont exposées au British Museum, et au Musée national du Pays de Galles. Les restes ont été découverts à l’occasion de la réouverture de ces mines dans le cadre de tentatives d’exploitation minière moderne.

Instruments d'arpentage

Vitruve démontre sa maîtrise de l’arpentage dans ses descriptions des instruments d’arpentage, en particulier le niveau à eau ou chorobate, qu’il préfère à la groma, un dispositif utilisant un fil à plomb. Ces instruments sont essentiels dans toutes les opérations de construction, et tout particulièrement dans la construction d’aqueducs, où s’assurer de l’uniformité de la pente était crucial afin de préserver un approvisionnement régulier en eau sans endommager les parois du canal. Il a également développé l'un des tout premiers odomètres, constitué d'une roue de circonférence connue qui laisse tomber un caillou dans un récipient à chaque rotation.

Chauffage central

Ruines de l’hypocauste sous le plancher d’une villa romaine. La partie sous l’exèdre est recouverte.

Vitruve a décrit les nombreuses innovations intervenues dans la conception des bâtiments pour améliorer les conditions de vie des habitants. La plus importante de ces innovations est le développement de l’hypocauste, un type de chauffage central où l’air chaud généré par un feu de bois est canalisé sous le plancher et à l’intérieur des murs des bains publics et des villas. Il donne des instructions explicites sur la façon de concevoir de tels bâtiments afin d’en optimiser l’efficacité énergétique (par exemple, il conseille de placer le caldarium à côté du tepidarium suivi du frigidarium afin de limiter les déperditions énergétiques). Il conseille également d’utiliser une sorte de régulateur pour contrôler la chaleur dans les pièces chaudes. Il s’agit d'un disque en bronze, installé dans une ouverture circulaire pratiquée dans le toit, et qui pourrait être relevé ou abaissé par une poulie pour ajuster la ventilation. Bien qu’il ne propose pas lui-même, il est probable que ses dispositifs de roues à aubes aient été utilisés dans les bains les plus vastes pour soulever l'eau dans la partie supérieure des thermes, comme dans les thermes de Dioclétien et les thermes de Caracalla.