Outils et techniques du chantier
On retrouve souvent sur des dessins, des peintures, des miniatures ou des bas-reliefs du Moyen Âge, les engins de levage ainsi que les instruments utilisés sur les chantiers du temps de Villard : le compas, l'équerre, la règle, le cordeau, le niveau, ou les "moles".
Engins de levage
Les constructeurs gothiques utilisaient des machines pour soulever bois et pierres. Les plus puissantes étaient composées d'une grande roue en "cage d'écureuil" mue par des hommes se déplaçant à l'intérieur de celle-ci. Parmi tous les dispositifs mécaniques qu'il a imaginés, Villard nous a légué les dessins d'une machine élévatoire.
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Le compas
Les compas utilisés du temps de Villard sont de plusieurs types.Villard a figuré dans son Carnet un compas à secteur dans lequel le quart de cercle, fixé sur l'une des branches, coulisse à travers l'autre branche ce qui permet à la fois le blocage du compas sur certaines positions d'ouverture et l'utilisation de graduations gravées sur le secteur courbe pour retrouver angles et proportions.
Les compas à branches articulées se faisaient de diverses dimensions, avec ou sans "secteur" et en général sur le chantier, à pointes sèches, facteur de précision. Sur le chantier, l'architecte en compagnie de son aide, l'appareilleur, utilisait un très grand compas pour reporter, grandeur nature, les tracés des projets sur les pierres.
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L'équerre
Pour l'ouvrier de l'époque de Villard, l'équerre est le gabarit d'un angle droit. L'équerre de Villard présente, comme certaines équerres qu'on trouve sur des bas-reliefs, la particularité que les angles droits qui sont de part et d'autre des branches ont leurs côtés non parallèles. Cette légère convergence a donné lieu à diverses hypothèses. Les deux branches d'une équerre pouvaient comporter des repères gravés permettant de tracer des angles particuliers ou des rapports utiles (côté du carré et sa diagonale, proportion dorée, angles correspondant à différentes figures).Sur un vitrail de la cathédrale de Chartres, qui représente les outils des maçons et des tailleurs de pierre, on voit une curieuse équerre dont l'une des branches est courbe, la tangente à la courbe au raccordement avec la branche droite étant perpendiculaire à cette branche. C'est en somme un gabarit adapté à une courbe donnée, et qui permet, à partir d'un rayon, c'est-à-dire d'un joint entre deux claveaux, de tracer la courbe de l'intrados de l'arc.
La règle
La virga, ou latte à mesurer, était un instrument de mesure simplificateur par définition.Étalon de longueur sur le chantier, il répondait à la fois à une économie de matière, à une commodité de manipulation, à un moindre encombrement à l'atelier et sur le chantier ainsi qu'à une facilité d'accession qui ne nécessitait pas obligatoirement de savoir lire. Il pouvait notamment permettre de réaliser une opération d'implantation au sol.
La virga est parfois représentée, sur certaines miniatures, entre les mains de l'architecte comme une baguette de chef d'orchestre.
À une époque où les mesures variaient d'une province à l'autre et même d'une ville à l'autre, et où chaque ouvrier n'avait pas, comme aujourd'hui, son mètre pliant ou roulant dans la poche de sa cotte, la virga était la mesure propre à chaque maître d'œuvre et l'insigne de son commandement.
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Le cordeau
Le cordeau est l'outil simple et pratique sur tout chantier. Lesté, il sert de fil à plomb et définit la verticale, s'il n'y a pas de vent...Il sert aussi à tracer des rayons convergeant sur un centre et permettait de tracer les joints d'un arc à partir du centre, ce que Villard montre page 40.
Le cordeau peut aussi permettre de tracer, sur le terrain ou l'aire de traçage, des cercles de n'importe quelle dimension. Il peut matérialiser des droites et reste d'usage courant sur les chantiers pour marquer les axes principaux ou les parements des murs. On pouvait aussi en principe, mais de façon plus approximative en pratique, trouver le centre d'un arc en prolongeant avec un cordeau les joints d'un claveau, ou d'un voussoir, comme le suggère la légende d'un croquis de la page 41.
Villard montre comment en enroulant un cordeau autour d'un cylindre, sur lequel des points ont été régulièrement disposés le long de génératrices, on peut tracer une hélice, pour tailler une vis.
Le niveau
Le niveau, parfois combiné avec l'équerre, servait à vérifier les aplombs.Au XIIIe siècle, les constructeurs n'ont à leur disposition que différentes formes de niveau à plomb.
L'archipendule servait de niveau et d'équerre et pouvait aussi être utilisée pour mesurer des pentes grâce à des repères sur la traverse.
Villard montre en plusieurs endroits une sorte de niveau-règle.
Lorsqu'il parle de "plomb", il peut désigner le plomb du niveau qui permet de mettre cet instrument horizontal ou vertical en modifiant le point d'attache du fil. En général, d'ailleurs, les deux termes "sans plomb et sans niveau" sont couplés.
Les "moles"
Exécutés en métal ou en bois, les "moles" étaient des modèles (des "patrons" au sens où l'entendent les tailleurs d'habits) des différentes faces des pierres. Ce mot désignait aussi les gabarits qui indiquent la section et les profils des moulures, des nervures, des bandeaux, des saillants, des colonnes et piliers de toute espèce. Plaques découpées de faible épaisseur, sur le modèle duquel on taillait le profil et qu'on faisait courir sur toute la longueur de l'élément profilé pour en vérifier la conformité, ces gabarits pouvaient êtres utilisés pour des éléments courbes.Ces modèles, grandeur nature, étaient encombrants et onéreux mais permettaient l'exécution à distance, sur le lieu où l'on taillait les pierres. Pour réduire la dépense et faciliter le travail, tant de ceux qui les dessinaient et les découpaient que de ceux qui les utilisaient pour tailler la pierre, il fallait réduire autant que possible le nombre de modèles différents. Ainsi les constructeurs étaient-ils amenés à rechercher la standardisation des pierres.
À plusieurs reprises reviennent dans le carnet de Villard de Honnecourt des expressions telles que sans mole (sans modèle), sans niveau, sans plomb, comme si l'un des soucis des architectes du XIIIe siècle avait été, chaque fois que possible, de se passer de ces moyens qui intervenaient dans l'exécution. Les erreurs possibles d'un nivellement exécuté de proche en proche, avec un niveau de dimensions réduites, ou la difficulté d'utiliser un fil à plomb le long d'une paroi parsemée de saillies expliquent sans doute le souhait de pouvoir se passer parfois de ces instruments. Quant à l'intérêt de se passer de "moles", il réside dans l'économie réalisée, les modèles, reproductions grandeur nature généralement en bois des faces des pierres à tailler, étant onéreux.