Un escalier est une construction architecturale constituée d'une suite régulière de marches, ou degrés, permettant d'accéder à un étage, de passer d'un niveau à un autre en montant et descendant. Le terme a pour origine étymologique « scala », l'« échelle » en latin. Le métier correspondant est celui d'escaliéteur.

Par extension, ce type de construction a donné son nom à un escalier, voie piétonne, à ciel ouvert ou couverte, constituée par une ou plusieurs volées de marches.

Histoire

Un des plus anciens escaliers au monde est découvert lors de la fouille du site archéologique turc de Göbekli Tepe datant de la fin du Mésolithique^[1].

Les résidences de prestige (châteaux, palais) possèdent un escalier d’apparat (escalier d’honneur souvent central, escalier à vis, escalier en colimaçon) et des escaliers de service (escaliers latéraux). Les demeures bourgeoises adoptent progressivement ces dispositifs architecturaux. Les immeubles de rapport bourgeois qui apparaissent au XIX^e siècle sont équipés d'ascenseur, symbole de luxe et de modernité qui remplace l'escalier d'honneur. Un escalier séparé dit « de service » dessert les étages supérieurs où logent les domestiques (chambre de bonne)^[2].

Description et terminologie

Typologie

Un escalier peut être en pierre, en bois, en métal, en béton, en verre ou en plâtre.

Sa structure est soit intégrée au mur qui le supporte, soit un assemblage indépendant du reste du gros œuvre et l'assemblage est un ouvrage autoporteur. L'escalier est d'une complexité de conception très variable : de la paillasse en béton, sorte de dalle rampante comportant les marches et posée en dénivelé, de l'empilement simple des marches en métal qui peuvent donner l'escalier en système à vis à noyau central, jusqu'à l'escalier tournant de pierre sur voûte sarrasine et l'escalier balancé de pierre taillée ou de bois avec jour central.

L’escalier peut être à montée droite ou circulaire ou mixte : droit ou à l'italienne, hélicoïdal ou à vis ou en colimaçon ou rayonnant, balancé, ou à la française ou à quartiers tournants.

Lorsqu'un escalier est utilisé comme voie d'évacuation extérieure d'un bâtiment la volée inférieure peut se relever horizontalement au niveau du premier étage afin de libérer de l'espace au pied de l'escalier. On parle alors de volée inférieure relevable. Ce système permet aussi d'empêcher l'accès aux personnes non autorisées.

Le professionnel qui fabrique et pose les escaliers, lorsqu'ils sont en bois, est indifféremment charpentier ou menuisier. Il est dit escaliéteur.

Terminologie

Cage d'escalier 

Pièce dans laquelle se trouve l'escalier (sans que l'escalier soit nécessairement adossé à ses parois appelées murs d'échiffre).

Coquille d’escalier

Dessous de l’assemblage des marches d’un escalier qui tourne en limaçon ou l’intrados de la voûte rampante formée par cet assemblage

Crémaillère 

Pièce d'appui, soutenant marches et contremarches, suivant l'angle de l'escalier, souvent plaquée contre le mur d'appui, et se différenciant du limon par le fait qu'elle est découpée suivant le dessous de la marche et l'arrière de la contremarche.

Échappée 

Hauteur de passage, prise verticalement, non pas entre le nez de marche et la partie inférieure du plancher ou de la volée au-dessus, mais entre la ligne qui joint deux nez de marche successifs et le plancher du dessus (mini : 1,90 m ; généralement : 2,10 m).

Échiffre, mur d'échiffre 

mur sur lequel repose l'escalier.

Escalier japonais 

Les marches sont coupées en deux, décalées ou ajourées, pour gagner de la place. Cela impose d'utiliser chaque demi-marche par le pied qui lui est imposé par le décalage.

Giron 

Distance horizontale de nez de marche à nez de marche. En cas de volée courbe, le giron théorique est alors la largeur de marche mesurée sur la ligne de foulée (lieu de giron constant).

Jour 

Espace vertical laissé par les volées, vide central dans la cage d'escalier.

Ligne de foulée 

Ligne fictive reliant les nez de marche successifs à l'endroit du passage le plus fréquent. Le même terme désigne cette ligne vue en plan. Le long de cette ligne de passage, les marches sont strictement égales pour éviter les chutes.

Limon 

Pièce d'appui, poutre qui permet de tenir les marches d'escalier. Cette pièce se trouve parallèle au mur et suivant l'angle de l'escalier. Lorsqu'il est en bois, les marches et contremarches sont encastrées dans sa pleine masse. Pour les escaliers en pierre, le limon de par l'orientation (clavage) de ses coupes est une structure de soutien de l'extrémité des marches, même si dans la plupart des cas, l'escalier peut s'en passer. Son rôle est donc plus qu'esthétique.

Lisse (ou main-courante) 

Elle appartient au garde-corps et elle accompagne l'escalier sur toute sa longueur.

Marche 

Degré, pièce horizontale sur laquelle on pose le pied. La marche se définit dimensionnellement par son emmarchement, son giron et sa hauteur. Formellement une marche peut être : droite ou carrée (si elle est rectangulaire) ; balancée ou dansante si les deux extrémités ont des largeurs différentes ; biaises si sans être balancée elle n'est pas perpendiculaire au limon. La marche du bas est la marche de départ, celle du haut est la marche d'arrivée ou marche palière.

Parties de la marche 

Marche : Surface horizontale sur laquelle on pose le pied.

Nez de marche : partie de la marche en saillie sur le nu de la contremarche, la hauteur du garde corps ou de la main-courante est calculée à partir du nez. Appelé aussi Pas de souris dans certaines régions du sud-est de la France.

Collet : petit côté d'une marche balancée.

Contremarche : partie verticale entre deux marches. La contremarche est sécurisante, cependant elle n'est pas systématique (les échelles de meunier n'en ont pas, par exemple), les escaliers qui en sont dépourvus sont alors dits « à claire-voie ».

Noyau 

dans un escalier à vis, c'est la partie centrale constituant un axe autour duquel sont disposées les marches. Techniquement, le plus souvent pour les escaliers de pierres, il est le résultat de la superposition d'une partie de ces marches.

Paillasse 

Dans le cas des escaliers en béton, c’est la dalle en pente intégrant les marches d’une volée.

Palier 

Plate-forme ménagée à l'étage accédant aux portes palières, le palier principal. La plate-forme intermédiaire est appelée repos ou palier de repos et ne donne pas accès à des locaux.

Rampe d'appui.

Stylobate 

Plinthe que l'on trouve sur les murs le long des marches d'escaliers.

Tête de départ (de rampe) 

Pièce souvent arrondie qui orne le début d’une rampe d’escalier. Elle peut être réalisée en bois, en fer forgé, en verre, ou en pierre.

Volée 

Portion d'escalier comprise entre deux plates-formes et qui comprend les marches. Les marches sont droites (en parallèle) dans la volée droite, les marches sont rayonnantes dans la volée d'escalier à vis (à la française), les marches sont biaises ou balancées ou dansantes dans les quartiers tournants.

Types d'escaliers

• Escaliers hélicoïdaux souvent appelés escaliers tournants et aussi escaliers en colimaçon. Plus rarement mais en usage ils peuvent s'appeler aussi escaliers en spirale, ou encore escaliers à vis^[3] ;
• Il est possible aussi de distinguer les escaliers droits, les escaliers à quart tournants, escaliers deux quarts tournants^[4] ;
• Escaliers avec ou sans palier et escaliers circulaires (ces derniers sont différents des hélicoïdaux) ;
• Escalier en pas d'âne : se dit d'un escalier dont les marches sont très profondes. Ils étaient destinés à faciliter le passage du bétail ou d'animaux de trait.
• Escalier rampe-sur-rampe est un escalier à volées droites parallèles et de sens contraire, séparées par des paliers.
• etc.

Autres types : escalier mécanique et échelle

L’escalier mécanique ou escalator (marque) est un convoyeur aux marches mobiles et l’échelle un squelette.

Technique

Mesures

En 1675, François Blondel se penche sur la question du calcul de l'escalier dans son Cours d'architecture enseigné à l'Académie royale d'architecture. Il mesure le pas (au sens de distance franchie par le pied lors d'une marche normale sur un plan horizontal) et constate qu'« à chaque fois qu'on s'élève d'un pouce, la valeur de la partie horizontale se trouve réduite de deux pouces et que la somme de la hauteur doublée de la marche et de son giron doit demeurer constante et être de deux pieds ».
Autrement dit la « formule de Blondel » s'exprime ainsi : ${\displaystyle M=2h+g}$, où ${\displaystyle M}$ est le module (ou le pas) et vaut 2 pieds (64,8 cm), ${\displaystyle h}$ la hauteur de la marche, et ${\displaystyle g}$ son giron (distance entre deux nez de marche consécutifs mesurée sur la ligne de foulée).

L'idée directrice est que l'effort fait par la personne qui monte soit constant, malgré les variations de la hauteur montée effectivement par rapport au déplacement horizontal selon l'endroit où on se situe dans l'escalier, montée plus forte dans les coudes (cette personne est positionnée avec la main sur la rampe).

La réglementation française stipule que les marches courantes ont 17 cm de hauteur, mais ne doivent plus excéder 16 cm pour les lieux accueillant du public et 28 cm de giron minimum (France : décrets n^o 2006-1657^[5] et 1658^[6] arrêté du 15 janvier 2007^[7]) : le pas usuel est de 63 cm (la place, et par suite l'importance, accordée à l'escalier est moindre qu'au XVII^e siècle), la pente de ces marches est de 30° environ. Cette valeur standard est à considérer comme base de calcul, tout est question de l'effet final donné à l'escalier : escarpé, ou au contraire « agréable » ou encore à accessibilité maximum pour le public.

Cette accessibilité de l'escalier par des personnes handicapées des membres inférieurs dépend, non seulement de l'angle et du giron, mais aussi de la profondeur de la marche et du débord des nez-de-marche^{[note 1]} : une hauteur de marche faible induisant des nez prononcés n'est pas une bonne solution d'accessibilité quel que soit l'angle.

Angles de pente courants

L'angle de la pente des escaliers se répartit ainsi :

• À : rampe (de 0 à 24°)
  • a : rampe douce (de 0 à 6°)
  • b : rampe normale (de 6 à 10°)
  • c : rampe forte (de 10 à 24°)
• B : escalier courant (de 24 à 45°), la valeur maximum est de 40° dans les lieux publics et de 45° dans l'habitation.

La valeur courante (et donc la plus confortable) se situe aux environs de 35°. CORRECTION DEPUIS 2007 : dans les lieux publics, le giron minimum est de 280 mm et la hauteur de marche est de 160 mm ce qui fait un angle strictement inférieur à 30°.

• C : escalier de machine (de 45 à 75°)
• D : échelle (de 75 à 90°)

Balancement des escaliers

Lorsqu'un escalier présente une partie droite et une partie tournante, il est classique de balancer les marches, c'est-à-dire de rendre progressivement obliques plusieurs marches de la partie droite. Il existe différentes méthodes de dessin, dont celle de la herse. Le bon équilibrage du balancement se fait généralement à l'œil, la seule contrainte étant que les marches soient égales sur la ligne de foulée.

J. Justin Storck propose dans son Dictionnaire Pratique de Menuiserie, Ebénisterie et Charpente une méthode dessin des escaliers^[8] et des marches balancées^[9].

En plus de l'aspect esthétique, le gain de confort provient de ce qu'un petit écart par rapport à la ligne de foulée ne se traduit pas par une variation brusque de la largeur des marches.

Un escalier entièrement balancé ad hoc permet même de tracer plusieurs lignes de foulée adaptées à des enjambées différentes, comme on l'observe dans les colimaçons. Dans ce sens, même un escalier droit peut être entièrement balancé.

Réglementation en France

Largeur de passage

• La réglementation française de sécurité des établissements recevant du public (ERP) définit la notion d'unité de passage (UP) :
  1 unité de passage équivaut à une largeur de passage de 0,60 m.

Exceptions :

• Une seule unité de passage vaut 0,90 m.
• Deux UP valent 1,40 m.
• On retrouve la valeur de 0,60 m à partir de 3 UP : 1,80 m et ainsi de suite.

À noter qu'à partir de 2 UP, la présence de mains courantes de part et d'autre est exigée. Au delà de 4 UP la présence de mains courantes médianes est également exigée.

Escaliers tournants

La règlementation incendie est très stricte tant au niveau de la conception des ERP que des établissements du code du travail en ce qui concerne la conception des escaliers tournants.

Leur balancement doit être continu. L'absence de paliers autorisés autres que ceux des niveaux desservis empêche de faire se succéder une partie tournante et une partie droite entre deux niveaux.

Les dimensions des marches prises au niveau de la ligne de foulée (60 cm du noyau de l'escalier) sont conformes aux règles de l'art soit 60 cm < 2 h + g < 64 cm. Le giron extérieur ne peut dépasser 42 cm quelle que soit la largeur de l'escalier. Plus l'escalier est large, moins il peut tourner.

Hauteur de marches

Les règles d'accessibilité PMR (personnes à mobilité réduite) applicables aux bâtiment à usage de locaux de travail (Arrêté du 27 juin 1994), à usage d'habitation (Arrêté du 1^er août 2006) et destiné à l'accueil du public (Arrêté du 1^er août 2006, distinct du précédent) limitent la hauteur des marches à 17 cm^[10] pour les bâtiments d'habitation et 16 cm^[11] dans les autres cas.

Garde-corps

Règles générales pour les particuliers

• Garde-corps rampant :
  Un garde-corps rampant est celui qui suit la volée d'escalier. Celui-ci doit toujours être prévu d'une hauteur de 0,90 m (900 mm) minimum par rapport à la verticale du nez de marche.
• Garde-corps de palier :
  Un garde-corps de palier est destiné aux parties horizontale d'un escalier. Celui-ci doit toujours être prévu à une hauteur minimum de 1 m (1 020 mm généralement). Dans le cas d'un garde-corps à lisses horizontales, on retrouve obligatoirement une plinthe, généralement situé à 50 mm du sol et qui monte jusqu'à 450 mm minimum, suivi du nombre de lisses souhaité pour obtenir 1 020. L'espacement maximum de celles-ci doit être de 180 mm. Dans le cas d'un garde-corps à balustres verticaux, la principale règle est que l'espace maximum entre deux balustres ne dépasse jamais 110 mm.

Règles générales pour les installations industrielles

Le cas des installations industrielles réserve des normes un peu différentes. Dans le cas d'accès aux machines (généralement dans des sites industriels) une norme européenne prévoit une hauteur minimum de 1,10 m avec une plinthe sur une hauteur de 15 cm au bas du garde-corps. Le garde-corps doit avoir une résistance en pression horizontale suffisante pour retenir une personne.

Résistance mécanique des garde-corps.

Le garde-corps doit résister à un effort horizontal de 100 kg par ml appliqués à la hauteur de 1 m. Son remplissage (en verre par exemple) doit résister à la projection d'une personne. Les essais sont réalisés à l'aide du test dit "de la belle-mère". Un sac de sable accroché à une corde est lâché d'une hauteur de 2 m environ. Il effectue un mouvement pendulaire avant de frapper le centre du garde-corps. Celui-ci doit résister, il peut être endommagé, fissuré, mais aucun élément ne doit se détacher et tomber. Ce test est normalisé quant à sa mise en œuvre.

Paliers

• Le palier est la plateforme qui reçoit les volées d'escalier montant et descendant et donne accès à l'étage par les portes palières.
• Escaliers droits ou tournants :
  Une volée de marches ne peut dépasser 25 marches. Si cela est le cas, des plates-formes dites repos doivent être inscrites entre deux volées dans l'escalier. Les volées peuvent être inégales^[12].
• Escaliers hélicoïdaux :
  Il ne doit pas y avoir d'autres plates-formes que celles desservant les étages.

Escaliers célèbres

Escalier à double hélice

L'escalier du château de Chambord - (de 120 marches) qui pourrait avoir été construit sur la base de dessins de Léonard de Vinci^[13] - a la particularité d'être constitué de deux escaliers en un. Les deux hélices sont imbriquées l'une dans l'autre sans jamais se croiser. Une personne peut donc descendre et une autre monter sans jamais se croiser. En revanche un jeu d'ouverture permet de s'apercevoir de l'un à l'autre. Les éléments architecturaux de cet escalier sont inspirés de l'escalier du château de Blois. Cet escalier est aussi appelé « escalier à double révolution ».

La raison d'être de ce « double escalier » est probablement d'éviter les engorgements notamment pour se rendre aux terrasses.

Ils ont inspiré l'escalier à double hélice du siège central du Crédit lyonnais inauguré en 1878, et un escalier de la Faculté de médecine Paris VI.

Le bâtiment actuel de la Préfecture lilloise abrite le quatrième et dernier escalier à double révolution connu et ouvert à la visite, en France.

Le Parlement européen de Strasbourg dispose d'un escalier hélicoïdal à double hélice^[14] permettant d’accéder à l'hémicycle. C'est aussi le cas de la tour de Sauvabelin, à Lausanne.

De façon générale, lors de la conception de bâtiments, le recours à des escaliers dits "à la Chambord" est une solution très usitée lorsque l'on doit associer une nécessité règlementaire (nombre de dégagements et unités de passage) et manque de place.

Escalier monumental de Michel-Ange

Michel-Ange, architecte, conçoit l'escalier de la bibliothèque Laurentienne qui permet d'y accéder depuis le promenoir du couvent de l'église San Lorenzo de Florence.

Escalier du Palais des festivals de Cannes

L'escalier du Palais des festivals est célèbre pour la « montée des marches » des stars du cinéma à la fin du printemps, lors de l'ouverture du festival international du film à Cannes.

Escalier infini

Imaginé par le mathématicien Penrose. Il s'agit d'une illusion d'optique dans la catégorie des objets impossibles.

Plus long escalier du monde

L'escalier situé le long des voies du funiculaire Niesenbahn du Niesen en Suisse est le plus long du monde, avec 11 674 marches^[15]. Une course s'y déroule une fois par an.

Autres escaliers célèbres

• Une des deux cages d'escaliers de l'Hôtel-Dieu de Marseille. Architecte : Mansart.

• Escalier de la gare Saint-Charles (Marseille).

• Escalier Richelieu d'Odessa, rendu célèbre par le film Le Cuirassé Potemkine.

• La Montagne de Bueren à Liège.

• La Butte du Lion à Waterloo.

• L'escalier monumental, la cathédrale et la tour d'Armagnac à Auch.

• L'escalier monumental de la Trinité-des-Monts à Rome.

• Escalier de l'Atlante, à Pont-à-Mousson

• escalier de la chapelle Loretto à Santa Fe (Nouveau-Mexique)
• Vis de Saint-Gilles (Gard)

Santé, dangers et environnement

Santé

L'utilisation des escaliers, qui exige un effort physique – et non de moyens mécaniques de montée ou de descente (escalier mécanique ou ascenseur) – fait partie des recommandations des autorités de santé des pays développés, notamment en France (PNNS) et au Canada.

Plusieurs études scientifiques concluent aux bénéfices sur la santé de l'usage d'escaliers. Une étude conclut ainsi que la montée et la descente de deux étages par jour, cinq jours par semaine peut suffire à entraîner une perte de poids de plus de 2 kg par an. Pour six étages, la perte de poids peut dépasser 5 kg (Brownell, Stunkard et Albaum 1980)^[16]. Une autre étude conclurait à une réduction significative du risque de mortalité (Paffenberger et alii, 1993)^[17].

Selon certaines études, l'usage de l'escalier serait également bénéfique contre l'ostéoporose (Coupland et alii, 1999)^[17] et le niveau de « bon cholestérol » dans le sang (Wallace et Neill, 2000)^[17].

Une étude publiée en 2001 dans le Journal of Health Psychology estime que la diffusion adéquate de messages incitant à prendre l'escalier faisait plus que doubler l'usage de ce dernier (passant de 8,1 % à 18,3 % dans des magasins américains)^[18].

Dangers

D'après des études canadiennes et françaises en milieu professionnel, les escaliers sont le lieu d'environ 20 % des accidents de travail de type chute de hauteur et chute de plain-pied.

Cette typologie justifie les campagnes d'information régulièrement menées par les organismes de prévention, notamment, en France, sous l'égide de l'Institut national de recherche et de sécurité.

En milieu domestique (pas de statistiques disponibles) cette typologie est également très fréquente et touche les personnes de tous âges.

Environnement

L'usage de l'escalier au détriment de modes de montée mécaniques est recommandé pour la protection de l'environnement^[19].