Les espaces intérieurs du bâtiment place de la République ont changé d'aspect depuis 1895. Après la Première Guerre mondiale, les espaces ne changent pas, conservant la décoration impériale. C'est à la suite de la Seconde Guerre mondiale et du bombardement de Strasbourg le 25 septembre 1944 que les espaces ouverts au public seront largement remaniés selon une approche fonctionnaliste.

Au milieu des années 1950, les travaux de restructuration, menés par l'architecte François Herrenschmidt sont achevés. Les espaces ouverts au public changent radicalement de visage, et, aveec eux, les magasins (installation d'étagères Strafor par exemple). Les travaux ont notamment consisté en une réfection et une modernisation du hall d’entrée et la surélévation de la principale salle de lecture de deux niveaux pour gagner des surfaces de magasins. Des rangées d'étagères Strafor sont intercalées entre les étagères de modèle Lipman (modèle installé à l'origine) pour doubler la capacité de stockage.

Divers réaménagements intérieurs minimes interviendront au cours de la seconde moitié du 20e siècle, parfois à la suite d'incidents comme pour le dôme qui a connu plusieurs dommages au cours de cette période (par ex. : 11 août 1958 orage de grêle).

En 1992, l'organisation des salles de lecture est revue et une restructuration intervient sur le premier étage et le rez-de-chaussée.

Mais les restructurations successives, la structure métallique du bâtiment ainsi que certains éléments du mobilier (étagères autoportantes) sont cause d'une faiblesse du bâtiment. La question de la sécurité du public et des collections est posée : un avis défavorable d'exploitation est donné par la commission de sécurité.

Différentes études de pré-programmation ont été conduites dès la fin des années 1990 pour déboucher sur un programme général validé par le conseil d'administration de la BNU le 25 juin 2005. En décembre 2005, sous la direction du Rectorat de l'Académie de Strasbourg qui assure la maîtrise d'ouvrage, quatre équipes d'architectes sur 67 dossiers de candidature sont retenus. Le 20 juin 2006, un jury désigne l'équipe lauréate du concours d'architecture sur esquisse. C'est l'Agence Nicolas Michelin et Associé qui remporte le concours.

Le chantier concernera dans un premier temps les bâtiment de la rue Fischart et de la place de la République, les travaux concernant la rue Joffre étant prévus pour la période suivant la réouverture du bâtiment principal.

Vue en coupe historique du bâtiment place de la République (1895): © BNU

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