Les SDAP exercent trois grandes missions : le conseil, le contrôle et la conservation, et même s'ils sont trop souvent perçus uniquement comme des "défenseurs de vieilles pierres", les agents des SDAP sont en réalité des intervenants moteurs du projet urbain, en centre ancien comme en banlieue.
Le décret n° 79 180 du 6 Mars 1979 le rappelle en ces termes :
"Les services départementaux de l'architecture et du patrimoine ont pour mission de promouvoir une architecture et un urbanisme de qualité s'intégrant harmonieusement dans le milieu environnant. A cet effet, ils sont chargés d'émettre des avis, dans le cadre des lois et réglementations en vigueur, d'assurer la mise en oeuvre de l'aide architecturale, de conseiller les maîtres d'ouvrages, de prendre part à la définition des orientations et à l'élaboration des documents d'urbanisme, de participer à l'application des législations concernant les sites, secteur sauvegardés, ZPPAUP, publicités et enseignes".
Les SDAP jouent un rôle de premier plan pour le conseil et la promotion de l'architecture et d'un urbanisme de qualité, notamment en incitant à prendre en compte le contexte dans lequel les nouvelles constructions doivent s'intégrer harmonieusement ; d’autre part les SDAP restent souvent les premiers interlocuteurs du département pour répondre à toutes questions sur le patrimoine.
Les SDAP ont une mission de contrôle en délivrant des avis sur tous les projets qui ont pour effet d'apporter des modifications dans les espaces protégés - bâtis ou naturels -, avec l'ambition d'en maintenir, voire d'en améliorer la qualité.
Le chef du SDAP est conservateur des monuments historiques classés, placés sous la responsabilité de la DRAC - cathédrales, châteaux, etc - et assure la maîtrise d'oeuvre des travaux d'entretien des édifices classés Etat au titre des monuments historiques. Ainsi le chef du SDAP de la Sarthe est conservateur de la cathédrale Saint-Julien.
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