Aluminium et panneaux solaires

L’échafaudage enveloppe le premier tiers du bâtiment circulaire. Il faut y regarder de plus près pour constater que cette construction de tubes métalliques se recourbe au-dessus du toit plongeant de la Source de Lumière Suisse SLS, mais sans jamais le toucher. Un design ingénieux avec des contrepoids, toujours à une dizaine de centimètres au-dessous de la rampe. «Cela nous permet de rénover sans interruption la totalité de la surface, explique Markus Jörg, responsable du département Infrastructure et installations électriques. Lorsque la Suva a inspecté cet échafaudage, elle lui a attribué la mention ‘excellent’.» 

Les travaux au niveau de la toiture sont partie intégrante de la mise à niveau en cours à la SLS, baptisée SLS 2.0. C’est avant tout le cœur de cette grande installation de recherche, bâtie il y a un peu plus de 20 ans, qui est rénové: un nouvel anneau de stockage d’électrons permettra de multiplier par 40 l’intensité et la concentration des rayons X qui y seront produits. Il sera alors possible d’y mener des recherches innovantes et des expériences scientifiques d’une précision inégalée. Depuis la fin septembre 2023, la recherche est en pause pour permettre cette transformation et également d’effectuer des travaux au niveau de l’enveloppe du bâtiment.

«Escalier 3»

Nous sommes à la mi-mai 2024 et de gros nuages menacent, mais tant que le temps reste sec, les travaux vont bon train. Markus Jörg nous emmène pour un bout de chemin autour du bâtiment, de l’entrée de la SLS jusqu’à un panneau fixé à l’échafaudage qui indique «Escalier 3». Comme au théâtre, à la différence qu’ici, il n’y a pas d’entrée à payer. Un escalier métallique nous emmène en-haut, n’oscillant que légèrement sous nos pieds. Il faut faire finalement un petit pas pour franchir le vide entre l’échafaudage et le toit.

La construction de l’échafaudage a démarré en décembre 2023, explique Markus Jörg, et a pris environ deux mois. Sitôt celui-ci en place, l’ancienne couverture a été retirée au niveau des parties les plus basses du toit. Ces pièces latérales courent sur trois anneaux et font le tour de la SLS en se chevauchant légèrement, raison pour laquelle Markus Jörg parle des écailles de la SLS, comme si celle-ci était un gros poisson. 

L’ancienne toiture était faite de carton goudronné, un barrière contre l’humidité imprégnée de bitume. Elle conférait à la SLS son aspect gris anthracite et été envahie par la mousse au fil des ans. D’aucuns y voyaient l’expression d’une modestie discrète, sous laquelle se cachait la recherche de pointe à la SLS.

Arrivés sur le toit principal, au-dessus écailles, nous découvrons les différentes couches de la construction. Au niveau du premier tiers, le carton bitumé a déjà été retiré et l’ancienne isolation qui se trouvait au-dessous est partie au recyclage; elle est en train d’être remplacée par une nouvelle couche de laine de verre d’une largeur de 16 centimètres. La nouvelle isolation est posée sur un film d’étanchéité, appelé pare-vapeur. Sous celui-ci se trouve déjà la voûte de bois de la SLS qui est également visible à l’intérieur du bâtiment. Lorsqu’on marche sur le toit, dès que l’on atteint l’une de ces poutres imposantes, on sent que l’oscillation est moindre.

Un poisson à épines de hérisson 

«Gare aux entretoises», nous avertit Markus Jörg. Sur une grande partie de la surface supérieure du toit, l’isolation n’a pas encore été installée, mais les entretoises noires en plastique résistant sont déjà vissées à intervalles réguliers. Comme si la SLS portait maintenant des épines de hérisson.

C’est sur ces entretoises que reposera la dernière couche de la nouvelle toiture: les profils en aluminium avec modules solaires intégrés. Les profils sont des plaques d’une longueur de plusieurs mètres et d’une largeur comprise entre 25 et 45 centimètres. Comme les différentes pièces sont parfaitement adaptées au toit recourbé de la SLS, les dimensions de chaque profil varient. Les profils sont assemblés par les côtés et pressés les uns contre les autres, puis soudés les uns aux autres sur la longueur pour que le tout soit finalement étanche à la pluie.

La toiture de la SLS compte en tout 17 000 mètres carré pour le toit principal, auxquels viennent s’ajouter 5100 mètres carré sur les écailles. Deux types de profils en aluminium sont posés: ceux équipés de modules solaires – sur le pourtour du toit principal et sur les écailles côté sud – et ceux sans modules solaires pour les parties que le soleil n’atteint guère.

Jusqu'à 33 % d’économie d’électricité 

Lorsque la Source de Lumière Suisse SLS sera remise en service en 2025, elle utilisera jusqu’à 33 % d’électricité en moins qu’auparavant, tout en produisant une lumière synchrotron beaucoup plus intense. La majeure partie de ces économies est due aux aimants permanents ultramodernes qui sont en train d’être installés dans l’anneau de stockage d’électrons, en lieu et place des électroaimants très gourmands en électricité qui s’y trouvaient jusque-là. Les nouveaux amplificateurs à semi-conducteurs, qui remplacent les amplificateurs à tubes utilisés jusque-là dans l’anneau de stockage, seront là pour accélérer encore davantage les électrons tout en contribuant eux aussi aux économies d’énergie. Dans le même temps, l’ensemble du processus de refroidissement de l’installation sera optimisé et inclura une récupération de chaleur améliorée avec une augmentation de la puissance de récupération de chaleur d’un facteur 20. Enfin, le courant solaire qui sera livré par le toit et alimentera directement l’exploitation réduira les besoins énergétiques externes du PSI.

Tandis que nous rebroussons chemin par les épines de hérisson, Markus Jörg nous signale encore l’une de leurs particularités: l’extrémité supérieure des entretoise est conçue de telle manière qu’une fois que les profils d’aluminium sont posés dessus, ils peuvent se déplacer librement. Un aspect important, car ce matériau chauffe en été, ce qui le dilate. «Comme l’aluminium conduit l’électricité, ce matériau nous offre par-dessus le marché un paratonnerre gratuit», se réjouit Markus Jörg.

Nous redescendons par l’Escalier 3. Lorsque le premier tiers du toit sera terminé, l’ensemble de l’échafaudage sera déplacé dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’au prochain tiers. La Suva inspectera donc la construction encore à deux reprises. Markus Jörg prend congé pour aujourd’hui. En tant que responsable du projet partiel Infrastructure et logistique de la SLS 2.0, son agenda est particulièrement chargé en ce moment.

Texte: Institut Paul Scherrer PSI/Laura Hennemann

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