Source européenne de spallation / Buro Happold + Henning Larsen + Cobe

L'installation de recherche internationale ESS, qui abrite la source de neutrons la plus puissante au monde, est située à Lund, en Suède, et créera un environnement de recherche pluridisciplinaire pionnier. À l'ESS, les neutrons générés par spallation permettront aux scientifiques d'étudier les matériaux au niveau atomique et moléculaire. Cela profitera grandement à divers domaines de recherche tels que les sciences de la vie et de l'environnement, l'énergie, les matériaux et l'archéologie.

L'installation, conçue par Henning Larsen et COBE architects, nécessitait une structure en acier robuste pour faire face aux exigences opérationnelles complexes et maximiser la flexibilité pendant son utilisation. En tenant compte de cela, l'équipe d'ingénieurs spécialisés de Buro Happold a développé une conception structurelle unique avec de grandes portées ouvertes pour couvrir le bâtiment cible et les salles expérimentales associées

En raison des critères de conception stricts imposés au bâtiment par les autorités de réglementation, l'équipe de Buro Happold a veillé à ce que la structure en acier puisse répondre à des conditions de conception rigoureuses "dans le pire des cas". Il s'agissait notamment de supporter jusqu'à 7 m de neige sur certaines parties du toit et de résister à un tremblement de terre plus grave que tous ceux enregistrés dans l'histoire moderne de cette région.

Le toit en porte-à-faux, qui s'étend jusqu'à 35 mètres au-delà du périmètre du bâtiment, confère à l'installation une identité visuelle mémorable, tout en résistant à des charges environnementales extrêmes. Les parties en porte-à-faux résistent à des conditions de vent dynamiques et à la neige, mais contribuent également à contrebalancer les déflexions des fermes en acier au-dessus des salles expérimentales adjacentes.

Quatre ponts roulants, fournis par Munck et Dematek, offrent une grande flexibilité opérationnelle au bâtiment. Le pont roulant du bâtiment central de la cible répond à des normes de sécurité particulièrement élevées car il doit transporter des composants lourds et parfois des matériaux activés résultant du processus de spallation : Elle peut soulever 115 tonnes, soit le poids d'un Boeing 787. La structure extérieure du bâtiment a été conçue pour faire face aux forces internes et aux mouvements causés non seulement par les grues individuelles, mais aussi par les nombreux scénarios de charge créés lorsque toutes les grues fonctionnent simultanément.

Les différentes charges opérationnelles de la grue, ainsi que les charges environnementales complexes, ont donné lieu à plus de deux millions de combinaisons possibles de scénarios de chargement. Ce défi de conception supplémentaire a nécessité une approche d'ingénierie informatique. Les logiciels disponibles dans le commerce étant incapables de réaliser ce niveau d'analyse, Buro Happold a développé un programme interne pour faciliter la sélection des combinaisons critiques et rendre le processus de conception plus efficace. Cela a ajouté un autre élément de calcul à l'assistance fournie par l'équipe de projet, complétant l'étude de panélisation de la façade menée avec l'équipe d'ingénierie de la façade et les architectes.

Le revêtement de la toiture en surplomb est constitué de lamelles d'aluminium en forme de L montées sur des panneaux. La nature de ces panneaux empêche l'accumulation de neige nuisible sur le surplomb, réduisant ainsi la charge totale agissant sur les grands surplombs. Grâce à la modélisation paramétrique, la forme et la disposition optimales des panneaux ont été définies et le nombre d'assemblages sur mesure a été réduit de 87 %

ESS devrait être pleinement opérationnel à la fin de l'année 2027. Après l'achèvement des travaux de construction civile, l'installation va maintenant continuer à être préparée pour la recherche.