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Créer le bon climat

Le navire suédois Vasa a chaviré et coulé à Stockholm en 1628.
Galärvarvsvägen 14, Djurgården, Stockholm, Suède
Sweden
Published: Apr 18, 2018
Bâtiments et qualité de l'air intérieur
Mesures industrielles

Les transmetteurs d'humidité Vaisala aident à préserver le navire de guerre royal Vasa

Pour protéger le célèbre navire de guerre suédois du 17è siècle, désigné Vasa, de tout dommage environnemental supplémentaire dans le musée où il est exposé durablement, des améliorations techniques ont été apportées à la climatisation. Un grand nombre de transmetteurs d'humidité Vaisala sont maintenant reliés de manière centrale au nouveau système, en service depuis 2004.

Le musée scandinave le plus visité, le musée Vasa est situé à Stockholm, la capitale de la Suède. Ce musée qui a ouvert ses portes en 1990, est construit autour du navire de guerre royal Vasa, le seul navire en bois préservé du 17è siècle au monde. Depuis l'été 2000, le navire de guerre Vasa souffre des effets graves de l'acide, produit par l'oxydation du soufre contenu dans le bois du navire. Les chercheurs font le maximum pour stopper la corrosion à l'acide sulfurique – un travail qui nécessite des solutions sur le long et le court terme. L'exigence critique, nécessaire à la préservation, est de maintenir un climat stable à l'intérieur du bâtiment. Pour maintenir durablement les conditions d'humidité et de température, le musée a dû moderniser sa climatisation. Le nouveau système est équipé du transmetteur d’humidité et de température Vaisala HUMICAP® HMP233s.*

Adapter la climatisation aux conditions exigeantes de Vasa

Le Vasa se trouve dans un musée construit spécialement. Mais malgré les mesures de préservation continuellement entreprises, le navire est extrêmement fragile. C'est pourquoi, les chercheurs ont veillé à créer un climat approprié, une sorte de rideau d'air pour le protéger des contraintes environnantes, susceptibles de causer des dommages supplémentaires. Le système fonctionne avec de l'air remis en circulation qui est soit refroidi, soit réchauffé, soit séché, soit humidifié, selon les valeurs de la température et de l'humidité relative.

La nouvelle ère dans la bataille menée pour préserver le navire de guerre Vasa au profit des générations futures a commencé en été 2000. En raison d'une période de temps chaud et humide, des problèmes de soufre sont apparus à grande échelle dans le bois du vaisseau. En juillet 2003, le navire de guerre Vasa présentait environ 1 500 zones acidifiées dans le bois et des dépôts de sulfates visibles. Il s'est avéré que de grandes quantités de soufre élémentaire s'étaient formées dans la couche de surface du bois. Chaque année, le soufre s'oxyde sous l'effet d'un catalyseur pour former environ 100 kg d'acide sulfurique. Il est estimé que le bois contient maintenant environ deux tonnes d'acide sulfurique et que l'oxydation de la quantité totale de soufre produira environ cinq tonnes d'acide sulfurique supplémentaires. Cette attaque à l'acide dans le navire Vasa a montré que le système de climatisation original du musée était inadapté pour faire face au grand nombre de visiteurs. Les variations du climat autour du navire accélèrent la formation d'acide. C'est pourquoi, l'air devrait toujours avoir une humidité relative de 55 % et une température de +18,5 °C. Le maintien de conditions stables est un véritable défi en raison des changements saisonniers, des variations entre le jour et la nuit et des différences d'un jour à l'autre, le nombre de visiteurs ayant une influence sur la qualité de l'air. La hauteur du navire (max. 52,5 m) engendre d'autres problèmes. Le système de climatisation du musée traite 90 000 m3/h d'air, réparti via des sorties déplacées, situées au niveau de la quille. Il existe également un système de distribution à l'intérieur du navire Vasa. La source de l'air distribué autour de la coque est localisée au niveau de la quille, ce qui signifie qu'il y a un gradient de température qui lui, crée un gradient d'humidité relative.

Détails du navire Vasa. Stockholm, Suède.

Rénovation du système de climatisation

La rénovation du système de climatisation du musée Vasa a débuté en automne 2002. Le propriétaire du musée, le National Property Board (SFV) de Suède, a planifié les travaux en coopération étroite avec les spécialistes du musée Vasa. Comme le dit M. Jacob Jacobson, adjoint au directeur du musée Vasa, « Nous qui travaillons dans le musée Vasa savions quel était le problème de l'ancienne climatisation et nous savions aussi exactement ce qu'il faut dans le nouveau système. »

TAC, un fournisseur de systèmes intégrés aux centrales d'automatisation de bâtiments, avait décidé de concevoir et de construire un nouveau système de surveillance intégré à la climatisation. TAC avait déjà participé à la planification et à la réalisation de l'ancien système de climatisation lors de la construction du musée Vasa en 1988. TAC a également été impliqué dans des projets similaires menés dans d'autres locaux du National Property Board, comme le musée national d'ethnographie de Suède, et le Moderna Museet, le musée d'art moderne de Suède. Le nouveau système TAC Xenta® qui a été fourni, comprend plusieurs dizaines de transmetteurs d’humidité et de température Vaisala HUMICAP® HMP233s.

« Le musée voulait des instruments de mesure précis et fiables. C'est pourquoi, il était évident de s'adresser à Vaisala, compte tenu des résultats obtenus par le passé », déclare M. Fred Sörensen, directeur de projet chez TAC Suède. Les transmetteurs Vaisala sont installés à l'intérieur du navire Vasa, dans la salle principale du musée et dans les conduits d'air conditionné. Le navire comprend à lui seul 32 points de mesure qui délivrent des informations en ligne sur la température et l'humidité relative.

Tous les transmetteurs sont équipés d'un écran afin de simplifier le contrôle sur le terrain. Les transmetteurs ont un câble de 10 mètres relié aux sondes, ce assure la flexibilité du montage. « Nous voulions minimiser la quantité de matériel électronique et de câbles à l'intérieur du navire Vasa, » poursuit M. Jacob Jacobson. Le long câble relié aux sondes permet d'installer les boîtiers électroniques soit sur le pont, soit dans le berceau du navire. Les sondes de mesure sont réparties dans tout le navire, à différentes hauteurs afin de mesurer les conditions à l'intérieur du rideau d'air protecteur qui entoure le navire.

Interface utilisateur sur mesure

L'humidité relative et les données de températures sont transmises au personnel du National Property Board et aux conservateurs du musée Vasa. En raison du grand nombre d'utilisateurs et de leurs besoins diversifiés, TAC a développé une interface utilisateur Internet reliée à l'Internet et facile à utiliser pour le musée Vasa. L'interface utilisateur TAC Vista® est pourvue de nombreuses fonctions avancées. Elle affiche les données mesurées à l'intérieur et à l'extérieur du musée, indique la position et le statut de chaque point de mesure sur un graphique, détermine la moyenne des résultats à intervalles définis et représente les tendances graphiques d'après les données mesurées.

« Nos conservateurs sont satisfaits. Dans l'ancien système, nous n'avions pas d'outil capable de dresser des rapports de ce genre. Nous devions les établir en utilisant des programmes pour feuilles de calcul. Avec ce système, il est beaucoup plus facile et rapide de suivre le statut et les rapports, » précise M. Jacobson du musée Vasa. Le système TAC active aussi des alarmes de différentes priorités qui peuvent être par exemple transmises à des téléphones portables. Le nouveau système de surveillance de la climatisation a été conçu pour toujours être capable de faire face à 1 500 visiteurs. Il fonctionne depuis le début de l'été 2004.

Vasa ship in Stockholm, Sweden

*Le transmetteur d’humidité et de température Vaisala HUMICAP® HMT330 remplace HMP233s.

Cet article a été publié pour la première fois dans Vaisala News 166/2004.

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Un vrai désastre royal

Au début du 17è siècle, la Suède avait bâti son empire autour de la mer Baltique, dans le nord de l'Europe. En 1620, la Suède était en guerre avec la Pologne. C'est en 1625 que le roi suède Gustavus Adolphus a commandé de nouveaux navires de guerre. Dont le Vasa.

Le navire Vasa a été terminé en 1628. C'était le navire de guerre le plus majestueux du monde, équipé de 64 canons répartis sur deux ponts et prévu pour 300 soldats. Quand le Vasa entreprit son voyage inaugural le dimanche 10 août, de nombreux spectateurs, dont des diplomates étrangers, s'étaient regroupés sur les plages situées aux alentours de Stockholm.

Le Vasa a hissé les voiles et tiré un salut. Mais quelques minutes plus tard, le navire commença  à basculer. Il s'est redressé légèrement pour basculer à nouveau. L’eau s'infiltra alors dans les sabords d’artillerie. Et, sous le regard de tous, exprimant à la fois l'horreur et l'incrédulité, le navire de guerre glorieux et majestueux a subitement coulé ! Sur les 150 personnes à bord, 30 à 50 n'ont pas survécu au désastre.

Pourquoi le Vasa a-t-il coulé ?

Au 17è siècle, il n'était pas inhabituel de voir des navires de guerre basculer et couler. En l'absence de méthodes scientifiques pour déterminer la stabilité, les constructeurs utilisaient des tables à calculer dans lesquelles les mesures sûres du bateau étaient notées. C'est pourquoi, la cause probable de la disparition du Vasa était le manque de savoir-faire théorique de cette période. À cette époque, le Vasa était quelque chose de nouveau – une expérience militaire.

Les tables à calculer utilisées dans la construction du Vasa étaient prévues pour des navires plus petits, avec un seul pont-batterie. Le Vasa a été construit différemment : il avait deux ponts d'artillerie lourde. Les constructeurs du Vasa ont fourni 130 tonnes de pierre destinées à servir de ballast et à assurer la stabilité du navire. Malheureusement, le ballast ne constituait pas un contre-poids suffisant aux canons, à la coque supérieure, aux mâts et aux voiles, entraînant le basculement du navire. Les constructeurs ont tiré la leçon de leurs erreurs et amélioré leurs conceptions suivantes. Après le Vasa, de nombreux navires ont été bâtis avec deux, trois et même quatre ponts-batteries, sans aucun problème.

Sauvetage du navire

Le Vasa est resté disparu jusqu'en 1956 où il a été localisé par un archéologue amateur, spécialiste des épaves, Anders Franzén à 30 mètres de profondeur, dans les eaux de Stockholm. Après des travaux de planification effectués avec le plus grand soin, le Vasa a été ramené lentement à la surface. Le 24 avril 1961, le sublime navire de guerre royal Vasa refit son apparition. Le sauvetage du Vasa fut le début de travaux de recherche archéologique et de préservation intensifs. Le navire et tout ce qui a été découvert à bord ont été préservés, ce qui constitue un effort gigantesque.

Le Vasa est le plus grand objet individuel jamais préservé. Quelques 14 000 pièces de bois ont été ramenées à la surface, y compris environ 700 sculptures et ornements décoratifs, sans compter les voiles. Le navire et tous les objets trouvés, ont été préservés en utilisant du polyéthylène glycol (PEG). Il remplace l'eau dans les objets en bois afin d'empêcher le rétrécissement lors du séchage. Les travaux de préservation ont duré 17 ans. À l'époque, le navire était conservé dans un musée Vasa temporaire, le Wasavarvet. Le musée permanent Vasa a été inauguré en 1990.

Le musée est érigé au cœur de Stockholm, tout près de l'endroit où le Vasa a été construit à l'origine, entre 1625 et 1628, et uniquement à quelques centaines de mètres de l'endroit où il a coulé. Le bâtiment du musée doit répondre à deux objectifs : maintenir le navire et les autres objets sauvés en établissant et en maintenant des niveaux acceptables de température et d'humidité relative, et permettre à un maximum de personnes de voir le Vasa afin de partager son histoire.