Première mondiale à Zuoz : notre système de contre-balancier sauve le clocher
Pendant plus de 20 ans, les quatre cloches de l'église réformée San Luzi à Zuoz n'ont pas pu sonner ensemble, car les vibrations mettaient en danger le clocher médiéval. Notre nouveau système de contre-balancier résout le problème sans altérer le son des cloches.
L'église réformée San Luzi à Zuoz et son clocher d'environ 60 mètres de haut datant de 1139
Lorsque les cloches d'église oscillent, elles génèrent des forces considérables qui se transmettent au clocher. Dans la plupart des cas, cela ne pose pas de problème. Mais pour le clocher d'environ 60 mètres de haut de l'église réformée San Luzi à Zuoz, construit vers 1139 en maçonnerie de moellons sur une base de seulement 5 × 5 mètres, cela est devenu un véritable problème.
À l'intérieur, quatre cloches avec des masses individuelles allant jusqu'à 1100 kg oscillent au-dessus et en dessous de l'horloge du clocher. La sonnerie simultanée provoquait des oscillations d'environ 6.5 mm au sommet du clocher. Les vitesses de vibration dépassaient nettement les valeurs limites de la norme DIN 4178 pour les tours historiques. La conséquence : depuis plus de 20 ans, les cloches ne pouvaient plus sonner ensemble afin de protéger la substance historique du bâtiment.
| Cloche | Poids | Note | Diamètre |
|---|---|---|---|
| 1 | 1100 kg | d1 | 1230 mm |
| 2 | 648 kg | fis-ges1 | 1035 mm |
| 3 | 460 kg | a1 | 925 mm |
| 4 | 250 kg | h1 | 730 mm |
| Total | 2458 kg | – | – |
Le défi
Le conseiller communal Christian Ferrari cherchait une solution qui protège le clocher classé monument historique tout en permettant à nouveau la sonnerie simultanée de toutes les cloches. En collaboration avec ZC Ziegler Consultants AG en tant qu'ingénieur de suivi de chantier, le projet a été lancé. Le principe de base était connu : des contrepoids se déplaçant en sens inverse des cloches peuvent neutraliser les forces exercées sur le clocher. Mais les systèmes de contre-balancier conventionnels présentent un inconvénient majeur : ils freinent les cloches et modifient ainsi leur son caractéristique.
Notre solution : le contre-balancier découplé
C'est exactement là que notre innovation entre en jeu. Nous avons développé un système qui commande le mouvement des contrepoids indépendamment des cloches. Les contrepoids sont actionnés par des entraînements séparés, régulés avec précision, et génèrent exactement les forces opposées qui stabilisent le clocher, sans influencer le comportement oscillatoire des cloches elles-mêmes.
La pièce maîtresse est notre système moteur-capteur LM5 breveté, qui détecte chaque coup de cloche en temps réel et pilote les contrepoids de manière synchrone en sens inverse. La régulation moteur-capteur utilise le moteur électrique simultanément comme capteur, permettant ainsi une précision de régulation impossible à atteindre avec la technique conventionnelle.
Les deux contre-balanciers installés
Pourquoi c'est une première mondiale
Les systèmes de contre-balancier existants étaient toujours mécaniquement couplés aux cloches. Le découplage entre la cloche et le contrepoids, combiné à une synchronisation précise, est unique au monde. Seule la combinaison d'une captation intelligente, d'une régulation en temps réel et de nos plus de 100 ans d'expérience dans la technique campanaire a rendu cette solution possible.
En plus du système de contre-balancier, nous avons adapté le beffroi et remplacé les battants par de nouveaux battants à ancre, plus doux, pour optimiser l'ensemble du système.
Vue de dessus
Le résultat
Depuis la mise en service, les quatre cloches de l'église San Luzi sonnent à nouveau ensemble, pour la première fois en plus de deux décennies. La réduction des oscillations du clocher (déplacement en mm) est confirmée par les mesures :
| Point de mesure | Sans contre-balancier | Avec contre-balancier |
|---|---|---|
| Sommet du clocher | 6.5 mm | 2.3 mm |
| Hauteur des cloches | 4.0 mm | 1.6 mm |
Les oscillations du clocher ont ainsi été réduites d'environ 60 %. Le son a été entièrement préservé. Le conseiller communal Ferrari résume la situation :
Le son est plus fin, mais il a une très belle sonorité.
La commune pourrait même accrocher une cinquième cloche, si un mécène se présentait. C'est la réserve qu'offre le nouveau système.
Informations complémentaires
- Rapport technique de ZC Ziegler Consultants AG
- Reportage SRF : une innovation technique sauve le clocher de Zuoz
Thomas Muff présentera un exposé sur ce sujet à l'ETH Zurich le 26 juin 2026.