I 2009 ble takets strukturelle tilstand undersøkt nærmere. Stående vann inni konstruksjonen gjorde at det ble nødvendig med en fullstendig renovering av takkonstruksjonen - inkludert utskifting av den gamle XPS-isolasjonen og vanntettingen. Under dekonstruksjonen ble også materialer som inneholder skadelige stoffer fjernet. Ved valg av det nye isolasjonsmaterialet var det påkrevd å lage en holdbar og sikker løsning med gode isolerende egenskaper. Målet var å oppnå bedre termisk beskyttelse og ugjennomtrengelighet, samtidig som bygningens utseende ble opprettholdt.

Det ble til slutt tatt en beslutningen til fordel for FOAMGLAS® celleglassisolasjon. Rundt 4.250 m² overflate ble konstruert som et slitesterkt og lekkasjesikkert, kompakt tak med FOAMGLAS®. Isolasjonslaget ble lagt over hele overflaten med varm bitumen. Oppå ble det lagt en bituminøs, tolags vanntetting av høy kvalitet. For ikke å svekke det visuelle utseendet på kanten av taket, ble FOAMGLAS® panelene installert med en lav tykkelse på 6 cm. Til tross for den slanke materialtykkelsen kunne man dermed oppnå minimal varmeisolasjon. Over vanntettingen påførte håndverkerne et dekke i form av et lag med granittgrus.

For å forbedre varmeisolasjonen ytterligere og forhindre kondens i bygningen, ble det også lagt isolasjon på innsiden. Her ble feltene i det hvelvede taket fôret med 12 cm tykk isolasjon og flankene ble isolert med en tykkelse på 4 cm. Festingen ble ikke gjort mekanisk, men ved hjelp av liming. Det ble montert stålmatter på undersiden. 

Uteområdet - besøksterrassen på det nye nasjonalgalleriet - ble også omfattende renovert. I dette området ble det brukt ytterligere 6000 m² FOAMGLAS-plater® i en kompakt takkonstruksjon.