Conçue en 1975 par Skidmore, Owings & Merrill (SOM) à Portland, Oregon, Edith Green-Wendell Wyatt (EGWW, du nom de deux anciens membres du Congrès de l'Oregon) était une tour de bureaux typique de son époque.- Boîte de 18 étages en panneaux préfabriqués remplis de verre teinté. Au début du 21e siècle, les structures extérieures avaient atteint la fin de leur cycle de vie - les joints avaient échoué et les murs, qui n'étaient pas très bien isolés dès le début, fuyaient comme un tamis.
En 2004-2006, des leaders dans le domaine de la conception durable, SERA et Cutler Anderson Architects, ont développé un projet de revitalisation et de restauration de ce bâtiment. Mais en 2006, alors que la phase de conception détaillée avait déjà commencé, leurs activités ont été suspendues faute de financement. Le projet n'a pas été gelé en 2009 avec l'entrée en vigueur de l'American Recovery and Reinvestment Program (ARRA), qui prévoyait le financement d'améliorations de l'efficacité énergétique et de l'eau dans les bâtiments gouvernementaux. 133 millions de dollars ont été alloués à sa mise en œuvre.
Bien que le projet soit presque terminé, de nouvelles réglementations pour la construction de bâtiments à haute performance, définies par les normes d'indépendance et de sécurité énergétiques (EISA) de 2007, ont exigé des exigences de projet plus strictes.
Sera a organisé un atelier d'analyse de conception de deux jours en 2006. Puis, pendant deux mois, sur la base de recherches axées sur les mesures prioritaires d'économie d'énergie, une modélisation intensive de l'ensoleillement du bâtiment a été réalisée. Sera a travaillé avec l'Université de recherche sur l'énergie de l'Oregon pour analyser les systèmes d'éclairage et d'ombrage. En laboratoire, dans un environnement spécial «ciel artificiel» qui simule un temps nuageux, les architectes ont testé plusieurs configurations de façade pour les aider à évaluer le niveau de lumière naturelle. De plus, la maquette du bâtiment a été examinée sur une table tournante appelée héliodon, qui recrée l'angle d'incidence de la lumière du soleil à une période particulière de l'année. Parfois, des objectifs tels que l'éclairage naturel et l'ombrage étaient en concurrence les uns avec les autres, et des directives techniques étaient nécessaires pour optimiser la combinaison holistique d'éléments afin d'obtenir le meilleur résultat d'efficacité énergétique. Les données obtenues ont permis aux concepteurs d'affiner les systèmes d'ombrage et de réflexion.
Il a été décidé de démonter tous les rails externes jusqu'au cadre en acier et de les remplacer par une nouvelle paroi en verre composée de fenêtres à double vitrage Viracon chargées d'argon avec un revêtement Low-E (réfléchissant) à économie de chaleur.
Les architectes ont abandonné l'ancien système HVAC (chauffage, ventilation et climatisation) au profit d'un chauffage et d'un refroidissement par rayonnement plus efficaces. Le nouveau câblage a été installé derrière le faux plafond. La petite section des conduites hydrauliques a permis d'élever le niveau du plafond de 2,6 m à 2,9 m.
La disposition des étages a également naturellement changé - elle correspond désormais à une organisation moderne, plus mobile et ergonomique de l'espace de bureau.
Et afin de minimiser l'exposition au soleil et de réduire les coûts de refroidissement, il a été décidé de créer un rideau sur la paroi vitrée. Dans un premier temps, les architectes allaient faire un rideau vivant de plantes grimpantes grimpant sur une ossature métallique.
Mais le client (GSA, General Services Administration - une agence indépendante du gouvernement américain) a rejeté l'idée de créer un mur vivant en raison de préoccupations concernant la complexité de la maintenance, le coût et l'intervalle de deux ans requis pour les usines atteindre une puissance d'ombrage totale.
Cependant, James Cutler (Cutler Anderson Architects) a voulu conserver l'aspect organique du mur d'écran. En collaboration avec le fabricant de bardages et de bardages Benson Industries, il a développé un système de panneaux assemblés à partir de profilés en aluminium extrudé, le matériau le plus économique et le plus facile à utiliser.
Les panneaux ressemblent à des fourrés de roseaux. Les "roseaux" varient en longueur et sont liés à un décalage, ce qui donne à la composition un aspect arbitraire et naturel.
Mais les auteurs n'ont pas du tout l'intention d'abandonner l'idée d'un rideau vivant - au fil du temps, lorsque différentes plantes sont testées et que les plus sans prétention et adaptées pour créer de l'ombre sont sélectionnées, il est prévu de planter plusieurs étages inférieurs avec elles et voir à quelle hauteur ils peuvent grimper.
Chaque façade répond à des conditions d'éclairage spécifiques.
Dans l'ouest, où le soleil est bas et la lumière entre légèrement inclinée, les architectes ont utilisé un ombrage à 50% avec un système vertical de «roseaux» en aluminium. Si les «roseaux» tubulaires étaient continus, ils auraient atteint une hauteur de 85 mètres, mais comme l'aluminium a un coefficient de dilatation thermique relativement élevé (une mesure qui décrit comment les matériaux réagissent aux changements de température), il était nécessaire de prévoir des espaces qui permettrait aux tubes en aluminium de se dilater et de se contracter.
Par conséquent, ils ont été divisés en sections d'environ 9 mètres et reliés tous les deux étages. Les "roseaux" dépassent de plusieurs dizaines de centimètres au-dessous ou au-dessus du support, créant un motif rythmique.
«Nous avons passé tellement de temps sur ces écrans parce qu'ils peuvent être vus de la fenêtre, ils sont juste devant nos yeux», explique Cutler.
Les tubes Reed ont une section transversale trapézoïdale. Avec leur partie étroite, ils font face à l'intérieur. Ceci est fait à la fois pour un ombrage optimal et pour réduire visuellement leur taille, «alléger» la structure. Les coins des tuyaux sont arrondis, car les coins pointus créeraient des ombres dures et l'écran aurait l'air brutal.
Lors de la conception d'éléments si complexes et imprévisibles dans leur comportement, les auteurs ont essayé d'anticiper tous les problèmes possibles, par exemple le son des «roseaux» ou le sifflement du vent en eux. En conséquence, ce roseau ne fait pas de bruit même par vent fort lorsque les arbres se plient.
Les façades sud et est combinent des systèmes d'ombrage horizontaux et verticaux - ailettes verticales et étagères horizontales de 60 cm de profondeur.
Ces étagères créent une ombre légère en bas et réfléchissent par le haut la lumière du jour dans le bâtiment de 9 à 10,5 mètres, ce qui contribue à la meilleure insolation des locaux.
Une bonne isolation thermique des structures d'enceinte est assurée par une double isolation de panneaux de rebord de fenêtre émaillés au verre-ciment vert - une couche d'isolation thermique d'environ 10 cm d'épaisseur fait partie intégrante du panneau, et l'autre, de même épaisseur, est posé de l'intérieur.
La modélisation itérative a permis de réduire la consommation d'énergie de 55 à 60% par rapport à un immeuble de bureaux typique.
De plus, le projet réalise plus de 65% d'économies d'eau. La nouvelle plomberie à économie d'eau et un réservoir de 770 litres qui recueille et stocke l'eau de pluie utilisée pour des besoins techniques tels que la chasse d'eau des toilettes, l'irrigation du gazon et le refroidissement réduisent la consommation globale d'eau.
Un toit en pente du bâtiment est adapté pour recueillir l'eau de pluie. Soit dit en passant, il dispose également d'une batterie solaire de 180 kW, ce qui permet également des économies d'énergie supplémentaires (4-15%).
Les ascenseurs économes en énergie avec un moteur régénératif, qui récupère l'énergie potentielle pendant la descente, font également partie de la modernisation «verte».
Selon les calculs des spécialistes, les économies annuelles attendues dans l'exploitation de ce bâtiment seront de 280 000 $.
Cependant, les sénateurs John McCain et Don Coburn ont exprimé leur mécontentement quant à la façon dont les fonds fédéraux sont utilisés, disant qu'il vaudrait mieux utiliser l'argent pour construire un nouveau bâtiment au lieu de moderniser l'ancien.
Mais pour toutes les personnes impliquées dans cette rénovation - des fonctionnaires aux planificateurs - le projet signifie bien plus que la transformation d'un bâtiment gouvernemental désuet. Beaucoup des dernières technologies ont été testées ici - dans la construction, les économies d'énergie, la conception et l'organisation de la conception.
L'efficacité du projet a même été renforcée par le fait que toute l'équipe - architectes, entrepreneurs, consultants et sous-traitants - travaillait dans le même bâtiment à côté du projet de rénovation. Cela a facilité la coordination du travail, économisé du temps et donc de l'argent. Toutes les entreprises ont effectué leurs dessins et calculs sur les mêmes ordinateurs et avec le même logiciel de modélisation des informations du bâtiment (BIM) Autodeck. Les développements architecturaux, structurels et techniques ont été réalisés à l'aide d'un seul modèle Revit. Le cloud de solution a été utilisé pour le transfert de données, le stockage de documents et la conception collaborative.
On estime que 20% des frais généraux ont été économisés en réduisant la duplication des efforts. Ingénieurs, électriciens, plombiers et designers ont réalisé leurs dessins ensemble, en parallèle, en coordonnant toutes les solutions, ce qui a permis d'éviter les erreurs et les incohérences.
Un nombre important de travaux d'installation a été réalisé en dehors du chantier. Par exemple, des unités de plomberie complexes, des écrans en «roseaux» ont d'abord été assemblés, puis, prêts à l'emploi, ont été amenés sur le chantier, ce qui a grandement simplifié leur installation.
En conséquence, le projet, qui prend généralement cinq à dix ans, sera achevé en 48 mois. Selon des prévisions optimistes, le bâtiment sera prêt le 28 mars 2013.
