Designad 1975 av Skidmore, Owings & Merrill (SOM) i Portland, Oregon, Edith Green-Wendell Wyatt (EGWW, uppkallad efter två tidigare medlemmar i Oregon Congress) var ett typiskt kontortorn i sin tid. - 18-vånings låda tillverkad av prefabricerade paneler fyllda med tonat glas. I början av 2000-talet hade externa strukturer nått slutet på sin livscykel - tätningarna hade misslyckats och väggarna, som inte var särskilt välisolerade från början, läckte ut som en sil.
2004-2006 utvecklade ledare inom området hållbar design, sera och Cutler Anderson Architects ett projekt för återupplivning och restaurering av denna byggnad. Men 2006, när steget med detaljerad design redan hade börjat, avbröts deras verksamhet på grund av bristande finansiering. Projektet frystes 2009 med ikraftträdandet av American Recovery and Reinvestment Program (ARRA), som inkluderade finansiering för energieffektivitet och vatteneffektivitetsförbättringar i regeringsbyggnader. 133 miljoner dollar anslogs för genomförandet.
Även om projektet var nästan slutfört, krävde nya regler för byggande av högpresterande byggnader, definierade av 2007 Energy Independence and Safety Standards (EISA), strängare projektkrav.
Sera höll en två dagars designanalysverkstad 2006. Under två månader, baserat på forskning som fokuserade på prioriterade energibesparande åtgärder, genomfördes intensiv modellering av byggnadens isolering. Sera arbetade med Oregon Energy Research University för att analysera belysning och skuggsystem. I laboratoriet, i en speciell “artificiell himmel” -miljö som simulerar molnigt väder, testade arkitekterna flera fasadkonfigurationer för att hjälpa dem att bedöma nivån av naturligt ljus. Dessutom undersöktes byggnadsmodellen på ett roterande bord kallat heliodon, som återskapar infallsvinkeln för solljus vid en viss tid på året. Ibland konkurrerade mål som dagsljus och skuggning med varandra och tekniska riktlinjer krävdes för att optimera den helhetliga kombinationen av element för att uppnå bästa energieffektivitetsresultat. De erhållna uppgifterna gjorde det möjligt för designers att finjustera skugg- och reflektionssystemen.
Det beslutades att demontera alla externa skenor ner till stålramen och ersätta dem med en ny glasvägg gjord av argonfyllda Viracon dubbelglasade fönster med en värmebesparande (reflekterande) Low-E-beläggning.
Arkitekterna dödade det gamla VVS-systemet (värme, ventilation och luftkonditionering) till förmån för effektivare strålningsuppvärmning och -kylning. Den nya ledningen har installerats bakom det falska taket. Den lilla delen av hydraulrören gjorde det möjligt att höja taknivån från 2,6m till 2,9m.
Golvets utformning har också förändrats naturligt - nu motsvarar det en modern, mer mobil och ergonomisk organisation av kontorslokalen.
Och för att minimera solens exponering och minska kylkostnaderna beslutades att skapa en gardin över glasväggen. Först skulle arkitekterna skapa en levande gardin av klätterväxter som klättrade på en metallram.
Men klienten (GSA, General Services Administration - en oberoende myndighet för den amerikanska regeringen) avvisade idén att skapa en levande mur på grund av oro över komplexiteten i underhåll, kostnad och det tvååriga intervall som krävs för att anläggningar ska uppnå full skuggkraft.
James Cutler (Cutler Anderson Architects) ville dock behålla det organiska utseendet på skärmväggen. I samarbete med kläd- och beklädnadstillverkaren Benson Industries utvecklade han ett panelsystem monterat av extruderade aluminiumprofiler, det mest kostnadseffektiva och lättanvända materialet.
Panelerna liknar tjocklekar av vass. "Reeds" varierar i längd och är kopplade till ett skift, vilket ger kompositionen ett godtyckligt, naturligt utseende.
Men författarna har inte för avsikt att överge idén om en levande gardin alls - med tiden, när olika växter testas och de mest opretentiösa och anpassade för att skapa skugga väljs, planeras det att plantera flera nedre våningar med dem och se hur högt de kan klättra.
Varje fasad uppfyller specifika ljusförhållanden.
I väster, där solen är låg och ljuset kommer in i en liten vinkel, använde arkitekterna 50% skuggning med ett vertikalt "vass" -system i aluminium. Om de rörformiga "vassen" var kontinuerliga skulle de ha nått en höjd av 85 meter, men eftersom aluminium har en relativt hög värmeutvidgningskoefficient (ett mått som beskriver hur material reagerar på temperaturförändringar) var det nödvändigt att tillhandahålla luckor som skulle tillåta aluminiumrör att expandera och dra ihop sig.
Därför delades de upp i sektioner på cirka 9 meter och kopplades varannan våning. "Vassen" skjuter ut flera tiotals centimeter under eller över stödet och skapar ett rytmiskt mönster.
”Vi tillbringade så mycket tid på dessa skärmar eftersom de kan ses från fönstret, de ligger precis framför våra ögon”, förklarar Cutler.
Vassrör har ett trapetsformat tvärsnitt. Med sin smala del möter de inredningen. Detta görs både för optimal skuggning och för att visuellt minska deras storlek, "lätta" strukturen. Rörens hörn är rundade eftersom skarpa hörn skulle skapa hårda skuggor och skärmen skulle se brutal ut.
När de designade element som är så komplexa och oförutsägbara i sitt beteende, försökte författarna förutse alla möjliga problem, till exempel ljudet av "vass" eller vindens visselpipa i dem. Som ett resultat gör detta vass inte ljud även i starka vindar när träden böjer sig.
De södra och östra fasaderna kombinerar horisontella och vertikala skuggsystem - vertikala fenor och horisontella hyllor 60 cm djupa.
Dessa hyllor skapar en ljus skugga längst ner och reflekterar uppifrån dagsljus in i byggnaden med 9-10,5 meter, vilket bidrar till den bästa isoleringen av lokalerna.
God värmeisolering av de inneslutande strukturerna tillhandahålls genom dubbelisolering av fönsterbrädpaneler emaljerade med grönt glascement - ett lager av cirka 10 cm tjockt värmeisolering är en integrerad del av panelen och det andra med samma tjocklek läggs från insidan.
Iterativ modellering bidrog till att minska energiförbrukningen med 55-60% jämfört med en typisk kontorsbyggnad.
Dessutom uppnår projektet mer än 65% vattenbesparingar. Både ny vattenbesparande VVS och en 770 liters tank som samlar upp och lagrar regnvatten som används för tekniska behov som toalettpolning, bevattning på gräsmattor och kylning minskar den totala vattenförbrukningen.
Ett tak på byggnaden är anpassat för att samla upp regnvatten. Förresten har den också ett 180 kW solbatteri, vilket också ger ytterligare energibesparingar (4-15%).
Energieffektiva hissar med en regenerativ motor, som återvinner potentiell energi under nedstigning, är också en del av den "gröna" moderniseringen.
Enligt beräkningarna av specialister kommer de förväntade årliga besparingarna i driften av denna byggnad att vara $ 280.000.
Senatorerna John McCain och Don Coburn uttryckte emellertid missnöje med hur federala medel används och sade att det vore bättre att använda pengarna för att bygga en ny byggnad istället för att uppgradera den gamla.
Men för alla som är involverade i denna renovering - från tjänstemän till planerare - betyder projektet mycket mer än att omvandla en föråldrad regeringsbyggnad. Många av de senaste teknikerna testades här - inom konstruktion, energibesparing, design och organisering av design.
Effektiviteten i projektet förbättrades till och med genom att hela teamet - arkitekter, entreprenörer, konsulter och underleverantörer - arbetade i samma byggnad bredvid renoveringsprojektet. Detta underlättade samordningen av arbetet, sparar tid och därmed pengar. Alla företag gjorde sina ritningar och beräkningar på samma datorer och med samma Autodeck Building Information Modelling (BIM) programvara. Arkitektonisk, strukturell och teknisk utveckling genomfördes med en enda Revit-modell. Lösningsmolnet användes för dataöverföring, dokumentlagring och samarbetsdesign.
Det har uppskattats att 20% av allmänna kostnader har sparats genom att minska dubbelarbete. Ingenjörer, elektriker, rörmokare och konstruktörer gjorde sina ritningar tillsammans, samordnade alla lösningarna, vilket hjälpte till att undvika misstag och inkonsekvenser.
En betydande mängd installationsarbeten utfördes utanför byggarbetsplatsen. Till exempel samlades först komplexa VVS-enheter, skärmar av "vass" och sedan färdiga färdiga fördes till byggarbetsplatsen, vilket förenklade deras installation kraftigt.
Som ett resultat kommer projektet, som vanligtvis tar fem till tio år, att slutföras på 48 månader. Enligt optimistiska prognoser kommer byggnaden att vara klar senast 28 mars 2013.
