Drewno było powszechnie stosowanym materiałem konstrukcyjnym. Dzisiaj przeżywa renesans w budownictwie mostowym. Drewno jest bowiem materiałem harmonizującym z każdym rodzajem środowiska, szczególnie z otoczeniem naturalnym, takim jak las, pola, góry czy niziny. Zalety drewna wynikają z też jego dostępności i odnawialności jako surowca oraz z relatywnie niskich kosztów jego wytwarzania i zastosowania. To też wpisuje je w ideę zrównoważonego rozwoju i mieszczącej się w tym pojęciu ekologii.
- Pojęcie zrównoważonego rozwoju - ang.: sustainability - z punktu widzenia mostowców rozumiane jest jako „długoterminowa zgodność” z otoczeniem. Z czego to wynika? Otóż etymologia określenia wywodzi się z języka łacińskiego, a dokładnie słowa „sustinere”, które łączy dwa pojęcia: urodzić i przetrwać. Dlatego angielskie „sustainability” rozumiane jest jako „długoterminowa zgodność” i stąd mostowcy pojęcie zrównoważonego rozwoju traktują z naciskiem na długowieczną trwałość w środowisku. Z tego podejścia wywodzi się nowe pojęcie „sustainable engineering”, czyli „inżynierskie tworzenie”. Chodzi w tym o to, by działania inżynierskie były racjonalnym tworzeniem, dającym produkt społecznie akceptowalny i jednocześnie będący produktem trwałym. Mosty poprzez swoją formę oraz wykonawstwo, w tym zastosowane materiały, właśnie muszą spełniać te kryteria. Muszą być też piękne, bo tworzymy je przynajmniej na sto lat, jak zakładają przepisy techniczne, więc będą podziwiane przez wiele pokoleń. Każde więc z tych pokoleń musi odnosić pozytywne wrażenia – zaznacza dr hab. inż. Marek Łagoda, profesor Politechniki Lubelskiej i Instytutu Badawczego Dróg i Mostów.
W kontekście więc wyzwań inżynierskich związanych z długoterminową zgodnością ze środowiskiem i trwałością drewno okazuje się doskonałym materiałem konstrukcyjnym w mostownictwie. – Mówiąc o konstrukcjach drewnianych trzeba brać pod uwagę, że jest to materiał nie ten stary, czyli drewno lite, lecz nowoczesny, który jest utworzony ze sklejenia małych klepek drewnianych. Odpowiednio sklejane mogą one tworzyć całe dźwigary oraz kształtowniki. Drewno jest doskonałym surowcem, bo do jego produkcji zużywamy bardzo mało energii. Drzewo przecież rośnie samo. Mało tego, nie tworzy dwutlenku węgla lecz wytwarza tlen zabierając do jego produkcji właśnie dwutlenek węgla. Drewno jest więc tak proekologiczne jak żaden inny materiał. Przy tym materiał ten charakteryzuje się małą gęstością, jest lekki, przy zachowaniu równocześnie wysokiej trwałości. Oczywiście drewno jest materiałem enzotopowym, więc w różnych kierunkach będzie miało różną wytrzymałość. Ale w nowoczesnych konstrukcjach drewnianych, wykonywanych ze sklejonych klepek, można uzyskać takie ich ułożenie, by w kierunku nam potrzebnym ta wytrzymałość drewna była jak najlepiej wykorzystana – tłumaczy Marek Łagoda.
Drewno ze względu na swoje właściwości jest w wykorzystywane w mostownictwie od niepamiętnych czasów. Spektakularnym mostem drewnianym jest na przykład starożytny most Trajana w Turnu Severin na Dunaju (104 r.). Widnieje on na reliefie opasującym kolumnę Trajana w Rzymie (most jest określany cudem architektonicznym świata antycznego - posiadał 21 przęseł, składały się one z trzech oddzielonych łuków drewnianych połączonych promieniście tężnikami i usztywnione były kratowymi belkami; jego szerokość wynosiła 13-19 m, a długość - 1130 m). Z kolei nowożytne piękne, zadaszone mosty stały się ulubionym tłem w filmach, szczególnie amerykańskich, jak w obrazie „Co się wydarzyło w Madison County”, którego oryginalny tytuł brzmi „Most w Madison County”.
- Zadaszenia drewnianych mostów nie są ochroną dla ich użytkowników. Zadaszenia są zabezpieczeniem konstrukcji. Chodzi o to, by konstrukcję nośną odizolować od działań czynników atmosferycznych. Współczesne konstrukcje mostowe wykorzystują twarde drewno egzotyczne, odporniejsze na oddziaływania pogodowe. Obecne konstrukcje drewniane są zabezpieczane przed wpływem czynników atmosferycznych dachem albo są obijane deskami lub klepkami tak, by izolować od wpływów zewnętrznych główny element konstrukcyjny – podkreśla Marek Łagoda.
Natomiast praktycznie nie używa się do ich budowania drewna litego. Rozwiązania geometryczne takich konstrukcji wymagają bowiem wykorzystywania do takich obiektów drewna pozyskiwanego z wysokich drzew. A w przypadku drewna klejonego nie ma żadnych ograniczeń geometrycznych.
Konstrukcje drewniane wznoszono nie tylko na drogach lokalnych. Ciekawym na przykład obiektem położonym w głównym ciągu komunikacyjnym jest most na rzece Sense w Szwajcarii.
Polskim przykładem współczesnej drewnianej kładki jest obiekt nad Dunajcem łączący Sromowce Niżne z Czerwonym Klasztorem na Słowacji. Jest to most podwieszany, stanowi walor turystyczny wsi i daje możliwość pieszej lub rowerowej eksploracji Przełomu Dunajca. Podobną do polskiego mostu konstrukcję z drewna klejonego wzniesiono na Łabie w Magdeburgu.
– Konstrukcje drewniane dają wiele możliwości zarówno pod względem architektonicznym, jak i konstrukcyjnym. Na przykład w Niemczech przez kanał Ren -Men - Dunaj w Essing przerzucona została konstrukcja wstęgowa. Wszystkie elementy tego ustroju niosącego są rozciągane, przez to bardzo dobrze wykorzystują właściwości drewna naturalnego. Podobnych konstrukcji drewnianych jest wiele i ich przybywa nie tylko w Europie, ale też na świecie, bo drewno daje rzeczywiście projektantom wielkie możliwości dowolnego kształtowania konstrukcji. Z punktu widzenia estetyki i użytkowalności drewno więc ma mocne argumenty – podkreśla Marek Łagoda.
Przytoczony niemiecki obiekt mierzy 192 m, położony jest w pięknej scenerii doliny rzeki Altmühl, przecinającej wapienne wzgórza, nad którymi góruje zamek Randeck. Most jest przeznaczony dla pieszych.
W ostatnich latach w szwajcarskich Alpach powstała drewniana kładka „Traversina”. Wzniesiono ją w nad wąwozem na połączeniu dwóch istniejących w starożytności szlaków. Trudne górskie warunki wymusiły rozwiązania niekonwencjonalne. Zastosowano w niej konstrukcję ramową z usztywnieniem za pomocą lin stalowych. Ponadto konstrukcja musiała być bardzo lekka, ponieważ montowano ją z pomocą helikoptera. Nie było innej możliwości transportu elementów na miejsce budowy, położone wysoko w górach.
W oryginalnym i cennym krajobrazowo środowisku zlokalizowana jest fińska konstrukcja: most Vihantasalmi, położony w odległości 180 km od Helsinek, w miejscu gdzie droga krzyżuje się z cieśniną jeziora. Nowy obiekt zastąpił stary i wąski stalowy most łukowy. Inwestor zdecydował się zbudować most drewniany uznając, że drewniane elementy mostu dobrze skomponują się z pięknym krajobrazem. Argumentował decyzję również tym, że drewno jest materiałem wyrażającym charakter środowiska oraz drewno charakteryzuje się pozytywnym, ekologicznym wydźwiękiem. Wybudowany most jest konstrukcją zespoloną; dźwigary są drewniane, natomiast płyta betonowa. Most jest też jednym z największych drewnianych mostów, zbudowanych w świecie dla głównej drogi krajowej (trzy główne przęsła po 42 m podwoiły poprzedni rekord rozpiętości dla drewnianego, drogowego mostu w Finlandii; efektywna szerokość jezdni wynosi 11 m i chodników 3 m, całkowita długość mostu wynosi 182 m, a skrajnia żeglowna pod obiektem ma 4 m wysokości; pionowa odległość od powierzchni wody do najwyższego punktu konstrukcji mostu wynosi około 31 m).
- W Szwajcarii na początku lat 90. ubiegłego stulecia powstał specjalny program rządowy tzw. „Impulse Wood Programme”, które celem jest kultywowanie drewnianego budownictwa mostowego. Również kraje skandynawskie wdrażają programy reaktywujące dawne drewniane budownictwo mostowe – mówi dr inż. Marek Łagoda. – Co ciekawe, europejskie drewniane mosty powtarzają formy starych obiektów, natomiast japońskie mosty nawiązują do nowoczesnych mostów betonowych i wykonywane są z drewna sprężonego. Taki obiekt na przykład powstał w Sapporo. Wybudowano go przed Olimpiadą Zimową. Zlokalizowany jest na obwodnicy. W trakcie Olimpiady przejeżdżało po nim blisko 3 500 pojazdów dziennie – podkreśla M. Łagoda.
***
Drewno jest dla środowiska bardziej przyjazne niż wiele innych surowców. - Ponadto biorąc pod uwagę stosunek wytrzymałości do ciężaru własnego, drewno jest materiałem o lepszych parametrach od zwykłych betonów i stali normalizowanej, które to materiały w budownictwie mostowym stosowane są najczęściej – zaznacza M. Łagoda. Mosty drewniane są też tanimi konstrukcjami. Nowoczesne technologie produkcji tego materiału dają gwarancję jego możliwości konstrukcyjnych. Przy tym zastosowanie środków impregnujących zapewniają jego trwałość i ochronę pożarową.
Agnieszka Serbeńska
Referat „Mostowe obiekty z drewna – estetyka i ekologia” Grażyna Łagoda – profesor Politechniki Warszawskiej i Marek Łagoda - profesor Politechniki Lubelskiej i Instytutu Badawczego Dróg i Mostów, prezentowali na V Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej „Ochrona środowiska i estetyka a rozwój infrastruktury drogowej” – Zamość, 7-9 września 2011 r., zorganizowanej przez lubelskie oddziały: SITK, GDDKiA, RDOŚ, TUP oraz Politechnikę Lubelską – Katedrę Dróg i Mostów.