BoLT, el diseño de puentes en madera laminada que asegura una vida útil de 100 años

_Sneek Holanda - Achterbosch Architectuur con Onix

6 de Mayo, 2022

Con el fin de reducir las emisiones de carbono para 2030, un grupo de firmas holandesas quieren aprovechar las ventajas sostenible de la madera para este tipo de obras viales.

El objetivo de reducir las emisiones de carbono presenta diferentes desafíos para cada parte de la infraestructura de una nación. En el sector de las carreteras, donde las materias primas involucradas en autopistas, puentes y túneles, son tradicionalmente intensivas en emisiones; el desafío es particularmente difícil, tanto para el nuevo suministro como para el mantenimiento de las estructuras y rutas existentes. Definitivamente, es un momento para explorar ideas nuevas y desconocidas.

Dada la gran escala del stock de caminos y estructuras para operar y mantener de una agencia nacional de carreteras típica (en los Países Bajos, hay alrededor de 4.000 puentes en uso) y la cantidad de recursos que requiere este trabajo cada año, incluso las intervenciones pequeñas podrían escalar potencialmente para producir beneficios significativos.

En Arup, trabajando en asociación con Heijmans y Schaffitzel, se ha estado analizando los usos potenciales de la madera en masa en las estructuras de puentes de carreteras, inspirados por un llamado a las innovaciones de economía circular de Rijkswaterstaat, la agencia holandesa de carreteras y vías fluviales. 

BoLT ofrece protección ante lluvias y se alinea con los estándares del Eurocódigo para puentes de madera / Arup

La idea era encontrar formas de alejarse del modelo de “tomar-hacer-desperdiciar”, en el contexto de los puentes de carretera y cumplir con sus objetivos de reducción de emisiones para 2030. Lejos del modelo “tomar-hacer-desperdiciar”, el concepto de diseño de Puentes de Madera Laminada (BoLT) ofrece una forma para que los propietarios y operadores de infraestructura avancen hacia los objetivos de reducción de emisiones para 2030.

Hubo algunas limitaciones al principio. Sabíamos que los puentes de carretera de tramo largo todavía tienen que depender del acero y el hormigón. Pero los puentes con luces de hasta 25 metros suelen representar alrededor del 50% de los cruces de carreteras en la red de carreteras de un país, y en este contexto la madera se convierte en una alternativa viable.

Fortalezas y debilidades

En toda Europa y América del Norte, miles de estos puentes de carretera necesitan un importante mantenimiento estructural cada año, ya que se construyeron hace quizás cuatro, cinco o incluso seis décadas. Más de la mitad de los puentes de carretera en los Países Bajos tienen más de 40 años, por ejemplo, y esto es similar para los activos en los EE. UU., según el Informe de Infraestructura de 2017.

Paralelamente, la urbanización continua y el aumento de la prosperidad están conduciendo a la construcción de una nueva infraestructura de transporte y el problema del carbono incrustado en estas estructuras es cada vez mayor. Está claro que se requieren materiales alternativos y el uso de madera en la construcción de nuevas infraestructuras reducirá el carbono incorporado ahora, lo cual es preferible a la reutilización de materiales en el futuro.

Las ventajas de la madera como material de construcción son bien conocidas: abundante oferta, rentable y capaz de absorber CO2 de la atmósfera. Cuando está correctamente diseñado, puede durar 100 años y cambiarse al final de su vida útil en un puente para ser reutilizado en otro contexto.

El objetivo de este diseño es reducir las emisiones de carbono presentes  en carreteras / Agencias

Debido a su naturaleza liviana, la superestructura de un puente puede reemplazarse por madera mientras se conservan las subestructuras. Por supuesto, una pregunta importante es la relación de la madera con el agua: cualquier material en un puente de carretera debe conservar su fuerza y ​​permanecer resistente a los efectos a largo plazo del clima. Proteger la madera del contacto directo con el agua es clave para evitar el ataque de hongos y la consiguiente degradación. 

La ventilación también es importante para la madera. Debe poder secarse después de períodos húmedos. También debe ser inspeccionable, para vigilar cualquier degradación. Teniendo esto en cuenta en nuestro proceso de diseño, estaba claro que la madera seguía siendo viable cuando se usaba como elemento estructural, no expuesta a los elementos.

Afortunadamente, la madera no se degrada con las sales de deshielo de las carreteras, como el hormigón y el acero. Y nuestro diseño prevé el desmontaje para que los puentes puedan ensancharse o reutilizarse fácilmente en el futuro. Este es el pensamiento de la economía circular, el diseño para la evolución de una estructura, en lugar de hacer una apuesta única no adaptable sobre los materiales, que lo compromete a “usar-demoler-desechar-repetir”.

Prueba de concepto

El diseño BoLT ofrece una vida útil teórica de al menos 100 años, ya que está completamente protegido de la lluvia y alineado con los futuros estándares del Eurocódigo para puentes de madera. Si bien los compuestos de madera y hormigón se utilizan cada vez más en las superestructuras de los puentes, nuestra versión va un paso más allá al reemplazar la superestructura de hormigón tradicional por una de madera maciza. Esto da como resultado que el 75% del peso total de la superestructura (incluida la superficie) sea un material renovable, lo que da como resultado una superestructura positiva para el clima.

Por supuesto, parte de la creación de prototipos implicaría probar cómo se comporta un puente de demostración en condiciones de la vida real. Será necesario convencer a los administradores de activos y se requerirá mantenimiento, como con cualquier otro material. Sin embargo, dados los plazos que se acercan, lo más importante ahora mismo es que lo intentemos.

Comienza la era de los puentes de madera

La superestructura de un puente puede reemplazarse por madera mientras se conservan las subestructuras, dicen desde Arup / S.M.

Hoy en día, los puentes a menudo se derriban después de menos de 50 años de uso, para cumplir con los cambiantes requisitos funcionales. Para un puente de reemplazo, se producirá concreto y acero nuevos, intensivos en emisiones. En teoría, esto puede tener una vida útil de 200 años, pero significa emitir CO2 en el aire ahora, mientras tratamos de cumplir con los objetivos del Acuerdo Climático de París. Por el contrario, la construcción de madera es climáticamente positiva. Y en el futuro también se puede reutilizar, mover y reutilizar en una nueva forma, posiblemente convirtiéndose en piso u otro elemento de construcción interno.

Este uso de madera maciza en puentes de carreteras aún se encuentra en una etapa temprana de desarrollo. Pero con los socios adecuados, creemos que es una solución escalable que podría brindar un nuevo nivel vital de sustentabilidad a nuestra infraestructura vial.


Escrito originalmente por Arup
Fotografía principal cortesía Achterbosch 

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