Источники ионизирующего излучения

Поступления почвенного радона в помещения обуславливаются  его конвективным (вместе с воздухом) переносом через трещины, щели, полости  и проемы в ограждающих конструкциях здания, а также диффузионным переносом  через поры ограждающих конструкций. Бетонные, кирпичные и другие «каменные» конструкции не являются препятствием для проникновения радона в дом.

Вследствие разности температур (следовательно, разности плотностей) воздуха внутри и вне помещений, в направлении движения радона из грунта в здание возникает отрицательный  градиент давления. Уже при разности давлений равной 1 - 3 Па начинает действовать  механизм "подсоса" радона в здание. Причиной неблагоприятного распределения  давлений могут служить также  ветровое воздействие на здание и  работа вытяжной вентиляционной системы, создающей разрежение во внутренней атмосфере здания.  На радоноопасных территориях вытяжная вентиляция допускается только в подпольях или при депрессии грунтового основания. Вентиляция дома на радоноопасных территориях должна осуществляться за счет приточной вентиляции, создающей избыточное давление во внутренних помещениях здания, которое препятствует проникновению радона в дом.  

Выделения радона из поверхностных водных источников, а также из сжигаемых в котлах дизельного топлива или природного газа, обычно пренебрежимо малы.  Радон хорошо растворяется в воде. Поэтому высокое содержание радона может быть в воде, подаваемой в здания непосредственно из скважин глубокого заложения. Эксперты Международного агентства по исследованию рака [ICRP,1994] считают, что из воды в здания поступает до 20% радона [13].

Схема №1. Пути проникновения радона в жилой дом.

При обследовании жилых домов в Финляндии оказалось, что в среднем концентрация радона в ванной комнате примерно в три  раза выше, чем на кухне, и приблизительно в 40 раз выше, чем в жилых помещениях [12]. Высокая концентрация радона в ванной комнате держится в течение 1,5 часов после приема душа. В том числе из-за радона санузлы в доме должны иметь хорошую систему вытяжной вентиляции. В радоноопасных районах может потребоваться дополнительный вытяжной вентилятор в санузле на уровне пола (радон тяжелее воздуха).

Еще один менее  значительный источник радона – строительные материалы (в том числе дерево и кирпич). Особенно опасен доменный шлак. Опасны глинозем, зольная пыль, фосфогипс и знакомый всем  алюмосиликатный кирпич.

Таблица 3. Оценка радоноопасности площади застройки по результатам инженерных геологических изысканий (Таблица №1 из ТСН РБ-2003 МО, ТСН 23-354-2004 МО)

Характеристики  геологического разреза на глубину 10 м, считая от отметки заложения  подошвы фундамента	Категория радоноопасности площади застройки
Первый постоянный водоносный горизонт расположен на уровне или выше отметки заложения подошвы  фундамента	Радонобезопасная (ППР < 40 мБк/(м2×с))
Первый постоянный водоносный горизонт расположен ниже отметки заложения подошвы фундамента, в промежутке между ними отсутствуют слои грунта, представленные мелкодисперсными осадочными породами (глины, суглинки, супеси, пески), с удельной активностью 226Ra более 15 Бк/кг	Радонобезопасная (ППР < 80 мБк/(м2×с))
Первый постоянный водоносный горизонт расположен ниже отметки заложения подошвы фундамента, и в промежутке между ними присутствуют слои грунта с удельной активностью 226Ra более 15 Бк/кг	Потенциально радоноопасная

Таблица 4. Оценка радоноопасности площади застройки по результатам определения плотности потока радона (Таблица №2 из ТСН РБ-2003 МО, ТСН 23-354-2004 МО).

Тип здания	Плотность потока радона из грунта на отметке  заложения подошвы фундамента, мБк/(м2×с)	Категория радоноопасности площади застройки
Здания и сооружения дошкольных, общеобразовательных, спортивных и лечебно-оздоровительных учреждений, малоэтажные здания коттеджного  типа, а также реконструируемые здания и сооружения без подвальных этажей	< 40	Радонобезопасная
	> 40	Радоноопасная
Жилые, общественные и производственные здания и сооружения с кратностью воздухообмена в  помещениях от 0,5 до 1,5 ч-1	= < 80	Радонобезопасная
	> 80	Радоноопасная
Производственные  здания и сооружения с кратностью воздухообмена более 1,5 ч-1	= < 250	Радонобезопасная
	> 250	Радоноопасная

Способы защиты дома от радиоактивного почвенного газа радона подробно описываются в таких документах как Пособие к МГСН 2.02-97 "Проектирование противорадоновой защиты жилых и общественных зданий" или в "Методических рекомендациях по проектированию защиты от радона новых жилых, общественных и коммунальных зданий", разработаных Лабораторией охраны недр ГУП Институт «БашНИИстрой» по заданию МУП ИСК г. Уфы.

Основными являются защитные мероприятия, препятствующие поступлению радона из грунта в подполье (или в подвальное помещение). В отечественных строительных нормах необходимость защиты дома от радона предусмотрена в следующих документах:

• Пункт 4.18 СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений гласит: На участках, где по данным инженерно-экологических изысканий имеются выделения почвенных газов (радона, метана, торина), должны быть приняты меры по изоляции соприкасающихся с грунтом конструкций или другие меры, способствующие снижению концентрации газов в соответствии с требованиями санитарных норм.
• Согласно пункта 5.1.6 СП 2.6.1.2612-10 "Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010)" при выборе участков территорий под строительство зданий жилищного и общественного назначения выбираются участки с мощностью эквивалентной дозы гамма-излучения менее 0,3 мкЗв/ч и плотностью потока радона с поверхности грунта не более 80 мБк/(м2/с). При проектировании здания на участке с мощностью эквивалентной дозы гамма-излучения выше 0,3 мкЗв/ч, плотностью потока радона с поверхности грунта более 80 мБк/(м2/с) в проекте должна быть предусмотрена система защиты здания от повышенных уровней гамма-излучения и радона.

Принципиально пониженное содержание радона во внутреннем воздухе помещений может быть обеспечено за счет:

• выбора для строительства участка с низкими выделениями радона из грунтов;
• применения ограждающих конструкций, эффективно препятствующих проникновению радона из грунтов в здание;
• удаления радона из внутреннего воздуха помещений.

Таблица 5. Классы противорадоновой защиты зданий.

Средняя по площади здания плотность потока радона на поверхности грунта, мБк/(м2с)	Классы  требуемой противорадоновой защиты здания   (характеристика противорадоновой защиты)	Принцип защиты от радона жилых и общественных зданий
Менее 80  (для малоэтажных коттеджей - менее 40. См. таблицу №2 из ТСН РБ-2003 МО)	I - Противорадоновая  защита не требуется	Противорадоновая  защита не требуется
От 80 до 200  (для малоэтажных коттеджей - более 40 См. таблицу №2 из ТСН РБ-2003 МО)	II - Умеренная противорадоновая  защита	1. Удаление радона  из помещений.   2. Герметизации путей поступления радона в здание
Более 200	III - Усиленная противорадоновая  защита	1. Герметизации путей  поступления радона в здание.   2. Депрессия почвенного основания фундамента.

Исходя из класса противорадонной защиты выбирают варианты технических решений противорадоновой защиты. При выборе варианта технического решения защиты дома от радона учитывается тип фундамента, назначение цокольного или подземного этажа здания и длительность пребывания людей в данном помещении, класс требуемой противорадоновой защиты, категория радоноопасности участка для строительства.  

 

Общие рекомендации по защите дома от радона: 

• В жилых зданиях следует предусматривать вентиляцию (с естественным побуждением), проектируемую согласно СНиП 2.04.05-91;
• Не допускается использование цокольного или подземного этажа здания для жилья.

Таблица 6. Перечень рекомендуемых сочетаний технических решений противорадоновой защиты с помощью вентиляции.

№№ пп	Типы  технических решений и их сочетания	Элементы  конструкции или оборудование
1	Естественная вентиляция подвальных помещений	вентиляционные проемы в  цокольных стенах, обеспечивающие кратность  воздухообмена в зимнее время  не менее 0,5 м3/ч. В радоноопасных районах суммарная площадь продухов для вентиляции подвала должна составлять минимум 1/100 – 1/150 от площади подвала [пункт 3.1 Пособие к МГСН 2.02-97].
2	Принудительная  вентиляция подвальных помещений	система принудительной приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивающие кратность воздухообмена в зимнее время не менее 1,0 м3/ч
3	Покрытие	защитный слой из бетона, защитный слой из цементно-песчаного  раствора, покрытие из мастичного материала, выравнивающий слой из цементно-песчаного  раствора, бетонная подготовка
4	Мембрана	защитный слой из бетона, защитный слой из цементно-песчаного  раствора, 1-2 слоя рулонного гидроизоляционного материала, выравнивающий слой из цементно-песчаного  раствора, бетонная подготовка
5	Барьер	сплошная монолитная плита из трещиностойкого железобетона, бетонная подготовка, песчаная подсыпка
6	Барьер + покрытие	сплошная монолитная плита из трещиностойкого железобетона, защитный слой из цементно-песчаного  раствора, 2-3 слоя мастичного материала, выравнивающий слой из цементно-песчаного  раствора, бетонная подготовка
7	Барьер+ мембрана	сплошная монолитная плита из трещиностойкого железобетона, защитный слой из цементно-песчаного  раствора, 2-3 слоя рулонного гидроизоляционного материала, выравнивающий слой из цементно-песчаного  раствора, бетонная подготовка
8	Барьер + мембрана (покрытие) + коллектор радона + депрессия коллектора путем естественной вытяжки почвенного газа	сплошная монолитная плита из монолитного железобетона, защитный слой из цементно-песчаного  раствора, 2-3 слоя рулонного гидроизоляционного материала (или обмазочного материала), выравнивающий слой из цементно-песчаного  раствора, стяжка из тощего бетона, слой гравия + вытяжные трубы, песчаная подсыпка
9	то же + депрессия  коллектора путем принудительной вытяжки  почвенного газа	то же + вентиляционное оборудование

 

Таблица 7. Варианты технических решений в зависимости от класса противорадоновой защиты.

№№	Назначение  цокольного или подземного этажа  здания	Типы  фундамента здания	Типы  технических решений и их сочетания	Элементы  конструкции или оборудование
1.	2.	3.	4.	5.
Тип здания: Жилые, общественные здания  1. Поток радона 80 – 200 мБк/м2с (для малоэтажных коттеджей - более 40 мБк/м2с. См. таблицу №2 из ТСН РБ-2003 МО)  Класс противорадоновой защиты: II (Умеренная противорадоновая защита)
1.1.1.	Технические помещения,хозяйственные  кладовые.	Ленточный и свайный	Герметизация путей  поступления радона в здание.	Радоноизолирующая пропитка помещения цокольного или  подземного этажа
1.1.2.	Технические помещения,хозяйственные  кладовые	Плитный монолитный железобетонный	Не требуется
1.2.1.	Гаражи,паркинги.   Помещения с воздухообменом:	Ленточный и свайный	Герметизация путей  поступления радона в здание.	Радоноизолирующее покрытие помещения цокольного или  подземного этажа
1.2.2.	Гаражи, паркинги. Помещения  с воздухообменом:	Плитный монолитный железобетонный	Не требуется
1.3.1.	Учреждения общественного  назначения	Ленточный и свайный	1.Удаление радона  из помещений и   2.Герметизации путей поступления радона в здание.	1.Принудительная  вентиляция помещений цокольного  или подземного этажа и   2.Радоноизолирующая мембрана помещения цокольного или подземного этажа
1.3.2.	Учреждения общественного  назначения	Плитный монолитный железобетонный	1.Удаление радона  из помещений и  2.Герметизации путей поступления радона в здание.	1.Естественная вентиляция  помещений цокольного или подземного  этажа и   2. Радоноизолирующая пропитка помещения цокольного или подземного этажа
Тип здания: Жилые, общественные здания  2. Поток радона >200 мБк/м2с   Класс противорадоновой защиты: III (Усиленная противорадоновая защита)
2.1.1.	Технические помещения, хозяйственные кладовые.	Ленточный и свайный	Герметизации путей  поступления радона в здание.	Радоноизолирующая мембрана цокольного или подземного этажа
2.1.2.	Технические помещения, хозяйственные кладовые	Плитный монолитный железобетонный	Герметизации путей  поступления радона в здание.	Радоноизолирующее покрытие цокольного или подземного этажа
2.2.1.	Гаражи, паркинги. Помещения с воздухообменом	Ленточный и свайный	Герметизации путей поступления радона в здание.	Барьер + мембрана цокольного или подземного этажа
2.2.2.	Гаражи,паркинги. Помещения  с воздухообменом	Плитный монолитный железобетонный	Герметизации путей  поступления радона в здание.	Радоноизолирующая мембрана цокольного или подземного этажа
2.3.1.	Учреждения общественного  назначения	Ленточный и свайный	депрессия грунтового основания фундамента.	Радоноизолирующая мембрана + коллектор радона +депрессия  грунтового основания помещения  цокольного или подземного этажа  путем принудительной вытяжки почвенного газа
2.3.2.	Учреждения общественного  назначения	Плитный монолитный железобетонный	депрессия грунтового основания фундамента.	коллектор радона + депрессия коллектора путем естественной вытяжки почвенного газа

 

Противорадоновые мероприятия в проектируемых и строящихся зданиях.

1. Положительная разность давлений между оболочкой здания и наружной атмосферой достигается работающей системой приточно-вытяжной вентиляции. При этом нагнетанием воздуха создатся некоторое избыточное давление, как во всем здании, так и в его отдельных частях, имеющих непосредственный контакт с почвой (в цокольных и подвальных этажах, подпольных пространствах). Ориентация работы системы вентиляции на создание избыточного давления в отдельных частях здания или в здании в целом - более эффективная мера по снижению объемной активности радона, чем простое увеличение кратности воздухообмена в помещениях. 

2. Герметизация путей поступления радона в здание обязательно должна сопровождать мероприятия по устройству депрессии почвенного основания фундамента. Иначе поступление радона в здание не только не уменьшится, но значительно возрастет. Решение герметизации путей поступления радона в здание осуществляется обустройством защиты входящих в дом коммуникаций.

Схема №2: Уплотнение швов и стыков для защиты помещений от радона.

Схема №3. Противорадоновая защита жилых зданий. 

Оптимальным и  с точки зрения радоновой безопасности, и с конструктивной точки зрения является устройство монолитных бетонных плит перекрытия по грунту или плавающего бетонного пола-стяжки по грунту.  При этом грунт внутри надземной части ленточного фундамента укрывается полимерной пленкой в несколько слоев и засыпается песком, который утрамбовывается. Поверх песка укладывается еще один слой гидроизоляции - пароизоляции и отливается армированная плита.

Хотя в СП 31-105-2002 указано, что изоляция грунта может выполняться застилкой поверхности слоем толстой полиэтиленовой пленки, по данным  Университета Калифорнии полиэтиленовая пленка в несколько десятков раз более проницаема для радона, чем другие виды полимерных пленок:  поливинилхоридных, поливинилацетатных, поликарбонатных, пленок  с эпокисдным покрытием, и пленки Сирлин.

3. Депрессия почвенного основания фундамента. Депрессия (то есть создание зоны пониженного давления) грунта под зданием обеспечивается за счет устройства гравийной подушки под возводимым фундаментом здания с применением перфорированных пластиковых или пористых керамических труб, уложенных в эту подушку и почву по периметру здания. Трубы могут использоваться для вентиляции почвы и для дренирования почвенных вод. Капитальные стены, уходящие в землю ниже пола подвального помещения, и разбивающие все пространство под зданием на несколько изолированных участков, могут явиться проблемой для обеспечения высокой проницаемости воздуха под всей площадью здания. Депрессия почвенного основания фундамента может быть достигнута даже при одной точке откачки почвенного воздуха, при условии достаточно хорошего сообщения между различными участками почвы под зданием (даже в случае капитальных внутренних стен). В этом случае для обеспечения депрессии основания фундамента одной точкой откачки почвенного воздуха, в стенах следует сделать ряд отверстий, находящихся на уровне гравийной подушки под зданием. Для монолитного фундамента это может быть осуществлено путем закладки поперек стены отрезков керамической трубы. Для стен фундамента, возводимых из пустотелых бетонных или шлаковых блоков, возможна установка нескольких блоков в стене таким образом, чтобы отверстия в них шли горизонтально и соединяли между собой различные участки гравийной подушки под зданием.