Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Okružní 10, 370 01 České Budějovice Závěrečná zpráva o řešení Interního grantu za rok 2012 Název projektu Sledování dlouhodobé účinnosti protiradonových opatření Číslo projektu 5/2012 Řešitel: RNDr. Stanislav Škoda, Ph.D. Ing. František Popp Řešeno v roce 2012 1. Cíl řešení Cílem projektu je navrhnout metodiku pro sledování dlouhodobé účinnosti protiradonových opatření ve stavbách, které byly postaveny po roce 1993, kdy byla ve Stavebním zákonu ukotvena povinnost stanovení radonového indexu pozemků k posouzení a usměrnění možného pronikání radonu z geologického podloží do budov. Při umisťování nových staveb a přístaveb s obytnými nebo pobytovými místnostmi je směrnou hodnotou pro rozhodování o umístění stavby a pro rozhodování o způsobu provedení izolací stavby proti pronikání radonu z podloží zjištění, že se nejedná o stavební pozemek s nízkým radonovým indexem. U objektů postavených na pozemcích se středním, či vysokým radonovým indexem je proto běžnou praxí měření objemové aktivity radonu ve vnitřním ovzduší stavby před její kolaudací, které ukazuje koncentraci radonu v dokončené stavbě za konzervativních podmínek. Během vyzrávání a užívání stavby však dochází jak k úpravě režimu provozu, tak i ke změnám účinnosti realizovaných protiradonových opatření. Měření koncentrace radonu v užívané stavbě může ukázat míru účinnosti protiradonových opatření, případně zjistit lokální rizika v místnostech. Navržená metodika si klade za cíl navrhnout způsob kontroly účinnosti protiradonových opatření. Její ověření bylo provedeno na pilotním vzorku šesti rodinných domů, u kterých bylo provedeno měření koncentrace radonu ve vnitřním ovzduší stavby před kolaudací. 2. Materiál a metodika řešení Metodický postup – etapy : a) výběr staveb vhodných pro kontrolní měření b) měření objemové aktivity radonu ve stavbě c) hodnocení účinnosti protiradonových opatření Ad a) pro kontrolní měření koncentrace radonu ve vnitřním ovzduší jsou vybírány stavby, ve kterých bylo provedeno měření OAR před kolaudací, je znám (případně znovu ověřen) radonový index pozemku a provedená protiradonová opatření. Dále je znám režim provozu objektu a s tím související možnosti měření OAR v interiéru stavby Ad b) krátkodobé kontrolní měření je prováděno alespoň jeden rok od kolaudace vybrané stavby po dobu 24 hodin v obdobném prostorovém rozsahu v jakém bylo měření provedeno před kolaudací. Součástí měření je i popis expozičních podmínek, podrobný popis způsobu užívání stavby, její vytápění, režim provozu a ochrany proti radonu. Měření je prováděno metodou kontinuálního měření OAR ve vnitřním ovzduší stavby, což je exaktní metoda ukazující průběh koncentrace radonu ve vnitřním ovzduší stavby, která je minimálně zatížena chybami měření. Doplňkovým měřením je měření vnitřní teploty a relativní vlhkosti ve stavbě, které dává obraz o způsobu užívání objektu a uvedení povětrnostních podmínek během měření. Měření je prováděno minimálně ve třech obytných místnostech vybraných staveb. Ad c) hodnocení účinnosti provedených protiradonových opatření se provede porovnáním naměřených hodnot objemové aktivity radonu ve vnitřním ovzduší místností s měřením před kolaudací stavby a se směrnou hodnotou danou pro zkolaudované stavby. V případě zjištění významných rozdílů mezi naměřenými hodnotami (zejména vyšších hodnot OAR), je doporučen postup diagnostiky pronikání radonu do objektu pro objasnění příčiny zvýšené koncentrace radonu v měřených místnostech. Materiál: 1) pro kontrolní měření koncentrace radonu ve vnitřním ovzduší bylo vybráno 6 staveb z obce Adamov, Hosín a Srubec, kde převažuje v horninovém prostředí střední radonový index. Rodinné domy jsou postavené na Lišovském prahu, který tvoří východní hranici budějovické pánve a je předělem mezi šumavským a českým moldanubikem. Krystalinikum lišovského prahu je budováno pararulami jednotvárné série. V jejich nadloží je vyvinuta pestrá série moldanubika s amfibol-pyroxenickými amfibolity a granulitovým masivem lišovským. Převládajícími horninami jsou biotitická pararula a sillimanit-biotitická pararula, místy s muskovitem s drobnějšími polohami kvarcitu a erlanu. Kvartérní pokryv je tvořen soliflukčními svahovými hlínami s úlomky hornin krystalinika a svahovými sutěmi. K nejstarším projevům zlomové tektoniky v krystaliniku patří poruchy směru SZ-JV a jeho párový systém SV-JZ. K mladším patří směr blanické brázdy SSV-JJZ a jeho párový systém VJV-ZSZ. Lokality náleží do hydrogeologického rajónu 6310 – Krystalinikum v povodí horní Vltavy a Úhlavy. Intenzívní oběh podzemních vod v krystaliniku je vázán na zónu podpovrchového rozpojení hornin, zasahující do hloubek 20 až 30 metrů. Charakteristický je převážně lokální oběh, uzavřený v jednotlivých hydrologických povodích. Chemický typ vod krystalinika je nejčastěji Ca-HCO[3]. Hlavní směr proudění podzemních vod je do prostoru budějovické pánve 2) měření OAR ve vnitřním ovzduší staveb bylo provedeno přístrojem RADIM 5B v měsíci říjnu a v listopadu 2012, tedy v období, kdy jsou stavby již vytápěny 3) charakteristika měřených staveb: Dům č. 1 – Hosín Nepodsklepený, patrový dům, zděný z tvárnic YTONG. Vstupní dveře a okna plastová, vytápění ústřední – kombinace radiátory a podlahové topení. Protiradonová opatření – živičná izolace Foalbit. Kolaudace 2011 Dům č. 2 – Hosín Nepodsklepený, patrový dům, zděný z plných cihel (tl. 300 mm), zateplený 140 mm čedičové vaty. Vstupní dveře a okna dřevěná Euro, vytápění ústřední – kombinace radiátory a podlahové topení. Protiradonová opatření – živičná izolace. Kolaudace 2009 Dům č. 3 – Adamov Nepodsklepený, přízemní bungalov, zděný z plných cihel. Vstupní dveře a okna plastová, vytápění ústřední – kombinace radiátory a podlahové vytápění + krb. Protiradonová opatření – PE folie Fatrafol. Kolaudace 2009 Dům č. 4 – Adamov Nepodsklepený, přízemní bungalov, zděný z tvárnic Q-por. Vstupní dveře a okna plastová, vytápění ústřední – kombinace radiátory a krb. Protiradonová opatření – živičná izolace. Kolaudace 2009 Dům č. 5 – Srubec Nepodsklepený, přízemní bungalov, zděný z plných cihel. Vstupní dveře dřevěné, okna plastová, vytápění ústřední – radiátory. Protiradonová opatření – živičná izolace. Kolaudace 2008 Dům č. 6 – Srubec Nepodsklepený, patrový dům, zděný z plných cihel. Vstupní dveře dřevěné, okna plastová, vytápění ústřední – kombinace radiátory a krb. Protiradonová opatření – živičná izolace. Kolaudace 2009 3. Výsledky a diskuse V projektovaných a stavěných budovách s obytnými nebo pobytovými místnostmi je vyhláškou č. 307/2002 Sb. o radiační ochraně daná směrná hodnota pro rozhodování o tom, zda mají být v těchto stavbách prováděna opatření proti pronikání radonu z podloží, stavebních materiálů a dodávané vody 200 Bq/m^3 pro objemovou aktivitu radonu ve vnitřním ovzduší obytné nebo pobytové místnosti při výměně vzduchu obvyklé při užívání. V měřených místnostech sledovaných objektů nebyla před kolaudací tato hodnota ani v jednom případě překročena – viz tabulka č. 1. Tabulka 1 : Kontrolní měření OAR ve stavbách Stavba Místnost Měření OAR - kolaudace [Bq/m^3] Kontrolní měření OAR [Bq/m^3] Rozdíl od směrné hodnoty Dům č. 1 obývací pokoj ˂ 100 575 +43,8% pracovna ˂ 100 137 -65,8% bazén ˂ 100 176 -56% Dům č. 2 obývací pokoj 198 304 -24% ložnice (II. NP) 196 292 -27% pokoj (II. NP) 174 288 -28% Dům č. 3 kuchyně 169 117 -70,8% dětský pokoj ˂ 100 113 -71,8% ložnice ˂ 100 149 -62,8% Dům č. 4 obývací pokoj 198 55 -86,3% ložnice 196 72 -82% pokoj 174 84 -79% Dům č. 5 kuchyně 141 281 -29,8% dětský pokoj 110 256 -36% ložnice 188 222 -44,5% Dům č. 6 obývací pokoj 100 107 -73,3% pokoj č. 1 108 121 -69,8% pokoj č. 2 200 131 -67,3% Pro zkolaudované stavby s obytnými nebo pobytovými místnostmi je vyhláškou dána směrná hodnota pro rozhodování o tom, zda má být proveden zásah ke snížení stávajícího ozáření rovna 400 Bq/m^3 pro objemovou aktivitu radonu ve vnitřním ovzduší obytné nebo pobytové místnosti při výměně vzduchu obvyklé při užívání. Kontrolním měřením vybraných staveb byla tato hodnota překročena pouze v obývacím pokoji domu č. 1 (o 43,8%) v Hosíně. Diagnostikou objektu zde bylo zjištěno, že zvýšená koncentrace radonu je zapříčiněna poruchou konstrukce podlahy včetně protiradonové izolace. V ostatních objektech nebyla tato hodnota překročena, naměřené hodnoty byly o 24% až 86% nižší, než-li směrná hodnota. Největší nárůst koncentrace radonu je patrný v domě č. 2 v Hosíně a v domě č. 5 ve Srubci. Jelikož ale zatím není k dispozici delší řada kontrolních měření OAR ve vnitřním ovzduší sledovaných objektů, nelze říci, zda dochází k poklesu účinnosti jejich protiradonových opatření, nebo jsou zvýšené hodnoty OAR indikací změny mezi režimem užívání staveb a podmínkami, za kterých byly stavby měřeny před kolaudací. Nejnižší hodnoty byly naměřeny v domě č. 4 v Adamově. Vnitřní teploty a relativní vlhkosti ve stavbách a povětrnostní podmínky během měření jsou uvedeny v tabulce č. 2. Tabulka 2 : Podmínky při měření OAR ve stavbách Stavba Místnost Vnitřní teplota [°C] Vnitřní vlhkost [%] Venkovní teploty [°C] Dům č. 1 obývací pokoj 21,3 60,7 +5 +15 pracovna 20,0 54,1 bazén 21,6 63,4 Dům č. 2 obývací pokoj 24,1 54,6 +5 +12 ložnice (II. NP) 22,8 54,5 pokoj (II. NP) 21,7 60,3 Dům č. 3 kuchyně 22,5 60,1 -2 +12 dětský pokoj 21,0 62,7 ložnice 20,2 54,3 Dům č. 4 obývací pokoj 20,6 48,3 +3 +11 ložnice 16,6 67,4 pokoj 17,5 61,5 Dům č. 5 kuchyně 20,2 61,3 -1 +7 dětský pokoj 18,7 64,2 ložnice 19,6 64,3 Dům č. 6 obývací pokoj 22,4 53,7 -2 +9 pokoj č. 1 17,5 67,2 pokoj č. 2 16,9 70,0 4. Hlavní přínosy řešení Přínosem projektu Sledování dlouhodobé účinnosti protiradonových opatření je zjištění, že rodinné domy postavené na radiačně exponovaném geologickém podloží lišovského prahu, vyhovují požadavku na zkolaudované stavby a poskytují dobrou ochranu svým obyvatelům proti ozáření z přírodních radionuklidů. Navrženou metodou je možné sledovat jak účinnost protiradonových opatření, tak i odhalovat jejich případné defekty objektů, které mohou být příčinou zvýšené koncentrace radonu v místnostech. Kontinuální měření staveb po jejich kolaudaci se setkalo s velmi příznivou odezvou majitelů staveb, kteří oceňují zejména možnost získat informace o ochraně svých domů před ozářením a ochotně spolupracovali při osazování měřicího přístroje a při zajišťování podmínek pro měření. 5. Závěr Závěrem je možné konstatovat, že projekt Sledování dlouhodobé účinnosti protiradonových opatření, je významným přínosem pro zajišťování ochrany obyvatel proti ozáření z přírodních radionuklidů. Pro skutečné naplnění záměru projektu by bylo vhodné v měření objektů dále pokračovat a rozšířit jejich počet, aby bylo možné posoudit účinnost protiradonových opatření i ve vztahu ke konstrukcím staveb a k provedeným opatřením. 6. Použité zdroje Barnet, I. Geological approach to radon problematics in the Czech Republic. Praha: Věstník Čes. geol. úst., 1994. Barnet, I. et al. Kategorizace radonového rizika základových půd. Praha: MS archiv Čes. geol. úst., 1994. Barnet, I. et al. Radon in geological environment – Czech experience. Praha: Práce České geologické služby, 19, 44-47, 2008. Škoda, S.; Váchal, J.; Váchalová, R. Radioaktivita v podzemní vodě a radonový index. Vodní hospodářství, roč. 59, 12, s. 434, 437-438. ISSN 1211-0760, 2009. Schröfel, J., Škoda, S., Váchal, J. Indikace hlubockého zlomu při průzkumu staveniště obchodního centra v Hluboké nad Vltavou. In: Rizika v inženýrské geologii, Sborník 1. národního IG kongresu s mezinárodní účastí, Ostrava, 141-144, 2009. Dopručení SÚJB – Měření a hodnocení ozáření z přírodních zdrojů ve stavbách s obytnými nebo pobytovými místnostmi. Radiační ochrana, SÚJB, Praha, 2012. 7. Přílohy 1. Grafy kontinuálního měření OAR ve vnitřním ovzduší staveb Datum: 27. 11. 2012 Podpis: