Присутствующих в строительных материалах

Радиоактивные газы. Радон поступает в помещение из грунта, на котором построено здание (60 %), а также из строительных материалов и конструкций (25 %). Радон (Rn –222) является продуктом распада радия (Rа –226). Благодаря относительно большому периоду полураспада (3,8 сут.), происходит эксхаляция (выход) части радона, образующегося в объеме строительного материала, в воздух помещения.

Торон (Rn –220) является продуктом распада радия (Ra-224). Торон имеет значительно меньший период полураспада (55,5 с) по сравнению с радоном, поэтому его поступление в воздух помещений возможно только из поверхностного слоя стен и перекрытий. В связи с этим объемная концентрация торона в воздухе помещений оказывается значительно меньше концентрации радона.

Содержание дочерних изотопов радона и торона в воздухе помещений регламентируется их среднегодовой эквивалентной равновесной объемной активностью. В соответствии с НРБ-99 сумма (ЭРОА_Rn + ЭРОА_Th) в воздухе помещений жилых и общественных зданий не должна превышать 100 Бк/м³- при проектировании зданий, 200 Бк/м³ – в эксплуатируемых зданиях.

Радиационный фон (гамма-фон) в помещениях зданий составляет: в целом по стране – 440 мкЗв/год, в Омской области – 605 мкЗв/год. Средний уровень облучения в деревянных домах равен 290 мкЗв/год. В современных каменных зданиях он может быть выше или ниже этой дозы [108]. Дозовые пределы величины интенсивности ионизирующего излучения для людей, проживающих в зданиях, не должны превышать 1 мЗв/год (1000 мкЗв/год) в среднем за 5 лет, но не более 5 мЗв в год [84]. Гамма-фон в помещении регламентируется изменением мощности эффективной дозы гамма-излучения. В соответствии с НРБ-99 мощность эффективной дозы гамма-излучения в помещении жилых и общественных зданий не должна превышать мощность дозы на открытой местности более чем на 0,3 мкЗв/ч при проектировании новых зданий и 0,2 мкЗв/ч в эксплуатируемых зданиях.

Кроме государственных норм радиационной безопасности НРБ-99 действуют нормы муниципального уровня. Так, в 1997 г введены в действие московские городские строительные нормы МГСН 2.02-97 [109]. Указанные нормы предусматривают проведение предпроектных, проектных и контрольных радиационно-экологических изысканий для строительства.

Целью предпроектных изысканий является определение мощности эквивалентной дозы на участке застройки, определение степени радоноопасности участка на основании экспертной оценки способности пород к выделению и переносу радона. Проектные изыскания включают в себя результаты измерения плотностей потоков радона (или активности радона, проходящего через единицу поверхности в единицу времени) из почвы. Если плотность потока радона А_V, усредненная по площади участка застройки, превышает 80 мБк/(м²×с), предусматривается проектирование противорадоновой защиты. Если А_V превышает 40 мБк/ (м²×с), строительство дошкольных, общеобразовательных и лечебных учреждений на данном участке не рекомендуется. Контрольные испытания проводятся перед сдачей объекта строительства в эксплуатацию. Определяется плотность потока радона и мощность эквивалентной дозы на участке застройки.

Требования радиационной гигиены должны соблюдаться на всех этапах строительства зданий. При выборе территории застройки следует учитывать гамма-фон местности, радиационный состав грунта и скорость эксхаляции радона из него. В процессе проектирования зданий необходимо определить требования к радиационному качеству строительных материалов и конструкций и выбрать проектные решения, ограничивающие поступления радона внутрь помещений. Нормируемыми показателями радиационной безопасности на стадии проектирования зданий являются:

· эффективная удельная активность природных радионуклидов в строительных материалах;

· мощность эффективной дозы гамма-излучения в помещении по сравнению с открытой местностью;

· среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность дочерних изотопов радона и торона.

В построенных и эксплуатируемых зданиях радиационный контроль ведется по определению мощности эффективной дозы гамма-излучения в помещениях и среднегодовой эквивалентной равновесной объемной активности дочерних изотопов радона и торона в них. Если ЭРОА радона и торона больше 200 Бк/м³, а мощность дозы гамма-излучения выше гамма-фона открытой мощности на 0,2 мкЗв/ч, необходимо проводить защитные мероприятия, направленные на снижение поступления радона в воздух помещений. Если ЭРОА радона и торона больше 400 Бк/м³, а мощность дозы гамма-излучения выше на 0,6 мкЗв/ч, следует перепрофилировать здание, или отказаться от его использования, или изъять из него конструктивные элементы, содержащие повышенное количество радионуклидов и заменить их [108].

Мероприятия по охране помещений зданий от радиоактивного загрязнения включают:

1) отказ от использования в строительстве зданий материалов с высокой эффективной удельной активностью радионуклидов. Эти материалы могут быть использованы в дорожном строительстве, а также для изготовления изделий, устанавливаемых вне замкнутых помещений (бетонные столбы, шпалы и др.);

2) тщательную герметизацию контактирующих с грунтом участков построек и своевременная ликвидация трещин; герметизацию мест прохождения труб и других коммуникаций через междуэтажные перекрытия (рис. 5.4);

Рис. 5.4. Система пассивного удаления радона:

1 - скрытые электропроводка и электрооборудование;

2 - трубопровод для удаления радона; 3 - тщательно законопаченные и изолированные стыки; 4 - физический барьер между полом и основанием дома; 5 - глубокая гравийная засыпка под фундаментом дома

3) интенсивную вентиляцию зданий, особенно подвалов и нижних этажей. Важно, чтобы воздухообмен осуществлялся непосредственно с атмосферным воздухом;

4) нанесение защитных покрытий на стены и полы помещений (например, краски на эпоксидной основе, нескольких слоев масляной краски);

5) использование радоноизолирующих облицовочных и отделочных материалов (например, специальных пластиковых материалов, гипсополимерных плиток, полимерных пленок, нанесенных на обои и др.).

Рассмотрим мероприятия, известные в практике строительства, по изоляции помещений зданий от радона, эксхалирующего из грунта [110].

· Если участок площади застройки небольшой, верхнюю часть грунтового основания (насыпной грунт или песчано-гравийную смесь) заменяют слоем уплотненной глины толщиной не менее 1м. Глина может быть пропитана составом на основе цементного, битумного или латексного связующих. Для дополнительного уплотнения на выровненные откосы и дно котлована наносят слой асфальта толщиной 2…3 см. При реконструкции грунтового основания следует принимать меры, исключающие появление грунтовых вод над глинобитным слоем, а также осадку фундамента.

· Снижение газопроницаемости глины и песка в неэксплуатируемых подвалах зданий с небольшими заглублениями может быть достигнуто пропиткой уплотняющим составом на глубину не менее 10 см.

· Функцию противорадоновой защиты может выполнять сплошная монолитная железобетонная плита, которая является фундаментом, подвальным полом или перекрытием. Плита должна быть водо- и газонепроницаема. При этом защита плавающими плитами подвального пола, которые устанавливаются после возведения фундаментальных стен, менее эффективна по сравнению с защитной монолитной плитой, на которую опираются стены.

· Создание зоны пониженного давления в грунтовом основании подвального пола с помощью специальной системы принудительной вытяжной вентиляции. Система включает одну подземную трубу на 100 м² защищаемой площади и вентиляторы низкого давления в герметичном корпусе с производительностью 150…250 м³/ч. Не допускается установка таких вентиляторов в подвальных и служебных помещениях. Описанная система защиты не должна быть связана с системой вентиляции жилых и служебных помещений.

· Для предотвращения проникновения радона через швы между стенами и перекрытиями используются противоизоляционные слои из полиэтиленовой пленки или рубероида. Эти слои наносятся на эпоксидную, поливинилхлоридную или алкидноуретановую основу.

Радоновые эманации известны во многих регионах нашей страны, в том числе в городах: Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске. Юг Сибири отнесен к территориям, потенциально опасным по радону.