Stavební materiály nerostného původu vždy obsahují určité množství radioaktivních látek přírodního původu. Jedná se především o draslík, uran, thorium a radionuklidy, které vznikají jejich radioaktivní přeměnou. Z nich nejvýznamnější je obvykle radium (Ra-226). Radon je všudypřítomný přírodní radioaktivní plyn. Vzniká postupnou přeměnou uranu, který je v různých množstvích přítomen ve všech materiálech zemské kůry. Radon sám se přeměňuje na další radioaktivní prvky (izotopy polonia, olova a vizmutu), ty se při vdechování zachycují v dýchacích cestách a ozařují je.
Radon (chemická značka Rn) je bezbarvý, bez chuti a bez zápachu, což znamená, že jej nemůžeme vnímat smysly. Jeho přítomnost v prostředí je přirozená, avšak v uzavřených prostorech, jako jsou budovy, se může hromadit na nebezpečné úrovně. Koncentrace radonu se může velmi významně měnit během roku. Velmi ji ovlivňuje větrání a změny v přísunu radonu z podloží. Pokud radon proniká ze země, je jeho přísun ovlivněn podtlakem v budově, který závisí na rozdílu venkovní a vnitřní teploty. Proto jsou zpravidla velmi rozdílné koncentrace radonu ve dne a v noci i v jednotlivých dnech v létě a zimě. Vyšší hodnoty bývají obvykle v noci a v topném období.
Zdroje radonu v budovách
Radon proniká do staveb zejména:
- Z podloží, kde se uvolňuje z hornin a půdy: Nejvýznamnějším zdrojem radonu v budovách je geologické podloží, půdní vzduch obsahující různé koncentrace radonu, který ze zemin a hornin v podloží stavby proniká do vnitřního ovzduší objektu. Koncentrace radonu v horninách dosahuje v úrovni základové spáry řádově desítky až stovky kBq/m3. Druh geologického podloží, jeho plynopropustnost, tu ovlivňuje velikost a tvar zrn zeminy, počet a orientaci pórů a obsah vlhkosti. Zeminy s většími zrny mají obvykle větší plynopropustnost. Pokud je půda dobře propustná (např. štěrkovitá, písčitá), migraci radonu nejsou kladeny překážky a může snadno pronikat k povrchu. Pokud je půda hlinitá až jílovitá, radon je zadržován v blízkosti svého zdroje a migruje nikoliv směrem k povrchu, ale do stran a uvolňuje se teprve v místech s lepší propustností. Důležitým činitelem, který ovlivňuje plynopropustnost, je vlhkost zeminy. Povrchová vrstva může být někdy nepropustná jen po určité období, např. zaplněním pórů vodou, ledem, sněhem. Do budov se dostává skrz netěsnosti v základech a podlahách (trhliny, spáry, prostupy), špatně izolovanými stěnami, konvekcí trhlinami (mezi stěnou a podlahou, prasklinami ve stěnách, základech, podlahách, netěsnostmi poklopů revizních šachet, netěsnostmi kolem prostupů instalací, kolem podlahových vpustí, odvodňovacím drenážním systémem atp.). Komínový efekt, který v objektu vzniká v důsledku rozdílných teplot uvnitř a vně objektu, do objektu aktivně nasává radon. V případě podlahového topení je nasávání výrazně intenzivnější.
- Z pitné vody dodávané do objektů: Radon se uvolňuje z vody dodávané do objektu. Radon se dobře ve vodě rozpouští, a proto koncentrace radonu ve vodě odpovídá radioaktivitě hornin, s nimiž voda přichází do styku. V povrchových vodách je koncentrace nižší než ve spodních vodách. Z toho vyplývá, že studně považujeme za rizikovější zdroje užitkové a pitné vody, než povrchové zdroje. Radon se z vody uvolňuje do ovzduší např. při umývání, sprchování, praní, mytí podlah apod. Nebezpečí zvýšení koncentrace radonu v interiéru z vody a vdechování jeho dceřiných produktů je v současné době minimální. Zdroje vody pro hromadné zásobování jsou pravidelně hygienicky kontrolovány.
- Ze stavebních materiálů, jejichž základem jsou přírodní materiály: Stavební materiál použitý při stavbě je dalším možným zdrojem radonu. Jedná se zejména o materiály s vyšším obsahem uranu a rádia, z něhož radon vzniká radioaktivní přeměnou. K exhalaci radonu dochází u stavebních materiálů s vyšším obsahem radia. Jedná se obvykle o přírodní materiály (pórobetonové nebo škvárobetonové prvky na bázi kamencových břidlic, popílků a škváry, cihly z odpadů při těžbě bauxitu, obklady a dlažby vyrobené z některých keramických těžkých jílů, betony používající kamenivo z kyselých vyvřelin či hlušin rudných dolů, sádrové prvky z chemického sádrovce atd.). Radon vzniká uvnitř materiálu a procesem difúze prostupuje póry a trhlinami k povrchu, z něhož exhaluje do interiéru objektu. Neznamená to však, že všechny popílky, škváry nebo žulová kameniva a z nich vyrobené produkty musí být zdrojem radonu.
Ve výjimečných případech může být zdrojem radonu také zemní plyn spalovaný v budově. Představuje v našich podmínkách zcela zanedbatelný zdroj radonu, a proto se při ochraně staveb proti radonu nezohledňuje. Venkovní vzduch, který se dostává do budovy větráním nebo infiltrací obalových konstrukcí, není za normálních podmínek podstatným zdrojem radonu v interiéru.
Zdravotní rizika radonu
Bylo prokázáno, že vysoké koncentrace radonu jsou příčinou rakoviny plic. Radon se postupně rozpadá na dceřiné produkty, jenž při vdechování ozařují dýchací cesty. Není prokázáno, že by ozáření z radonu a jeho radioaktivních produktů vyvolávalo jiná onemocnění např. trvalé bolesti hlavy a nevolnost. U horníků v uranových dolech, kteří pracovali v prostředí s vysokými koncentracemi radonu, byl zjištěn vyšší výskyt rakoviny plic. Jde o druhý nejvýznamnější faktor způsobující rakovinu plic hned po kouření. U nekuřáků je ozáření z radonu a jeho krátkodobých produktů přeměny dokonce příčinou nejčastější. Odhaduje se, že pokud by lidé žili celý život v budově s koncentrací 200 Bq/m3 - což je směrná hodnota pro provedení protiradonového opatření, tak u 1 až 2 lidí ze sta ozáření z radonu vyvolá rakovinu plic. S rostoucí koncentrací radonu riziko úměrně roste. Riziko krátkých pobytů v prostorech s vyššími koncentracemi radonu než 200 Bq/m3 (např. jeskyně) je velmi nízké, ozáření plicní tkáně závisí nejen na koncentraci radonu, ale také na délce pobytu. V ČR je průměrná hodnota objemové aktivity radonu uvnitř objektů cca 118 Bq/m3, mimo budovy pak 10 Bq/m3. Stávající bytová výstavba v Česku obsahuje jednu z nejvyšších průměrných koncentrací radonu v Evropě.
Čtěte také: Fyzikální procesy ve stavebních materiálech
Paradoxně, zatímco obavy z radioaktivity jsou soustředěny na umělé zdroje záření, zvláště na jaderné elektrárny, většina obyvatel ČR ani netuší, že absolutně největší ozáření obyvatelstva je způsobeno zdroji přírodními. Přírodnímu ozáření byli lidé vystaveni odjakživa, tento druh ozáření je přitom poměrně nerovnoměrný - některé skupiny osob na Zemi jsou ozářeny dávkami, které o jeden až dva řády převyšují světový průměr. Je určitým paradoxem, že ozáření obyvatelstva z přírodních zdrojů, způsobenému radonem v ovzduší budov, začala být věnována pozornost až na přelomu 70. a 80. let minulého století. Radon představuje světově uznávané zdravotní riziko.
Legislativa a regulace stavebních materiálů
Atomový zákon a vyhláška č. 307/2002 Sb. ve znění vyhlášky č. 499/2005 Sb. ukládají výrobcům a dovozcům stavebních materiálů povinnost zajišťovat systematické měření a hodnocení obsahu radia ve vyráběných materiálech. Novější legislativa, Zákon č. 263/2016 Sb., atomový zákon, a vyhláška č. 422/2016 Sb., o radiační ochraně a zabezpečení radionuklidového zdroje, které nabyly účinnosti 1. ledna, upřesňují tyto povinnosti.
Za výrobce stavebního materiálu se považuje osoba, která na území ČR vyrábí stavební materiál uvedený v příloze č. 28 vyhlášky a uvádí jej na trh EU. Za dovozce stavebního materiálu se považuje osoba, která dováží do ČR stavební materiál uvedený v příloze č. 28 vyhlášky. Výrobci a dovozci stavebních materiálů jsou podle § 101 odst. 2 zákona povinni:
- zajistit systematické měření a hodnocení obsahu přírodních radionuklidů ve stavebním materiálu,
- vést evidenci výsledků měření indexu hmotnostní aktivity a dalších údajů a oznamovat je Státnímu úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB),
- v případě překročení referenční úrovně poskytnout veřejnosti informace o výsledcích systematického měření a hodnocení obsahu přírodních radionuklidů ve stavebním materiálu.
Stavební materiál nesmí být podle § 101 odst. 1 zákona dodáván na trh v České republice, pokud by efektivní dávka reprezentativní osoby ze zevního ozáření zářením gama při užívání budovy s obytnými nebo pobytovými místnostmi mohla překročit referenční úroveň 1 mSv/rok, pokud nebylo k dodávání takového stavebního materiálu na trh vydáno povolení SÚJB podle § 9 odst. 2 písm. h) bod 6. atomového zákona. Stavebním materiálem se rozumí stavební výrobky a suroviny s očekávaným zvýšeným obsahem přírodních radionuklidů, které jsou určeny k zabudování do stavby s obytnými nebo pobytovými místnostmi, uvedené v příloze č. 28 vyhlášky. Sem patří:
- přírodní kámen a kamenivo vytěžené na území ČR určené k použití pro stavební účely, včetně stavebních výrobků z nich (např. žula, granodiorit, syenit, pegmatit, aplit, žulový porfyr, syenitový porfyr, ryolit, znělec, trachyt, andezit, jíl, jílovec, pískovec, písek, štěrkopísek, kaolín, černé a kamencové břidlice, tuf, ortorula, pararula, migmatit),
- přírodní kámen a kamenivo dovezené ze státu, který není členským státem Evropské unie, a určené k použití pro stavební účely, včetně stavebních výrobků z nich,
- umělé kamenivo, zejména agloporit, perlit, keramzit, geopolymer, a výrobky z něj, pórobeton, škvárobeton, stavební výrobky z pórobetonu, stavební výrobky ze škvárobetonu,
- popílek, škvára, struska, sádrovec vznikající v průmyslových procesech, kaly určené k použití pro stavební účely,
- materiály z pracovišť podle § 93 odst. 1 písm. b) a c) atomového zákona určené k použití pro stavební účely, stavební výrobky z nich v jiných bodech neuvedené, a materiál z odvalů (rudních, uhelných a odvalů po těžbě hornin), a odkališť určený k použití pro stavební účely.
Naše předpisy nepožadují měření radia ve stavebních materiálech vyráběných pro vlastní potřebu a nestanoví pro ně žádný limit. Je ovšem v zájmu stavebníka, nepoužívat ve stavbě materiály, u kterých obsah radia přesahuje mezní hodnoty stanovené pro výrobu nebo dovoz. Kontrolní systém nezahrnuje stavební materiály vyráběné pro vlastní potřebu. Měření obsahu radia by bylo vhodné provést vždy v případě "rizikových materiálů" jako škvára nebo popílek, u nichž nelze vyloučit i několikanásobné překračování mezních hodnot.
Čtěte také: Zjistěte více o metodách analýzy stavebních materiálů
Měření radonu a hodnocení radonového indexu pozemku
Radonový index pozemku je míra, která vyjadřuje potenciální riziko výskytu radonu v konkrétní lokalitě. Tento index se stanovuje na základě geologických podmínek a měření objemové aktivity radonu v půdním vzduchu. Hodnotí se:
- Plynopropustnost půdy: Udává, jak snadno radon může pronikat půdou.
- Objemová aktivita radonu: Množství radonu přítomného v půdě (Bq/m3).
Výsledkem hodnocení je zařazení pozemku do jedné ze tří kategorií:
- Nízký radonový index: Riziko je minimální, ale základní opatření proti radonu jsou stále doporučena.
- Střední radonový index: Riziko je zvýšené, proto je nutné při stavbě provést specifická ochranná opatření.
- Vysoký radonový index: Riziko je vysoké a vyžaduje velmi důsledné protiradonové zabezpečení.
Pro stanovení radonového indexu pozemku je nutné provést odborné měření. To zahrnuje odběr půdních vzorků z hloubky 0,8 až 1,2 metru, kde se radon přirozeně hromadí, měření objemové aktivity radonu pomocí speciálních detektorů a hodnocení plynopropustnosti půdy. Cílem měření radonu, tedy stanovení radonového indexu konkrétního pozemku, je zajistit, aby nové stavby byly proti radonu dostatečně chráněny již při výstavbě. Měření konkrétního pozemku, kde je plánována nová stavba, je nutné, neboť geologické prostředí se vyznačuje značnou nehomogenitou. Hodnoty objemové aktivity radonu v půdním vzduchu se mohou výrazně měnit (a také se často mění) v návaznosti na měnící se geologické poměry již ve vzdálenosti několika metrů. Radonový potenciál území se tak může např. i v rámci jedné ulice či obce výrazně lišit. Vzhledem ke značné plošné proměnlivosti hodnot objemové aktivity radonu v půdním vzduchu není možné pro posouzení radonového rizika pozemku použít např. hodnocení na základě znalosti radonových indexů okolních pozemků. Musíme vždy vycházet z přímého změření radonového rizika konkrétního pozemku. Měření provádí firmy, které k této činnosti musí mít povolení SÚJB. Služby Technického a zkušebního ústavu stavebního (TZUS) v oblasti měření a hodnocení obsahu přírodních radionuklidů ve stavebních materiálech a měření a hodnocení výskytu radonu na stavebních pozemcích a ve stavbách mají povolené Státním úřadem pro jadernou bezpečnost (SÚJB).
Měření radionuklidů ve stavebních materiálech
Měření obsahu přírodních radionuklidů ve stavebních materiálech se provádí v laboratoři. Pro měření se odebírá vzorek materiálu v množství obvykle 1 až 2 kilogramy, drtí se na zrnitost do několika mm, případně vysuší a odevzdá nebo odešle měřící laboratoři. Vlastní měření se provádí metodou spektrometrie gama - měří a analyzuje se záření gama vznikající ve vzorku při radioaktivní přeměně přítomných radionuklidů. Měří se hmotnostní aktivita radionuklidů K40, Ra226 a Th228 a vyhodnocuje se tzv. index hmotnostní aktivity. Pro účely měření je stavební materiál vysušen a podrcený (zrnitost do 5 mm). V souladu se stanovenou metodikou měření se musí vysušené vzorky ponechat v uzavřené měřící nádobě 4 týdny, aby se ustavila radioaktivní rovnováha. Měření obsahu přírodních radionuklidů ve stavebním materiálu je zařazeno mezi činnosti zvláště významné z hlediska radiační ochrany a je pro ně třeba povolení SÚJB. Obsah radionuklidů Ra226 a Th228 ve stavebních materiálech používaných v ČR je obvykle řádu desítek Bq/kg, obsah radionuklidu K40 řádu stovek Bq/kg. Vyšší hodnoty vykazují materiály vyrobené s použitím odpadních surovin (popílek, škvára, struska) nebo některé druhy kamene, například žula. Z hlediska ozáření osob ve stavbách jsou samozřejmě významné především takové materiály, které tvoří největší část staveb (beton, cihly, tvárnice).
Níže uvedená tabulka zobrazuje průměrné hodnoty obsahu radionuklidů K40, Ra226 a Th228 a z nich odvozené indexy hmotnostní aktivity ve stavebních materiálech používaných (vyráběných nebo dovážených) v ČR v období 1998 - 2004:
Čtěte také: Dopady cen stavebních materiálů
| Materiál | K40 (Bq/kg) | Ra226 (Bq/kg) | Th228 (Bq/kg) | Index hmotnostní aktivity |
|---|---|---|---|---|
| Pórobeton | 50-300 | 20-100 | 10-50 | 0.2-0.8 |
| Škvárobeton | 100-500 | 50-200 | 30-100 | 0.5-1.5 |
| Cihly | 200-800 | 30-150 | 20-80 | 0.3-1.0 |
| Beton (s kamenivem z kyselých vyvřelin) | 300-1000 | 50-250 | 40-120 | 0.6-2.0 |
| Sádrové prvky (z chemického sádrovce) | 10-100 | 5-30 | 5-20 | 0.1-0.3 |
| Popílek | 400-1200 | 80-300 | 60-200 | 1.0-3.0 |
| Škvára | 300-1000 | 70-280 | 50-180 | 0.9-2.5 |
| Žula | 500-1500 | 100-400 | 80-250 | 1.2-4.0 |
Četnost měření je stanovena 1x za rok až 1x za 5 let v závislosti od druhu materiálu a jeho použití ve stavbách. Pro hodnocení výsledků jsou stanoveny dvě úrovně - mezní hodnota a směrná hodnota. Jejich číselné hodnoty se liší v závislosti na druhu materiálu a jeho použití ve stavbách. Při překročení stanovené mezní hodnoty hmotnostní aktivity Ra226 se nesmí stavební materiály uvádět do oběhu. Při překročení stanovené směrné hodnoty indexu hmotnostní aktivity se nesmí stavební materiály uvádět do oběhu s výjimkou případů, kdy náklady spojené se zásahem ke snížení obsahu radionuklidů by byly prokazatelně vyšší než rizika zdravotní újmy. Pokud jsou směrné hodnoty překročeny, požaduje se posoudit, zda by nebylo i v tomto případě výhodné provést opatření na snížení obsahu radionuklidů (například náhradou suroviny způsobující zvýšenou radioaktivitu materiálu surovinou z jiného zdroje) - porovnávají se náklady potřebné na případnou realizaci takového opatření a jeho očekávaný přínos. Podrobnosti je možno nalézt v doporučení SÚJB „Měření a hodnocení obsahu přírodních radionuklidů ve stavebních materiálech“.
Ochrana proti radonu
Ochrana proti radonu je klíčová jak u novostaveb, tak při rekonstrukcích. Díky stanovení radonovému indexu pozemku a následného provedení vhodného protiradonového opatření bude riziko z ozáření radonem sníženo na minimální úroveň.
U novostaveb
Podle skutečně zjištěného radonového rizika stavebního pozemku by měla být provedena přiměřená protiradonová opatření ve smyslu ČSN 73 0601. U novostavby se oddělí obývaná část od podzemí izolací proti vodě a to takovou, která slouží zároveň jako izolace proti radonu (druh izolace určí projektant). Mezi preventivní opatření patří:
- Radonové zábrany: Speciální fólie a membrány zabraňují prostupu radonu z podloží do interiéru. Např. u středního radonového indexu se zpravidla podle normy využívá provedení všech kontaktních konstrukcí v tzv. 1. kategorii těsnosti, tj. pomocí celistvé protiradonové izolace s plynotěsně provedenými spoji a prostupy.
- Ventilační systémy: Pod podlahovou konstrukcí se vytváří systém ventilace (např. drenážní potrubí), který odvádí radon mimo obytné prostory.
Před kolaudací je vhodné účinnost provedených preventivních opatření zkontrolovat tím, že se změří koncentrace radonu v dokončené stavbě, což provádí specializované ústavy.
U starších domů a rekonstrukcí
Ve starších stavbách, kde nebyla ochrana proti radonu zohledněna, bývá riziko zvýšené. U starého domu se nikdy nepodaří úplně vzduchotěsně oddělit stojící konstrukce od zeminy, proto je hlavním způsobem, jak dostat radon z domu, větrání. Větrá se prostor pod podlahou přízemí pomocí větracích tunelů nebo jímek. Větrat můžete i sklep, pokud je dům celý podsklepený. Energetické úspory nás nutí k omezení přirozeného větrání, ačkoliv na radon platí stále jednoduchá zásada - větrat a větrat. Při stavbě svépomocí nedoporučujeme používat starší stavební materiál pocházející z rozebraných staveb (demolic). Na stavbu rodinných domů se v 50. - 80. letech často používaly škvárobetonové tvárnice, do kterých se přidával popílek z tepelných elektráren. Popílek z některých elektráren byl ale radioaktivní. I když je použitý popílek z problematických elektráren, nemusí být automaticky škodlivý. Člověka, který žije v domě přímo ozařuje gama záření a vdechuje radon, který se uvolňuje ze stěn domů. Pokud máte podezření, že je váš dům postavený z radioaktivního materiálu, můžete si nechat změřit objemové množství radonu a gama záření ze stěn. To dělají buď specializované firmy nebo ústav pro jadernou bezpečnost SÚJB.
Měření radonu v dokončených stavbách
Pokud máte podezření na zvýšenou koncentraci radonu ve své domácnosti, je možné provést měření. Měření je vhodné zejména:
- při koupi staršího domu,
- při rekonstrukci,
- pokud se ve vaší lokalitě vyskytuje vysoký radonový index.
Pro měření radonu se používají detektory, které se umisťují do obývaných místností na období několika dní až měsíců. Nejjednodušší věrohodnou metodou je měření roční průměrné koncentrace pomocí stopových detektorů, které se umístí do vybraných místností objektu na dobu jednoho roku. Pokud potřebujete zjistit koncentraci radonu rychleji (např. před rekonstrukcí nebo při kolaudaci domu), lze objednat krátkodobá měření u specializovaných firem.
Mnohá měření prokázala, že každá látka či surovina má větší či menší radioaktivitu. I když tedy nemůžeme postavit budovu bez radioaktivity, lze použít aspoň materiály s co nejmenší radioaktivitou. Preventivní ochrana je součástí projektové přípravy stavby a vlastní realizace stavby. Zároveň je vhodné upozornit, že preventivní opatření nejsou nijak dramaticky komplikovaná a finančně náročná. V této souvislosti nepodceňujme radonovou problematiku, je to v zájmu našeho zdraví, které je přednější než peníze.
tags: #radon #ve #stavebnich #materialech