Radon ve stavbách

Dokud jsme se spokojili s proutěným přístřeškem, protože obyvatelných jeskyň zase nebylo tolik na každém rohu, popřípadě později s dřevem krytou polozemnicí a v dalších etapách vývoje bytové výstavby s roubenými stavbami, nebyl s radonem žádný problém. Otevřený oheň černé kuchyně a průlezný komín, v lepším případě dýmník, spolehlivě odvětrával ovzduší obydlí i s radonem, který vstupoval do obydlí skrze podlahy kontaktních konstrukcí. S postupujícím technologickým komfortem vaření a topení, se zateplováním domů a jejich utěsňováním tak, aby nám drahocenné teplo neunikalo, zaniklo i samovolné větrání. Radon s námi proto zůstává déle a déle.

A jak se do našich domů radon dostává? Zejména z podloží stavby, kudy prostupuje přes podpodlahové vrstvy s nepříliš kvalitní, pokud vůbec jakou, hydroizolací.

Proč se ale obávat radonu, když je to, jak z jeho atomové stavby vyplývá, inertní plyn, který jen tak s něčím nereaguje? To proto, že je členem přeměnové řady ²³⁸U, a nikoli jeho posledním článkem. S poločasem přeměny 3,82 dne se z něj v rychlém sledu rodí dceřiné produkty přeměny, které jsou kovové povahy. Tyto radioaktivní izotopy se ihned po vzniku rády usadí na prachových částečkách ve vzduchu, a to čím na menších, tím lépe. Vdechnuty do plic pak ulpí v plicních sklípcích, odkud je cesta ven pomalá a nejistá. Emise alfa a gama z přeměn takto vniknuvších dceřiných produktů radonu (²¹⁸Po, ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi, ²¹⁴Po) s poměrně krátkými poločasy přeměn (minuty až zlomky sekund) ozařují plicní tkáň a poškozují DNA buněk plicního epitelu až k rozvoji rakoviny plic.

Česká republika je v úrovni výskytu radonu v domech a bytech nejzatíženější zemí na světě. Od roku 1991 je dána povinnost stanovení radonového indexu základových půd a zároveň je prováděn monitoring úspěšnosti opatření proti pronikání radonu do domů.

Primární snahou staveb je co nejlépe zabránit vnikání radonu do obytných budov a jeho setrvání do přeměny v dceřiné produkty. U novostaveb tak lze činit prostřednictvím kvalitního návrhu a správné realizace stavby (viz kapitola Ochrana proti radonu – podrobně), nejčastěji skrze dostatečnou hydroizolaci základové konstrukce.

U starších domů a jejich renovací je pak nutné si v prvé řadě škodlivost radonu uvědomit a renovaci svého domu navrhnout tak, aby se v ideálním případě zamezilo vnikání radonu prostřednictvím dodatečné hydroizolace základové konstrukce. To se však v drtivém případě renovací neděje. Po zateplení a výměně oken dojde k radikálnímu omezení přirozené výměny vzduchu skrze netěsnosti, kterými byla předchozí podoba domu prošpikována. Je tedy vhodné přistoupit k pomocnému řešení prostřednictvím instalace řízeného větrání.

Pravidelné a správné větrání je důležité nejen pro ochranu proti škodlivosti radonu, ale celkově pro uživatelský komfort v?domě. Kromě teploty a vlhkosti v?budovách řešíme koncentraci CO₂ a prachových částic.

Vnitřní prostor prostě potřebuje větrat! Buď tomu bude tak, jak byly zvyklé generace našich předků, tedy otevřete okno a vydýchaný vzduch pustíte ven, takže v zimě dovnitř pustíte zimu, v létě naopak horký vzduch. Nebo instalujete systém řízeného větrání. Vlivem řízeného větrání tak budete mít v domě vždy čerstvý vzduch, vyšší tepelnou pohodu a zdravější vnitřní prostředí po celý rok včetně omezení škodlivosti radonu.

Již od objevu radonu (F. E. Dorn 1900) a zvláště po označení dceřiných produktů radonu jako příčiny rakoviny plic horníků (W. F. Bale USA a F. Běhounek ČSSR, 1952) se rozvíjí metodika měření jak radonu samotného, tak jeho dceřiných produktů přeměny. V současné době je v ČR rozděleno měření radonu do dvou úloh.

Ta první má za cíl posoudit, jaký je radonový potenciál nebo radonový index stavebního pozemku podle intenzity uvolňování radonu z horninových vrstev podloží stavby. Spočívá v odběrech a následném měření objemové aktivity radonu ze vzorků půdního vzduchu, odebraných vpichy dutých tyčí do hloubky ideálně 80 cm. Počet vzorků a jejich rozteč je dána předpisem. U malých staveb typu rodinného domu jde o minimálně 15 vzorků v rozteči odběru cca 5 m. Tato metoda je modelována pro odběry v rostlém nezměněném terénu, tedy ještě před výkopovými pracemi a hutněním technikou. Jakákoliv taková činnost vede ke zkreslení výsledků. Další veličinou, která do rozhodování vstupuje, je plynopropustnost základových půd do hloubky základové spáry. Z obou výsledků je po statistickém zpracování stanoven radonový index slovním a číselným vyjádřením. Z těchto dat je pak spočtena rychlost plošné exhalace radonu (difúzí) pro navrhovanou bariérovou hydroizolaci, popř. jiná opatření, a srovnána s maximální možnou rychlostí v modelovém domě.

Namítnete možná, na co máme mapy radonového rizika dostupné na mapových serverech ČGS? Jsou sestaveny ze znalosti geologické stavby svrchních vrstev a doposud provedených měření. Přestože se data sbírají již 30 let, je jich stále málo na to, aby popsala každou parcelu. Variabilita radonového indexu je v terénu v některých případech velmi vysoká a zvláště na svažitých pozemcích rozhodují i jednotky a desítky metrů. Takové přesnosti nemůže mapa v měřítku 1 : 50 000 rozhodně konkurovat. Proto je také při otevření mapy upozornění na zákaz používat data mapy pro rozhodování o radonovém indexu pozemku staveb. Jediné možné stanovení radonového indexu je výše popsané měření.

Druhá úloha má za cíl posoudit, jaká je objemová aktivita radonu (OAR) v uzavřeném objektu, u stávající stavby, a rozhodnout o úrovni opatření ke snížení radonové zátěže. Ale zvláště u novostaveb posoudit, zda se opatření proti pronikání radonu z podloží do novostavby provedla s očekávanou účinností. Je to tedy jakýsi druh revize protiradonových opatření, která je pro stavebníky povinná. Metody měření jsou z pohledu fyziky měření různé, ale jisté sjednocení je v provedení dle platných předpisů v ČR. Pro výše uvedená hodnocení je stanovena expoziční doba minimálně týden v prostředí simulujícím topné období s uzavřenými okny a předpokladem významně nižší teploty v exteriéru stavby. Z toho tedy vyplývá, že měření ve vrcholu léta nedává smysl. Pro rozhodčí měření státních úřadů je užívána expoziční doba ½ roku (v zimním období) až jeden rok, která postihne rozdílnost hodnot zátěže přes všechny sezóny.

Pro krátkodobá měření (týden) jsou v ČR nejčastěji užívány integrální dozimetry na principu elektretů. Ty se z důvodu snížení pravděpodobnosti klamného výsledku používají v párech. Jistou nevýhodou integrálních dozimetrů je neschopnost záznamu průběhu měření, a tudíž ani případné manipulace s prostředím měřeného prostoru, případně s detektorem samým. Dalším frekventovaným způsobem je měřicí semikontinuální monitor radonu s ionizační komorou různé koncepce. Takové monitory sledují kromě úrovně objemové aktivity radonu, ve zpravidla 0,5hodinových integrujících vzorcích, i teplotu, barometrický tlak, popř. relativní vlhkost vzduchu. Z takového záznamu je již možné vyhodnotit podmínky měření, možnou manipulaci a hlavně alespoň přibližně stanovit rychlost vstupu radonu do měřeného prostoru a provést kalkulaci zátěže ve vztahu k větrání.

Obě metody měří prostý radon v komoře oddělené difúzním filtrem, na kterém jsou zachyceny rušivé, již vzniklé dceřiné produkty v okolním ovzduší. Vlastní odečet aktivity radonu difundujícího dovnitř měřicí komory je detekce dceřiných produktů uvnitř vzniklých. Pro dlouhodobá měření (rok) jsou často používány tzv. stopové detektory s otevřenou detekční plochou, které zaznamenávají přímo dceřiné produkty radonu (EOAR). Ostatní technologie měření, jako záchyt dceřiných produktů na filtru s jednorázovým nebo semikontinuálním vyhodnocením, nebo velkoprostorové ionizační komory a další zařízení, jsou pro krátkodobá a zvláště dlouhodobá měření méně vhodné pro svou technickou náročnost, obsluhu, popř. cenu.

Rozvoj technologie měření a zvláště miniaturizace a vzdálená správa měřidel určitě přinese nová zařízení, i když se mohou v principech podobat těm současným.

Jak již bylo naznačeno výše, nebezpečí radonu tkví zvláště ve vnikání do obytných budov a setrvání do přeměny v dceřiné produkty. Snahou staveb je tedy tomuto jevu co nejlépe zabránit. Asi nejúčinnější obrana je stavět obydlí bez zahlubování do země s účinnou větranou mezerou mezi terénem a tělesem stavby, podepřenou pouze bodově s volnou výškou minimálně 60 cm. Aby toto provedení bylo účinné, musí být provětráváno přirozeným prouděním vzduchu ze všech stran, tedy bez zakrytí, přisypání nebo přizdění jiné stavby. Takové řešení není vždy možné. Pro ostatní případy zbývá provést kontaktní konstrukci (základovou desku) s takovým těsněním, které dostatečně zbrzdí difúzní tok radonu z podloží v celé její ploše. K tomu slouží hydroizolace základové konstrukce provedená bariérovou vrstvou s dostatečným difúzním odporem (ověřeným státní zkušebnou). Zde je na místě se vrátit k výsledkům stanovení radonového indexu pozemku. Tyto výsledky se užijí ve výpočtovém srovnání s difúzním odporem navrhované hydroizolace. Výsledky úrovně radonového indexu mohou být v rozsahu 4 řádů a vlastnosti materiálů ověřených zkušebnou jsou v rozsahu až 6 řádů. Z toho plyne, že ne vše je použitelné na jakoukoli situaci. Do rozhodování vhodného užití ještě vstupuje složitost zakládacích poměrů, četnost prostupů, tvar a hloubka kontaktních konstrukcí apod. Může se stát, že radonová situace vyžaduje ještě doplňkové opatření ke snížení „tlaku“ objemové aktivity (koncentrace) radonu. V takovém případě se provádí odvětrání podzákladí vložením perforovaného potrubí v propustném loži a vyvedení takového potrubí mimo dům nebo těsně skrz hydroizolaci a dům nad střechu. Aby takový systém fungoval, musí být opatřen odsávacím ventilátorem v podstřeší nebo vedle domu (alespoň jako příprava před závěrečným měřením OAR) a z důvodu tepelné ochrany kontaktní konstrukce utěsněn bez přivětrávacích otvorů v základových pasech.

Jak asi tušíte, přesné stanovení kvality izolační bariéry nestačí k dosažení potřebného výsledku. K tomu je nutné v pokládce dodržet předepsané technologické postupy spojů a zvláště prostupů médií (elektro, voda, kanalizace, odvětrání radonu apod.). Sebekvalitnější hydroizolace není zárukou těsnosti. Ta záleží na řemeslném zpracování, následovaném kontrolou s dokumentací stavu před zakrytím. Je nyní na místě připomenout alespoň některé chyby, které významně omezují ochranu proti radonu z podloží.

Velmi častou chybou při pokládce hydroizolace ve funkci protiradonové čili plynotěsné izolace je pokládka na etapy. Položí se pás pod budoucí svislou konstrukci, poté se staví svislé konstrukce, ať už zděné, nebo dřevěné. Povrch již položeného pásu se značně znečistí nebo i poškodí a po zběžném očištění, zpravidla jen přemazáním penetračním nátěrem, se na mnohdy žalostně malý přesah natavuje další vnitřní izolace mezi stěny. Plynotěsné spojení těchto dvou etap je pouhou iluzí a ani technologické postupy předepsané výrobci tento postup nepřipouští. Zhusta je tento zavrženíhodný postup prezentován v internetových tutoriálech pro amatéry.

Další velmi často nezvládnutou technikou hydroizolací v plynotěsném provedení je utěsnění prostupů různých médií (kanalizace, voda, elektro chráničky, uzemňovací pásky, odvětrání radonu z podzákladí, přívod vzduchu pro topidla, tepelná čerpadla apod.). První chybou je nesprávné umístění potrubí skrze základovou desku. Mnohdy vychází zanořeno alespoň zčásti do obvodových stěn, což velmi znesnadňuje utěsnění prostupu.

Velmi často je ve skupině tak těsné, že utěsnění mezi jednotlivými prvky je nemožné. Zásadou by měl být alespoň 5cm rozestup v geometricky uspořádaném výstupu z desky. Pak je možné použít různé límcové způsoby utěsnění kompatibilním materiálem nebo u foliových hydroizolací užít prefabrikované průchodky na daný průměr. V krajním případě je možné užití pastových hydroizolací. V žádném případě nelze spoléhat na oblíbený český stavební materiál – polyuretanovou pěnu.

Přes všechnu snahu vyhnout se výše popsaným nešvarům je častou chybou v koncepci protiradonové ochrany interiéru tzv. radonový most. Jako každý most spojuje tato neplecha půdní vzduch bezprostředního okolí stavby s dutinami obvodových stěn obcházením protiradonové hydroizolace, včetně odvětrávacího systému podzákladí.

Se stále se snižující energetickou náročností staveb je totiž nutné tepelnou izolaci aplikovat v tloušťkách 10 až 20 cm i na základové zdivo do hloubky základové spáry, což je v naprostém pořádku. Protože tato vrstva, zpravidla extrudovaný polystyren, není 100% kontaktní, dostane se touto spárou půdní vzduch podél zpětného spoje hydroizolace až k první, častěji druhé řadě dutinových tvárnic obvodových stěn a odtud spárami a dutinami zdiva k otvorům elektroinstalace, parapetům oken a podobným netěsnostem. Takto oklikou se poměrně utěsněný dům stane obětí radonu. Vztlak z rozdílné teploty venkovního a vnitřního vzduchu v domě akceleruje odsávání tohoto půdního vzduchu do interiéru.

Téměř všechny tyto nešvary staveb se dají docela snadno odhalit při ověřování vzduchotěsnosti, zvláště mezioperačním testem před zakrytím vzduchotěsnicích vrstev, jako je například hydroizolace. Ověřování těsnosti v průběhu stavby je běžné u nízkoenergetických a pasivních domů, kde je plánovaná instalace větrání se zpětným získáváním tepla.

Zkušený diagnostik je schopen netěsnosti v kontaktní konstrukci a obvodových stěnách najít a navrhnout opravu. Kdyby to bylo takto běžné, nemusela by ČSN 73 0601 ze září 2019 považovat stavbu v pasivním a lepším standardu za problematickou stavbu. Ostatně i tvrzení zmíněné normy o nebezpečnosti podlahového vytápění je rovněž postaveno na akceptaci netěsností, které lze diagnostikou při blower door testu v průběhu stavby snadno odhalit a utěsnit.

Na závěr zopakujme, že Česká republika je v úrovni výskytu radonu v bytech nejzatíženější zemí na světě. Od roku 1991 je dána povinnost stanovení radonového indexu základových půd a zároveň je prováděn monitoring úspěšnosti opatření proti pronikání radonu do domů. Současně je veden průzkum starých zátěží, tedy domů postavených před platností měření. Je dokončen screening zjevně problematických staveb, jako jsou domy START z rynholeckého škvárobetonu a podobných materiálů, nositelů zdroje radonu. V ČR působí více než 100 specialistů oprávněných k měření radonu na pozemcích a ve stavbách. Stačí tedy jen správně vybrat, správně projektovat a při realizaci dodržovat technologické postupy a pravidla správné praxe.

Autor: Mgr. Stanislav Paleček, Diagnostika Paleček a Ing. Vítězslav Malý, Centrum pasivního domu z.s.

„Financováno Evropskou unií. Vyjádřené názory a stanoviska jsou však výhradně názory autora (autorů) a nemusí nutně odrážet postoje Evropské unie ani agentury CINEA. Evropská unie ani poskytovatel grantu za ně nemohou nést odpovědnost.“