К вопросу учета гидроизоляции подземных частей зданий в качестве защиты от проницания радона



В данной статье рассмотрена целесообразность учета гидроизоляции подземных частей зданий для повышения сопротивления конструкций радонопроницанию.

Ключевые слова: радон, сопротивление радонопроницанию, защита от радона.

This article examines the feasibility of taking into account the waterproofing of underground parts of buildings to increase the resistance of structures to radon penetration.

Keywords: radon, resistance to radon penetration, protection against radon.

Введение

Негативное воздействие радона на организм человека не вызывает сомнений. Например, по данным Всемирной организации здравоохранения «радон вызывает от 3 % до 14 % всех случаев рака легких в зависимости от среднего по стране уровня концентрации радона и распространенности курения» [1].

Обзор существующей литературы

Основным отечественным нормативным документом по проектированию противорадоновой защиты является СП 321.1325800.2017 «Здания жилые и общественные. Правила проектирования противорадоновой защиты» [2]. Так же, есть ряд документов,представленных различными пособиями и рекомендациями различных годов разработки и степени детализации указаний по противорадоновой защите [3÷5].

Среди отечественных ученых наибольший вклад в развитие радиационной экологии строительства и изучение противорадоновой защиты признается за Гулабянцем Лореном Арамовичем, чьи исследования лежат в основе отечественной системы обеспечения радиационной безопасности зданий. В ходе подготовки данной статьи были рассмотрены как работы Гулабянца [6÷14], так и ряда других отечественных и зарубежных авторов [15÷21].

Так как радонозащитная способность «определяется свойствами одного или двух наименее проницаемых слоев, прежде всего слоев бетона и гидроизолирующего слоя» [6], основному рассмотрению подверглись работы, посвященные радонопроницаемости бетона [8] и гидроизоляции [9, 10]. При этом, гидроизоляция сопротивляется радонопроницанию на несколько порядков выше, чем бетон [6].

Постановка задачи

Как следует из обзора литературы и выполненных авторами статьи проектов, учет гидроизоляции в качестве радонозащиты, в большинстве случаев, позволяет выполнить требования нормативных документов [2÷5] без дополнительных мероприятий (на что содержится прямое указание в работе [6]).

Как показывает практика, данный подход находит широкое применение в архитектурно-строительном проектировании, когда по формальному признаку наличия гидроизоляции подземной части принимается решение об обеспечении защиты от радонопроницания.

Однако, подобный формальный подход не учитывает того, что «на работу подземной гидроизоляции оказывает влияние не только воздействие расчетных факторов, но и результаты изменения гидрогеологии, действующих нагрузок, качество строительно-монтажных работ, техногенное изменение прилегающей территории за счет нового строительства или прокладки коммуникаций, а также несанкционированных воздействий» [22]. При этом, сама радонопроницаемость гидроизоляционных материалов зависит так же и от влажности [10], что так же осложняет прогнозирование и обеспечение защитных свойств.

В целом, изоляционные материалы, и особенно гидроизоляция, являются ахиллесовой пятой любого проекта — данной проблематике посвящены, например, работы [23÷27].

Задача данной статьи — определить целесообразность учета гидроизоляции в качестве элемента защиты от радонопроницания.

Целесообразность учета гидроизоляции при защите от радонопроницания

Построим график увеличение сопротивления радонопроницаемости ограждающей конструкции, состоящей из тяжелого бетона и изолирующего слоя, на основе данных [6, табл. 2] — см. рис. 1.

Рис. 1 Влияние наличия изолирующего слоя на увеличение сопротивления радонопроницаемости конструкции на основе данных [6, табл. 2]

С одной стороны, рис. 1 иллюстрирует, что учет гидроизоляции при наиболее распространенной толщине конструкций стен и пола 200–250мм на порядок увеличивает сопротивление радонопроницаемости ограждающих конструкций.

Но также верно и обратное: если проектом в качестве основной защиты от радонопроницания рассматривается гидроизоляционный слой, то и отказ гидроизоляции приведен к кратному снижению сопротивления радонопроницаемости всей ограждающей конструкции. Таким образом, мы получаем превышение допустимой концентрации радона в защищаемых помещениях.

Отказ гидроизоляции приводит к следующим последствиям:

1. При отсутствии проникновения грунтовых вод в здание через ограждающие конструкции, отказ гидроизоляции невозможно локализовать.
2. Так как радон не имеет ни цвета, ни запаха, и его наличие (и концентрацию) возможно определить лишь с помощью специальных приборов. При этом, время и интенсивность воздействия радона на людей, до его обнаружения, может составлять десятилетия.
3. После установления наличия и локализации отказа гидроизоляции, возникает необходимость в ремонтных мероприятиях, которые по времени и стоимости могут быть равны, или даже превышать, выполнению изоляционных работ «с нуля».

Выводы

1. Выполнен обзор и анализ нормативной и научной литературы, посвященной исследованию и обеспечению защиты зданий от проникновения радона сквозь подземные ограждающие конструкции.
2. Проведенный анализ показывает, что при учете гидроизоляции в качестве защиты от радонопроницания, проектирование следует вести с учетом возможных отказов гидроизоляции на протяжении как выполнения строительных работ, так и в ходе эксплуатации объекта.
3. Наиболее рациональным считаем рассматривать гидроизоляцию в качестве защиты от проницания радона на промышленных объектах, где предусмотрена работа службы безопасности труда (с проведением периодического анализа наличия и концентрации вредных веществ в воздухе помещений). Для жилых и общественных зданий считаем более оптимальным учитывать лишь защитные свойства бетона, оставляя гидроизоляции защиту от проникновения воды.

Литература:

1. Радон и его воздействие на здоровье человека. — Текст: электронный // ВОЗ: [сайт]. — URL: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/radon-and-health (дата обращения: 15.10.2023).

2. СП 321.1325800.2017. Здания жилые и общественные. Правила проектирования противорадоновой защиты

3. Московские городские строительные нормы (МГСН 2.07–01) «Основания, фундаменты и подземные сооружения» / В. А. Ильичев, Б. В. Бахолдин, П. А. Коновалов [и др.]. — Москва: ГУП «НИАЦ» Москомархитектуры, 2003. — 110 с. — EDN WEWLKP.

4. Пособие к МГСН 2.02–97. Проектирование противорадоновой защиты жилых и общественных зданий. М.: Москомархитектуры, 1998. 32 с.

5. МУ 2.6.1.715–98. Проведение радиационно-гигиенического обследования жилых и общественных зданий. Методические указания. Федеральный радиологический центр Санкт-Петербургского НИИ радиационной гигиены, 1998.

6. Гулабянц, Л. А. Радонозащитная способность ограждающих конструкций зданий и сокращение неоправданных затрат при строительстве / Л. А. Гулабянц // Жилищное строительство. — 2015. — № 6. — С. 68. — EDN TZVJBJ.

7. Гулабянц, Л. А. Определение требуемой радонозащитной способности подземных ограждающих конструкций зданий / Л. А. Гулабянц // Жилищное строительство. — 2009. — № 7. — С. 34–38. — EDN KUSVDR.

8. Гулабянц, Л. А. Радонопроницаемость тяжелого бетона / Л. А. Гулабянц, А. А. Цапалов // Жилищное строительство. — 2011. — № 1. — С. 39–41. — EDN NQUBUT.

9. Гулабянц, Л. А. Радонопроницаемость рулонного материала Техноэласт / Л. А. Гулабянц, А. А. Цапалов // Строительные материалы. — 2008. — № 10. — С. 69–71. — EDN JXKGMT.

10. Гулабянц, Л. А. Радонозащитные свойства гидроизоляционного материала на основе бентонита / Л. А. Гулабянц, А. А. Цапалов // Строительные материалы. — 2009. — № 2. — С. 67–69. — EDN JXKJLH.

11. Гулабянц, Л. А. Инженерный метод прогностической оценки концентрации радона в проектируемом здании / Л. А. Гулабянц // Строительные материалы. — 2016. — № 6. — С. 50–54. — EDN WFGMFT.

12. Гулабянц, Л. А. Противорадоновая защита жилых и общественных зданий / Л. А. Гулабянц, А. В. Калайдо. — Москва-Берлин: ООО «Директмедиа Паблишинг», 2020. — 237 с. — ISBN 978–5–4499–1619–8. — EDN RRKLAO.

13. Гулабянц, Л. А. Противорадоновая защита жилых и общественных зданий / Л. А. Гулабянц, А. В. Калайдо. — Москва-Берлин: ООО «Директмедиа Паблишинг», 2020. — 237 с. — ISBN 978–5–4499–1619–8. — EDN RRKLAO.

14. Гулабянц, Л. А. Принцип построения новых норм проектирования противорадоновой защиты зданий / Л. А. Гулабянц // Academia. Архитектура и строительство. — 2009. — № 5. — С. 461–467. — EDN LMLBND.

15. Дорожко, А. Л. Природный радон: проблемы и решения / А. Л. Дорожко // Разведка и охрана недр. — 2010. — № 8. — С. 50–56. — EDN MUPGRJ.

16. Сауц, А. В. Оценка радиационной активности радона-222 при проектировании жилых зданий / А. В. Сауц, В. Н. Сауц // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. — 2020. — Т. 28, № 4. — С. 361–369. — DOI 10.22363/2313–2310–2020–28–4–361–369. — EDN CQBBHQ.

17. Жуковский, М. В. Определение механизмов и параметров поступления радона в помещение / М. В. Жуковский, А. В. Васильев // АНРИ. — 2012. — № 1(68). — С. 5–14. — EDN OWRZTH.

18. Бакаева, Н. В. Особенности проектирования радонобезопасных зданий по результатам радиационно-экологических изысканий / Н. В. Бакаева, А. В. Калайдо // Актуальные проблемы строительной отрасли и образования — 2021: Сборник докладов Второй Национальной научной конференции, Москва, 08 декабря 2021 года. — Москва: Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 2022. — С. 731–736. — EDN YINTGV.

19. Tsapalov, A. Revisiting the concept for evaluation of radon protective properties of building insulation materials / A. Tsapalov, K. Kovler // Building and Environment. — 2016. — Vol. 95. — P. 182–188. — DOI 10.1016/j.buildenv.2015.09.020. — EDN UZQOUT.

20. Resistance of building foundation to radon penetration / L. Gulabyants, A. Kalaydo, M. Livshits, K. Kovler // Journal of Building Physics. — 2020. — Vol. 43. — No 5. — P. 456–473. — DOI 10.1177/1744259119844533. — EDN ZYBIJJ.

21. Clement CH, Tirmarche M, Harrison JD, et al. Lung Cancer Risk from Radon and Progeny and Statement on Radon. Annals of the ICRP. — 2010. — 40(1): 1–64. — DOI:10.1016/j.icrp.2011.08.011

22. Сокова, С. Д. Комплексная защита подземных конструкций при эксплуатации / С. Д. Сокова, Н. В. Смирнова // Недвижимость: экономика, управление. — 2019. — № 3. — С. 42–44. — EDN OXLHCG.

23. Сокова, С. Д. Математический подход к решению проблемы выбора гидроизоляции подземных частей зданий и сооружений / С. Д. Сокова, Н. В. Смирнова, А. В. Смирнов // Научное обозрение. — 2017. — № 9. — С. 35–39. — EDN ZGIVKJ.

24. Шамин, П. А. Причины отказов гидроизоляции подземных сооружений ответственных объектов / П. А. Шамин // Дни студенческой науки: сборник докладов научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ студентов института инженерно-экологического строительства и механизации, Москва, 13–17 марта 2017 года / Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет. — Москва: Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 2017. — С. 332–334. — EDN YRSHMV.

25. Касьянов, В. Ф. Мероприятия, повышающие эксплуатационную стойкость подземной гидроизоляции зданий / В. Ф. Касьянов, С. Д. Сокова, В. М. Калинин // Естественные и технические науки. — 2015. — № 10(88). — С. 394–396. — EDN UYAEYR.

26. Мезенцев, С. Д. Применение теории надежности для обеспечения эксплуатационных свойств гидроизоляционных систем подземной части зданий и сооружений / С. Д. Мезенцев, Н. В. Смирнова, А. В. Смирнов // Научное обозрение. — 2017. — № 20. — С. 45–48. — EDN ZRNCHP.

27. Сокова, С. Д. Логико-вероятностный метод в оценке надежности гидроизоляционных систем подземных частей зданий и сооружений / С. Д. Сокова, Н. В. Смирнова, А. В. Смирнов // Вестник МГСУ. — 2018. — Т. 13, № 6(117). — С. 748–755. — DOI 10.22227/1997–0935.2018.6.748–755. — EDN XSMKCD.