Plynosilikátové a Škvárobetonové Tvárnice: Vlastnosti, Historie a Řešení Radiační Zátěže

Stavební materiály tvoří základ každé stavby a jejich vlastnosti ovlivňují nejen statiku a trvanlivost, ale i zdraví a komfort obyvatel. Zatímco moderní stavební materiály podléhají přísným kontrolám, historie české výstavby zaznamenala období, kdy byly do stavebních hmot přidávány suroviny s vysokým obsahem radionuklidů. Tento článek se zabývá jak současnými pórobetonovými tvárnicemi, tak i historickými plynosilikátovými a škvárobetonovými tvárnicemi, jejich vlastnostmi, riziky a možnostmi řešení.

Pórobeton: Moderní stavební materiál a jeho vlastnosti

Na první pohled by se mohlo zdát, že nabídka s jedinou produktovou řadou pórobetonu je chudá, ale moderní technologie umožňují výrobu vysoce kvalitních a bezpečných materiálů.

Díky zásadní modernizaci výrobní technologie v roce 2014 je nyní v sortimentu společnosti ucelený stavební systém v tradiční šedé verzi i v nové bílé variantě. Tvárnice v šířkách 250, 300 a 375 mm lze volit hladké s kapsou nebo s kapsou, perem a drážkou. Příčkovky se vyrábí v šířkách 50, 75, 100, 125, 150 a 200 mm.

Popílek jako surovina, nikoli odpad

Popílek je surovina, nikoli odpad, která je používaná v široké škále stavebních hmot, ať už se jedná o beton, omítky, malty a stavební lepidla, ale také cement a plniva do barev a tepelně izolačních nátěrů. Popílek není nic více než zbytek po vyhoření organických látek z přírody vyňaté horniny zvané uhlí. Zcela jistě nelze zpochybnit tvrzení, že uhlí není ani radioaktivní, ani jedovaté, ale za nepřístupu vzduchu pod tlakem a teplotou formovaný biologický materiál pravěkých rostlin v jezerních pánvích a říčních deltách.

Pochopitelně jako kterýkoliv minerál nebo hornina může obsahovat stopová množství přírodních radionuklidů, ovšem právě množství přírodních radionuklidů je velmi přísně sledováno vyhláškou Státního úřadu pro jadernou bezpečnost a limity musí být minimálně 1x ročně dokladovány výrobcem zkouškou v akreditované zkušební laboratoři. Také ekotoxicita popílků je velmi často vděčným tématem pro nekorektní marketingová tvrzení, a to zejména díky obsahu těžkých kovů, ovšem i zde je skutečnost poněkud odlišná. Těžké kovy, respektive jejich stopová množství se jistě mohou v popílcích vyskytovat, ovšem šedý pórobeton není popílek. Je to mineralogický komplex o vysokém pH, kde jsou případné výskyty těchto kovů imobilizovány v cementové matrici. Tento proces se nazývá solidifikace.

Pravdou ovšem je, že šedý pórobeton je technicky naprosto srovnatelný materiál s pórobetonem bílým.

Čtěte také: Kde koupit tvárnice z druhé ruky

Tepelněizolační a akustické vlastnosti

Jedním z kritérií, kterým se orientují zákazníci při výběru stavebního materiálu, je tepelný odpor tvárnice, respektive součinitel prostupu tepla. Obě tyto hodnoty vycházejí z materiálové hodnoty součinitele tepelné vodivosti λ. Právě touto hodnotou se zákazníci prvotně orientují ve smyslu, čím nižší je tato hodnota, tím je výrobek energeticky úspornější.

Účinnost tepelné izolace obvodového zdiva je také ovlivněna vlhkostí přítomnou ve zdivu. Producenti zdicích materiálů deklarují hodnoty měřených vlastností výrobků při laboratorních ustálených podmínkách, což je cca 23 °C a 55 % relativní vlhkosti vzduchu. Pokud architekt správně navrhne zdivo tak, aby jeho celoroční vlhkostní bilance byla vysoko ve prospěch odparu, pak se skutečná vlhkost tvárnice ve zdivu může blížit její vlhkosti při laboratorním měření. V zimním období, kdy je venku mráz a na tepelné izolaci zdiva záleží nejvíc, může být skutečná tvárnice v obvodové zdi i sušší, než v laboratoři.

V době nárůstu ceny energií potřebných pro vytápění, ale i ochlazování stavby je zcela logické, že výrobci zdicích materiálů hledají řešení, jak vyrobit co nejlehčí, a tudíž tepelně izolační zdivo. Ovšem co zvukově izolační vlastnosti stavby? Tento technický parametr jakoby zcela vypadl z požadavků na komfortní bydlení. A přitom urbanizace krajiny, neustále se zmenšující stavební pozemky, hustší zástavba kladou stále vyšší důraz právě na zvukovou neprůzvučnost stavby.

Ne zcela náhodou společnost Pórobeton Ostrava a.s. vyrábí tvárnice s objemovou hmotností 450 kg/m³. Tato hodnota představuje uvážlivý kompromis mezi výhodou pórobetonových tvárnic z hlediska tepelného a akustického. V porovnání s nejlehčími pórobetony, u kterých v souvislosti s všeobecným trendem snižování energetické náročnosti budov dochází ke snižování objemové hmotnosti tvárnic, mají sice mírně horší tepelně technické parametry. Na druhou stranu disponují vyšší pevností, která se podle nedávno velmi diskutované problematiky mikroseizmické odolnosti může ukázat jako velmi důležitý, ne-li klíčový parametr.

Šedý i bílý pórobeton od společnosti Pórobeton Ostrava a.s. je vhodný pro výstavbu domů i jednovrstvou technologií.

Čtěte také: Svahové tvárnice a jejich formy

Historická zátěž: Plynosilikátové a Škvárobetonové tvárnice s radionuklidy

V současné době by se již na stavební trh neměly dostat materiály s negativním dopadem na lidské zdraví. Bohužel, z radioaktivních materiálů se dříve stavělo. Zdrojem radioaktivity ve stavebních materiálech byla hlavně škvára z některých tepelných elektráren a elektrárenský popílek. Z těchto surovin se vyráběly škvárové tvárnice a škvárobetonové panely, stejně jako plynosilikátové tvárnice.

Zdrojem radioaktivního gama záření jsou také stavební materiály, do kterých se přimíchával elektrárenský popílek. Použity byly ve stavbách především na území Prahy (tam například i bytové domy z poloviny 50. let na některých pražských sídlištích) a pak Středočeském, Královéhradeckém a Pardubickém kraji. Především se jednalo o rodinné domky z 60. - 80. let 20. století.

V kamenných domech se může koncentrace radonu v závislosti na druhu kamene, jeho množství a hmotnostní aktivitě pohybovat kolem 300 Bq/m³ a při nízkých intenzitách větrání až kolem 900 Bq/m³.

Případy výskytu radioaktivních materiálů

• Plynosilikátové tvárnice z Poříčí u Trutnova: Pórobetonka v Poříčí u Trutnova produkovala mezi lety 1956 až 1982 plynosilikátové tvárnice s hmotnostní aktivitou izotopu radonu Ra-226 od 200 do 1 000 Bq/kg. K jejich výrobě se používal popílek z tamní elektrárny, která spalovala uhlí ze Svatoňovicko-Žacléřské pánve. V období let 1956 až 1982 se vyrobily tvárnice na cca 35 000 rodinných domků, které jsou většinou situovány na území bývalého Východočeského kraje (dnešní Liberecký, Královéhradecký a Pardubický kraj).
• Škvárobetonové bloky z Rynholce: Dalším podobným případem bylo použití škváry po bývalé revírní elektrárně v Rynholci u Nového Strašecí pro výrobu stavebního materiálu. Ta obsahovala v průměru asi čtyřikrát víc radia než pórobeton z Poříčí. V 2. polovině 50. let se z této škváry vyráběly tvárnice používané k výstavbě rodinných domků v nejbližším okolí výrobny, ale i větší stěnové bloky, které byly použity při výstavbě sídlišť, např. Stochov, Letňany, Kbely, Petřiny, Strašnice, Radotín atd. V roce 1960 bylo používání rynholecké škváry pro stavební materiály na bytovou výstavbu zakázáno. Po roce 1968 však nové vedení n. p. Prefa Hýskov v Rynholci začalo z tohoto materiálu vyrábět škvárobetonové panely pro montované domy typu START. Celkem bylo v letech 1972 - 83 vyrobeno asi 3 000 těchto rodinných domů v Praze, Středočeském, Královéhradeckém a Pardubickém kraji.
• Teoreticky by významnějším zdrojem radonu mohly být i v minulosti individuálně vyráběné škvárobetonové nebo popílkové tvárnice.

Zdravotní rizika a regulace

Z radioaktivních materiálů se dříve stavělo. Zdrojem radioaktivity ve stavebních materiálech byla hlavně škvára z některých tepelných elektráren. Z té se vyráběly škvárové tvárnice a škvárobetonové panely. Negativní působení radioaktivních látek lze rozdělit na zevní ozáření celého těla částicemi emitovanými ze stavebních materiálů a pak na vnitřní ozáření dýchacích cest, které způsobuje záření alfa emitované produkty rozpadu plynného radonu. Důsledkem je zvýšené riziko rakoviny plic. Tato složka expozice je charakterizována objemovou koncentrací radonu (Bq/m³) v pobytovém prostoru stavby. Vedle známých zdravotních důsledků „nemoci z ozáření“ se radioaktivita může projevovat oslabením imunity a častou nemocností obyvatel těchto staveb popisovaným jako „syndrom nemocných budov“.

V současnosti Atomový zákon a vyhláška č.307/2002 Sb. ukládají výrobcům a dovozcům stavebních materiálu povinnost zajišťovat systematické měření a hodnocení obsahu radia ve vyráběných materiálech. Mezní hodnoty jsou stanoveny: 150 Bq/kg (pro materiály používané ve stavbě ve velkém množství např. cihly, beton apod), 200 Bq/kg (pro materiály používané ve stavbě v omezeném množství). Výrobci jsou v současné době vázáni normami sledujícími tuto problematiku radioaktivity vstupních surovin.

Čtěte také: Kompletní průvodce pohledovými betonovými tvárnicemi

Problematika historické zátěže ze stavebních materiálů a ochrany proti radonu je aktuální především v oblasti Jáchymova a míst, kde se použily stavební materiály vyrobené na bázi odpadů z těžby uranu.

Radon: Všudypřítomné riziko a jak ho poznat

Radon je přírodní plyn, který se uvolňuje rozpadem radioaktivních prvků v zemi. Tato složka expozice je charakterizována objemovou koncentrací radonu (Bq/m³) v pobytovém prostoru stavby. Koncentrace ve volném prostoru bývá kolem 10 Bq/m³. V České republice se obsah přírodních radionuklidů ve stavebních materiálech pravidelně kontroluje od roku 1991. Nicméně, zhruba od poloviny minulého století byly některé stavební materiály vyrobeny ze surovin obsahujících produkty rozpadu uranu, thoria a ty jsou dodnes, vzhledem k velmi dlouhé době jejich rozpadu na neutrální látky, trvalým zdrojem radioaktivního záření.

Světová zdravotnická organizace WHO v roce 2009 uznala skutečnost, že radon představuje po kouření nejvýznamnější příčinu rakoviny plic, a doporučila všem státům, aby věnovaly problematice radonu patřičnou pozornost.

Jak se radon dostává do domu a jak ho měřit

Jsou dva způsoby, jak se radon dostane do domu. Buď se uvolňuje přímo ze země, nebo je zabudovaný ve stavebních materiálech. Zdrojem radioaktivního gama záření jsou pak stavební materiály, do kterých se přimíchával elektrárenský popílek. Radon je plyn, který se dostane vzlínáním ze země do staveb, tam se hromadí, váže se na částečky prachu, dostane se do plic a ty ozařuje. Gama záření vychází přímo z radioaktivních materiálů, tedy v tomto případě ze stěn, a ozařuje obyvatele domu přímo.

Česko se díky geologické stavbě řadí k zemím s vysokou průměrnou koncentrací radonu v bytech (118 Bq/m³) a koncentrace ve volném prostoru bývá kolem 10 Bq/m³.

Zda při stavbě domu byly použity radioaktivní materiály, nebo se jedná o přírodní radon, lze zjistit měřením. Tato měření provádějí odborné specializované firmy a osoby s příslušným technickým vybavením. Vlastními silami není majitel domu schopen zatížení radiací zjistit. Pro orientační představu můžete ale využít mapy radonového indexu. Ty vám řeknou, jak je velká šance, že bude v místě stavby vzlínat ze země větší množství radonu. Mapa je přibližná, radon se totiž do domu buď nemusí vůbec dostat, nebo naopak se hromadí lépe. Záleží na horninových zlomech, kvalitě hydroizolace rodinného domu, nebo zda je dům podsklepený. Obecně čím starší, tím hůře je na tom dům z hlediska radonu.

V případě požadavku lze v laboratořích proměřit analýzy stavebního materiálu. Proměřit lze také přístroji na místě pomocí emitovaného záření gama.

Limitní hodnoty a povinnosti měření

Zvýšená hodnota gama záření může být u domů postavených ze škvárových tvárnic. Povinnost měřit radon je pouze u novostaveb.

Protiradonová opatření a řešení

Řešení radonové zátěže nicméně nemusí být příliš složité a to ani ve stávajících stavbách. Pro komplexnost informací je nutné doplnit, že základní radonové riziko obecně tvoří pronikání radonu do obytných místností z podloží domu nebo spodních vod. Toto riziko je poměrně vysoké na celém území České republiky, ale je zpravidla dobře stavebně řešitelné správně zhotovenou vodorovnou izolací a respektováním doporučených stavebních zásad, které má respektovat projektant.

Mezi majiteli a uživateli bytů, rodinných domů, byla až donedávna jako zásadní opatření ke snížení spotřeby tepla, prováděna pouhá výměna oken, dveří, za nové, těsné. Tento postup spojený se zásadním omezením větrání bytů se záhy velmi negativně projevil na zvýšení vnitřní vlhkosti v bytech, nadměrných koncentracích oxidu uhličitého jako produktu dýchání a očividném hromadném výskytu plísní na vnitřních stěnách bytů. Očima však nikdo neposoudí zvýšení koncentrace radonu, ke kterému v některých případech rovněž došlo. Řada dlouhodobých měření potvrdila, že v domech s dodatečně sníženou energetickou náročností bez řešení větrání vzrostla koncentrace radonu oproti stavu před rekonstrukcí i několikanásobně.

Centrální rekuperace vzduchu jako řešení

Jako protiradonové opatření může pomoci centrální rekuperace vzduchu. V případě, že je v domě překročena hodnota 1000 Bq/m³, je nutné provést protiradonové opatření, v takovém případě můžete žádat o státní příspěvek na protiradonové ozdravné opatření.

Příklad z Radotína

Část bytových domů postavených s využitím rynholeckých škvárobetonových bloků se nachází v Praze, v městské části Praha 16 - Radotín. V polovině devadesátých let v roce 1995 zde bylo v 51 % bytů osazených detektory zjištěna koncentrace radonu nad 200 Bq/m³. Nejvyšší zjištěná koncentrace dosáhla 856 Bq/m³. A to ve stavu, kdy v bytech byla stará netěsná okna a mohla probíhat přirozená výměna vzduchu infiltrací. Na základě těchto zjištění byly ve 4 nejvíce zatížených bytech instalovány centrální větrací jednotky.

Další zásadní jednání vedoucí k řešení radonu bylo v Radotíně vyvoláváno po výměně starých oken za nová, těsná. V rámci protiradonového programu České republiky 2009 až 2019 byly do velkého množství bytů, kde se předpokládal výskyt zvýšené koncentrace radonu, umístěny indikátory. Po vyhodnocení měření z roku 2013 a 2014, během nichž byla zjištěna zvýšená nadlimitní koncentrace radonu ve 40 bytech, se v Radotíně rozhodli tyto byty vybavit řízeným větráním s rekuperací tepla.

Instalace všech vzduchotechnických jednotek proběhla v roce 2016 na chodbách domů (fungují vždy pro dva až tři byty), aby veškeré servisní práce včetně výměn filtrů mohly probíhat bez nutnosti vstupovat do bytů. Měření v roce 2017 prokázala, že i v bytech s vysokou koncentrací radonu okolo 1 000 Bq/m³ ji větrací jednotky sníží na hodnoty řádově 100 a méně Bq/m³ při intenzitě větrání, ve většině případů, okolo 1,5 h⁻¹ a méně. Podle dispozice bytů a potřeby větrat jeden až tři byty z jednoho místa byly instalovány větrací jednotky VENTBOX 400, případně VENTBOX 300, od výrobce ThermWet s.r.o.

Důležitost hygienické výměny vzduchu

Konkrétní nastavení intenzity větrání jednotlivých bytů je nutné provést s ohledem na koncentraci radonu v nich. Snižování energetické náročnosti stávajících objektů nesmí být prováděno na úkor kvality vnitřního prostředí. To v prvé řadě znamená bezpečné zajištění výměny spotřebovaného vzduchu za čerstvý, venkovní, a to s intenzitou, která odpovídá druhu užívání objektu a počtu přítomných osob. U obytných prostorů jde o hygienickou výměnu vzduchu s intenzitou větrání minimálně 0,3 h⁻¹, ale spíše až doporučených 0,5 h⁻¹.

Jak se ukazuje i na bytových domech se zvýšenou radiační zátěží vyvolanou přítomností radonu ve stavební konstrukci z doby, kdy tento faktor nebyl přísně sledován, může kvalitně řešené větrání snižovat radiační zatížení na únosnou míru. Realizace v Radotíně prokázala, že je to účinné řešení.

tags: #plynosilikátové #tvárnice #škvárobeton #informace

Oblíbené příspěvky:

• Minerální odpad na skládkách
• Význam hada napříč kulturami
• Vše o dřevěných lištách pro váš domov
• Levné a praktické řešení?
• Průvodce kamenným obkladem Gold Block