Життя людини сповнена небезпек. Причому частка тих з них, які мають природне походження, досить велика. Однак навіть від урагану, цунамі, землетруси або виверження вулкана часом набагато простіше вберегтися, ніж від невидимої небезпеки, що таїться буквально під ногами. Причому частенько ми ставимося до неї гранично халатно, керуючись дитячої логікою - чого не бачимо, того не існує. А говоримо ми в даному випадку про підземні газах.
Ці гази утворюються в товщі землі в результаті дії різних процесів. І виходять назовні з різних причин. Серед них - підвищений тиск газів під землею, ефект «Самотяга», вітер, протягом грунтових вод.
У більшості випадків потрібно захищатися від таких підземних газів, як радон, метан, вуглекислий газ, сірководень, окис вуглецю, водень. Але найнебезпечнішими з перерахованих ворогів людини вважаються перші три, тобто радон, метан і двоокис вуглецю. Причому радон цілком заслуговує на звання найбільш шкідливого і, образно кажучи, найбільш «підлого» підземного газу.
Але перш ніж зайнятися їм, варто коротко представити двох інших представників очільників. Метан утворює вибухонебезпечну суміш в повітрі при об'ємних концентраціях від 5 до 16%. Вуглекислий газ токсичний і викликає задушливе вплив. Його гранично допустимі об'ємні концентрації - 0,5% (при тривалій витримці) і 1,5% (при короткочасної витримки).
Радон - хімічно інертний радіоактивний газ, який не має ні запаху, ні кольору, ні смаку. Утворюється з радію в ланцюзі розпаду урану, що знаходиться в різних обсягах у всіх кам'яних породах і грунтах на планеті. В повітрі радон розпадається на недовговічні дочірні продукти (ізотопи). Вони випромінюють альфа-частинки з високою іонізуючої здатністю і приєднуються до містяться в повітрі порошинкам і іншим часткам. Отже, «дочки» здатні осідати в клітинах дихальних шляхів, внаслідок чого альфа-частинки ушкоджують ДНК і в кінцевому підсумку викликають рак легенів. Особливо небезпечне поєднання впливу радону і куріння. Рак легенів, викликаний радонових опроміненням, щодо смертності на шостому місці серед всіх різновидів раку. До цього варто додати, що радіонукліди радону забезпечують понад 50% сукупної дози радіації, яку в середньому отримує організм людини від природних і техногенних радіонуклідів.
У певних геологічних формаціях, які зустрічаються, наприклад, у багатьох європейських країнах, радон, що виходить із підземних вод, без проблем просочується через кам'яні породи на поверхню землі, а значить, і в будівлі.
У багатьох регіонах планети є десятки тисяч будинків з активністю цього газу, що перевищує граничний рівень. Примітно, що концентрація радону в розташованих в безпосередній близькості будинках може мати відчутні відмінності, а в одному і тому ж будинку - змінюватися в залежності від пори року та інших обставин, причому щодня і навіть щогодини. Тому для з'ясування середньорічних концентрацій радону в приміщеннях необхідні відповідні достовірні вимірювання на протязі хоча б трьох місяців.
Поза всякими сумнівами нові будинки необхідно забезпечувати захистом від шкідливих підземних газів. Причому незалежно від місця будівництва, тому що поява цієї напасті може статися будь-коли. До речі, в деяких країнах так і роблять. При цьому практика свідчить, що тільки пасивні методи захисту від радону знижують його концентрацію всередині приміщень до 50%. Слід зазначити, що радон може бути присутнім в будівлях, побудованих з будь-яких будматеріалів. Але в дерев'яних його міститься менше, ніж в цегляних і, особливо, бетонних. Це пояснюється тим, що цегла і бетон виготовляються з матеріалів мінерального походження. Взагалі, всі матеріали, що включають щебінь, здатні мати більш високий вихід радону, ніж матеріали без щебеню. Тому потенційно небезпечними в радонових щодо виправдано вважати все бетонні та залізобетонні вироби. Цікаво також, що взимку радонова небезпека посилюється, тому що грунт під будівлею не промерзають і потік радону з нього не слабшає, в той час як відсутня достатня провітрювання приміщень. Ситуація в будинках старого типу ускладнюється ще й тим, що, захищаючись від холоду, мешканці, як прийнято виражатися, заклеюють вікна. І платять, таким чином, за додаткові градуси різким зниженням природного повітрообміну і, як наслідок, підвищеним споживанням радіоактивного радону або інших небезпечних підземних газів.
На підставі вищевикладеного неважко зробити висновок, що один з найбільш ефективних методів зниження вмісту в повітрі приміщень радону і його «колег» - це хороша вентиляція. А найчастіше слід провітрювати ванні, тому що саме в цих приміщеннях зафіксовані найвищі концентрації підземних газів. Щоб радон не псував життя, треба також не допускати всіляких щілин і тріщин в конструкціях нульового циклу, запобігати надходженню радону з підвалів і цокольних поверхів в вищерозташованих приміщення, встановлювати системи для видалення радону з нижніх рівнів будівлі і, що найкраще, застосовувати спеціальні системи газової захисту.
Зрозуміло, газову небезпеку необхідно враховувати не тільки при проектуванні будівлі, але і при виборі місця під його будівництво. Існує три основних джерела можливого забруднення будівельного майданчика підземними газами, коли потрібно її попереднє екологічне обстеження:
- грунти, які раніше застосовувалися в промислових процесах;
- звалища, де за відсутності кисню утворюються метан і вуглекислий газ, які здатні проникати як у вертикальному, так і в горизонтальному напрямку;
- природний грунт з великою кількістю торфу, вугілля або річкового мулу, які сприяють утворенню метану.
Якщо врахувати існуючий недолік будівельних майданчиків, то відмовлятися від тих з них, які небезпечні в сенсі їх наявного або можливого забруднення підземними газами, далеко не завжди виправдано. Тому для усунення їх шкідливого впливу розроблені і застосовуються спеціальні системи газового захисту. Їх найважливіша функція - не допускати проникнення газу з ґрунту в приміщення будівлі. Є пасивні, вже згадані вище, і активні варіанти таких систем. Пасивні системи підвищують опір елементів і вузлів огороджувальних конструкцій будівлі диффузионному і конвективного переносу газу в приміщення. Такі системи не потребують обслуговування і постачання енергією. Активні системи знижують кількість газів, що надходять в будівлю, шляхом їх примусового відведення в атмосферу. Такі системи містять вентиляційне обладнання і тому вимагають догляду і постачання енергією під час експлуатації. Активні системи зазвичай доповнюють пасивні системи. Принципові варіанти газового захисту показані на малюнках 1 і 2.
Як ще не зазначених технічних засобів газового захисту застосовуються також газонепроникні мембрани (одночасно вони можуть служити паро- або гідроізоляцією) і газовідвідних колектори (наприклад, з їх допомогою при наявності витяжної вентиляції в грунтовому підставі статі можна створювати зони зниженого тиску). На жаль, нормативних методик вибору і розрахунку газового захисту поки немає. Тому її ефективність залежить від грамотного інженерного підходу та оптимального поєднання якісних технічних засобів.
При розробці газового захисту слід брати до уваги інтенсивність виділень газу на місці будівництва, заглиблення будівлі в грунт (чим воно більше, тим вище надходження газу в будівлю), геологічну ситуацію (якщо верхні шари геологічного розрізу складаються з порід з низькою газопроницаемостью, їх видаляти при будівництві недоцільно), рівень грунтових вод (наприклад, газ з дренажної системи треба виводити в атмосферу), призначення нижніх приміщень і їх вентиляцію (якщо в підвалі постійно працює витяжна вентиляція, то він а затягує в нього і підземний газ), розміщення та кількість отворів для пропуску інженерних комунікацій в конструкціях нульового циклу і ряд інших обставин і чинників. При цьому треба добре розуміти, що надійність газового бар'єру в першу чергу залежить від якості будівельних матеріалів, виробів та робіт.
З компаній, що випускають високоякісні газоізоляціонние матеріали, можна назвати данський «Icopal», а також російські «ТехноНІКОЛЬ» і «Полікров».
Комплексна система газового захисту компанії «Icopal» включає до свого складу вентилятори, ущільнення для труб ( «капелюхи»), куточки, матеріали для ущільнень і, звичайно, рулонні мембрани. Характерно те, що сварка цих мембран гарантує виняткову надійність швів. Газові бар'єри RAC і «Reflex Super» є і гідроізоляційними мембранами. Перший з них - це 10-шарова поліетиленова мембрана з вбудованою ізольованою алюмінієвою фольгою і армуючої сіткою (наприклад, сітка латунна). Загальна товщина такої мембрани 900 мкм. Другий - 7-шарова мембрана. Для відводу газів від нижчих шарів призначений високоміцний штампований геокомпозітний матеріал Monarflow 27. Він з пористого поліетилену високого тиску, звареного з геотекстильні фільтром.
Гідро- і газоізоляціонний рулонний матеріал «Техноеласт-Альфа» товщиною 4 мм компанія «ТехноНІКОЛЬ» виробляє шляхом двостороннього нанесення на поліефірну основу, сдублірованние з металічною фольгою, бітумно-полімерного в'яжучого, що складається з бітуму, полімерного модифікатора та наповнювача, з подальшим нанесенням на обидві боку полотна захисних шарів. Для модифікування бітуму застосовується бутадіенстірольний термоеластопластів або його модифікації.
Рулонний гідроізоляція серії «Полікров» гарантує також надійний захист будівель від проникнення в них метану і радону. Цей матеріал, наприклад, був використаний в Москві для захисту від метану будівлі РАО «Газпром» на вул. Наметкина і для захисту від радону комплексу житлових будинків на вул. Гастелло.
Що б там не було, а жити хочеться, по-перше, добре і, по-друге, довго. І чималу допомогу у виконанні настільки природних бажань здатні надати ефективні системи захисту приміщень будівель від шкідливих підземних газів.
Дмитро ЖУКОВ, канд. техн. наук, професор Російської академії природознавства