ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Transkript

1 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE TEZE K DISERTAČNÍ PRÁCI

2 České vysoké učení technické v Praze Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská Katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření Aleš Froňka Pokročilé metody radonové diagnostiky budov Doktorský studijní program: Aplikace přírodních věd Studijní obor: Jaderné inženýrství Teze disertace k získání akademického titulu "doktor", ve zkratce "Ph.D." Praha, květen 2015

3 Disertační práce byla vypracována v distanční formě doktorského studia na katedře (Dozimetrie a aplikace ionizujícího záření) Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze. Uchazeč: Jméno Aleš Froňka Pracoviště Státní ústav radiační ochrany v.v.i. Adresa Bartoškova 28, Praha 4, Školitel: jméno prof. Ing. Tomáš Čechák, CSc. Katedra Dozimetrie a aplikace ionizujícího záření Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT Břehová 7, Praha 1 Školitel-specialista: RNDr.Ladislav Moučka Pracoviště Státní ústav radiační ochrany v.v.i. Adresa Bartoškova 28, Praha 4, Oponenti: prof. RNDr. Milan Matolín, DrSc., Přírodovědecká fakulta UK V Praze, Albertov , l28 43 Praha doc. RNDr. Karol Holý, CSc., Univerzita Komenského v Bratislave, Fakulta matematiky, fyziky a informatiky, katedra jadrovej fyziky a biofyziky, Bratislava 4, Mlynská dolina - pavilón F1 Teze byly rozeslány dne:... Obhajoba disertace se koná dne... v hod. před komisí pro obhajobu disertační práce ve studijním oboru (Jaderné inženýrství) v zasedací místnosti č... Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (upravit místo konání). S disertací je možno se seznámit na děkanátě Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze, na oddělení pro vědeckou a výzkumnou činnost, Břehová 7, Praha 1. doc. Ing. Tomáš Trojek, Ph.D. předseda komise pro obhajobu disertační práce ve studijním oboru Jaderné inženýrství Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT, Břehová 7, Praha 1

4 Obsah 1 Současný stav problematiky Radonová diagnostika Cíle práce Hlavní cíle práce Metody zpracování Výsledky Kontinuální monitor OAR Aplikace proudové ionizační komory Metoda blower door v radonové diagnostice Využití infračervené termografie v radonové diagnostice Aplikace pokročilých metod radonové diagnostiky budov Aplikace metody stopovacích plynů pro účely lokalizace přísunových cest půdního vzduchu do interiéru objektu při BD testu budovy Infiltrační experiment Závěry Nejdůležitější výstupy...22 Seznam literatury

5 1 Současný stav problematiky Výsledky analýzy bytové výstavby za posledních 10 let jednoznačně ukazují na dvě zásadní oblasti, které jsou z hlediska regulace ozáření od radonu v budovách nejvýznamnější. První oblastí je výstavba nových bytů v rodinných domech, druhá oblast zahrnuje modernizaci a rekonstrukce stávajících rodinných domů. Mezi stavební úpravy s nejvýznamnějším dopadem na úroveň objemové aktivity radonu ve vnitřním ovzduší obytných místností patří zejména veškeré úpravy zaměřené na snižování energetické náročnosti budov (zateplení obvodového pláště budovy; výměna oken a vstupních dveří; zásahy do kontaktních konstrukcí budovy; změny technických systémů budov a další). Uvedené dvě oblasti výstavby jsou klíčové především z důvodu celkového počtu dotčených bytů a s tím souvisejícího počtu exponovaných osob. Dalšími skutečnostmi významnými z hlediska radiační ochrany jsou vlastnosti transportu radonu z podloží budov a jeho distribuce v jednotlivých obytných a pobytových místnostech. Důležitým činitelem, který v posledních letech významně ovlivňuje vývoj úrovně OAR v budovách, je neoptimalizované snižování energetické náročnosti budov bez ohledu na hygienické požadavky a doporučení týkajících se kvality vnitřního prostředí staveb. Systém regulace ozáření by měl reagovat zejména na požadavky Směrnice Rady EU 2010/31/EU (EC 2010/31/EU (EPBD II), 2010) na energetickou náročnost budov, které byly do našich právních předpisů transponovány zákonem č. 318/2012 Sb. o hospodaření energiemi a vyhláškou č. 78/2013 o energetické náročnosti budov. Skutečnost je taková, že v případě rekonstrukcí stávajících budov cílených na snížení jejich energetické náročnosti, dochází velmi často k výraznému zvýšení koncentrace škodlivých látek produkovaných nebo přisunovaných do vnitřního ovzduší. Jako hlavní zdraví ohrožující látky, u kterých byla zjištěna tendence ke zvýšené akumulaci ve vnitřním ovzduší budov v důsledku provedených úprav zaměřených na energetickou úspornost, jsou nejčastěji zmiňovány oxid uhelnatý a další produkty spalování, radon, azbest, formaldehyd, třída těkavých organických látek a plísně (Cautley, Viner, Lord, & Pearce, 2012). Vedlejším, neméně důležitým projevem je degradace stavebních prvků v souvislosti s růstem vlhkosti ve stavebních konstrukcích v důsledku nekvalitní aplikace zateplovacích systémů (Kehrer & Christian, 2012). K tomuto obecnému jevu dochází v případech, kdy není zajištěn dostatečný přívod čerstvého vzduchu větráním, ať už přirozeným nebo nuceným, a kdy nejsou provedeny stavební úpravy účinně eliminující produkci a přísun škodliviny do interiéru objektu. V průměru pak dochází k 2

6 3-6ti násobnému snížení násobnosti výměny vzduchu ve srovnání s původním stavem před rekonstrukcí (Aleš Froňka, 2013) a odpovídajícímu nárůstu koncentrace sledovaných škodlivin. Tyto alarmující skutečnosti byly v České republice zjištěny na základě analýzy výsledků diagnostických měření v budovách s využitím techniky stopovacích plynů. Zmíněné radonové diagnostiky byly uskutečněny v rámci plnění cílů stanovených v této studii. Uvedené problémy byly potvrzeny i v jiných zemích s podobným klimatem a s tím souvisejícími požadavky na energeticky úsporné technologie používané při výstavbě nových a modernizaci stávajících budov (Cautley et al., 2012). V několika případech použití pokročilých metod radonové diagnostiky budov byl opakovaně identifikován nový typ přísunové cesty radonu z podloží objektu pod zateplením obvodového pláště budovy do jejího interiéru (A. Froňka & Jílek, 2014; A. Froňka, 2011; Aleš Froňka, 2013). Určité typy instalací zateplovacích systémů nových budov je tak možné považovat za kritické z hlediska účinnosti protiradonových opatření. 1.1 Radonová diagnostika Obecně je radonová diagnostika definována jako sada speciálních radiometrických a neradiometrických měřících metod používaných pro identifikaci zdrojů radonu a kvalitativní a kvantitativní analýzu přísunových cest radonu do vnitřního prostředí budov. Celý přístup je založen na hodnocení budovy z hlediska funkčnosti protiradonových opatření (preventivních nebo ozdravných) a nezabývá se hodnocením úrovně ozáření osob v budově pobývajících. Z toho vyplývá i výrazně rozdílná interpretace experimentálních dat a relativní nezávislost diagnostických výstupů a hodnocení na způsobu užívání objektu. Volba jednotlivých metod a měřící techniky, včetně rozsahu a celkové doby měření je vždy závislá na účelu prováděných diagnostických měření a na typu budovy, především charakteru jejího provozu a stavebně technickém stavu. Mezi hlavní aplikace radonové diagnostiky patří Zjištění příčin nedostatečné účinnosti preventivních nebo ozdravných protiradonových opatření Získání podkladů pro efektivní návrh nápravných opatření (volba technologie, dimenzování systému a jeho instalace) Získání podkladů pro optimalizaci provozu ozdravných protiradonových opatření s aktivními prvky (nastavení výkonového stupně ventilátorů; volba cyklického režimu provozu aktivních prvků apod.) 3

7 Ověření věrohodnosti výsledků krátkodobých měření ve sporných případech (výsledky radonové diagnostiky slouží pro objektivizaci úrovně OAR ve vnitřním prostředí budov) Získání nových poznatků o transportu radonu a jeho chování ve vnitřním prostředí budov (tato aplikace má význam pro zobecnění některých charakteristických vlastností dynamiky radonu, jejíž pochopení je důležité pro správnou interpretaci měřených dat v různých časových úsecích a při různých podmínkách měření identifikace hlavních ovlivňujících faktorů) Základní principy a metody radonové diagnostiky budov byly vyvinuty v 80. letech 20. století především ve Spojených státech amerických (George, 1982; Nazaroff & Nero, 1984; Nero, Gadgil, Nazaroff, & Revzan, 1990). V podmínkách České republiky pak byly plošně aplikovány v 90. letech při první vlně realizace ozdravných opatření domů s vysokými průměrnými hodnotami radonu. Níže je uveden seznam základních metod radonové diagnostiky budov, které byly běžně používány v uvedeném období v různých zemích světa (Angell & Bridges, 1996; Gammage, Dudney, Wilson, & Saultz, 1990; George, 1998; Hubbard & Hagberg, 1997; Messing, 1995; Nero et al., 1990). Základní metody radonové diagnostiky budov Integrální a kontinuální měření OAR ve vnitřním prostředí budov Měření objemové aktivity produktů přeměny radonu ve vnitřním prostředí budov Stanovení radonového indexu stavebního pozemku stanovení OAR v půdním vzduchu a plynopropustnosti základových zemin Stanovení násobnosti výměny vzduchu Jednorázové odběry vzorků vzduchu z netěsností v kontaktních konstrukcích budovy Měření dávkového příkonu záření gama Detailní prohlídka objektu a hodnocení kvality stavebních konstrukcí Měření OAR ve vzorcích vody (v případě vlastního zdroje vody vrtaná nebo kopaná studna) Záznam údajů o způsobu užívání budovy (provoz technických systémů vytápění, větrání; doby pobytu a počtu pobývajících osob) 4

8 Záznam meteorologických dat v době měření, včetně mikroklimatických parametrů vnitřního prostředí budov Výše uvedený výčet metod není zcela kompletní, nicméně zahrnuje nejdůležitější postupy, které byly a jsou rutinně využívány pro nalezení jednotlivých zdrojů radonu a jejich kvantitativní hodnocení. Volba diagnostických postupů a vhodné přístrojové techniky je prvotním krokem kvalitní radonové diagnostiky, tím zcela zásadním je pak kvalitní zpracování a vyhodnocení experimentálních dat a jejich správná interpretace. Vzhledem k tomu, že je radonová diagnostika velmi časově náročná a nákladná činnost, docházelo v posledních letech ke snižování rozsahu použitých měřicích postupů, což se významně projevilo i na konečných výstupech jednotlivých diagnostik. Celý proces byl zjednodušen na zajištění kontinuálního monitorování OAR v interiéru budovy, odhadu výměny vzduchu analýzou nárůstových křivek, proměření úrovně záření gama z použitých stavebních materiálů a stanovení OAR v jednorázových odběrech půdního vzduchu z podloží v blízkosti budovy a z netěsností v jejích kontaktních konstrukcích. Výsledky jsou pak velmi často uváděny bez jakékoliv snahy o jejich interpretaci, případně jsou závěry velmi zjednodušené a obecné, bez hlubších souvislostí. Rozbor chybného použití fyzikálního modelu místnosti s konstantním přísunem a ventilací vzduchu je uveden ve čtvrté kapitole dizertační práce (oddíl 4.4). Dalším významným faktorem, tentokrát pozitivně ovlivňujícím úroveň radonové diagnostiky budov v posledních letech, je technologický vývoj v oblasti přístrojové a výpočetní techniky, který umožnil použití různých detekčních zařízení v terénních podmínkách při přijatelných nákladech. V podmínkách České republiky byl vývoj radonové diagnostiky výrazně ovlivněn jednak dlouhou historií radiační ochrany v oblasti přírodních zdrojů, navazující na dlouholeté zkušenosti s hodnocením ozáření pracovníků uranových dolů (Tomasek, 2012; Tomasek et al., 2001), ale také tradicí ve vývoji a výrobě detektorů ionizujícího záření. Neméně důležitým pozitivním faktorem bylo zapojení značného počtu geofyzikálních expertů při vývoji metodik stanovení radonového rizika, později indexu stavebních pozemků (Matolín & Koudelová, 2008; Matolín et al., 2001; Matěj Neznal, Neznal, Matolín, Barnet, & Mikšová, 2004). 5

9 2 Cíle práce Hlavním cílem disertační práce byl vývoj a testování pokročilých metod radonové diagnostiky budov zahrnujících různé radiometrické i neradiometrické postupy případně jejich vhodnou kombinaci. Pro tyto účely bylo použito širokého spektra měřící techniky, která využívá různých detekčních principů, doplněných o standardní postupy diagnostiky budov. Významným cílem práce byl experimentální vývoj a testování nového detekčního zařízení pro kontinuální monitorování objemové aktivity radonu navrženého a optimalizovaného pro účely kvalitativní a kvantitativní analýzy přísunu radonu z podloží budovy do jejího vnitřního prostředí. 2.1 Hlavní cíle práce Vývoj kontinuálního monitoru radonu založeného na detekčním principu proudové ionizační komory v průtokovém režimu Aplikace kontinuálního monitoru pro účely sledování transportu radonu z podloží budovy do jejího interiéru Analýza přísunových cest radonu s využitím měřící techniky blower door; studium dynamiky přísunu radonu v závislosti na uměle vytvořeném tlakovém spádu Aplikace metody stopovacích plynů pro účely lokalizace přísunových cest půdního vzduchu do interiéru objektu při blower door testu budovy Nezávislé stanovení násobnosti výměny vzduchu a přísunu radonu do vnitřního ovzduší budov; objektivizace výsledků krátkodobých integrálních měření provedených v rámci procesu zahájení užívání staveb Využití infračervené termografie pro identifikaci přísunových cest radonu 6

10 3 Metody zpracování Dizertační práce je koncipována jako soubor vědeckých článků publikovaných v impaktovaných mezinárodních časopisech, doplněný o integrující text s vysvětlením některých zásadních výstupů, které mají praktický dopad v oblasti radonové diagnostiky budov. Vývoj nových experimentálních metod radonové diagnostiky budov Vývoj nových experimentálních postupů je zaměřen především na metody umožňující identifikaci jednotlivých přísunových cest radonu s využitím simultánního měření objemové aktivity radonu v interiéru budovy, v jejím podloží a ve vybraných netěsnostech kontaktních konstrukcí stavby při definovaném tlakovém gradientu vytvořeném aplikací techniky blower door. Zvláštní pozornost je věnována studiu časové variability OAR na jednotlivých odběrových místech za běžných měřících podmínek a při uměle vytvořeném tlakovém poli ve vnitřním prostředí budovy a v jejím podloží. Pro tyto účely byl vyvinut nový kontinuální monitor radonu s rychlou odezvou umožňující sledovat dynamiku časových změn koncentrace radonu. Níže je uveden seznam diagnostických postupů cílených na identifikaci zdrojů radonu a studium transportu radonu z podloží budovy do jejího interiéru a následnou distribuci OAR ve vnitřním ovzduší: 1) Simultánní kontinuální monitorování OAR v interiéru budovy, zahrnující i neobývané prostory budov (suterény, sklepy, chodby, technické místnosti, haly, půdy, neobytná podkroví apod.) s využitím kontinuálních monitorů radonu přednostně umístěných v prostorech v přímém kontaktu s podložím 2) Měření dávkových příkonů záření gama ve vzduchu pro účely identifikace stavebních materiálů s vyšším obsahem přírodních radionuklidů 3) BD testy budovy nebo jejích jednotlivých místností využívající zvýraznění konvektivní složky přísunu radonu do vnitřního prostředí vytvořením výrazného tlakového spádu; stanovení celkové průvzdušnosti obvodového pláště budovy; měření šíření tlakového pole vytvořeného BD technikou v blízkosti objektu prokázání přímé komunikace mezi podložím a vnitřním ovzduším budovy 7

11 4) Simultánní kontinuální monitorování radonu v půdním vzduchu a v interiéru budovy při provádění BD testu; vzorkování vzduchu z odběrových sond instalovaných v blízkosti budovy nebo přímo v jejím půdorysu 5) Jednorázové odběry vzorků vzduchu z netěsností kontaktních konstrukcí identifikovaných na základě BD testů a použití infračervené zobrazovací techniky před a po provedení BD testu 6) Stanovení radonového indexu pozemku (měření OAR ve vzorcích půdního vzduchu a in-situ stanovení plynopropustnosti zemin přímým měřením) 7) Nezávislé stanovení přísunu radonu a násobnosti výměny vzduchu metodou stopovacích plynů 8) Záznam meteorologických veličin z přenosné meteostanice instalované v bezprostřední blízkosti budovy 9) Kontinuální záznam teploty a relativní vlhkosti vzduchu a koncentrace CO 2 ve vnitřním ovzduší 10) Kontinuální záznam tlakových diferencí mezi vnitřním a vnějším prostředím budovy 11) Vizuální prohlídka budovy zaměřená na kvalitu stavebních konstrukcí (stavebně technický průzkum) ovlivňujících přísun radonu a výměnu vzduchu v budově 4 Výsledky 4.1 Kontinuální monitor OAR Vývoj průtokové ionizační komory a její optimalizace pro účely kontinuálního monitorování OAR v půdním vzduchu a ve stavebních konstrukcích budov je založen na základních detekčních principech uvedených v patentu (Froňka O. et al. 2004). V odborném článku Detection properties of a measuring system for a continuous soil radon concentrations monitoring (Ales Froňka, Moučka, & Jeřábek, 2008) je detailně popsána konstrukce a detekční vlastnosti proudové ionizační komory, včetně 8

12 podrobných údajů o jednotlivých komponentách odběrové trasy pro kontinuální vzorkování půdního vzduchu. Jako detektor je použita stejnosměrná proudová ionizační komora konstrukčně navržena tak, že pracuje v kontinuálním průtokovém režimu. Průtok vzduchu citlivým objemem detektoru je zajištěn vysoce výkonným membránovým čerpadlem (dmychadlem), které je připojeno k výstupnímu ventilu komory a zajišťuje tak konstantní průtok vzduchu detektorem. Vzorkovaný vzduch vstupuje do objemu ionizační komory přes vstupní ventil, který je osazen 3D filtrem pro odstranění produktů přeměny radonu na aerosolových částicích přítomných ve vzduchu. Vzduch z komory je odváděn přes výstupní ventil, membránové čerpadlo a citlivý průtokoměr do okolního prostředí. Detailní zapojení vzorkovací trasy vždy závisí na konkrétní aplikaci kontinuálního monitoru. Nominální průtok vzduchu citlivým objemem ionizační komory je zvolen tak, aby byla zajištěna dostatečně účinná výměna vzduchu mezi komorou a jejím okolím. Výměna vzduchu v detekčním objemu ionizační komory musí probíhat tak rychle, aby podstatná část produktů přeměny radonu (zejména Po-218), nově vzniklých v detektoru při přeměně radonu, byla z objemu detektoru účinně odstraněna, aniž by se stačila sama přeměnit. Hodnota násobnosti výměny vzduchu v komoře určuje rychlost ustavení stacionárního stavu v objemu detektoru a zároveň tak určuje rychlost odezvy detektoru. Při vhodně zvoleném průtoku vzduchu objemem komory umožňuje detekční zařízení sledování rychlých změn objemové aktivity radonu (Rn-222) v okolním vzduchu. Kinetika vzniku atomů Po-218 v průtokové ionizační komoře, vyjádřená formou řídící diferenciální rovnice je detailně popsána ve třetí kapitole dizertační práce (Kontinuální monitor OAR). Výpočet vychází z analytického řešení soustavy lineárních obyčejných diferenciálních rovnic popisujících časový vývoj objemové aktivity radonu a jednotlivých krátkodobých produktů přeměny v citlivém objemu ionizační komory při konstantním přísunu radonu a konstantní ventilaci (průtoku vzduchu) detektorem. V prvním přiblížení lze považovat detekční účinnost radonu za konstantní a nezávislou na nominální hodnotě průtoku vzduchu detektorem (Ales Froňka et al., 2008; O. Froňka, Froňka, Moučka, & Knapp, 2004). 9

13 Podmínkou pro detekci samotného radonu je zajištění podmínky nerovnosti pro objemové aktivity Rn-222 a Po-218 a V (Po-218) a V (Rn-222) nebo s využitím nominální rychlosti průtoku vzduchu ionizační komorou λ(po-218) Q/V Z výše uvedených vztahů vyplývá, že pro ionizační komoru musí být zvoleno čerpadlo s takovým průtokem vzduchu, aby byla splněna podmínka pro výměnu vzduchu mezi komorou a vnějším prostředím. Q/V 0.23 min -1 Q V λ(po-218) průtok vzduchu detektorem citlivý objem detektoru přeměnová konstanta Po Aplikace proudové ionizační komory Nejvýznamnějším zdrojem radonu přisunovaného do vnitřního ovzduší budovy je ve většině případů půdní vzduch, který proniká netěsnostmi v kontaktních konstrukcích do vnitřního ovzduší budovy. Právě sledování časových změn OAR v podloží budovy a v místě netěsností kontaktních stavebních konstrukcí (technologické prostupy; styk stěna-podlaha; vodoměrné šachty; odpadní jímky apod.) je jedna z klíčových aplikací průtokové ionizační komory. Vzhledem k rychlé odezvě detektoru na změnu objemové aktivity radonu v prostředí, ze kterého je kontinuálně odebírán vzduch do citlivého objemu ionizační komory, je možné detekční zařízení účinně využít i v podmínkách uměle vytvořeného tlakového pole pomocí měřící techniky blower door (Čechák, Moučka, Jiránek, Froňka, & Thinová, 2008; A. Froňka, Jílek, Moučka, & Brabec, 2011; A. Froňka, 2011; Aleš Froňka & Moučka, 2005; Martin Neznal, Neznal, Jiránek, & Froňka, 2006). Kombinace metody blower door a kontinuálního monitorování radonu s velmi rychlou odezvou je jedním z klíčových nástrojů radonové diagnostiky umožňující rychlou lokalizaci přísunových cest radonu do vnitřního ovzduší budovy. Ukázky výsledků diagnostických měření jsou podrobně diskutovány v páté a šesté kapitole dizertační práce. V souvislosti s různými aplikacemi navrženého detekčního zařízení byly vyvinuty a v terénních podmínkách úspěšně testovány další technické 10

14 doplňky. Prvním z nich je exhalační nádoba pro účely odhadu časových změn rychlosti exhalace radonu ze zemského povrchu na základě kontinuálního záznamu objemové aktivity radonu v exhalační nádobě zapojené v uzavřené vzorkovací trase (A. Froňka & Hradecký, 2014). Dalším důležitým technickým zařízením je speciální zpožďovací jednotka vyvinutá pro účely potlačení signálu od thoronu a jeho produktů přeměny v citlivém objemu detektoru. Samotné technické řešení je založeno na aplikaci zákona radioaktivní přeměny Rn-220 při kontinuálním transportu vzorkovaného plynu odběrovou trasou. Pro tento účel byla zkonstruována zpožďovací jednotka tvořená stočeným plastovým potrubím o vnitřním průřezu a délce vypočítané pro potřebnou dobu zdržení vzduchu v potrubí delší než 10 minut (přibližně 10 poločasů přeměny 220 Rn; T 1/2 =55,6s). Zmíněná doba zdržení zajišťuje eliminaci thoronu samovolnou radioaktivní přeměnou v potrubí. Tímto experimentálním uspořádáním je thoron účinně odstraněn ze vzorkovaného vzduchu dříve než vstoupí do citlivého objemu ionizační komory. Kontinuální monitorování OAR v půdním vzduchu a ve vnější atmosféře Od roku 2009 probíhají intenzivní testy nové ionizační komory s citlivým objemem 20 litrů, která je určena pro sledování časových změn OAR ve vnější atmosféře. Na obrázku 1 je pro ilustraci uveden časový záznam OAR ve vnějším vzduchu vzorkovaném ve výšce 1m nad úrovní terénu v areálu Státního ústavu radiační ochrany, doplněný o časový záznam OAR v odběrové sondě v podloží v hloubce 40cm a časový záznam rychlosti plošné exhalace radonu z povrchu zeminy. Kontinuální záznamy byly získány s využitím výše uvedeného typu proudové ionizační komory o objemech 2 litry a 20 litrů a popsaných technických doplňků určených pro odběry vzorků vzduchu (exhalační nádoba, zpožďovací jednotka). Z grafu je dobře patrný relativně konstantní příspěvek od Rn-220 k celkovému signálu ve vzorkovaném vzduchu, který byl stanoven jako rozdílový signál sériově zapojených ionizačních komor monitorovacího systému RM3 (modrá a oranžová křivka) vzájemně oddělených zpožďovací jednotkou pro eliminaci thoronu. Srovnání časových variací OAR ve vnější atmosféře a rychlosti plošné exhalace naznačuje detekční možnosti použitých monitorovacích zařízení. Podrobné analýzy časových řad musí zohledňovat provozní režimy jednotlivých systémů (doba potřebná pro měření pozadí detektoru, doba měření vzorku apod.). 11

15 Obrázek 1 Kontinuální záznam OAR v podloží a ve vnější atmosféře, doplněný o záznam rychlosti plošné exhalace radonu ze zemského povrchu 4.3 Metoda blower door v radonové diagnostice Objemová aktivita radonu v interiéru budov není v průběhu času konstantní a vykazuje i významnou prostorovou variabilitu mezi jednotlivými místnostmi. Okamžitá hodnota OAR ve vnitřním ovzduší budovy je výsledkem tří konkurujících jevů, rychlosti přísunu radonu, násobnosti výměny vzduchu a radioaktivní přeměny radonu. Běžné hodnoty výměny vzduchu v budovách se pohybují v rozsahu 0.03 až 3.0h-1. Při těchto úrovních intenzity větrání můžeme při popisu dynamiky OAR v místnosti zanedbat proces radioaktivní přeměny radonu. Přeměnová konstanta radonu 2.1E-06s-1 reprezentuje přibližně 2.5% celkové hodnoty výměny vzduchu na úrovni 0.03h-1 (8.33E-06s-1). Rychlost přísunu radonu (Bq.h-1) a násobnost výměny vzduchu (h-1) jsou primárně řízeny tlakovým rozdílem mezi vnitřním a vnějším prostředím stavby. Tlakový rozdíl je vyvolán kombinací účinku teplotní diference mezi vnějším a vnitřním ovzduším budovy (tzv. komínovým efektem), působením větru a provozem vzduchotechnických, klimatizačních a vytápěcích systémů. Komínový efekt je v podstatě objemový tok vzduchu v důsledku hydrostatické tlakové diference způsobené rozdílnou hustotou ve dvou sloupcích vzduchu o různé hustotě (teplotě). 12

16 Modifikovaný blower door test budovy Využití měřící techniky blower door v radonové diagnostice budov pro potřeby získání kvalitativních a kvantitativních informací o infiltraci radonu z podloží budovy do jejího vnitřního ovzduší bylo popsáno v řadě publikací (Collignan, Lorkowski, & Améon, 2012; Ringer, Kaineder, Maringer, & Kindl, 2005; Ringer, 2001) a (Aleš Froňka & Moučka, 2005). Hlavním kvalitativním výsledkem BD testů je usnadnění lokalizace přísunových cest radonu zvýšením konvektivní složky přísunu radonu přes kontaktní konstrukce budovy. Stanovení průvzdušnosti těchto konstrukcí a výpočet objemového toku vzduchu z podloží stavby do interiéru budovy za přesně definovaných experimentálních podmínek je umožněno analýzou kontinuálního záznamu OAR v testované budově (místnosti) při tlakovém spádu uměle vytvořeném pomocí BD techniky. Pro přesnější a spolehlivější statistické zpracování experimentálních dat je podstatná skutečnost, že při BD testu budovy je po celou dobu měření zajištěna konstantní ventilace a konstantní přísun radonu do místnosti, tedy zásadní předpoklad modelu používaného pro analýzu nárůstových křivek OAR. Předpoklad konstantní ventilace je v praxi prakticky vždy zajištěn až na výjimečné situace, kdy je homogenní tlakové pole vytvořené pomocí BD významně ovlivněno účinky nárazu větru. Za takových podmínek je doporučeno měření odložit. Kontrola úrovně přirozeného tlakového spádu je provedena vždy před a po zahájení BD testu přímým měřením tlakové diference mezi vnitřním a vnějším prostředím. V článku Application of the advanced radon diagnosis methods in the indoor building environment (Aleš Froňka, Moučka, & Čechák, 2008) je podrobně popsán postup modifikovaného BD testu místnosti, včetně analýzy experimentálních dat. Hlavním výstupem BD testu místnosti jsou závislosti důležitých parametrů přísunu radonu a ventilace na tlakové diferenci mezi měřenou budovou (místností) a vnějším okolím. Tyto tzv. BD charakteristiky místnosti jsou kvantitativní ukazatele popisující infiltraci radonu z podloží budovy přes její kontaktní konstrukce ve srovnání s celkovou infiltrací budovy (místnosti) přes její obálku (systémovou hranici). Výsledky BD testu umožňují rozhodnout o kvalitě konstrukcí, které tvoří kontakt stavby s podložím, z hlediska její funkce ochrany proti přísunu radonu z podloží. Porovnání dvou regresních modelů pro analýzu dat radonové BD charakteristiky je uveden na Obrázku 2. 13

17 Obrázek 2 Regresní modely statistické analýzy radonové BD charakteristiky V článku jsou souhrnně uvedeny další kvantitativní parametry, které lze odvodit z výsledků BD měření. Charakteristická objemová aktivita radonu C stac při tlakovém rozdílu p=4pa je umělým konstruktem, který reprezentuje z pohledu radonové problematiky vzájemné působení dvou jevů, umělé ventilace BD Q( p) a rychlosti přísunu OAR BD Φ Rn ( p) při uměle vytvořeném podtlaku. Hodnota C stac se vypočítá z BD charakteristik extrapolovaných do oblasti nízkých tlakových diferencí. Referenční hodnota tlakového rozdílu p=4pa byla zvolena tak, aby stacionární objemová aktivita radonu BD testu přibližně odpovídala dlouhodobé průměrné OAR ve standardně užívaném objektu. Všechny výše uvedené vztahy a kvantitativní odhady platí za předpokladu, že dominantním mechanismem přísunu radonu do vnitřního ovzduší obytných místností je konvekce řízená tlakovou diferencí mezi vnitřním a vnějším prostředím budovy. V případě převažujícího difúzního mechanismu přísunu radonu do interiéru objektu bude výsledkem BD testů zvýšení výměny vzduchu odpovídající zvýšené infiltraci obálkou budovy, difúzní složka přísunu radonu však ovlivněna nebude. V této souvislosti je důležité upozornit i na další možné mechanismy přísunu radonu do budovy, především termodifúzi, transport vzduchu řízený teplotním gradientem (Minkin, 2002). Tento typ mechanismu by mohl být dominantním například při provozu podlahového vytápění, které bylo opakovaně identifikováno jako kritický prvek v kontaktních konstrukcích budov významně ovlivňující přísun radonu do objektu. Podrobně je význam jednotlivých složek přísunu radonu diskutován v publikaci (L.Minkin & A.S.Shapovalov, 2008). 14

18 Další významný kvantitativní parametr popisující kvalitu kontaktních konstrukcí z hlediska jejich funkčnosti jako bariéry proti přísunu radonu z podloží je radonový transfer faktor. Uvedená veličina charakterizuje relativní podíl množství vzduchu přisunovaného z podloží objektu vzhledem k celkové průvzdušnosti obálky budovy a je vhodná pro porovnání výsledků měření v budovách s různými stavebně technickými vlastnostmi (Martin Neznal et al., 2006). V Tabulce 1 jsou souhrnně uvedeny výsledky statistické analýzy výše uvedené radonové BD charakteristiky při použití třech různých regresních modelů společně s odhadem kvantitativního parametru C stat pro referenční hodnotu p=4pa. Z grafu na Obrázku 2 a z dat uvedených v Tabulce 1 je zcela zjevné, že pro tlakové diference v oblasti 10-50Pa (oblast typická pro BD testy) jsou výsledky použití jednotlivých regresních modelů prakticky totožné, v oblasti velmi vysokých hodnot má lineární model tendenci nadhodnocovat a v oblasti nízkých tlakových diferencí (přirozený stav) budou výsledky odhadu při použití mocninného regresního modelu naopak podhodnoceny. Při neznalosti všech mechanismů přísunu radonu do budovy a z toho vyplývající nepřesné volbě regresního modelu se chyba odhadu veličiny C stat pro referenční hodnotu p=4pa může pohybovat na úrovni 20-30%. Tabulka 1 Regresní statistické modely radonové BD charakteristiky Regresní model Rovnice Koeficient determinace Lineární Φ = Mocninný = Δ. 1.0 Kombinovaný = Δ Δ." Regresní model C stat ( p=4 Pa) Bq.m- 3 Lineární 714 Mocninný 619 Kombinovaný

19 4.4 Využití infračervené termografie v radonové diagnostice Princip tohoto nového postupu radonové diagnostiky je založen na termografickém snímání (nekontaktním stanovení teploty snímaných povrchů) vybrané netěsnosti v kontaktních konstrukcích stavby za podmínek přesně definovaného tlakového pole vytvořeného při BD testu budovy. V našem případě byla použita termovizní technika firmy FLIR (ThermaCAM P25) pro spektrální rozsah 7,5 až 13µm a s přesností měření 2% z absolutní hodnoty teploty a s možností automatického ukládání snímaného pole na paměťovou kartu (Klouda, Filgas, & Froňka, 2006). Pro účely kvantitativní analýzy přísunových cest radonu do interiéru stavby byl navržen a použit nový postup zpracování termogramů (A. Froňka, 2009). Zmíněný přístup je založen na kontinuálním snímání vybrané netěsnosti v kontaktní konstrukci pomocí infrakamery při přesně definovaném podtlaku v místnosti. Následně se provede integrace plochy termogramu vymezené přesně definovanou izotermou. Výsledkem zpracování je závislost velikosti integrované plochy (počet pixelů vymezené části snímku) na BD tlakové diferenci. Normalizované termogramy pro popsaný typ BD testu jsou pro ukázku znázorněny na Obrázku 3. Obrázek 3 Normalizované termogramy pro dva různé tlakové režimy BD testu místnosti 17Pa 15,0 C 50Pa 15,0 C AR01 14 AR01 14 SP01: 14,2 C LI01 13 SP01: 13,7 C LI ,5 C 11,5 C Výsledky kvantitativních analýz jednotlivých termogramů jsou zatíženy řadou nejistot souvisejících především se znalostí ovlivňujících faktorů a jejich změn v průběhu kontinuálního snímání povrchů kontaktních konstrukcí. Nestacionarita snímané scény při konstantní tlakové diferenci souvisí s postupným časově proměnným ochlazováním snímaných povrchů v důsledku proudění chladnějšího vzduchu z podloží budovy do vnitřního ovzduší místnosti. Změny teploty snímaných povrchů způsobené změnou tlakové diference BD experimentu jsou výrazné (viz. Obrázek 3) a nejsou 16

20 významně ovlivněny časovým vývojem snímané scény v důsledku výše pospaného jevu. Kvantifikace přísunových cest radonu by měla zahrnovat porovnání výsledků numerické integrace přesně definovaných oblastí termogramu (identifikovaná netěsnost) v závislosti na tlakovém režimu experimentu BD se standardními kvantitativními výstupy BD testu místnosti. V roce 2009 byl dokončen návrh diagnostického postupu aplikace IČ zobrazovací techniky při BD testech budov. 5 Aplikace pokročilých metod radonové diagnostiky budov Přehled hlavních výstupů, které mají širší dopad do praxe radiační ochrany v oblasti usměrňování ozáření od radonu v budovách a lze je zobecnit pro potřeby analýzy výsledků měření v dalších domech, je souhrnně uveden v publikaci Indoor and soil gas radon simultaneous measurements for the purpose of detail analysis of radon entry pathways into houses (A. Froňka, 2011). V souvislosti s radonovou diagnostikou prováděnou v novostavbě rodinného domu s vysokými hodnotami OAR ve vnitřním ovzduší, zjištěnými při krátkodobém měření pro účely stavebního řízení, byla uskutečněna sada diagnostických měření za účelem identifikace zdrojů radonu a nalezení optimálního řešení ozdravných protiradonových opatření. Součástí radonových diagnostik bylo dlouhodobé monitorování objemové aktivity radonu v podloží budovy, ve stavebních konstrukcích a ve vybraných místnostech domu, které jsou v přímém kontaktu s podložím. Současně s monitorováním OAR na určených odběrových místech uvnitř a vně budovy byly zaznamenávány klíčové meteorologické veličiny (vnitřní a vnější teplota vzduchu, relativní vlhkost vzduchu, rychlost a směr větru, atmosférický tlak, celkový úhrn srážek). Unikátní jsou především záznamy časových změn OAR ve vertikálních stavebních konstrukcích a pod tepelnou izolací obvodového pláště stavby, které umožnily lokalizovat dominantní přísunové cesty radonu. Na základě vyhodnocení diagnostických měření byl nalezen nový transportní mechanismus radonu z podloží objektu pod zateplením obvodového pláště do vnitřního ovzduší domu. V článku (A. Froňka, 2011) jsou na straně 120 a 121 podrobně popsány jednotlivé diagnostické postupy a jejich výsledky, které vedly k objevení této významné přísunové cesty radonu. Na obrázku 17 je pro ilustraci uveden časový záznam OAR ve vzduchové mezeře mezi tepelnou izolací a obvodovou stěnou domu. 17

21 Tento typ transportu (radonové mosty) se může vyskytnout zejména v případě nových budov s obvodovými stěnami z tvarovek se svisle orientovanými dutinami kladenými na sraz bez promaltování a provedením tepelné izolace soklu ukončené pod úrovní terénu. Možné způsoby eliminace radonových mostů, včetně návrhů řešení kritických stavebních detailů jsou uvedeny v práci (Jiránek & Honzíková, 2014). Obrázek 4 Časový záznam OAR pod tepelnou izolací obvodového pláště budovy V oddíle 4.4 dizertační práce byl představen a podrobně diskutován problém analýzy nárůstových křivek pro účely stanovení odhadu přísunu radonu a násobnosti výměny vzduchu v místnosti (budově). Důležitým výstupem je upozornění, že popsaná metoda analýzy nárůstů OAR poskytuje jen velmi hrubé odhady sledovaných parametrů místnosti, ve většině případů nejsou totiž dostatečně splněny podmínky použitého modelu. Především v případech nízké násobnosti výměny vzduchu jsou výstupy numerické analýzy velmi nepřesné a rozhodně je nelze použít pro hodnocení úrovně OAR v budově pro jiné ventilační podmínky. 18

22 5.1 Aplikace metody stopovacích plynů pro účely lokalizace přísunových cest půdního vzduchu do interiéru objektu při BD testu budovy Podrobně jsou výsledky prezentovány v odborném článku Radon entry rate analyses using in situ tracer gas method application (A. Froňka & Jílek, 2014). Uvedená publikace je z velké části zaměřena na vliv nových technologií snižování energetické náročnosti budov na úroveň OAR v jejich vnitřním prostředí. 5.2 Infiltrační experiment Pro účely potvrzení přítomnosti přísunové cesty radonu z podloží budovy po zateplením jejího obvodového pláště do obvodového zdiva a dále do vnitřního ovzduší domu, byl navržen a proveden unikátní infiltrační experiment s využitím metody stopovacích plynů. Podrobně je celý experiment a jeho výsledky popsán v článku (A. Froňka & Jílek, 2014), doplněný o výsledky diagnostických měření realizovaných v zájmovém objektu, novostavbě rodinného domu o jednom podlaží. Nedostatečná účinnost preventivních protiradonových opatření v budově rodinného domu byla identifikována na základě krátkodobých integrálních měření. Průměrné hodnoty OAR dosahovaly až úrovně 6 900Bq.m-3. Po aplikaci pokročilých metod radonové diagnostiky budov byl jako hlavní zdroj radonu identifkováno podloží stavby a dominantní přísunová cesta radonu pod tepelnou izolací obvodového pláště budovy. Pro demonstraci hlavních ovlivňujících faktorů jsou na Obrázku 5 znázorněny časové záznamy OAR pod tepelnou izolací obvodového pláště, teplotní diference mezi vnitřním a vnějším prostředím budovy a rychlosti nárazu větru. Na Obrázku 6 je prostřednictvím lineární regresní analýzy prezentována vzájemná asociace OAR ve vzorcích vzduchu odebíraných z obvodové stěny budovy a teplotní diference mezi vnitřním a vnějším prostředím, která je diskutována na straně

23 Obrázek 5 Časový záznam OAR pod tepelnou izolací obvodového pláště budovy, teplotní diference mezi vnitřním a vnějším ovzduším a rychlosti nárazu větru Obrázek 6 Vzájemná asociace OAR ve vzorcích vzduchu odebíraných z obvodové stěny budovy a teplotní diference mezi vnitřním a vnějším prostředím 20

24 Samotný infiltrační experiment byl navržen tak, aby jednoznačně potvrdil transportní mechanismus radonu objevený při realizaci radonových diagnostik některých nových budov. Na Obrázku 7 je schematicky znázorněn detail stavební konstrukce s kritickým prostorem pod tepelnou izolací obvodového pláště ukončené pod úrovní okolního terénu. Na obrázku je zároveň zvýrazněna jednak samotná přísunová cesta radonu, ale také uspořádání infiltračního experimentu s využitím N 2 O jako stopovacího plynu. Obrázek 7 Detail kritické stavební konstrukce a uspořádání infiltračního experimentu 21

25 6 Závěry V této kapitole jsou přehledně shrnuty nejdůležitější výstupy celé práce, které mají širší uplatnění v praxi při vyhledávání zdrojů radonu a jeho přísunových cest do vnitřního prostředí budov. Zároveň jsou zde uvedeny důležité výstupy, které lze zobecnit na jiné případy a které přinesly důležité poznatky v oblasti chování radonu v budovách, které byly následně promítnuty do návrhu nových metodik měření vydaných SÚJB (SÚJB Doporučení, 2012). Neméně důležité jsou závěry týkající se vlivu stavebních technologií snižujících energetickou náročnost budov na kvalitu vnitřního prostředí, v našem případě úroveň OAR ve vnitřním ovzduší obytných a pobytových místností. V předkládané práci byl prezentován ucelený návrh pokročilých metod radonové diagnostiky budov využívající nejmodernější přístrojové vybavení v oblasti detekce radonu, kombinované se standardními postupy diagnostiky budov. Úprava některých postupů umožnila časově efektivnější realizaci radonové diagnostiky, přičemž výsledky některých nových diagnostických metod jsou výrazně méně zatíženy vlivem meteorologických podmínek v době měření a jsou zcela nezávislé na uživatelském režimu objektu. 6.1 Nejdůležitější výstupy Návrh a konstrukce nového typu průtokové ionizační komory pracující v proudovém režimu Velmi rozsáhlá oblast výzkumných prací byla věnována vývoji nového kontinuálního monitoru optimalizovaného pro potřeby detekce přísunových cest radonu z podloží budovy do jejího vnitřního ovzduší. Úspěšně byly v terénních podmínkách testovány tři typy proudových ionizačních komor, které se od sebe liší jednak citlivým objemem detektorů (2 litry a 20 litrů), případně pracovním odporem použitého elektrometru (1GΩ a 100GΩ) a s tím souvisejícím rozdílným dynamickým rozsahem měření. Různé konfigurace jednotlivých komponent detekčního zařízení a různé zapojení vzorkovací trasy využívající technických doplňků popsaných ve třetí kapitole, umožňuje sestavení kontinuálního monitoru radonu s optimálními vlastnostmi pro různé aplikace. Ionizační komory v průtokovém režimu jsou určeny pro sledování velmi rychlých změn OAR ve vzorkovaném plynu. Nejčastěji byly použity pro detekci přísunových cest radonu do budovy, přímým měřením OAR ve vzorcích půdního vzduchu odebíraných z netěsností kontaktních konstrukcí budovy, případně přímo ze stavebních konstrukcí domu. Sledování dynamiky OAR v půdním vzduchu v odběrových sondách instalovaných v podloží v 22

26 blízkosti budovy nebo v jejím půdorysu bylo důležitým zdrojem informací pro pochopení některých transportních vlastností radonu a usnadnilo i návrh vhodného protiradonového opatření. Průtokové ionizační komory byly úspěšně testovány v náročných experimentálních podmínkách, při dlouhodobém monitorování OAR ve vzorcích vřídelního plynu v Karlových Varech nebo při měření OAR v půdním vzduchu při ražbě tunelu Radejčín. Své uplatnění detektory našly i ve speciálním detekčním zařízení sloužícím ke stanovení součinitele difúze radonu v izolačních materiálech, které bylo vyvinuto ve spolupráci s Doc.Ing.Jiránkem ze Stavební fakulty ČVUT v Praze a úspěšně prošlo evropským patentovým řízením. Nejdůležitější aplikací je použití kontinuálního monitoru radonu při BD testu budovy, kde se s výhodou využívá rychlé odezvy detektoru na změny OAR v měřeném prostoru, které jsou způsobeny výrazným tlakovým spádem vytvořeným BD měřicí technikou. Modifikovaný blower door test budovy Kombinace měřící techniky blower door a kontinuálního monitorování radonu je jedním z nejúčinnějších nástrojů radonové diagnostiky budov pro vyhledávání a kvantifikaci přísunových cest radonu do budovy. V praxi byla navržená metoda úspěšně testována a stala se součástí standardních diagnostických postupů prováděných radonovou expertní skupinou Státního ústavu radiační ochrany. Aplikace tohoto diagnostického postupu umožnila identifikaci nového transportního mechanismu radonu z podloží budovy pod zateplením jejího obvodového pláště (radonové mosty). Podrobně byla tato přísunová cesta radonu diskutována a popsána ve čtvrté a páté kapitole této práce, včetně ukázky výsledků měření demonstrujících celý diagnostický potenciál použité metody. Informace o nalezení radonových mostů byly zveřejněny v českých i zahraničních odborných článcích a zároveň byly tyto informace prezentovány na setkáních radonových expertů (A. Froňka & Moučka, 2010). Na základě těchto upozornění byly podobné případy odhaleny i v jiných evropských státech (Rakousko, Švýcarsko). Publicita tohoto problému usnadnila hledání technických řešení eliminace radonových mostů pro konkrétní stavební detaily (Jiránek & Honzíková, 2014) a zároveň zajistila dostatečnou pozornost i mezi odborníky působícími v oblasti tepelné ochrany budov. Díky tomu vznikly pravidelné odborné semináře věnované tomuto tématu, pořádané SÚJB a ČKAIT v různých krajích ČR (Aleš Froňka, 2013). 23

27 Aplikace infračervené zobrazovací techniky pro účely radonové diagnostiky budov Nový diagnostický postup, který využívá snímání netěsností kontaktních konstrukcí stavby infrakamerou při realizaci BD testu budovy, je podrobně popsán v oddíle 4.3 a v Příloze 1 dizertační práce. Použití infračervené kamery pro kvalitativní analýzu přísunových cest radonu bylo v terénních podmínkách opakovaně testováno a ověřeno. Limitujícím faktorem je požadavek na dostatečný teplotní rozdíl mezi vnitřním a vnějším prostředím budovy v době realizace testu a v případě kvantitativní analýzy i stacionarita snímaného pole a geometrie snímaných konstrukcí. Aplikace metody stopovacích plynů pro účely radonové diagnostiky budov Použití měřicí techniky stopovacích plynů pro nezávislé stanovení rychlosti přísunu radonu a násobnosti výměny vzduchu v budově je jedním z klíčových diagnostických postupů, který je standardně používán především ve sporných případech, kdy je například potřeba objektivizovat velmi rozdílné výsledky krátkodobých měření nebo pokud vzniklo podezření na ovlivnění výsledků měření velmi nízkou úrovní výměny vzduchu v budově. Právě možnost stanovení časového vývoje násobnosti výměny vzduchu je velmi důležitým nástrojem pro správnou interpretaci měřených dat OAR (A. Froňka et al., 2011). V oddíle 5.2 je představen unikátní infiltrační experiment využívající detekce stopovacího plynu pro účely identifikace přísunových cest radonu. Obecný jev vlivu stavebních úprav zaměřených na energetickou úsporu domů na celkovou úroveň OAR v jejich vnitřním ovzduší byl dobře zdokumentován a popsán. Na základě měření výměny vzduchu v nových a rekonstruovaných budovách bylo zjištěno, že průměrné násobnosti výměny vzduchu se pohybují v rozsahu od 0.05 do 0.18h-1, ve většině případů pod úrovní 0.1h-1 doporučenou jako minimální násobnost výměny vzduchu v neužívaných místnostech (ČSN , 2011). Tato zjištění jsou alarmující nejen v souvislosti s ozářením od radonu a jeho krátkodobých produktů přeměny, ale obecně se týkají zvýšené akumulace škodlivin produkovaných nebo přisunovaných do vnitřního ovzduší budov. Principiální nedostatky zmíněných úprav lze spatřovat především v aplikaci postupů a technologií snižování energetické náročnosti budov, které vyhovují požadavkům na nízkoenergetické a pasivní domy s centrálními systémy nuceného větrání, na staré rekonstruované budovy. Dalším problémem je podceňování komplexního řešení modernizace budov se zahrnutím požadavků na kvalitu vnitřního prostředí (Cautley et al., 2012; Fojtíková & 24

28 Navrátilová Rovenská, 2014). Požadavky na tepelnou ochranu budov a kvalitu jejich vnitřního prostředí musí být harmonizovány a optimalizovány. Na základě analýzy velkého souboru dat získaných při provádění radonových diagnostik rodinných domů bylo zjištěno, že velmi častým zdrojem přísunu radonu do budovy jsou neošetřené prostupy instalací v technických místnostech domů, které obvykle vykazují i výrazně odlišný teplotní režim od zbytku budovy. V oddílech (5.1) a (6.1) dizertační práce byly prezentovány možnosti detailnějšího zpracování časových řad OAR a klíčových ovlivňujících veličin s využitím jednoduchých nástrojů statistické regresní analýzy dat. Zcela zásadní je porozumění transportním mechanismům radonu a základním fyzikálním procesům, které ovlivňují jeho šíření. Velmi často se v odborných publikacích objevují metody analýzy časových řad, které využívají velmi pokročilých metod statistického zpracování dat, ale nerespektují základní fyzikální principy, které jsou předmětem výzkumu. Velmi jednoduchý regresní model uvedený v oddíle (5.1) ukazuje možnosti obecného popisu chování radonu v budovách při znalosti základních vstupních veličin a faktorů, které ovlivňují transportní mechanismy radonu. V této souvislosti je dobré zmínit, stále ne zcela uspokojivý obecný popis zákonitostí přísunu radonu do vnitřního prostředí budov. Navržené metody radonové diagnostiky budov mají potenciál přispět k lepšímu porozumění mechanismů přísunu radonu do vnitřního prostředí staveb. 25

29 Seznam literatury Angell, W. J., & Bridges, B. B. (1996). Radon Diagnostics and Mitigation in a Difficult To Mitigate School. In International Radon Symposium III, AARTS, 1996 (pp. 1 11). AARST. Cautley, D., Viner, J., Lord, M., & Pearce, M. (2012). Test Methods and Protocols for Environmental and Safety Hazards Associated With Home Energy Retrofits. Oak Ridge. Retrieved from Collignan, B., Lorkowski, C., & Améon, R. (2012). Development of a methodology to characterize radon entry in dwellings. Building and Environment, 57, doi: /j.buildenv Čechák, T., Moučka, L., Jiránek, M., Froňka, A., & Thinová, L. (2008). Investigation and remediation of houses affected by radon phenomena connected with earlier exploration of silver and uranium ore. Radiation Protection Dosimetry, 130(1), ČSN (2011). ČSN :2011 Tepelná Ochrana Budov - Část 2: Požadavky. EC 2010/31/EU (EPBD II). (2010). EUROPEAN COMMISSION COUNCIL DIRECTIVE 2010/31/EU (Energy Performance of Buildings Directive II). Fojtíková, I., & Navrátilová Rovenská, K. (2014). Influence of energy-saving measures on the radon oncentration in some kindergartens in the Czech Republic. Radiation Protection Dosimetry, 160(1-3), Froňka, A. (2011). Indoor and soil gas radon simultaneous measurements for the purpose of detail analysis of radon entry pathways into houses. Radiation Protection Dosimetry, 145, doi: /rpd/ncr052 Froňka, A. (2013). Měření radonu ve vnitřním prostředí budov. In R. Růžička (Ed.), Ochrana budov proti radonu v energetických souvislostech, SÚJB, 2013 (pp ). Stavokonzult. doi:isbn

30 Froňka, A., & Hradecký, J. (2014). Funkční vzorek: Speciální odběrové zařízení určené pro kontinuální vzorkování atmosférického vzduchu z exhalační nádoby instalované na geologickém podloží. Praha: SÚRO. Froňka, A., & Jílek, K. (2014). RADON ENTRY RATE ANALYSES USING IN SITU TRACER GAS METHOD APPLICATION. Radiation Protection Dosimetry, 160(1-3), doi: /rpd/ncu074 Froňka, A., Jílek, K., Moučka, L., & Brabec, M. (2011). Significance of independent radon entry rate and air exchange rate assessment for the purpose of radon mitigation effectiveness proper evaluation: Case studies. Radiation Protection Dosimetry, 145, doi: /rpd/ncr051 Froňka, A., & Moučka, L. (2005). Blower door method and measurement technology in radon diagnosis. International Congress Series, HLNRRA: Radiation Dose and Health Effects, 6-10 September 2004, Elsevier, B.V., 1276, Froňka, A., & Moučka, L. (2010). Analýza netěsností obvodového pláště budov v rámci realizace komplexní radonové diagnostiky staveb Analysis of air leakages in the building envelope within the framework of complex radon diagnosis application. Tepelná Ochrana Budov, 6, Froňka, A., Moučka, L., & Čechák, T. (2008). Application of the advanced radon diagnosis methods in the indoor building environment. Radiation Protection Dosimetry, 130(1), Froňka, A., Moučka, L., & Jeřábek, M. (2008). Detection properties of a measuring system for a continuous soil radon concentrations monitoring. Radiation Protection Dosimetry, 130(1), doi: /rpd/ncn103 Froňka, O., Froňka, A., Moučka, L., & Knapp, K. (2004). Device for measurement fast changes of the radon volume activity based on an ionization chamber detector. Czech Republic: Prague Industrial Property Office of the Czech Republic. 27