чем обусловлены временные вариации радона в зданиях

Приложение А (рекомендуемое). Закономерности поведения ОА и ЭРОА радона в помещениях зданий

Закономерности поведения ОА и ЭРОА радона в помещениях зданий

В основу настоящих Методических указаний положен ряд экспериментально установленных закономерностей поведения ОА и ЭРОА радона в воздухе помещений зданий. Суть этих закономерностей состоит в следующем.

А1. Содержание радона и его ДПР в помещениях с естественной вентиляцией в период, когда они закрыты, далеко не всегда возрастает и стабилизируется во времени. В закрытых помещениях, также как и в эксплуатируемых, могут наблюдаться существенные временные вариации коэффициента равновесия, ОА и ЭРОА радона, как это видно на рис. А1 и А2.

А2. Скорость поступления радона в помещения здания из грунта под ним и из ограждающих конструкций, практически, постоянна во времени, а временные вариации ОА и ЭРОА радона в помещениях обусловлены главным образом изменениями величины кратности воздухообмена и направления движения потоков воздуха внутри здания.

A3. Амплитуда временных вариаций ОА и ЭРОА радона в закрытых помещениях уменьшается по мере возрастания сопротивления воздухопроницанию ограждающих конструкций здания.

А4. В эксплуатируемых и закрытых помещениях с механической вентиляцией (группа «А») обеспечивается стабильный воздухообмен. В этих помещениях при работающей в штатном режиме вентиляции значимых суточных и сезонных вариаций ОА и ЭРОА радона не наблюдается.

А5. В эксплуатируемых помещениях с естественной вентиляцией (группа «С») наблюдаются резкие изменения кратности воздухообмена, главным образом из-за присутствия человека и его деятельности, а также вследствие изменения метеоусловий, в том числе и при смене времени суток. В этом случае характер временных вариаций ОА и ЭРОА радона, в принципе, не поддается закономерному описанию. Но при этом в отопительный период содержание радона в этих помещениях чаще бывает выше, чем в теплый период года.

А6. В закрытых помещениях с естественной вентиляцией (группа «В») изменение воздухообмена происходит постепенно во времени (плавно), и поэтому обнаруживается закономерность вариаций ОА и ЭРОА радона, в основном обусловленная заметным влиянием на кратность воздухообмена величины разности температур воздуха внутри помещения и снаружи здания, формирующей гравитационный (тепловой) напор наружного воздуха на оболочку здания. Отмеченная закономерность отчетливо проявляется лишь для помещений с повышенным содержанием радона.

А7. В закрытых помещениях с естественной вентиляцией (группа «В») устойчивый воздухообмен возникает только во время отопительного периода при условии, что температура наружного воздуха не превышает +4°С [8], т.е. заметно ниже температуры воздуха в помещении. Кроме этого, устойчивый воздухообмен формируется в помещениях зданий, этажность которых не менее двух этажей. С увеличением разности температур воздуха в этих помещениях наблюдается увеличение кратности воздухообмена и, соответственно, закономерное снижение значений коэффициента равновесия, ОА и ЭРОА радона (рис. А1). В теплый период года, когда разность температур незначительна, в этих помещениях наблюдаются повышенные содержания радона, а также увеличение амплитуды его временных вариаций из-за возрастающего в этот период нерегулярного влияния ветра и инсоляции на воздухообмен в зданиях.

А8. В закрытых и эксплуатируемых помещениях (группы «В» и «С») с низким содержанием радона суточные и сезонные вариации ОА и ЭРОА радона сглаживаются по мере снижения их среднегодовых значений.

А9. Значения коэффициента равновесия и кратности воздухообмена в помещениях не связаны однозначно, т.к. помимо воздухообмена коэффициент равновесия также существенно зависит от кратности осаждения ДПР радона на поверхностях в помещении. Поэтому значения коэффициента равновесия, оцененные в случайные моменты времени по результатам одновременного измерения ОА и ЭРОА радона, также отличаются значительными временными вариациями, как это видно на рис. А2.

В этой связи представительность и достоверность рекомендуемого в настоящих Методических указаниях значения коэффициента равновесия и его неопределенности для помещений групп «В» и «С» будет заведомо выше оцененного по результатам измерений в случайный момент времени.

Условно содержание радона в помещении считается низким, если величина среднегодовой ЭРОА или ОА радона ниже среднемировых значений. В ином случае содержание радона в помещении считается повышенным.

Закрытое помещение (группа «В») в здании офисного типа [4]

Эксплуатируемое помещение (группа «С») в частном односемейном жилом доме [6]

Эксплуатируемое помещение (группа «С») в производственно-офисном здании

Эксплуатируемое помещение (группа «С») в производственном здании (производственный процесс сопровождается выделением радона при очистке воды)

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас или получите полный доступ к системе ГАРАНТ на 3 дня бесплатно!

Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.

Источник

Закономерности поведения радоновой радиоактивности в помещениях зданий и принцип контроля

Установлено, что вариации радона в помещениях сдаваемых в эксплуатацию зданий в основном обусловлены температурным влиянием. Показан принцип и структура формулы для оценки с заданной точностью среднегодовой ЭРОА радона в помещениях этих зданий с учетом температурного влияния.

Established that the variation of indoor radon in buildings put into operation mainly due to the influence of temperature. Submission of the principle and structure of the formula for estimating a given accuracy average annual indoor radon EEC these buildings, taking into account the temperature influence.

Изотопы радона образуются в результате естественного распада радионуклидов в цепочках радиоактивных семейств U-238 и Th-232, естественным образом неравномерно распределенных в земной коре. Благодаря уникальным для своих семейств свойствам инертного газа, а также способности выделяться из твердой кристаллической структуры вещества в поровое пространство, изотопы радона обладают возможностью мигрировать в земной коре и пористых строительных материалах. В результа

1 Эквивалентная эффективная доза характеризует потенциальный ущерб или меру воздействия на организм человека ионизирующей радиации с учетом природы и вида радиоактивного излучения

те некоторая их часть оказывается внутри зданий. Поскольку период полураспада Яп-222 (3. 82 суток) существенно больше, чем у изотопа Яп-220 (56 сек), концентрация атомов Яп-222 в воздухе помещений всегда несопоставимо выше. Поэтому в помещениях зданий основное внимание обычно отводится радиоактивности, связанной с изотопом Яп-222 (далее радон) и его короткоживущими ДПР.

Рис.1. Характерные результаты непрерывных измерений ЭРОА радона и температуры воздуха в помещениях нежилых зданий (4)

Напомним, что опасность для человека представляет не сам газообразный радон, а его ДПР, которые обладают свойствами металлов и поэтому способны осаждаться и накапливаться в органах дыхания. ДПР радона образуют при альфа-распаде значительную концентрацию так называемой «скрытой энергии», величина которой пропорциональна дозе облучения или объемной активности смеси ДПР во вдыхаемом воздухе. Поскольку все короткоживущие ДПР (Ро-218, РЬ-214, Б1-214 и Ро-214) имеют значительно меньший, чем у радона период полураспада (меньше 30 мин), их цепочка стремится к состоянию радиоактивного равновесия2 с радоном. Однако в помещениях из-за естественного стока ДПР из воздуха в результате их осаждения на поверхностях, а также воздухообмена, состояние радиоактивного равновесия никогда не достигается (за исключением Б1-214 с Ро-214, т.к. период полураспада последнего составляет всего лишь 164 мкс). Поэтому в воздухе любого помещения смесь ДПР постоянно находится в динамичном неравновесном состоянии. Усредненную с определенными весовыми коэффициентами активность такой неравновесной смеси ДПР в воздухе принято выражать в виде эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона (1), которая по определению создает такую же концентрацию скрытой энергии, как гипотетическая равновесная смесь.

Величина сдвига радиоактивного равновесия между радоном и смесью его ДПР количественно характеризуется значением коэффициента равновесия F = ЭРОА/ОА, которое в помещениях примерно изменяется от 0. 2 до 0. 7 (4), при среднем значении 0. 4 (1).

Баланс радона в помещении описывается при стационарном состоянии известным соотношением (2) ОА = j + ОАнаруж,

Наблюдаемые временные вариации ОА и ЭРОА радона в помещениях (Рис.1) являются следствием суперпозиции изменения каждого из трех параметров в правой

ядер всех его атомов за 1 сек или величина произведения количества его атомов на постоянную распада этого радионуклида

части соотношения (2). Оценим степень влияния каждого из этих параметров на вариации ОА радона в помещении.

Вариации радона в наружном воздухе. В наружном воздухе на высоте от 1 до 100 м над материковой частью суши ОА радона составляет в среднем около 8 Бк/м3 при наиболее вероятном диапазоне значений от 5 до 20 Бк/м3. Сравнение этих значений с нормативным (3), приближенно пересчитанным из единиц ЭРОА (100 Бк/м3) в единицы ОА (200 Бк/м3), указывает, что относительно небольшое содержание радона в наружном воздухе незначительно влияет на вариации ОА радона в помещении на уровне норматива.

Вариации скорости поступления радона в помещение. Поступление радона в помещение в основном обусловлено его выделением из грунта под зданием, а также ограждающих конструкций самого здания, если материалы конструкций включают неорганические компоненты земляного происхождения.

Результаты недавно проведенных исследований закономерности выделения радона из грунта под зданиями показали (4,8), что амплитуда временных вариаций плотности потока радона с поверхности подвальных полов, сложенных из осадочных мелкодисперсных грунтов в состоянии стабильной низкой влажности, существенно ниже амплитуды наблюдаемых вариаций ОА и ЭРОА радона в помещениях зданий. Поэтому с учетом практически постоянной интенсивности диффузионного выделения радона ограждающими конструкциями, колебания скорости поступления радона внутрь здания из его материалов и грунта также не могут оказывать значимого влияния на вариации радона в помещениях.

Вариации кратности воздухообмена в помещениях. Сравнительный анализ амплитуды временных флуктуаций входящих в соотношение (2) параметров свидетельствует о том, что вариации радона в воздухе помещений обусловлены только изменениями величины кратности воздухообмена и направления движения потоков воздуха внутри здания. Экспериментально установлено (4), что характер вариаций ОА радона (и тем более ЭРОА) в эксплуатируемых помещениях жилых зданий в принципе не поддается закономерному описанию, т.к. в этом случае наибольшее воздействие на формирование воздухообменного процесса оказывает повседневная деятельность человека, как правило, периодически, но не регулярно и не в равной степени, влияющего на воздушно-тепловое состояние помещений в своем жилище. В тоже время в помещениях нежилых зданий, характеризующихся более стабильным воздушно-тепловым состоянием, обнаруживается явно выраженная обратная связь между суточными трендами ЭРОА радона и величиной разности температуры воздуха внутри помещения и снаружи здания (Рис.1).

В этой связи поведение радона наиболее детально изучалось в редко посещаемых помещениях нежилых зданий, воздухообменный режим которых в наибольшей степени соответствует состоянию помещений в незаселенном доме после окончания строительства, т.е. условиям проведения производственного контроля при приемке зданий в эксплуатацию. Детальные исследования выполнялись в специально отобранных десяти помещениях разного типа в нежилых зданиях Московского региона (4). В основном помещения располагались в подвалах или на первых этажах зданий. Четыре из них эксплуатировались без ограничений (действующие помещения), а в другие шесть помещений люди не допускались (закрытые помещения). В течение одного года (с 2009 по 2010) в каждом помещении был произведен непрерывный мониторинг ЭРОА радона и температуры воздуха с периодом регистрации 3 часа. Наиболее характерные результаты мониторинга показаны на Рис.1. Проведение подобного долгосрочного мо

ниторинга стало возможным благодаря новому (Рис.2) аэрозольному альфа-радиометру радона «АльфаАЭРО» (более подробная информация о приборе на сайте разработчика «НТЦ АМПЛИТУДА»). Рис. 2. Радиометр «АльфаАЭРО»

Статистический анализ временных рядов ЭРОА и температуры в экспериментальных помещениях, а также метеорологических параметров воздушной среды снаружи зданий, подтвердил существование мощной корреляционной связи обратного действия между ЭРОА радона и величиной разности температуры внутри помещения и снаружи здания (коэффициент корреляции по годовой выборке, примерно, «- 0. 7») (4). При этом оказалось, что состояние помещения (действующее или закрытое) не имеет определяющего значения. Нарушение отмеченной закономерности наблюдалось из десяти лишь в одном помещении №83 (Рис.1), что, очевидно, было связано с нестабильностью его воздушно-теплового состояния, вызванного ярко выраженными, нехарактерными для других помещений, колебаниями температуры воздуха.

Таким образом, характер вариаций ЭРОА радона в помещениях, зависящий в основном от интенсивности воздухообмена, в решающей мере определяется величиной разности температуры воздуха внутри помещения и снаружи здания, но только при определенных условиях, обеспечивающих стабильность воздухообменного режима помещения. Причем изоляция помещения от присутствия человека не является достаточным требованием для обеспечения этих условий.

В работе (4) предложен набор из пяти критериев, характеризующих условия стабильности воздухообменного режима помещения на основе количественного анализа характера флуктуаций ЭРОА радона и температуры воздуха. В итоге по результатам проверки соответствия требованиям каждого из пяти критериев были отобраны 4 помещения из 10 экспериментальных, причем одно из них эксплуатируемое без ограничений (Рис.1). В этих четырех помещениях в течение всего периода проведения исследования наблюдалось стабильное воздушно-тепловое состояние, вследствие чего поддерживался устойчивый воздухообменный режим. Поэтому экспериментальная ин

В этом помещении мониторинг был досрочно остановлен из-за значимого влияния деятельности служебного персонала на естественный воздухообменный режим

формация по этим четырем помещениям составила основу для вывода количественных закономерностей и обобщений с целью оценки с заданной точностью среднегодовой ЭРОА радона в помещениях новых зданий перед их вводом в эксплуатацию.

Значения коэффициентов к1=0. 1 и к2=1 определены на основе экспериментальных данных по четырем отобранным помещениям. На примере усовершенствованного варианта структуры формулы (3) напомним суть принципа учета температурного влияния, распространяющегося только на удовлетворяющие критериям отбора помещения.

Связь между величинами ЭРОАызм и ЭРОА учитывается с помощью коэффициента, зависящего от степени отклонения текущей, т.е. соответствующей времени проведения измерений, разности температуры внутреннего и наружного воздуха от ее среднегодовой величины. Осуществляется это с помощью входящего в (3) регионального климатического коэффициента к1, а также температурного коэффициента К, зависимость которого от безразмерной разности температуры в показана на Рис.3 сплошной линией.

Из формулы (3) и Рис.3 можно видеть, что при в = 0, т.е. равенстве текущей и среднегодовой разностей температуры (или в гипотетическом случае, когда температуры внутреннего и наружного воздуха в течение всего года постоянны), результаты краткосрочного измерения ЭРОА радона равны его среднегодовому значению. С увеличением абсолютного значения | в | неопределенность оценки ЭРОА возрастает, что соответствует условиям выполнения измерений в жаркие или морозные дни. Неопределенность такой оценки обусловлена разнообразием характеристик помещений и их

Дополнительная возможность снижения неопределенности оценки ЭРОА заключается в увеличении продолжительности измерения величины ЭРОАызм, а также температуры внутреннего и наружного воздуха.

Рис.3. Зависимость коэффициента К от безразмерной разности температуры в (7)

На основе накопленного массива экспериментальных данных по четырем удовлетворяющим критериям отбора помещениям выполнена оценка неопределенности расчета по формуле (3) среднегодовой ЭРОА радона 5, отн.ед., в зависимости от продолжительности измерения с учетом температурного влияния (Рис.4), а также без учета температуры (в этом случае к1 =0 и к2 =0).

Сопоставление точности расчетной оценки среднегодовой ЭРОА радона по результатам краткосрочных измерений на Рис.4 демонстрирует целесообразность учета температурного влияния при проведении радонового контроля зданий перед их вводом в эксплуатацию. Учет температуры без каких-либо существенных дополнительных затрат значительно повышает достоверность оценки среднегодового значения ЭРОА радона в помещениях, либо при той же точности позволяет радикально сократить продолжительность измерения, максимально оптимизируя процедуру радонового контроля зданий.

Результаты работы могут составить основу для разработки методики по радиационному обследованию зданий. Однако представленный в работе (4) набор критериев, а также значения коэффициентов в формуле (3) получены на весьма ограниченном экспериментальном материале. Поэтому необходимо провести дополнительные исследования в разного рода помещениях, находящихся в зданиях иного типа, а также расположенных в других климатических зонах на территории РФ.

Рис.4. Неопределенность расчетной оценки среднегодовой ЭРОА радона в помещении, удовлетворяющем критериям отбора, в зависимости от продолжительности измерения с учетом температурного влияния (толстая линия) и без учета температуры (тонкая линия) (4) Список литературы

2. Крисюк Э.М. Радиационный фон помещений. М., Энергоатомиздат, 1989. 118 с.

3. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). СанПиН 2. 6. 1. 2523-09. М., Минздрав России, 2009.

4. Пополнение и анализ результатов экспериментальных исследований корреляции вариаций ЭРОА радона в помещениях с параметрами внешней среды. Отчет о НИР ООО «НТЦ АМПЛИТУДА». Москва, Зеленоград, 2010. 88 с.

5. Цапалов А.А. Оценка среднегодового уровня ЭРОА радона в помещениях на основе результатов краткосрочных измерений радиометром «АльфаАЭРО» // АНРИ. 2008. № 3, С.49-58.

6. Цапалов А.А. Системное исследование динамики ЭРОА радона в помещениях и принципы контроля // АНРИ. 2010. № 2, С.2-14.

7. Цапалов А.А., Ермилов А.П., Гулабянц Л.А., Губин А.Т., Кувшинников С.И. Принцип оценки среднегодовой ЭРОА радона в зданиях по результатам краткосрочных измерений //Радиационная гигиена. 2010. T.3. № 3, С.23-27.

8. Цапалов А.А., Кувшинников С.И. Зависимость объемной активности радона в помещениях от разности внутренней и наружной температур воздуха // АНРИ. 2008. № 2, С.37-43. Literature:

2. Krisyuk E.M. Radiacionnyi fon pomeschenii. M., Energoatomizdat, 1989. 118 s.

3. Normy radiacionnoi bezopasnosti (NRB-99/2009). SanPiN 2. 6. 1. 2523-09. M., Minzdrav Ros-sii, 2009.

4. Popolnenie i analiz rezul’tatov eksperimental’nyh issledovanii korrelyacii variacii егоA rado-na v pomescheniyah s parametrami vneshnei sredy. Otchet o NIR OOO «NTC AMPLITUDA». Moskva, Zelenograd, 2010. 88 s.

5. Capalov A.A. Ocenka srednegodovogo urovnya егоA radona v pomescheniyah na osnove rezul’tatov kratkosrochnyh izmerenii radiometrom «Al’faAего» // ANRI. 2008. № 3, S.49-58.

6. Capalov A.A. Sistemnoe issledovanie dinamiki егоA radona v pomescheniyah i principy kontrolya // ANRI. 2010. № 2, S.2-14.

7. Capalov A.A., Ermilov A.P., Gulabyanc L.A., Gubin A.T., Kuvshinnikov S.I. Princip ocenki srednegodovoi егоA radona v zdaniyah po rezul’tatam kratkosrochnyh izmerenii //Radiacionnaya gigiena. 2010. T.3. № 3, S.23-27.

8. Capalov A.A., Kuvshinnikov S.I. Zavisimost’ ob’emnoi aktivnosti radona v pomesche-niyah ot raznosti vnutrennei i narujnoi temperatur vozduha // ANRI. 2008. № 2, S.37-43.

Keywords: radon, radon EEC, radon concentration, radon variation, equilibrium factor, air exchange, air exchange mode, the air-thermal condition in room, the temperature influence

Источник

Оценка среднегодового уровня ЭРОА радона в помещениях на основе результатов краткосрочных измерений радиометром “АльфаАЭРО”

Оценка среднегодового уровня ЭРОА радона в помещениях

на основе результатов краткосрочных измерений

Опубликовано в “АНРИ” №3(54), 2008, с. 49-58.

( Амплитуда», г. Зеленоград, *****@***ru),

Действующие уже более 10 лет методические указания по проведению радиационно-гигиенического обследования зданий [1] все это время подвергаются критике из-за отсутствия обоснования принятых значений “коэффициента вариации”. Значения этого параметра используются в качестве коэффициентов запаса для расчетной оценки верхней границы среднегодовой эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона и, согласно методике, зависят от времени года (“теплый” или “холодный” сезон) и продолжительности измерения в закрытых помещениях. Здесь и далее “закрытым” считается помещение без людей, окна и двери которого были постоянно закрыты в течение не менее 24 ч перед измерениями и во время измерений.

Неизвестность происхождения значений коэффициента вариации не позволяет получать достоверные и воспроизводимые результаты расчетных оценок среднегодового уровня ЭРОА для одних и тех же помещений (табл.2). Кроме того, оценивая среднегодовой уровень ЭРОА по измеренному значению объемной активности (ОА) радона

,

согласно [1], предлагается принимать значение коэффициента равновесия равным 0,5, что, примерно, соответствует средней величине для закрытых помещений. При этом в расчетах не учитывается дополнительная и, как будет показано ниже, довольно значимая погрешность, связанная с неопределенностью такого усреднения.

Недостатки [1] проявляются не только в пренебрежении дополнительными погрешностями или в необоснованности выбора значений коэффициента вариации, но и при оценке основной погрешности инструментального измерения ЭРОА (или ОА) радона. Значение этой погрешности устанавливается в [1] в качестве максимально допустимой по свидетельству о поверке средства измерения. Возникает вопрос – зачем измерять ЭРОА радона на уровне 10 и 100 Бк/м3 с одинаковой точностью? Такой подход не позволяет оптимизировать процедуру измерения с целью сокращения времени инструментального контроля.

Несмотря на указанные недостатки, столь долгая “живучесть” методических указаний [1] объясняется отсутствием альтернативных методов оценки среднегодовой ЭРОА радона, способных обеспечить оперативность производственного контроля с высоким качеством результатов. Отсрочка решения назревшего вопроса (как и в методах оценки радоноопасности территорий [2,3]) приводит к снижению требований по аппаратурному и метрологическому обеспечению радонового контроля [4], профессионализма служащих лабораторий (воспроизвести результат проблематично), создавая лишь видимость какого-то контроля [5,6].

Для выхода из сложившейся ситуации необходимо:

1. Проведение долгосрочных наблюдений за поведением радона и его ДПР в закрытых помещениях различного типа в течение года и более.

2. Выявление основных факторов, определяющих содержание радона и его ДПР в закрытых помещениях, а также установление их количественной связи (в виде значений поправочного коэффициента).

3. Проведение статистической обработки экспериментальной информации для оценки неопределенности расчета среднегодовых значений ОА и ЭРОА радона с учетом поправочного коэффициента по результатам краткосрочных и долгосрочных измерений в зависимости от их продолжительности.

4. Усовершенствование методики оценки среднегодового уровня ЭРОА радона на основе применения полученных значений поправочного коэффициента при краткосрочных измерениях в закрытых помещениях.

5. Адаптировать имеющиеся или разработать новые средства измерения для реализации усовершенствованной методики.

Выполненное нами исследование [7], продолжавшееся более года, показало, что в закрытых помещениях вариации радона в основном обусловлены изменением температуры воздуха внутри помещения и снаружи здания. Инсоляция, направление и сила ветра, также как и работа систем принудительной вентиляции в жилых зданиях, в гораздо меньшей степени влияют на содержание радона, поскольку носят эпизодический характер. Причиной дополнительных вариаций радона в помещении также может служить изменение интенсивности выделения радона из грунтового основания здания в его подземную часть. Однако, нам неизвестны исследования, экспериментально подтверждающие значимость данного фактора при одновременном контроле естественного воздухообмена и условии исправной работы подземных коммуникационных систем здания. Более того, по результатам продолжительных измерений в подвальном помещении одного из обследованных зданий нами установлено [7], что интенсивность выделения радона из его грунтового основания изменялась не более чем на 20 % от среднегодового значения, и не оказывала заметного влияния на вариации радона в закрытом подвальном помещении (при этом в течение года наблюдалось более чем 10-и кратное изменение ОА радона в воздухе).

На основе полученной количественной оценки закономерности формирования концентраций радона в закрытых помещениях в работе [7] приводится формула для расчета его среднегодового содержания по результатам краткосрочных (продолжительностью не более 1 часа) измерений ОА радона и разности температур воздуха

,

где – измеренное и среднегодовое значение ОА радона в закрытом помещении, соответственно, Бк/м3;

– функция температурного поправочного коэффициента для расчета среднегодовой ОА радона (рис.1);

, – измеренная и среднегодовая температуры воздуха внутри помещения, оС;

, – измеренная и среднегодовая температуры воздуха снаружи здания в тени, оС.

Функция поправочного коэффициента на рис.1 немного отличается от представленной в [7], так как в качестве среднегодового значения ОА радона в расчетах следует использовать не среднее арифметическое массива значений, а их среднее геометрическое, поскольку закон распределения зарегистрированных значений ОА радона отличен от “нормального”. При этом полученные для закрытых помещений погрешности оценок контрольных параметров сохраняются на том же уровне.

Для расчета среднегодового значения ЭРОА радона в закрытых помещениях по результатам краткосрочных измерений, используя подстановку в (2) соотношения (1) получаем

,

где – среднегодовое и измеренное значение ЭРОА радона в закрытом помещении, Бк/м3;

– среднегодовое и измеренное значение коэффициента равновесия в закрытом помещении.

Из (3) и (4) следует, что неопределенность оценки среднегодового значения ЭРОА радона возрастает по сравнению со среднегодовой ОА из-за появления новых сомножителей и зависит от типа измеряемой величины. Для расчета дополнительной составляющей неопределенности установим для закрытых помещений вероятный диапазон значений , а также способ и точность измерения важных для расчета параметров.

Напомним, что математическая модель поведения радона в помещении была представлена и экспериментально обоснована в работе [7], поэтому для решения поставленной задачи формализуем поведение короткоживущих ДПР радона в воздухе закрытого помещения. Выше уже отмечалось, что вариации радона в закрытом помещении вызваны изменением температуры воздуха внутри или снаружи здания. За счет разницы этих температур создается перепад давления, образующий тепловой напор и инфильтрацию воздуха через ограждающие конструкции здания [8]. При этом нагретая в помещении часть воздуха, и поэтому обладающая меньшим объемным весом, в результате гравитации вытесняется вверх (по вентиляционному каналу, лестничному пролету между этажами, через потолочные перекрытия и т. п.), побуждая естественный воздухообмен со среднегодовой интенсивностью согласно проектному расчету [9]. Поскольку временные колебания температуры в закрытом помещении незначительны, изменение воздухообмена обусловлено ходом температуры наружного воздуха, темп которого в основном не превышает 2 оС/час [10]. Относительно плавный температурный ход способен изменить кратность воздухообмена, а, следовательно, и содержание радона в закрытом помещении (при постоянной скорости поступления радона), не более чем на 10 % в течение часа [7 (рис.8)]. Поэтому в рамках рассматриваемой модели, когда эффективный период полураспада смеси ДПР радона составляет, примерно, 30-40 мин, можно считать, что при типично изменяющейся кратности воздухообмена (или ОА радона) в закрытом помещении при любых прочих условиях связанные с ДПР радона процессы протекают в стационарном режиме.

Присутствие каждого из короткоживущих ДПР радона в воздухе помещения обусловлено, с одной стороны, накоплением из-за естественного распада предшественников, а с другой стороны, удалением в результате процессов: воздухообмена, естественного распада, осаждения на поверхностях в помещении. Предполагая, что в помещение из наружного воздуха попадает пренебрежимо малое количество ДПР радона (что вполне оправдано, если ЭРОА радона в помещении не менее 20 Бк/м3), уравнения баланса их активности принимают вид

,

где – объемные активности в воздухе (Бк/м3) и постоянные распада (чPo, 214Pb, 214Bi, соответственно;

– кратность воздухообмена в закрытом помещении, ч-1.

– кратности осаждения 218Po, 214Pb, 214Bi, соответственно, на поверхностях в помещении, ч-1.

Решение системы уравнений (5) имеет вид

,

, .

Для закрытых помещений (

Источник