LE CAUSE DELLE INFILTRAZIONI DEL GAS RADON E LE TECNICHE DI MITIGAZIONE NEGLI EDIFICI. PAROLA ALL’ESPERTO

Il radon (Rn) è un gas radioattivo che non ha colore, odore o sapore, che può essere trovato nel suolo a causa del decadimento radioattivo di elementi naturalmente presenti come l’uranio e il radio. L’Rn è la più grande fonte naturale di radiazioni ionizzanti e l’esposizione della popolazione ad alti livelli di Rn per periodi prolungati può diventare un problema di salute pubblica. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, l’Rn è la seconda causa di cancro ai polmoni dopo il fumo di sigaretta. L’Rn può essere presente anche nei materiali da costruzione e nell’acqua, anche se a concentrazioni molto più basse. L’Rn può entrare e accumularsi negli edifici causando il cancro ai polmoni quando le persone sono esposte ad alti livelli di Rn per periodi prolungati.

Tuttavia, gran parte della popolazione ignora questo e i modi per prevenirlo. È quindi importante aumentare la consapevolezza del problema diffondendo le conoscenze, in particolare sulle soluzioni più appropriate per prevenire e mitigare l’Rn negli edifici, che è l’obiettivo principale di questo lavoro. I metodi più comuni per prevenire o mitigare l’infiltrazione di Rn negli edifici utilizzano barriere di protezione e la ventilazione. Il problema dell’Rn è stato oggetto di molte ricerche, studi e interventi in tutto il mondo. Esistono pubblicazioni dedicate a diversi sistemi di mitigazione, come le barriere antiradon, la ventilazione a pavimento, la ventilazione naturale della casa e i sistemi identificati con i pozzetti sia passivi che attivi. La letteratura scientifica contiene anche studi di ricerca sui materiali da costruzione utilizzati negli edifici in cui l’esposizione alle radiazioni ionizzanti non è trascurabile. Il problema Rn esiste da sempre e probabilmente non potrà mai essere completamente risolto. Tuttavia, le campagne di sensibilizzazione della popolazione in generale, l’educazione nelle scuole e lo sviluppo di corsi specializzati per i professionisti dell’edilizia, le imprese, le istituzioni pubbliche e comunali, aumentano la consapevolezza del problema e aiutano a promuovere programmi per prevenire e mitigare le emissioni di Rn negli edifici. Il Decreto Legislativo 101/2020 e le successive modificazioni, hanno istituito la figura dell’Esperto in interventi di risanamento del gas radon, trattasi di un tecnico iscritto all’albo professionale con competenza nella progettazione edilizia, che a seguito di un corso specifico di 60 ore può intervenire negli edifici con alte concentrazioni di gas radon, per ridurre il rischio. La normativa vigente prevede che le concentrazioni massime negli edifici esistenti non debba superare i 300 Bq/mc, nelel nuove costruzioni dal 1.1.2025 la concentrazione è di 200 Bq/mc, anche se l’Organizzazione Mondiale della Sanità suggerisce di non superare i 100 Bq/mc all’interno degli ambienti chiusi, infatti ogni 100 Bq in più oltre i 100 aumentano il rischio di contrarre il tumore del polmone del 16%. La concentrazione di Rn indoor può variare a seconda di molti fattori, tra cui il tipo di suolo è il principale fattore trainante. Anche le condizioni climatiche (ad esempio, le differenze di temperatura annuali, la velocità e la direzione del vento) possono essere molto rilevanti, in quanto inducono cambiamenti nella concentrazione di Rn nello stesso edificio, così come le caratteristiche dell’edificio data l’esposizione all’Rn.

La concentrazione di Rn è solitamente più elevata negli spazi situati in prossimità del suolo, nei piani terra e negli scantinati e semi-interrati generalmente adibiti a cantine, locali di servizio, magazzini e garage, cioè spazi non abitabili e poco occupati. Maggiore è la superficie dell’involucro a contatto con il suolo, maggiore è il rischio di infiltrazione di Rn. Quando c’è uno spazio tra l’edificio e il terreno, il rischio è minore, come nel caso di edifici con vespaio. In termini di materiali da costruzione, gli scenari peggiori includono pareti costituite da pietrame oppure locali scavati nella roccia, prive di barriere antiradon. Inoltre, la presenza di umidità sulle pareti può accelerare il processo di invecchiamento dei materiali, portando ad anomalie, come fessurazioni, crepe e, quindi, situazioni che favoriscono le infiltrazioni di Rn negli edifici. I pavimenti in legno, o i loro derivati, sono solitamente sostenuti da travi dello stesso materiale. Le giunzioni tra le assi o le assi di legno sono i punti più critici per il passaggio di Rn dallo spazio inferiore a quello superiore. Quando le pavimentazioni sono realizzati in pietra (granito, calcare o altro) o in elementi ceramici, che generalmente formano archi con diverse configurazioni (es. volte), offrono una maggiore resistenza all’infiltrazione di Rn dal piano inferiore, ma devono essere considerate anche le emissioni di esalazione di Rn dai materiali stessi (es. granito). Infine, nelle costruzioni più recenti, la soluzione di pavimentazione più comune è costituita da solette piene o alleggerite in cemento armato, oppure da solai alleggeriti con elementi prefabbricati (es. travetti e volte). Con queste soluzioni, la permeabilità per l’infiltrazione di Rn è ridotta. Va notato che, in questi casi, i punti più critici sono le giunzioni risultanti dall’innesto della soletta con le varie tubazioni, le aperture e il livello di fessurazione dei materiali costituenti il pavimento stesso. I controsoffitti danno un basso contributo a ridurre il flusso di Rn, se non sono completamente a tenuta stagna (come nel caso delle lastre di cartongesso, applicate in continuo, creando un sovrastante air box ermetico). 

Un tecnico esperto in interventi di risanmento, che si pone l’obiettivo di ridurre l’infiltrazione e l’accumulo di Rn negli edifici, è chiamato ad applicare un approccio sistemico fin dal primo studio di valutazione generico. In primo luogo, è opportuno effettuare un’analisi preliminare delle caratteristiche geogeniche dell’edificio in loco al fine di comprendere il potenziale ingresso di Rn dal terreno. In secondo luogo, al fine di valutare il potenziale di infiltrazione di Rn, è necessario valutare le caratteristiche dell’edificio, compreso l’uso e l’effettiva destinazione (ad esempio abitazioni, luoghi di lavoro), il tipo di occupazione (permanente o temporanea), il tipo di materiali da costruzione utilizzati, il tipo di pavimenti, pareti, soffitti e i processi costruttivi adottati, nonché il livello di degrado dell’edificio stesso. Questo dovrebbe essere abbinato alla progettazione della ventilazione e ai requisiti, oltre all’uso dell’edificio, per studiare il potenziale accumulo di Rn. Infine, l’implementazione di soluzioni di prevenzione e mitigazione dovrà far fronte agli aspetti architettonici, oltre che rispettare i codici e le normative edilizie.

Esistono soluzioni che possono essere utilizzate da sole o in combinazione, a seconda del rischio potenziale di Rn o della concentrazione misurata, sia in edifici nuovi che esistenti, per consentire di minimizzare la concentrazione di Rn all’interno degli edifici.

Le soluzioni di protezione Rn possono essere classificate in base al modo di azione:

1. Isolamento dei locali abitabili dal suolo;
2. Riduzione della concentrazione di Rn prima che entri nell’edificio;
3. Riduzione della concentrazione di Rn all’interno delle aree prioritarie.

Le soluzioni che portano all’isolamento degli edifici sono le seguenti:

1. Applicazione di barriere (membrane) a prova di Rn sull’involucro edilizio (elementi costruttivi con l’attacco a terra;
2. Sigillatura dell’involucro edilizio;
3. Pressurizzazione di locali abitabili;
4. Porte ermetiche nelle aperture dell’involucro dell’edificio.

Le soluzioni che portano alla riduzione della concentrazione di Rn prima che questo entri nell’edificio sono le seguenti:

1. Installazione di un sistema di ventilazione in uno spazio di contenimento (vespaio o locale non abitabile come un garage, posto tra il terreno e il locale da proteggere);
2. Installazione di un sistema di depressurizzazione sotto-soletta;
3. Utilizzo di sistemi di drenaggio.

Le soluzioni che portano alla riduzione della concentrazione di Rn all’interno delle aree da proteggere consistono principalmente nell’utilizzo della ventilazione naturale o meccanica degli ambienti abitabili, che può essere sempre considerata anche come un modo aggiuntivo o complementare per migliorare la qualità dell’aria interna.

Negli edifici esistenti le soluzioni di protezione sono simili a quelle sopra citate, ma con i limiti legati alla presenza di elementi costruttivi esistenti, all’ambito dell’intervento, al budget a disposizione, ecc. Le barriere antiradon, sono in genere in materiale plastico flessibile o composito. Recentemente sono utilizzate con molta più frequenza quelle liquide. Le membrane per la protezione dell’Rn possono anche fungere da barriera contro la risalita capillare delle acque sotterranee. Le membrane utilizzate come barriera per il passaggio di Rn negli edifici devono consentire una limitata esalazione di Rn, in funzione sia del coefficiente di diffusione che dello spessore di Rn. Alcune normative stimano che l’esalazione di Rn sia adeguata quando il coefficiente di diffusione di Rn è inferiore a 10 × 10⁻¹¹ m²/s e lo spessore è maggiore di 2 mm. Oltre a questa caratteristica principale delle barriere Rn, queste devono essere sufficientemente resistenti alle azioni a cui saranno sottoposte, ovvero alle azioni meccaniche di perforazione di elementi taglienti. Questa soluzione, di per sé, è generalmente sufficiente a garantire un’ostruzione significativa al passaggio di Rn quando la concentrazione di Rn nel suolo è inferiore a 600 Bq/m³, a patto che sia garantita la continuità della membrana su tutta la superficie da isolare, soprattutto nelle fughe tra pavimento e pareti interne. L’incontro dell’involucro con gli elementi costruttivi (pilastro, facciata o attraversamento di tubi) e l’esistenza di giunti di dilatazione facilitano l’ingresso di Rn all’interno degli edifici, quindi devono essere adeguatamente sigillati. Nella ristrutturazione di edifici esistenti, se non è possibile posizionare una membrana di protezione in Rn e l’involucro non presenta fessurazioni diffuse o è poroso come un pavimento in legno, si dovrebbe fare uno sforzo affinché i pavimenti e le pareti conformi all’involucro funzionino come barriere di protezione in Rn. A tale scopo, la sigillatura di fessure, crepe e giunti è un modo per ridurre l’afflusso di Rn negli edifici . Questa soluzione ha livelli di efficacia fino a 600 Bq/m³, ma può richiedere misure complementari come il miglioramento della ventilazione degli spazi abitabili, la depressurizzazione del sottosoletta o uno spazio di contenimento ventilato.

La depressurizzazione attiva

Una delle tecniche di protezione più diffuse ed efficaci utilizzate per ridurre l’infiltrazione di Rn negli edifici è la depressurizzazione del suolo (per livelli di Rn fino a 2.000 Bq/mUna delle tecniche di protezione più diffuse ed efficaci utilizzate per ridurre l’infiltrazione di Rn negli edifici è la depressurizzazione del suolo (per livelli di Rn fino a 2.000 Bq/mc o superiore), purché il suolo sia sufficientemente permeabile. È costituita da un unico pozzetto interrato, o da più pozzetti, in cui vengono inseriti tubi in PVC con lo scopo di aspirare l’aria carica di Rn esistente nel terreno, immediatamente al di sotto del piano terra di un edificio, scaricandola nell’atmosfera. Un pozzetto è uno spazio o una cavità sotto il pavimento. L’estrazione può essere passiva, basandosi sull’effetto camino naturale e sull’azione del vento, o attiva, con l’uso di un elettroventilatore, che è uno dei sistemi più efficaci. L’efficacia di questa soluzione dipende in larga misura dalla permeabilità del substrato a contatto con l’edificio (strato di riempimento) e dalla tenuta dell’involucro a contatto con il suolo. I pozzetti possono essere prefabbricati o costruiti in loco. Al posto dei pozzetti, è possibile utilizzare anche reti di tubazioni perforate. Aumentare il numero di pozzetti o punti di aspirazione nei tubi forati è più efficace che aumentare la potenza della ventola di estrazione. Il ventilatore centrifugo deve avere una potenza adeguata (solitamente 70 W) e deve essere posizionato in un punto intermedio del condotto verticale. Nel caso di un condotto interno, la ventola deve essere posizionata vicino all’uscita di scarico per garantire che tutte le tubazioni interne siano sotto pressione. In questo modo, in caso di perdite, la possibilità che l’aria carica di Rn entri nell’edificio è limitata. Nel caso di un condotto posto all’esterno dell’edificio, il ventilatore può essere posizionato ad un livello basso (per facilitare la manutenzione) perché il rischio che l’aria carica di Rn entri nell’edificio dal condotto è basso, e deve contenere un by-pass per evitare che l’acqua di condensa o di infiltrazione venga a contatto con esso.

Per la progettazione di questa soluzione, è necessario considerare il numero di ventilatori necessari e la loro posizione, e si deve tenere conto della riduzione dei problemi associati all’installazione, come rumore, effetti estetici, efficienza, manutenzione, distanze, ecc. 

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