¿Qué principios físicos permiten mitigar el radón?

Introducción

La mayoría de los documentos sobre mitigación del radón describen distintas soluciones constructivas: sistemas de despresurización, ventilación, barreras antirradón, sellado de grietas o cámaras sanitarias ventiladas.

Sin embargo, pocas veces explican una cuestión mucho más importante:

¿Por qué funcionan estas soluciones?

Responder a esta pregunta cambia completamente la forma de entender la mitigación.

Las distintas técnicas no son soluciones independientes.

Tampoco compiten entre sí.

En realidad, todas ellas intentan modificar alguno de los mecanismos físicos que permiten que el radón generado en el terreno alcance el aire interior de un edificio.

Cuando este principio se comprende correctamente, deja de tener sentido preguntar cuál es “la mejor técnica”.

La pregunta pasa a ser otra mucho más útil:

¿Qué fenómeno físico debe modificarse en este edificio concreto para reducir la exposición de sus ocupantes?

Esta diferencia constituye el fundamento de toda la ingeniería de mitigación del radón.

La mitigación modifica el edificio, no el radón

Existe una idea profundamente arraigada que conviene desmontar desde el principio.

Con frecuencia se afirma que un sistema de mitigación “elimina el radón”.

Desde un punto de vista técnico, esta afirmación no es correcta.

Ningún sistema elimina el radón.

El radón continúa generándose de forma natural en el terreno como consecuencia de la desintegración del radio-226, integrante de la cadena del uranio-238.

La producción del gas no puede detenerse.

Tampoco puede modificarse mediante una intervención realizada sobre el edificio.

Lo que sí puede modificarse es la forma en que el edificio interactúa con ese radón.

En otras palabras, la mitigación no actúa sobre la fuente.

Actúa sobre el camino que sigue el gas hasta llegar al interior.

Esta idea es fundamental porque explica por qué la mitigación pertenece al ámbito de la física de edificios y no al de la química o la geología.

El edificio como sistema físico

Un edificio no es un volumen estanco.

Es un sistema dinámico que intercambia continuamente aire con el terreno y con la atmósfera.

Ese intercambio depende de múltiples factores:

• diferencias de presión;
• permeabilidad del terreno;
• permeabilidad de los materiales;
• infiltraciones;
• exfiltraciones;
• ventilación natural;
• ventilación mecánica;
• efecto chimenea;
• viento;
• temperatura;
• uso del edificio.

Todos estos fenómenos ocurren simultáneamente.

Además, cambian continuamente.

Por eso una vivienda puede presentar concentraciones muy diferentes entre el día y la noche, entre invierno y verano o incluso entre distintas habitaciones.

Comprender este comportamiento dinámico constituye el primer paso para diseñar una mitigación eficaz.

El transporte del radón: un problema de movimiento del aire

Aunque el radón es un gas, su entrada en los edificios rara vez se produce por simple difusión.

El mecanismo dominante es el transporte convectivo.

El aire contenido en el terreno se desplaza debido a diferencias de presión entre el subsuelo y el interior del edificio.

Ese aire transporta el radón.

Por tanto, donde entra aire procedente del terreno también entra radón.

Esta afirmación tiene enormes implicaciones prácticas.

Si conseguimos modificar el movimiento del aire, modificaremos automáticamente el movimiento del radón.

Por ello, la mayoría de las técnicas de mitigación no actúan directamente sobre el gas.

Actúan sobre el aire.

Los seis principios físicos de la mitigación

Desde el punto de vista de la ingeniería, prácticamente todas las soluciones actuales actúan sobre uno o varios de estos seis principios.

1. Modificación de las diferencias de presión

Es el principio más importante.

Cuando la presión interior es inferior a la existente en el terreno, el edificio aspira aire del subsuelo.

Reducir esta diferencia o invertirla disminuye la entrada de radón.

La despresurización del terreno constituye el ejemplo más representativo.

2. Control del recorrido del aire

El aire siempre busca el camino de menor resistencia.

Modificar ese recorrido permite alejar el flujo de aire cargado de radón del interior del edificio.

En muchas ocasiones no se trata de impedir completamente la circulación, sino de dirigirla hacia un punto donde pueda evacuarse de forma controlada.

3. Interrupción de las vías de infiltración

Las grietas, juntas, pasos de instalaciones y otras discontinuidades constructivas facilitan la entrada del aire procedente del terreno.

Reducir estas comunicaciones disminuye la capacidad del edificio para aspirar aire cargado de radón.

No obstante, este principio rara vez resulta suficiente por sí solo, ya que la mayoría de los edificios presentan múltiples vías de infiltración.

4. Captación del radón antes de que entre en el edificio

Una de las estrategias más eficaces consiste en interceptar el aire del terreno antes de que alcance el interior.

La despresurización activa del terreno responde precisamente a este principio.

En lugar de impedir la generación del radón, modifica el recorrido del aire para conducirlo directamente al exterior.

5. Dilución mediante ventilación

Cuando el radón ya ha alcanzado el interior, aumentar la renovación del aire reduce su concentración.

Este principio no evita la entrada del gas, pero disminuye el tiempo durante el que permanece en el edificio.

Su eficacia depende del diseño de la ventilación y del comportamiento global del edificio.

6. Combinación de mecanismos

Los edificios más complejos rara vez pueden resolverse mediante una única técnica.

En muchas ocasiones resulta necesario combinar distintos principios físicos.

Por ejemplo:

• despresurización del terreno;
• sellado selectivo;
• mejora de la ventilación;
• control de presiones.

No se trata de instalar más sistemas.

Se trata de actuar simultáneamente sobre distintos mecanismos físicos.

Ninguna técnica de mitigación funciona siempre

Si todos los edificios fueran iguales, bastaría con aplicar siempre la misma solución.

La realidad demuestra exactamente lo contrario.

Edificios construidos el mismo año, sobre la misma parcela, con idéntica distribución e incluso ejecutados por la misma empresa constructora pueden presentar respuestas completamente diferentes frente a una misma técnica de mitigación.

Esta variabilidad no constituye una anomalía.

Es una consecuencia directa de la enorme cantidad de variables que intervienen en el comportamiento del radón.

Pequeñas diferencias en la permeabilidad del terreno, la continuidad de la solera, la existencia de rellenos heterogéneos, el funcionamiento de la ventilación, las reformas realizadas durante la vida útil del edificio o la forma en que los ocupantes utilizan la vivienda pueden modificar completamente el comportamiento del aire.

Por este motivo, la ingeniería de mitigación no busca la mejor técnica.

Busca la técnica capaz de modificar el mecanismo físico dominante en un edificio concreto.

Esta diferencia de enfoque constituye probablemente el aspecto más importante de toda la mitigación del radón.

Antes de elegir una técnica hay que identificar el mecanismo dominante

Una de las conclusiones más importantes del Bloque 2 fue que medir no equivale a diagnosticar.

En mitigación ocurre algo parecido.

Conocer las técnicas no equivale a saber diseñar una solución.

El diseño comienza cuando el técnico identifica cuál de los fenómenos físicos controla realmente la entrada del radón.

Por ejemplo, un edificio puede presentar concentraciones elevadas porque:

• la depresión interior aspira grandes cantidades de aire del terreno;
• existe una comunicación directa con un relleno muy permeable;
• la ventilación favorece recorridos internos que concentran el radón en determinadas estancias;
• una cámara sanitaria funciona como un gran plenum de captación;
• varias causas actúan simultáneamente.

En todos estos casos la concentración medida puede ser prácticamente la misma.

Sin embargo, la solución probablemente será distinta.

Por ello, el diseño nunca debería comenzar preguntando:

¿Qué sistema vamos a instalar?

La pregunta correcta es:

¿Qué fenómeno físico debemos modificar para reducir la entrada o acumulación del radón?

Esta forma de razonar cambia completamente la manera de abordar un proyecto de mitigación.

El edificio debe entenderse como un sistema dinámico

Uno de los errores más frecuentes consiste en imaginar el edificio como una estructura estática.

En realidad ocurre exactamente lo contrario.

Un edificio cambia continuamente.

Cambian las diferencias de presión.

Cambia la temperatura.

Cambia el viento.

Cambia la humedad del terreno.

Cambian los sistemas de ventilación.

Cambia la ocupación.

Incluso cambian las condiciones del subsuelo a lo largo del año.

Como consecuencia, también cambia continuamente el comportamiento del radón.

Una mitigación eficaz no puede diseñarse únicamente para las condiciones existentes el día de la inspección.

Debe seguir funcionando cuando el edificio se comporte de manera diferente.

Por este motivo, una buena solución no busca únicamente reducir la concentración observada durante una campaña de medición.

Busca modificar el comportamiento global del edificio para que continúe ofreciendo un nivel elevado de protección bajo condiciones variables.

Esta idea diferencia claramente una intervención puntual de una solución de ingeniería.

Principio de robustez

En ingeniería existe un concepto especialmente importante: la robustez.

Una solución robusta no es aquella que funciona únicamente en condiciones ideales.

Es aquella que mantiene un comportamiento satisfactorio cuando las condiciones cambian.

Aplicado al radón, una mitigación robusta debería seguir siendo eficaz cuando:

• cambia la estación del año;
• aumenta la ocupación del edificio;
• se modifica el sistema de ventilación;
• aparecen pequeñas fisuras nuevas;
• varían las condiciones meteorológicas;
• envejecen algunos componentes de la instalación.

Este criterio rara vez aparece explicado en la documentación sobre radón y, sin embargo, constituye una de las claves del diseño.

El objetivo no consiste únicamente en conseguir una buena medición después de instalar el sistema.

El objetivo consiste en garantizar que esa eficacia pueda mantenerse durante años.

La mitigación debe evaluarse como un sistema completo

Otro error frecuente consiste en analizar cada elemento de forma aislada.

Se estudia el ventilador.

Después las tuberías.

Después el sellado.

Después la ventilación.

Sin embargo, el rendimiento final nunca depende de un único componente.

Depende del funcionamiento conjunto del edificio y de la instalación.

Una mejora muy pequeña en el punto adecuado puede producir un efecto mucho mayor que una actuación muy costosa aplicada sobre un mecanismo poco relevante.

Por ello, el diseño debe buscar siempre el equilibrio entre eficacia, simplicidad, mantenimiento, consumo energético, integración arquitectónica y facilidad de validación.

En otras palabras, la mejor mitigación no es la que incorpora más elementos.

Es la que modifica con mayor eficacia el mecanismo físico responsable del problema.

PROPUESTA DE ILUSTRACIÓN (imprescindible)

Esta ficha debería incluir una infografía a doble página titulada:

Los principios físicos de la mitigación del radón

Con un esquema central:

Terreno → Transporte del aire → Entrada al edificio → Acumulación → Exposición

Y debajo, las seis formas de intervenir:

• Modificar diferencias de presión.
• Captar el aire antes de que entre.
• Controlar el recorrido del flujo.
• Reducir infiltraciones.
• Renovar el aire interior.
• Combinar estrategias.

Y una frase final:

Toda técnica de mitigación actúa modificando uno o varios de estos mecanismos físicos.