Diseño del módulo experimental.

El diseño del módulo experimental que he desarrollado intenta reflejar las características básicas de una construcción de vivienda unifamiliar en un entorno rural, sin hacer uso de sistemas constructivos modernos. Tanto la tipología edificatoria como los materiales empleados debían ser los habituales en una construcción de vivienda. De esta forma nos encontramos con un ejemplo de edificación sobre la que actuar que no tiene parecidos con las analizadas en experiencias internacionales.

El objetivo es buscar soluciones constructivas de protección frente al gas radón que puedan aplicarse a los casos más habituales de viviendas en un entorno rural en España. Son éstas las que más se ven afectadas por la problemática por dos razones principales: por un lado se trata de edificaciones de poca altura y normalmente apoyadas directamente sobre el terreno, y por otro, los materiales empleados y las soluciones constructivas no son de alta estanquidad. En las ciudades, la construcción suele hacer uso de sistemas más modernos que consiguen mayor estanquidad. La altura de los edificios suele ser mayor y en muchas ocasiones poseen sótanos destinados a garaje. En estos espacios se podría presentar mayor concentración, pero al ser su uso de garaje, deben poseer una extracción adecuada para humos que en principio también expulsaría el radón hacia el exterior e impediría que éste se manifestase en los pisos de viviendas.

El módulo experimental se ha diseñado con dos alturas. En planta tiene unas dimensiones de 5 x 5 metros. Una de las plantas está semienterrada y la otra sobre la superficie del terreno. De esta manera se ha podido ensayar el movimiento del radón tanto en la parte enterrada, con los muros de sótano y solera, como en la parte sobre rasante considerada habitable. El sótano nos sirve para estudiar la concentración en espacios en contacto directo con el terreno, pero también nos permite estudiar su comportamiento funcionando como cámara de forjado sanitario de la que se hace uso en los sistemas de extracción (Apartado 4.4.9)

Por tanto, el módulo sirve para aportar datos sobre sistemas de protección en viviendas con sótano y solera o con planta baja sobre forjado sanitario.

Tanto el sistema constructivo como el diseño del módulo se han propuesto para reproducir las condiciones más desfavorables respecto a la protección de radón en el caso de una vivienda tipo. Para conseguir este objetivo se eliminó del diseño cualquier membrana que actuase frente a la filtración de agua en solera y muros de contención como en algunos casos se suele hacer. De esta manera obtendremos mayores infiltraciones del gas al interior y nos encontraremos con altas concentraciones de radón.

La justificación de la construcción del módulo, en lugar de realizar medidas en edificios existentes, se concreta en:

a) Controlar el protocolo de medidas a lo largo de la duración del proyecto. b) Realizar las intervenciones pertinentes de obra con el fin de evaluar la

eficacia de las soluciones constructivas (incorporación de membranas, extractores, rejillas, etc) sin modificar la habitabilidad de los edificios existentes.

c) Actuar sobre una misma tipología de vivienda y en las mismas condiciones de terreno. Este punto resulta novedoso en la investigación ya que los cuadros de efectividades que se pueden consultar en la bibliografía provienen de cálculos estadísticos de un gran muestreo en casas diversas donde se ha actuado con distintas técnicas de protección.

El módulo experimental se ha realizado usando materiales convencionales y sistemas constructivos típicos de España. A continuación figuran las características relevantes de la construcción del módulo:

- La excavación de planta de semisótano alcanza una profundidad de 1,30 metros para la base de la solera, y 0,60 metros más para las zanjas de las zapatas y vigas riostras.

Esta profundidad es necesaria para estar en condiciones de medir la entrada de radón a través de los muros de sótano. El estar semienterrado nos permite también considerar el sótano como una cámara de forjado sanitario en la que podremos actuar con ventilaciones cruzadas a fachada.

- El muro de sótano se ha realizado con ladrillo de 1 pie de espesor. La justificación del uso del ladrillo en lugar del hormigón se debe a la mayor porosidad del ladrillo lo que facilitaría la entrada de radón al interior del módulo estando de esta manera ante el caso más desfavorable.

La capacidad que tienen los materiales de construcción de permitir el paso de radón a través suyo depende de tres factores que están interrelacionados: la porosidad, la permeabilidad y el coeficiente de difusión. Mientras que los dos primeros factores dependen del gradiente de presión para el movimiento del gas (convección), el coeficiente de difusión depende del gradiente de concentraciones del gas de un punto a otro. En el capítulo dedicado al movimiento del radón ya se comentó que el proceso convectivo es el más relevante en el desplazamiento del radón a través de los materiales.

Dentro del proceso convectivo, el movimiento del gas se produce por grietas o fisuras en los elementos constructivos. También, aunque con mayor dificultad, por los poros de estos materiales. A través del proceso por difusión el radón es capaz de atravesar materiales muy poco porosos aunque la cantidad que penetre no es alta y por tanto despreciable frente a la que penetra por convección.

La constante de difusión nos da una idea de la capacidad del material de transmitir el gas. A mayor valor mayor facilidad de movimiento. La longitud de difusión nos indica en cm que espesor debe tener el material para ser estanco por difusión. En la tabla siguiente se puede ver como el cemento

necesita menor espesor que otros materiales para frenar el paso de radón por difusión:

Tabla 2.3-(3)

Valores de constante de difusión y longitud de difusión de radón de algunos materiales (35 )

Los materiales que se han usado intentan ser lo más porosos posibles dentro del abanico habitual de materiales en la construcción. El cemento es bastante más impermeable que una fábrica de ladrillo tomada con mortero (36). A los morteros y hormigones no se les añadió ningún tipo de aditivo que pudiese compactar su porosidad natural.

- Las dos plantas, sótano y primera, están independizadas mediante una puerta de acceso al sótano. Con esto se pretende reproducir el tránsito de una planta a otra en una vivienda tipo, pudiendo usarse el espacio de sótano como una cámara de forjado sanitario o como una estancia más de la casa.

- El cerramiento exterior del módulo se compone de ladrillo cara vista más trasdosado con cámara de aire. De esta manera obtendremos otra posible vía de entrada del radón a través de la cámara.

- La solera de sótano, piso, se realiza con un espesor de 20 cm de hormigón armado sobre un encachado de grava de 15 cm. No se ha colocado ninguna lámina anti-humedad ni se le ha añadido ningún aditivo al hormigón con el fin de no hacerlo más impermeable.

- Los forjados son unidireccionales con bovedilla cerámica. En ellos existe un pasatubos sellado en su perímetro que sirve para la colocación del tubo de

30 y 36_{Jatinder Kumar, Baldev Singh and Jaspal Singh “Radon diffusion studies in some building}

materials using solid state nuclear track detectors” Department of Physics, Guru Nanak Dev University, Amritsar-143005, India

extracción cuando se desarrollen medidas correctoras de ese tipo. Se sitúa en una posición centrada en planta con el fin de abarcar la totalidad del módulo. Se sella en el punto de salida hasta que se ensayen las medidas de extracción.

- La cubierta es plana y con acceso desde el exterior con el fin de poder instalar, en las sucesivas fases, un extractor mecánico.

- Las carpinterías de puertas y ventanas son de aluminio de permeabilidad media. Se tendrá en cuenta la mayor estanquidad de las carpinterías modernas y por tanto una menor ventilación.

- Generador de electricidad: Con el fin de dar suministro eléctrico a los equipos de medida y a los extractores (medidas correctoras de extracción de radón) se ha instalado un generador eléctrico de gasóleo en una caseta independiente adosada al módulo.

Figura 2.3-(7) Plantas de sótano y baja

Figura 2.3-(8) Sección central

Se puede consultar en el ANEXO C (Documentación técnica sobre el diseño del módulo experimental) los demás planos, la memoria constructiva y las mediciones del proyecto completo, donde figuran con más detalle, cada una de las partidas ejecutadas.

2.3.3. Construcción del módulo experimental

Se ofrecen en este apartado algunas fotografías tomadas durante el proceso constructivo del módulo experimental. En ellas se pueden ver los materiales empleados, los sistemas constructivos usados para los cerramientos.

Figura 2.3-(9)

Figura 2.3-(10)

Muros de contención de semisótano.

Los muros de semisótano están ejecutados con un pie de ladrillo perforado enfoscado por el exterior con mortero de cemento “NO” hidrofugado. No se le añaden aditivos impermeabilizantes para no modificar su permeabilidad original. En el trasdós del muro no se ha instalado ningún tipo de sistema impermeabilizante como pudiesen ser láminas o tuberías drenantes. Aunque no sea representativo de una vivienda moderna, si puede ser considerado como un caso real de una vivienda tradicional en un entorno rural. Además, de esta manera nos encontramos ante el caso más desfavorable de no protección frente al gas. Cualquier sistema que impida el paso de humedad también modificaría la permeabilidad de los cerramientos ante el paso de radón.

Figura 2.3-(11) Módulo terminado

Los cerramientos de la planta de acceso se han realizado con un ½ pie de ladrillo perforado al exterior sin revestir, una cámara de aire con incorporación de aislamiento térmico y un trasdosado hacia el interior con tabique de ladrillo de hueco sencillo. El revestimiento interior es de yeso.

Figura 2.3-(12)

Figura 2.3-(13)

Espacio interior de planta de semisótano

En la fotografía interior de la planta de acceso se puede observar que existe un pasa-tubos en el forjado divisorio entre las dos plantas y hasta cubierta. Su función es facilitar la instalación posterior de una de las soluciones correctoras de extracción de radón. Ésta consiste en evacuar, hacia cubierta, el gas que capte una arqueta enterrada bajo la solera. El pasatubos permite la instalación del tubo de extracción atravesando forjados y cubierta. Este elemento se encuentra sellado en su estado original hasta que se pongan en funcionamiento las medidas que lo precisen.