L'entrée du radon dans les bâtiments résulte de
nombreux paramètres (concentration dans le sol, perméabilité et humidité du
sol, présence de fissures ou de fractures dans la roche sous-jacente) et
notamment des caractéristiques propres du bâtiment (procédé de construction,
fissuration de la surface en contact avec le sol, système de ventilation…).
Le sol est en général la cause principale de la
présence de radon dans l'air intérieur des bâtiments. Dans une moindre mesure,
la présence de radon dans les locaux habités peut cependant avoir d'autres
origines :
La diffusion atmosphérique conduit en général à une dilution rapide du
radon émanant du sol. Cependant, dans certains cas (vallée encaissée,
phénomènes d'inversion de température conduisant à des mouvements d'air
faible), la concentration en radon de l'air extérieur peut ne pas être
négligeable. Il est donc important de garder en mémoire ce terme source qui
peut représenter un pourcentage non négligeable de la concentration moyenne en
radon dans l'habitat.
L'utilisation de matériaux de construction très spécifiques ayant une teneur en radium élevée (bétons de schistes alunifères, roche granitique, …) peut contribuer à la concentration en radon de l'air intérieur.
On peut trouver des concentrations en radon très élevées dans l'eau à usage
domestique lorsque celle-ci provient de nappes souterraines situées en terrain
granitique. Dans certains cas, le dégazage de l'eau dans les bâtiments peut
constituer une source non négligeable (établissements thermaux par
exemple…).
Mécanismes d'entrée du radon dans les bâtiments
Le radon entre principalement dans un
bâtiment par les fissures et par les trous de l'enveloppe en contact avec le
sol, par transfert convectif de l'air contenu dans la porosité du sol. Il entre
également par transfert diffusif à travers les matériaux. Le bâtiment, lieu
relativement confiné et dont l'étanchéité avec le sol est plus ou moins bonne,
peut ainsi constituer un "piège" à radon.
Mécanismes d'entrée du radon dans un bâtiment [2]
En période de chauffage, l'air intérieur
du bâtiment est plus chaud que l'air extérieur. Ceci entraîne un mouvement
d'air dans le bâtiment appelé le " tirage thermique ". Ce tirage
thermique génère une légère dépression au niveau du sol du bâtiment vis-à-vis
de son environnement extérieur et notamment du sol sous le bâtiment. L'impact
du vent sur le bâtiment peut également accentuer cette dépression. Le
moteur de la convection est donc la différence de pression qui existe entre le
sol et l'intérieur du bâtiment, qui entraîne un mouvement d'air depuis le sol
vers le bâtiment. Le radon, présent dans l'air contenu dans la porosité du sol,
est alors aspiré dans le bâtiment et y séjournera en fonction du niveau de
renouvellement d'air de ce dernier (figure 3).
Lorsque deux volumes d'air ayant des
concentrations en polluants différentes sont en présences, les polluants vont
se déplacer de manière à tendre vers une concentration homogène des deux
volumes d'air. Ce phénomène, décrit par la loi de Fick est la diffusion
moléculaire. Les concentrations en radon que l'on mesure à la source (dans le
sol, dans les matériaux de construction) sont très élevées. Le radon va donc
diffuser depuis ces milieux vers l'air atmosphérique ou vers l'air intérieur
d'un bâtiment. Ce mode de transfert est prédominant lorsque les matériaux sont
une source de radon importante (cas rares). C'est également un mécanisme
important dans le cas où l'interface sol/bâtiment est très ouverte (par
exemple: sol de cave en terre battue). Ceci explique le fait que même en
l'absence de différence de pression entre le volume d'air intérieur et le sol,
le radon continue à pénétrer dans le bâtiment.
[2] COLLIGNAN B., Le
radon dans les bâtiments, Guide Technique CSTB, Juillet 2008