Le radon dans les bâtiments : approche scientifque, technique et législative Cours de formation continue de l EPFL, en collaboration avec l UNIL, l USI, l OFSP et la SIA. Proposition de normes de planifcation / construction par Guodong WANG Architecte urbaniste IAUG AVERTISSEMENT Les analyses réalisées pour le présent rapport ont été faites en conditions de ventilation particulières et alors que des interventions techniques avaient déjà eu lieu : elles servent exclusivement aux buts du projet de remédiation et ne sont pas utilisables en regard de la législation en vigueur (OraP). Les mesures ayant été effectuées sur un temps limité, elles n ont pas davantage la prétention d être exhaustives. Le présent document ne constitue pas une expertise labellisée de l EPFL, n a pas de valeur juridique ou commerciale, et ne doit pas être divulgué de quelque façon qu il soit. Février 2010 EPFL - ENAC
Table des matières 1. Introduction 2. Etat de la situation 3. Bases légales applicables 4. Proposition de normes de planifcation / construction 5. Analyse critique 6. Estimation des coûts 7. Plan de réception de l ouvrage et de surveillance post-interventions Annexes 1. INTRODUCTION Dans le cadre de la session de cours 2009-2010: «Le radon dans les bâtiments» enseigné à l EPFL, un travail pratique basé sur une étude de cas doit être présenté. Le présent rapport vise à fournir un cadre qui permet de tenir compte du radon en amont de la construction d habitations dans une région à risque élevé. En particulier, le sujet traité ici, décrit - Proposition de normes de planifcation / construction L étude de cas présentée ici, s inscrit dans la commune neuchâteloise de la Chaux-du-Milieu, située dans la Vallée de la Brévine (District du Locle). Comme illustrée ci-dessous, elle est localisée en zone rouge, soit en région à risque élevé de radon. Figure 1 : carte du risque en radon du canton de Neuchâtel (Jaune = faible, orange = moyen, rouge = élevé) 1
2. ETAT DE LA SITUATION Lors de la visite sur le terrain du 13 novembre 2009, nous avons découvert un terrain en pente douce. La roche calcaire est recouverte par une couche de terrain meuble d une épaisseur de quelques dizaines de centimètre seulement. Sur les bords de la parcelle, la roche affeure (c.f. fgure 2). En faisant une coupe à travers la vallée, on remarque que le terrain se situe sur les fancs du synclinal, ce qui confrme la faible épaisseur de terrain meuble (c.f. fgure 3). Figure 2 Photo du bord du terrain. On y voit la roche calcaire affeurante, surmontée d une faible couche de terrain meuble. Un appareil électronique de mesure du radon, a été disposé dans le sol et on a pu y mesurer une valeur avoisinant les 25 000 Bq/m3 (mesure sur une durée d environ 45 min, c.f. Figure 4) - sur la durée de la mesure, on obtient une moyenne d environ 10 000 Bq/m3. Selon le procédé décrit en annexe, on se trouve dans une zone à concentration élevée de radon. En observant la variation de la pression atmosphérique durant le mois courant (c.f. fgure 10 en annexe), on constate que la mesure du radon s est faite pendant une période de pression atmosphérique moyenne. Cela signife donc qu il faut s attendre à des valeurs plus élevées de concentration de radon. Mise à part la valeur mesurée, d autres indicateurs permettent de confrmer la présence d une quantité importante de radon. En effet, la parcelle est entourée de plusieurs autres villas, qui maintenant, cherchent un moyen pour assainir le problème radon, qui n'a pas été prévu (et n'était peut-être pas connu) lors de la construction. Pour la suite du rapport, comme il s'agit de proposer des mesures de protection contre le radon pour la construction de nouveaux bâtiments, nous n'allons pas nous arrêter sur une mesure précise du radon, mais plutôt sur le fait que le gaz est présent en grandes quantités sur la parcelle et qu'il s'agit là d'un réel problème à résoudre, pour la santé des futurs habitants. 2
Figure 3 - Profl en travers de la vallée, au droit de La Chaux-du-Milieu Figure 4 - Mesure de la concentration de radon sur le terrain communal (les pics correspondent à 6 mesures en points différents du terrain) 3
3. BASES LÉGALES APPLICABLES ( SUISSE ) ET ÉVT AUTRES BASES LÉGALES (FRANCE, UE...) 3.1 Suisse 3.1.1 Droit public: Loi sur la radioprotection (LraP), art 24. Droit cantonal et communal en matière de construction et planifcation. Ordonnance sur la radioprotection (ORaP) du 22 juin 1994. Valeur limite: 1 000 Bq/m3 dans les lieux d habitation. 3 000 Bq/m3 dans les lieux de travail. Valeur directrice: 400 Bq/m3 pour nouveaux bâtiments et assainissement des anciens bâtiments. 3.1.2 Droit privé: Recommandations de l Offce fédéral de la santé publique. Code des Obligations (contrat de bail, d entreprise, de vente, responsabilité civile). Normes SIA 380, Recommandation SIA 112/1. 3.1.3 Le Conseil d'etat de la République et Canton de Neuchâtel, Vu l'article 44, alinéa 1 de la loi sur radioprotection (LRaP), du 22 mars 19911 Vu l'ordonnance sur la radioprotection ( ORaP), du 22 juin 19942. Vu la loi sur l'organisation du Conseil d'etat et de l'administration cantonale (LCE), du 22 mars 1983. sur la proposition du conseiller d'etat, chef du Département de la gestion du territoire. arrête: Article premier 1Le Conseil d'etat exerce la haute surveillance en matière de protection contre le radon. 2 II peut déléguer certaines tâches à une commune qui dispose du personnel et du matériel spécialisé nécessaire. Loi cantonale sur l'aménagement du territoire (LCAT), octobre 1991, art 2, RSN 701.0. Loi sur les constructions (LConstr.), 25 mars 1996, art 12, RSN 720.0. 3.2 UE Recommandation de la Commission, du 21 février 1990, relative à la protection de la population contre les dangers résultant de l'exposition au radon à l'intérieur des bâtiments - 90/143/Euratom Journal offciel n L 080 du 27/03/1990 p. 0026-0028 *Recommandation de la Commission du 20 décembre 2001 concernant la protection de la population contre l'exposition au radon dans l'eau potable [notifée sous le numéro C(2001) 4580] Journal offciel n L 344 du 28/12/2001 p. 0085-0088 3.3 France La réglementation en vigueur et autres textes [27 octobre 2008]. Cette recommandation fxe notamment les niveaux d actions de 400 Bq/m3 pour les bâtiments existants et 200 Bq/m3 pour les bâtiments à construire. Le niveau de 400 Bq/m3 a été repris dans la réglementation française. Décret no 2002-460 du 4 avril 2002 relatif à la protection générale des personnes contre les dangers des rayonnements ionisants. CIRCULAIRE DGS n 2001/303 du 2 juillet 2001, relative à la gestion du risque lié au radon dans les établissements recevant du public (ERP). 3.4 Radon international OMS - Valeur de référence : 100 Bq/m3 - Valeur à ne pas dépasser: 300 Bq/m3 CIPR - Dans l habitat: 300 Bq/m3 (10 msv/a) - Place de travail : 1 000 Bq/m3 CE (BSS) révision en cours: Anciens bâtiments: 400 Bq/m3, Nouveaux bâtiments: 200 Bq/m3. 4
4. PROPOSITION DE NORMES DE PLANIFICATION / CONSTRUCTION 4.1 Evaluation du site (la-chaux-du-milieu) Le territoire communal de la Chaux-du-milieu est considéré comme sensible au gaz radon selon le cadastre cantonal et les mesures effectuées pendant la visite de groupe d'étude. Des mesures de précaution devraient être prises lors de la planifcation et de la réalisation pour garantir la sécurité des habitants. Figure 5 Carte nationale Zone OFSP: concentration élevée Figure 6 Moteur de recherche par commune (état 2009), www.ch-radon.ch Conditions locales - Morphologie: Contenu dans une vallée. - Géologie (lieu de la production du radon): profonde et possible en couche de roche supérieur en contacte avec des bâtiments. - Voie de migration diffuse concentrée: fssures. - Hydrogéologie: Ressource en eau, zone moyenne-faible. - Urbanisation: Voies artifcielles préférentielles (réseaux souterrains). - Situation météorologique (été-hiver) Evolution de la perméabilité superfcielle saisonnière et momentanée (pluies) Présence de vents dominants aptes à infuencer la pression différentielle entre sous-sol et atmosphère/bâtiments Présence de neige et gel pouvant inhiber la diffusion de radon du sol, mais les fux de radon sont très concentrés vers les ouvertures du sol: puits, fondation de bâtiment non étanché... 5
Provenance du radon - Terrain Le radon peut provenir de zone profonde et possible en couche de roche supérieur en contacte avec des bâtiments. - Réseaux artifciels Par les conduites des canalisations (eau, électricité, gaz...). - Matériaux de construction Le radon peut être émis par des matériaux de construction. - Eau potable Le radon peut être transmis par l'eau potable par exemple, en particulier par l eau chaude. 4.2 Proposition de normes 4.2.1 Normes d'intervention pour la planifcation Terrain - Identifer la zone à construire par des spécialistes du radon et des géologues: évaluation du site et mesure de la concentration de radon dans le terrain. - Référencer la concentration de radon dans les bâtiments voisins. - Interdire la construction de bâtiments sur les zones de dolines. - Eviter de construire aux alentours de la station de puits (captage eau...). Réseau urbain souterrain - Centraliser les réseaux. - Intercepter le radon en dehors du bâtiment, en le captant et en l'émettant dans l'atmosphère à une distance adéquate. Le radon n'atteint pas les murs extérieurs et les points d'entrée des réseaux urbains. 4.2.2. Normes d'intervention pour la construction - Réduire au minimum la surface de contact entre le terrain et les fondations, par exemple: vide sanitaire, séparation entre cave et habitation. - Interception du radon avant l'introduction de réseaux et bonne étanchéité sur le passage dans la dalle. - Eviter de créer des locaux d'habitations au niveau du sous-sol. - Eviter des passages directs entre locaux du sous-sol et étage, idéalement, on disposera l'escalier de la cave à l'extérieur du bâtiment. - Eviter de construire des bâtiments perpendiculaire à la fssuration du terrain. - Recommandation normes SIA 380 et SIA 112/1. - Contrôle du radon dans les matériaux de construction est recommandé. - Dalle en béton d un seul tenant avec drain sous la dalle de fondation, avec possibilité de raccordement pour une éventuelle mise en dépression du sol. etc... 6
4.2.3. Politique d'aménagement du territoire pour la protection contre le radon - Renforcer l information des acteurs: public, professionnel de la construction et immobilière, administration... - Prévention contre le radon à la phase de demande de permis de construire: Obligation d'appliquer des techniques constructives dans les zones à risque élevé, par exemple, pas de locaux d'habitation au sous-sol (chambre, salle de jeux..); Vide sanitaire; Pas d'escalier direct entre cave et étage, tuyau perforé sous la dalle de fondation, etc... - Mesure de contrôle obligatoire après l'achèvement. - Demande d'autorisation obligatoire en cas de changement d'utilisation des caves en habitations. - Surveillance de radon dans les bâtiments existants, et information des propriétaires ou utilisateurs des dangers du radon. - Développement de recherches scientifques: Identifcation de zone de radon dans les sols et dans les bâtiments. Faciliter le système de mesure (effcace, rapide, économique) Techniques d'interventions d'assainissement et de prévention pour les nouvelles constructions... 4.2.4 Amélioration des bases légales: - Adapter la valeur limite de radon pour fxer une limite dans la mesure du possible, par exemple: * la valeur limite applicable aux concentration de gaz radon dans les locaux d'habitation et de séjour est de 300 Bq/m3 en moyenne par année. * La valeur limite applicable aux concentration de gaz radon dans les secteurs de travail est de 1'000 Bq/m3 en moyenne par horaire mensuel de travail. * Pour autant que des travaux de construction simples permettent de l'atteindre, la valeur directrice de 100 Bq/m3 est applicable en matière de construction ou de transformation de bâtiments ainsi que d'assainissement de bâtiments. - Clarifer les articles dans OraP: Selon les spécialistes de lois (juriste, avocat) et les professionnels de la construction, ORaP est encore fou, les défnition doivent êtres encore justifées et clarifées, car beaucoup d'articles créent des confusions d'interprétation pour l'application des lois. 7
4.3 Proposition de planifcation pour un terrain constructible (Parcelle N 1020, la Chaux-du-Milieu) Zone d'habitation à moyenne densité (ZHMD) Objectif: planifcation de la valeur limite du radon: 300Bq/m3 4.3.1. Parcelle: située au centre du village. Les mesures de radon dans le sol sont prises lors de la visite de terrain: 18'000Bq/m3 25'000Bq/m3 (c.f. fgure 4). Topographie en pente depuis le Sud descendant ver le Nord. Le projet est de découper le terrain en 3 parcelles et chaque parcelle permet de construire une villa individuelle. Un chemin d'accès au Nord de la parcelle permet de relier les 3 parcelles et l'introduction de réseaux serons centralisés sous ce chemin. 4.3.2. Implantation: les maisons en bande orientées Nord -Sud sont situées au Nord de la parcelle, au bord du chemin d accès. Cette implantation libère un jardin tranquille au Sud avec vue sur la colline, et également un magnifque paysage panoramique au Nord vers le centre du village. Les maisons suivent le sens de fssures de terrain (direction Nord-Sud). En proftant de la pente du terrain, le volume à creuser pour créer un sous-sol est réduit au minimum diminuant encore le contact avec la terrain. Figure 7 - Plan situation 8
4.3.3 Principales recommandations pour la protection contre le radon Les maisons en bande suivent le sens des fssures de terrain. Réduire au minimum la surface de contact entre le terrain et les fondations Ventilation par vide sanitaire (avec possibilité d'accès pour installation de ventilation) ou système similaire... Pas d'habitation au niveau de la cave. Demande d'autorisation obligatoire en cas de changement d'utilisation des caves en habitations. Norme SIA 380 et SIA 112/2. Regard pour sortie de radon avec enrobage d'argile au raccordement du réseau urbain pour éliminer le radon en dehors du bâtiment, en le captant et en l'émettant dans l'atmosphère à une distance adéquate. Le radon n'atteint pas les murs extérieurs et les points d'entrée des réseaux urbains. Les tuyaux d'installation de ventilation sou sle radier ne doivent pas être en PVC à cause de la fragilité de ce matériau. Figure 8 Coupe 9
5. ANALYSE CRITIQUE DE LA PROPOSITION: POINTS FORTS ET POINTS FAIBLES 5.1 Points forts: Le projet de planifcation est simple, exploite les situations de terrain pour chaque maison, proftant des mêmes qualités d'espace, d'architecture et de problème de radon. Facilité de centraliser les réseaux urbains. Ce projet peut servir d'exemple pour d'autres sites similaires. La planifcation a déjà tenu compte du problème de radon. La prévention contre le radon peut éviter l'assainissement après la construction. 5.2 Points faibles: Malgré que le radon soit un gaz naturel, les travaux de protection contre le radon soulèvent un certain coût de construction. Les interventions contre le radon peuvent modifer l'humidité et la température dans le bâtiment, dont il faut tenir compte dans le projet de construction. 6.ESTIMATION DES COÛTS 6.1 Planifcation: terrain et équipement Le projet tient déjà compte du problème de radon, le coût ne sera pas surélevé par rapport aux autres régions à concentration de radon léger. 6.1.1. Frais supplémentaires pour les spécialistes de radon: 5'375.00Fr Base de calcul : coût horaire moyen = 150 Fr/h 6.1.2.Travaux d'interception du radon sur le point de raccordement des réseaux urbain: 1'500Fr/bloc X 3villas = 4'500.00Fr Total HT: 9'875.00Fr (3291.00Fr par villa) 6.2. Construction des villas: Coût des travaux pour la protection contre le radon, voir les projets de notre groupe: M. Yanik Trokay: Proposition constructive pour un nouveau bâtiment Minergie E: environs 12'000.00Fr HT M. Pierre-Alain Ruchti: Proposition constructive pour un nouveau bâtiment traditionnel: environs 22'000.00Fr HT 10
7. PLAN DE RÉCEPTION DE L OUVRAGE ET DE SURVEILLANCE POST-INTERVENTION Planifcation: Réception de l'ouvrage: Pour vérifer l'effcacité de l'interception du radon, il faudrait faire une mesure avant de se raccorder sur les attentes de réseaux urbains (dans le regard de sortie de radon et après le regard et avant le mur extérieur de la maison). Dans le cas de passage de radon, l'amélioration d'assainissement est obligatoire. Surveillance post-intervention: Si la planifcation n'a pas tenu compte des problèmes de radon, en cas d' infltration de radon dans le bâtiment, il sera diffcile de corriger les défauts. Etant donné qu'il n'est pas possible de repositionner ou de déplacer une maison, les travaux et le coût d'assainissement du bâtiment seront très élevés. En cas de dépassement de la concentration limite du radon dans le bâtiment, il faut commencer les contrôles depuis l'extérieur du bâtiment: le raccordement au réseau, la ventilation du vide sanitaire ou le radier, et voir s'il y existe des fssures dans le sol et les murs de la cave en contact avec le terrain. Construction: Réception de l'ouvrage: Contrôler si tous les travaux de protection contre le radon sont bien réalisés selon les règles de l'art. Mesure de contrôle obligatoire après achèvement de la maison. Surveillance post-intervention: Contrôle général du radon en cours d'utilisation, pose de dosimètre pendant la période chauffage durant 3 mois tous les 5 ans En cas de dépassement de la valeur limite (300Bq/m3) l'amélioration d'assainissement est obligatoire. Causes possibles d'infltration du radon dans un bâtiment: Défaut de projet d'assainissement: architecte, ingénieur ainsi que les spécialistes du radon en seront responsables. Défaut d'exécution des travaux: Entreprises des travaux (maçon, sanitaire, ventilation, étanchéité, électricité) en seront responsables. Références: Documentation des cours radon EPFL www.ch-radon.ch www.ne.ch Règlement d'aménagement, Commune de la chaux-du-milieu, ATESA, octobre 1992 Plan directeur communal, Commune de la chaux-du-milieu, ATESA, octobre 1992 Normes SIA 180 et SIA 112/2 www.minergie.ch www.wunderground.com 11
ANNEXE Concentration du radon dans le terrain: Afn de déterminer la concentration de radon dans un terrain, il faut placer une sonde à 1 mètre de profondeur et y faire la mesure avec un appareil électronique par exemple. Selon la valeur maximale obtenue durant la mesure, on entre dans une des classes de concentration de radon décrites ci-dessous : Concentration très élevée si la valeur mesurée est supérieure à 50 000Bq/m3. Concentration élevée si la valeur mesurée est comprise entre 10 000 et 50 000 Bq/m3. Concentration faible si la valeur mesurée est comprise entre 2 000 et 10 000 Bq/m3. Concentration très faible si la valeur mesurée est inférieure 2 000Bq/m3. Date de mesure du radon: 12.Novembre 2009 Figure 10 Pression atmosphérique durant le mois de novembre 2009 pour Les Eplatures (source : www.wunderground.com) 12