Těsnění VZT potrubí technologií Aeroseal: Výsledky měření a úspor

1. Úvod do problematiky netěsností VZT rozvodů

Těsnost vzduchotechnických (dále jen VZT) rozvodů představuje jeden z klíčových faktorů ovlivňujících energetickou náročnost budov, provozní spolehlivost systémů vytápění, větrání a klimatizace a kvalitu vnitřního prostředí. Zatímco požadavky na průvzdušnost obvodového pláště budov jsou dlouhodobě normativně zakotveny a sledovány, netěsnosti v rozvodech VZT bývají v praxi často opomíjeny.

Se zpřísňující se legislativou směřující k budovám s téměř nulovou spotřebou energie (dále jen nZEB z Nearly Zero Energy Buildings) a budovám s nulovými emisemi (dále jen ZEB z Zero Emission Buildings), jakož i při aplikaci zásady významně nepoškozovat (dále jen DNSH z Do No Significant Harm), se zvýšení těsnosti VZT potrubí stává nezbytnou podmínkou pro dosažení požadovaných energetických parametrů [1].

Evropské i americké odborné studie uvádějí, že běžné ztráty upraveného vzduchu v potrubních sítích dosahují 10 % až 30 % celkového průtoku [2, 3]. Tyto úniky znamenají nejen přímou ztrátu již tepelně upraveného vzduchu, ale vedou k nelineárnímu nárůstu elektrického příkonu ventilátorů a narušení zaregulování vzduchotechnické soustavy. Podle poznatků americké společnosti inženýrů pro vytápění, chlazení a klimatizaci ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) jsou hlavními příčinami netěsností nedokonalá kvalita montáže a postupné stárnutí či degradace těsnících materiálů vlivem provozu a klimatických podmínek [4, 5].

Dosažení vysoké třídy těsnosti je rovněž bodovaným kritériem v mezinárodních certifikačních systémech udržitelnosti budov LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) [6] a BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method). Tradiční metody dodatečného těsnění (vnější tmelení, přelepování páskami) jsou u stávajících staveb v podhledech či šachtách technicky téměř neproveditelné, časově náročné a nákladné. Řešením je technologie vnitřního těsnění aerosolem Aeroseal [7], která umožňuje bezdemontážní utěsnění potrubí přímo zevnitř.

2. Princip a metodika vnitřního těsnění technologií Aeroseal

Technologie Aeroseal funguje na principu vnášení polymerního aerosolu pod řízeným přetlakem do izolovaného úseku potrubní sítě. Částice aerosolu unášené proudem vzduchu směřují k místům úniků, kde v důsledku lokálního tryskového efektu a stlačení proudnic narážejí na okraje spár, netěsností a montážních spojů. Zde se postupně shlukují a vytvářejí trvale elastický těsnicí spoj. Metoda spolehlivě uzavírá netěsnosti až do průměru 15 mm.

Aplikace probíhá podle standardizovaného postupu [8, 9]:

• Izolace úseku: Koncové prvky (mřížky, vyústky) se zakryjí a VZT jednotky se odpojí.
• Předběžná diagnostická zkouška: Zjištění výchozího stavu netěsností a tlakové ztráty.
• Injektáž aerosolu: Do natlakovaného potrubního úseku je přes flexibilní hadici vnášen aerosol.
• Monitoring v reálném čase: Řídicí software průběžně měří a zaznamenává pokles průtoku a netěsností.
• Automatické ukončení a verifikace: Po dosažení požadované třídy těsnosti se dávkování zastaví a proběhne verifikační měření.

Po dokončení procesu nezůstávají v potrubí ani v pobytovém prostoru žádné volné částice aerosolu, což je ověřeno měřeními i zdravotními certifikacemi [8].

3. Laboratorní ověření účinnosti na ČVUT UCEEB

3.1 Průběh testování a naměřené výsledky

Měření účinnosti technologie Aeroseal proběhlo v testovací hale Univerzitního centra energeticky efektivních budov (UCEEB) ČVUT na modelové síti čtyřhranného potrubí o celkové ploše 71,24 m². Těsnost byla vyhodnocována podle normy ČSN EN 1507 [10] a klasifikována do tříd těsnosti podle normy ČSN EN 16798-3 [11] v přetlaku i podtlaku.

• Stav před utěsněním: Potrubní síť vykazovala vlastnosti běžné třídy těsnosti ATC 5 (odpovídající úniku cca 6 % celkového průtoku vzduchu) [11]. Při přetlaku 400 Pa činil únik 178,3 m³/h a při podtlaku 500 Pa dosahoval 210,6 m³/h.
• Stav po utěsnění: Po aplikaci aerosolu poklesl únik při přetlaku 400 Pa na pouhých 7,1 m³/h (měrný únik 0,00003 m³/(s·m²)), což představuje snížení netěsností o 96,0 % a posun do špičkové třídy těsnosti ATC 2 [11]. Při podtlaku 500 Pa klesl únik na 19,9 m³/h (snížení o 90,5 %) a systém dosáhl třídy ATC 3.

Přehled norem těsnosti

V celém rozsahu testovaných pracovních tlaků dosáhlo snížení netěsností 92,2 % až 96,0 % v přetlaku a 89,9 % až 92,4 % v podtlaku. Tyto výsledky odpovídají poznatkům z dřívějších laboratorních a terénních testování v zahraničí [12, 13].

3.2 Rychlost utěsnění v praxi

Součástí experimentu bylo také optické sledování rychlosti uzavírání konkrétního otvoru o průměru 4 mm ve stěně potrubí pomocí částicové anemometrie PIV (Particle Image Velocimetry). Měření potvrdilo, že k úplnému utěsnění a neprodyšnému uzavření spáry došlo za méně než 5 minut.

Tok částic během procesu těsnění.

4. Vyčíslení energetických úspor dynamickými simulacemi

Na základě dat získaných z laboratorních měření byly provedeny počítačové simulace celoročního provozu VZT systému s využitím klimatických dat pro Prahu v programu TRNSYS. Model započítával kompletní VZT jednotku se zpětným získáváním tepla (rekuperací s účinností 75 %) a také energetickou spotřebu na dohřev i chlazení vzduchu.

Pro zajímavost: Podle studie AIVC dosahují průměrné běžné ztráty upraveného vzduchu v neobnovených rozvodech 13 až 28 % [2].

Simulace hodnotily tři typické typologie větracích systémů:

• Kancelářská budova (průtok 9 300 m³/h, provoz 8:00–17:00, 3 650 h/rok): Snížení průtoku úniky vedlo k poklesu příkonu ventilátoru o 0,16 kW. Roční úspora elektrické energie pro ventilátor činí 657 kWh/rok, úspora tepla na ohřev 1 105 kWh/rok a úspora energie na chlazení 1 062 kWh/rok.
• Skladová hala (průtok 30 000 m³/h, nepřetržitý provoz 8 760 h/rok): Pokles příkonu ventilátoru o 0,5 kW přináší roční úsporu elektrické energie pro pohon ventilátoru až 4 380 kWh/rok.
• Velkokapacitní prodejna/retail (průtok 55 000 m³/h, provoz 5 110 h/rok): Vycházeno z reálných dat 27 případových studií společnosti Alkion service s.r.o. [14], vykazujících průměrnou počáteční netěsnost 10,96 %. Utěsněním klesl únik vzduchu z 6 736 m³/h na 539 m³/h.

V případě velkokapacitní prodejny dosahuje roční úspora elektrické energie pro pohon ventilátorů přes 28 000 kWh/rok (34 % celkových úspor). Úspora tepla na ohřev vzduchu činí 30 267 kWh/rok (35 %) a úspora chladicí energie dosahuje 26 496 kWh/rok (31 %). Celkové roční úspory energie u takto velkých větracích systémů tak v součtu představují přibližně 84,8 MWh/rok.

Vypočítané úspory energie dosažené utěsněním potrubí ve velkém maloobchodním obchodě.

Kvantifikace úspor energie na jednotku dosažených snížením průtoku těsněním.
Vlevo je kancelářská budova s nízkým průtokem vzduchu, vpravo maloobchodní prodejna s vysokým průtokem vzduchu.
(Graf dokládá fakt, že významný potenciál úspor je výrazně vyšší u větších a energeticky náročnějších systémů.)

5. Od modelů k praxi: Realizace v bytových domech

Teoretické modely byly ověřeny v reálném provozu při rekonstrukci VZT rozvodů dvou bytových domů (označených jako SO 02 a SO 05) ve Středočeském kraji [14]. Systémy vykazovaly vysoké tlakové ztráty a nutnost provozovat ventilátory při vysokém externím statickém tlaku (cca 370 Pa).

Vnitřní utěsnění přívodního i odvodního potrubí metodou Aeroseal bylo provedeno bez stavebních zásahů během 2 pracovních dnů [14].

• Redukce netěsností: Úniky klesly o 94 % až 98 % [14]. Odvodní rozvody dosáhly třídy ATC 3, přívodní rozvody v objektech dosáhly tříd ATC 3 a ATC 2 [14].
• Snížení provozního tlaku: Po utěsnění byl externí statický tlak snížen z 370 Pa na cca 175 Pa (pokles o více než 50 %) [14].
• Snížení příkonu: Elektrický příkon ventilátorů poklesl o 30–35 % (SO 02), resp. o 25–30 % (SO 05) [14]. Jako sekundární přínos bylo zaznamenáno výrazné snížení hlučnosti a mechanického namáhání komponent [14].

6. Závěr

Výsledky výzkumné studie ČVUT, VUT a společnosti Alkion service s.r.o. potvrdily, že vnitřní těsnění VZT potrubí technologií Aeroseal představuje vysoce účinné, neinvazivní a verifikovatelné řešení. Zvýšení těsnosti potrubních sítí z běžných tříd (ATC 5) na špičkovou úroveň (ATC 2 až ATC 3) redukuje úniky vzduchu o více než 90 %.

Pro projektanty, energetické specialisty a správce budov z toho vyplývají následující klíčové závěry:

• Těsnost VZT potrubí je základním parametrem energetické účinnosti budov, nikoliv pouze podružným instalačním detailem.
• Bezdemontážní utěsnění přináší okamžité a měřitelné úspory elektrické energie pro pohon ventilátorů i energie na úpravu vzduchu (vytápění, chlazení) [7].
• Jedná se o certifikovaný nástroj pro plnění legislativních požadavků nZEB/ZEB [1], normativních požadavků ČSN EN 16798-3 [11] a kritérií udržitelnosti LEED [6], BREEAM a DNSH s velmi rychlou návratností investice.

Seznam literatury

1. AMEEN, Arman; RASHID, Farhan Lafta a kol. Ventilation strategies in net-zero energy buildings: Balancing indoor air quality and energy efficiency. Building and Environment, 2026, roč. 351, s. 102–115.
2. LEPRINCE, Valérie; HUREL, Nolwenn; KAPSALAKI, Maria. Ductwork airtightness – a review. Air Infiltration and Ventilation Centre (AIVC), VIP 40, 2020. Dostupné z: https://www.aivc.org/sites/default/files/VIP40.pdf
3. AYDIN, Cigdem; OZERDEM, Baris. Air leakage measurement and analysis in duct systems. Energy and Buildings, 2006, roč. 38, č. 3, s. 207–213.
4. ASHRAE. ASHRAE Handbook 2020: HVAC Systems and Equipment. Chapter 19: Duct Construction. Atlanta: ASHRAE, 2020. ISBN 978-1-947192-52-2.
5. WALKER, Iain S.; SHERMAN, Max H. Assessing the Longevity of Residential Duct Sealants. Berkeley: Lawrence Berkeley National Laboratory, 2000. LBNL-45911.
6. U.S. GREEN BUILDING COUNCIL. LEED v4.1 Building Design and Construction. Washington D.C.: USGBC, 2019. Dostupné z: https://www.usgbc.org/sites/default/files/2021-03/LEED%20v4.1%20BD%2BC%20Guide%2004092019.pdf
7. HUREL, Nolwenn; LEPRINCE, Valérie; TOLKE, Simon. Energy Savings with Aeroseal Ductwork Sealing in Europe. INIVE, 2023.
8. AEROSEAL LLC. Commercial Solutions. Miamisburg: Aeroseal, 2025.
9. MEZ-TECHNIK GmbH. MEZ-AEROSEAL: The New Air Tightness Class for Ductwork. Reutlingen: MEZ-Technik, 2020.
10. ČSN EN 1507. Větrání budov – Kovové potrubí čtyřhranného průřezu – Požadavky na pevnost a těsnost. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a zkušebnictví, 2006.
11. ČSN EN 16798-3. Energetická náročnost budov – Větrání budov – Část 3: Větrání neobytných budov – Požadavky na výkonnost větracích a klimatizačních zařízení. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a zkušebnictví, 2017.
12. WALKER, I. S.; DELP, W. W. a kol. Laboratory and field testing of an aerosol-based duct-sealing technology for large commercial buildings. ASHRAE Transactions, 2001.
13. NATIONAL RENEWABLE ENERGY LABORATORY. Duct Sealing Using Injected Spray Sealant. Golden, CO: NREL, 2014.
14. PŘIDAL, Martin. Případová studie: Těsnění vzduchotechnických rozvodů v bytových domech. Alkion service s.r.o., 2026. Dostupné z: https://alkion.eu/cs/pripadova-studie-tesneni-vzduchotechnickych-rozvodu-v-bytovych-domech/