ISO 11855-2-2012 Building environment design - Design dimensioning installation and control of embedded radiant heating and cooling systems - Part 2 Determinati.pdf

1、 ISO 2012 Conception de lenvironnement des btiments Conception, construction et fonctionnement des systmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement Partie 2: Dtermination de la puissance calorifique et frigorifique la conception Building environment design Design, dimensioning, installatio

2、n and control of embedded radiant heating and cooling systems Part 2: Determination of the design heating and cooling capacity NORME INTERNATIONALE ISO 11855-2 Premire dition 2012-10-01 Numro de rfrence ISO 11855-2:2012(F) ISO 11855-2:2012(F)ii ISO 2012 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGH

3、T ISO 2012 Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou sur un Intranet, sans autorisatio

4、n crite pralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en SuisseISO

5、 11855-2:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs iiiSommaire Page Avant-propos . iv Introduction vi 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives . 1 3 Termes et dfinitions 2 4 Symboles et abrviations . 2 5 Concept de la mthode de dtermination des puissances calorifique et frigorifique . 4 6 Coefficien

6、t dchange thermique entre la surface et le local . 4 7 Mthodes de calcul simplifies de dtermination de la puissance calorifique et frigorifique ou de la temprature de surface 7 7.1 Fonction de puissance universelle simple . 7 7.2 Mthodes par rsistance thermique 10 8 Utilisation de programmes de calc

7、ul de base 12 8.1 Programmes de calcul de base 12 8.2 lments inclure dans une documentation exhaustive de calcul . 13 9 Calcul de la puissance calorifique et frigorifique 13 Annexe A (normative) Calcul du flux thermique 14 Annexe B (normative) Mthode par rsistance globale 38 Annexe C (normative) Tuy

8、aux intgrs dans une construction en bois 44 Annexe D (normative) Mthode de vrification des programmes de calcul par la mthode des lments finis ou la mthode des diffrences finies . 52 Annexe E (normative) Valeurs de la conductivit thermique des matriaux et des couches dair 56 Bibliographie . 58 ISO 1

9、1855-2:2012(F) iv ISO 2012 Tous droits rservsAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque co

10、mit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale

11、(CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les

12、 comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intelle

13、ctuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO 11855-2 a t labore par le comit technique ISO/TC 205, Conception de lenvironnement intrieur des btiments. LISO 11855 comprend les parties su

14、ivantes, prsentes sous le titre gnral Conception de lenvironnement des btiments Conception, dimensionnement, installation et contrle des systmes intgrs de chauffage et de refroidissement par rayonnement : Partie 1 : Dfinition, symboles et critres de confort Partie 2 : Dtermination de la puissance ca

15、lorifique et frigorifique la conception Partie 3 : Conception et dimensionnement Partie 4 : Dimensionnement et calculs relatifs au chauffage adiabatique et la puissance frigorifique pour systmes thermoactifs (TABS) Partie 5 : Installation Partie 6 : Contrle ISO 11855-2:2012(F) ISO 2012 Tous droits r

16、servs vLa Partie 1 spcifie les critres de confort dont il convient de tenir compte lors de la conception des systmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement intgrs, le principal objectif dun systme de chauffage et de refroidissement par rayonnement tant de satisfaire au confort thermique

17、des occupants. La Partie 2 fournit des mthodes de calcul en rgime stabilis pour la dtermination de la capacit de chauffage et de refroidissement. La Partie 3 spcifie les mthodes de conception et de dimensionnement des systmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement permettant de garantir

18、la puissance calorifique et frigorifique. La Partie 4 fournit une mthode de dimensionnement et de calcul pour la conception des systmes dlments de construction thermoactifs (TABS) en vue de raliser des conomies dnergie, les systmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement permettant de rdu

19、ire la consommation dnergie et la taille de la source de chaleur en utilisant de lnergie renouvelable. La Partie 5 examine le processus dinstallation permettant au systme de fonctionner comme prvu. La Partie 6 prsente une mthode de contrle approprie des systmes de chauffage et de refroidissement par

20、 rayonnement, permettant de garantir les performances maximales prvues au stade de la conception lorsque le systme est effectivement exploit dans un btiment. ISO 11855-2:2012(F) vi ISO 2012 Tous droits rservsIntroduction Les systmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement sont constitus d

21、e systmes dmission/dabsorption de chaleur, de fourniture de chaleur, de distribution et de contrle. La srie de normes ISO 11855 concerne les systmes de chauffage et de refroidissement de surface intgrs qui contrlent directement lchange de chaleur dans les locaux. Elle ninclut pas lquipement composan

22、t le systme lui- mme, tel que la source de chaleur, le systme de distribution et le contrleur. La srie ISO 11855 examine un systme intgr dans une structure de btiment. Le systme de panneaux avec ouverture lair libre, qui nest pas intgr dans une structure de btiment, nest donc pas trait par cette sri

23、e de normes. La srie ISO 11855 doit tre applique aux systmes utilisant non seulement de leau mais galement dautres fluides ou de llectricit en tant que medium de chauffage ou de refroidissement. Lobjectif de la srie ISO 11855 est de fournir des critres permettant une conception efficace des systmes

24、intgrs. cet effet, elle prsente des critres de confort des locaux desservis par les systmes intgrs, et traite du calcul de la puissance calorifique, du dimensionnement, de lanalyse dynamique, de linstallation, de lexploitation et de la mthode de contrle des systmes intgrs. NORME INTERNATIONALE ISO 1

25、1855-2:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs 1Conception de lenvironnement des btiments Conception, dimensionnement, installation et contrle des systmes intgrs de chauffage et de refroidissement par rayonnement Partie 2: Dtermination de la puissance calorifique et frigorifique la conception 1 Domaine

26、dapplication La prsente partie de lISO 11855 spcifie les modes opratoires et conditions permettant la dtermination du flux thermique des systmes de chauffage et de refroidissement de surface eau en fonction de lcart de temprature du medium pour les systmes. La dtermination de la performance thermiqu

27、e des systmes de chauffage et de refroidissement de surface eau et leur conformit la prsente partie de lISO 11855 sont effectues par calcul daprs les documents de conception et un modle. Il convient que ceci permette une valuation homogne et un calcul des systmes de chauffage et de refroidissement d

28、e surface eau. Les rsultats obtenus sont : la temprature de surface et lhomognit de la temprature de la surface chauffe/refroidie, la densit nominale de flux thermique entre leau et le local, lcart de temprature nominal du medium associ et la famille de courbes caractristiques de la relation entre l

29、a densit du flux thermique et les variables dinfluence. La prsente partie de lISO 11855 inclut une mthode gnrale fonde sur les mthodes des diffrences finies ou des lments finis et des mthodes de calcul simplifies dpendant de la position des tuyaux et du type de structure du btiment. La srie ISO 1185

30、5 sapplique aux systmes de chauffage et de refroidissement de surface intgrs eau dans les btiments rsidentiels, commerciaux et industriels. Ces mthodes sappliquent aux systmes intgrs dans les murs, sols ou plafonds, sans ouverture lair libre. Elles ne sappliquent pas aux systmes de panneaux avec ouv

31、ertures lair libre, qui ne sont pas intgrs dans une structure de btiment. La srie ISO 11855 sapplique galement, le cas chant, lutilisation dautres fluides que leau en tant que medium de chauffage ou de refroidissement. La srie ISO 11855 ne sapplique pas lessai des systmes. Ces mthodes ne sappliquent

32、 pas aux panneaux ou poutres de plafond chauffs ou refroidis. 2 Rfrences normatives Les documents ci-aprs sont des rfrences normatives indispensables lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de

33、rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 11855-1:2012, Conception de lenvironnement des btiments Conception, dimensionnement, installation et contrle des systmes intgrs de chauffage et de refroidissement par rayonnement Partie 1 : Dfinition, symboles et critres de confort EN 1264-

34、2, Systmes de surfaces chauffantes et rafrachissantes hydrauliques intgres Partie 2 : Chauffage par le sol : mthodes de dmonstration pour la dtermination de lmission thermique utilisant des mthodes par le calcul et laide de mthodes dessai ISO 11855-2:2012(F) 2 ISO 2012 Tous droits rservs3 Termes et

35、dfinitions Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions donns dans lISO 11855-1:2012 sappliquent. 4 Symboles et abrviations Pour les besoins du prsent document, les symboles et abrviations figurant dans le Tableau 1 sappliquent. Tableau 1 Symboles et abrviations Symbole Unit Grandeu

36、r i Facteurs paramtriques de calcul des courbes caractristiques A Am 2Superficie de la zone occupe A Fm 2Superficie de la zone de chauffage/refroidissement A Rm 2Aire de la surface priphrique b u Facteur de calcul dpendant de lespacement des tuyaux B, B G , B 0W/(m 2 K) Coefficients dpendant du syst

37、me D m Diamtre extrieur du tuyau, gainage compris le cas chant d am Diamtre extrieur du tuyau d im Diamtre intrieur du tuyau d Mm Diamtre extrieur du gainage c WkJ/(kg K) Capacit thermique de leau h tW/(m 2 K) Coefficient global dchange thermique (convection + rayonnement) entre la surface et le loc

38、al K HW/(m 2 K) Coefficient de transmission thermique quivalent K WL Paramtre pour les dispositifs de conduction thermique k fin Paramtre pour les dispositifs de conduction thermique k CL Paramtre pour la couche conductrice de chaleur L WLm Largeur des dispositifs de conduction thermique L finm Larg

39、eur dune ailette (partie horizontale du dispositif de conduction thermique, considre comme une ailette de chauffage) L Rm Longueur de tuyaux installs m Exposants pour la dtermination de courbes caractristiques m Hkg/s Dbit thorique du medium de chauffage/refroidissement n, n G Exposants q W/m 2Flux

40、thermique la surface q AW/m 2Flux thermique dans la zone occupe q desW/m 2Flux thermique thorique q GW/m 2Flux thermique limite q NW/m 2Flux thermique nominal q RW/m 2Flux thermique dans la zone priphrique ISO 11855-2:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs 3q uW/m 2Flux thermique sortant R om 2 K/W Rsi

41、stance partielle de la structure de surface la transmission de chaleur vers lintrieur R um 2 K/W Rsistance partielle de la structure de surface la transmission de chaleur vers lextrieur R ,Bm 2 K/W Rsistance thermique du revtement de surface R ,insm 2 K/W Rsistance thermique de lisolation thermique

42、s hm Dans les systmes de type B, paisseur de lisolation thermique, du bord extrieur de lisolant jusquau bord intrieur des tuyaux (voir Figure 2). s lm Dans les systmes de type B, paisseur de lisolation thermique, du bord extrieur de lisolant jusquau bord extrieur des tuyaux (voir Figure 2). s insm p

43、aisseur de lisolation thermique s Rm paisseur de la paroi du tuyau s um paisseur de la couche au-dessus du tuyau s WLm paisseur du dispositif de conduction de la chaleur S m paisseur de la chape (sans les tuyaux dans les systmes de type A) W m Espacement des tuyaux W/(m 2 K) Coefficient dchange ther

44、mique s,maxC Temprature de surface maximale s,minC Temprature de surface minimale iC Temprature intrieure thorique mC Temprature du medium de chauffage/refroidissement RC Temprature de retour du medium de chauffage/refroidissement VC Temprature dalimentation du medium de chauffage/refroidissement uC

45、 Temprature intrieure dun local mitoyen HK cart de temprature du medium de chauffage/refroidissement H,desK cart de temprature thorique du medium de chauffage/refroidissement H,GK cart limite de temprature du medium de chauffage/refroidissement NK cart de temprature nominal du medium de chauffage/re

46、froidissement VK cart de temprature dalimentation du medium de chauffage/refroidissement V,desK cart thorique de temprature dalimentation du medium de chauffage/refroidissement W/(m K) Conductivit thermique K Chute de temprature V R Facteur de conversion de temprature Teneur volumique des bavures de

47、 fixation dans la chape ISO 11855-2:2012(F) 4 ISO 2012 Tous droits rservs5 Concept de la mthode de dtermination des puissances calorifique et frigorifique Pour des tempratures moyennes de surface et intrieure donnes (temprature oprative i ), un type donn de surface (sol, mur, plafond) dlivre le mme flux thermique dans nimporte quel local, quel que soit le type de systme intgr. Il est par consquent possible dtablir une formule de base ou une courbe caract