ISO 11855-4-2012 Building environment design - Design dimensioning installation and control of embedded radiant heating and cooling systems - Part 4 Dimensionin.pdf

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1、 ISO 2012 Conception de lenvironnement des btiments Conception, construction et fonctionnement des systmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement Partie 4: Dimensionnement et calculs relatifs au chauffage adiabatique et la puissance frigorifique pour systmes thermoactifs (TABS) Building

2、environment design Design, dimensioning, installation and control of embedded radiant heating and cooling systems Part 4: Dimensioning and calculation of the dynamic heating and cooling capacity of Thermo Active Building Systems (TABS) NORME INTERNATIONALE ISO 11855-4 Premire dition 2012-08-01 Numro

3、 de rfrence ISO 11855-4:2012(F) ISO 11855-4:2012(F)ii ISO 2012 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT 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, le

4、ctronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou sur un Intranet, sans autorisation 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 Gene

5、va 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en SuisseISO/FDIS 11855-4:2012(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 1 4 Symboles et

6、abrviations . 2 5 Concept de surface thermoactive (TAS) . 6 6 Mthodes de calcul . 11 6.1 Gnralits . 11 6.2 Mthode de dimensionnement approximative . 13 6.3 Dimensionnement simplifi au moyen de diagrammes 13 6.4 Modle simplifi fond sur la MDF 20 6.5 Programmes de simulation de btiment dynamique . 26

7、7 Entre pour les simulations informatiques de performance nergtique . 26 Annexe A (informative) Diagrammes simplifis. 27 Annexe B (normative) Mthode de calcul 32 B.1 Niveau de la tuyauterie . 32 B.2 Nuds thermiques constituant la dalle et la pice . 32 B.3 Calculs pour la h eheure gnrique . 36 B.4 Di

8、mensionnement du systme 42 Annexe C (informative) Guide dapprentissage pour lvaluation du modle 43 Annexe D (informative) Programme informatique . 45 Bibliographie . 53 ISO/FDIS 11855-4:2012(F) iv ISO 2012 Tous droits rservsAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdr

9、ation mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internation

10、ales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles d

11、onnes 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 comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lappr

12、obation 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 intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de pro

13、prit et averti de leur existence. LISO 11855-4 a t labore par le comit technique ISO/TC 205, Conception de lenvironnement intrieur des btiments. LISO 11855 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre gnral Conception de lenvironnement des btiments Conception, dimensionnement, installation

14、 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 calorifique et frigorifique la conception Partie 3 : Conception et dimensionnement Partie 4 : Dimensionnement et calculs re

15、latifs au chauffage adiabatique et la puissance frigorifique pour systmes thermoactifs (TABS) Partie 5 : Installation Partie 6 : Contrle ISO/FDIS 11855-4:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs vLa Partie 1 spcifie les critres de confort dont il convient de tenir compte lors de la conception des systmes

16、 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 des occupants. La Partie 2 fournit des mthodes de calcul en rgime stabilis pour la dtermination de la puissance calo

17、rifique et frigorifique. La Partie 3 spcifie les mthodes de conception et de dimensionnement des systmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement permettant de garantir la puissance calorifique et frigorifique. La Partie 4 fournit une mthode de dimensionnement et de calcul pour la concepti

18、on 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 rduire la consommation dnergie et la taille de la source de chaleur en utilisant de lnergie renouvelable. La Partie 5 examin

19、e 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 rayonnement, permettant de garantir les performances maximales prvues au stade de la conception lorsque le systme est ef

20、fectivement exploit dans un btiment. ISO/FDIS 11855-4:2012(F) vi ISO 2012 Tous droits rservsIntroduction Les systmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement sont constitus de systmes dmission/dabsorption de chaleur, de fourniture de chaleur, de distribution et de contrle. La srie de norme

21、s 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 composant le systme lui-mme, tel que la source de chaleur, le systme de distribution et le contrleur. La srie ISO 11855 exam

22、ine 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 srie de normes. La srie ISO 11855 doit tre applique aux systmes utilisant non seulement de leau, mais galement dautres f

23、luides 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 intgrs. cet effet, elle prsente des critres de confort des locaux desservis par les systmes intgrs et traite du calc

24、ul de la puissance calorifique, du dimensionnement, de lanalyse dynamique, de linstallation, de lexploitation et de la mthode de contrle des systmes intgrs. PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 11855-4:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs 1Conception de lenvironnement des btiments Conception

25、, dimensionnement, installation et contrle des systmes intgrs de chauffage et de refroidissement par rayonnement Partie 4: Dimensionnement et calculs relatifs au chauffage adiabatique et la puissance frigorifique pour systmes thermoactifs (TABS) 1 Domaine dapplication La prsente partie de lISO 11855

26、 permet de calculer la puissance frigorifique de pointe de systmes dlments de construction thermoactifs (TABS) en se fondant sur les apports de chaleur, tels que les apports solaires, les apports de chaleur internes et la ventilation, ainsi que de calculer la demande en puissance frigorifique ct eau

27、, afin de les utiliser pour dimensionner le systme de refroidissement en ce qui concerne les dimensions du refroidisseur, le dbit de fluide, etc. La prsente partie de lISO 11855 prsente une mthode dtaille visant calculer la puissance calorifique et frigorifique dans des conditions non stabilises. La

28、 srie ISO 11855 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 pan

29、neaux avec ouvertures 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

30、ne sappliquent 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 d

31、u document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 11855-1, 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

32、 3 Termes et dfinitions Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions de lISO 11855-1 sappliquent. ISO/FDIS 11855-4:2012(F) 2 ISO 2012 Tous droits rservs4 Symboles et abrviations Pour les besoins de la prsente partie de lISO 11855, les symboles et abrviations figurant dans le Tableau

33、 1 sappliquent : Tableau 1 Symboles et abrviations Symbole Unit Grandeur F A m 2Aire de la surface de chauffage/refroidissement W A m 2Aire totale des murs intrieurs verticaux ( savoir, murs verticaux, faades externes exclues) C J/(m 2 K) Capacit thermique spcifique du nud thermique considr W C J/(m

34、 2 K) Capacit thermique spcifique moyenne des murs intrieurs j c J/(kgK) Chaleur spcifique du matriau constituant la j ecouche de la dalle w c J/(kgK) Chaleur spcifique de leau a d m Diamtre extrieur du tuyau E DaykWh/m 2Apports nergtiques journaliers spcifiques h rm f - Mode de fonctionnement (1 lo

35、rsque le systme fonctionne, 0 lorsque le systme est arrt), la h eheure. s f - Coefficient de scurit thorique v F-C F - Facteur de forme sol-plafond v F-EW F - Facteur de forme sol-murs extrieurs v F-W F - Facteur de forme sol-murs intrieurs A-C h W/(m 2 K) Coefficient de transmission thermique par c

36、onvection entre lair et le plafond A-F h W/(m 2 K) Coefficient de transmission thermique par convection entre lair et le sol A-W h W/(m 2 K) Coefficient de transmission thermique par convection entre lair et les murs intrieurs F-C h W/(m 2 K) Coefficient de transmission thermique par rayonnement ent

37、re le sol et le plafond F-W h W/(m 2 K) Coefficient de transmission thermique par rayonnement entre le sol et les murs intrieurs H AW/K Coefficient de transmission thermique entre le nud thermique considr et le nud thermique de lair ( A ) H CW/K Coefficient de transmission thermique entre le nud the

38、rmique considr et le nud thermique de la surface du plafond ( C ) H CircuitW/K Coefficient de transmission thermique entre le nud thermique considr et le circuit H CondDownW/K Coefficient de transmission thermique entre le nud thermique considr et le nud suivant H CondUpW/K Coefficient de transmissi

39、on thermique entre le nud thermique considr et le nud prcdent H Conv- Fraction des apports de chaleur internes par convection agissant sur le nud thermique considr H FW/K Coefficient de transmission thermique entre le nud thermique considr et le nud thermique de la surface du sol ( F ) ISO/FDIS 1185

40、5-4:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs 3Symbole Unit Grandeur H InertiaW/K Coefficient li la contribution de linertie au niveau du nud thermique considr H IWSW/K Coefficient de transmission thermique entre le nud thermique considr et le nud thermique de la surface du mur intrieur ( IWS ) H Rad- Fra

41、ction du total des apports de chaleur par rayonnement agissant sur le nud thermique considr t h W/(m 2 K) Coefficient global de transmission thermique (convection + rayonnement) entre la surface et le local J - Nombre de couches constituant la dalle dans son ensemble 1 J - Nombre de couches constitu

42、ant la partie suprieure de la dalle 2 J - Nombre de couches constituant la partie infrieure de la dalle R L m Longueur de tuyaux installs H,sp m kg/(m 2 s) coulement deau spcifique dans le circuit, calcul sur laire couverte par le circuit j m - Nombre de sparations de la j ecouche de la dalle n - No

43、mbres rels ditrations dans les calculs itratifs n hh Nombre dheures de fonctionnement du circuit n Max- Nombre maximum ditrations admises dans les calculs itratifs Max,h Circuit P W Puissance frigorifique maximale rserve au circuit considr la h eheure Max Circuit,Spec P W/m 2Puissance frigorifique m

44、aximale spcifique (par mtre carr de sol) q iW/m 2Flux thermique spcifique entrant q uW/m 2Flux thermique spcifique sortant h C Q W Flux thermique arrivant sur la surface du plafond ( C ) la h eheure h Circuit Q W Flux thermique extrait par le circuit la h eheure h Conv Q W Total des apports de chale

45、ur par convection la h eheure h F Q W Flux thermique arrivant sur la surface du sol ( F ) la h eheure h IntConv Q W Apports de chaleur internes par convection la h eheure h IntRad Q W Apports de chaleur internes par rayonnement la h eheure h IWS Q W Flux thermique arrivant sur la surface interne du

46、mur ( IWS ) la h eheure h PrimAir Q W Apports de chaleur par convection dair primaire la h eheure h Rad Q W Total des apports de chaleur par rayonnement la h eheure h Sun Q W Apports de chaleur solaire dans la pice la h eheure h Transm Q W Apports de chaleur par transmission la h eheure W Q W/m 2Pui

47、ssance frigorifique spcifique moyenne R (m 2 K)/W Rsistance thermique gnrique Add C R (m 2 K)/W Rsistance thermique supplmentaire de la face infrieure de la dalle ISO/FDIS 11855-4:2012(F) 4 ISO 2012 Tous droits rservsSymbole Unit Grandeur Add F R (m 2 K)/W Rsistance thermique supplmentaire de la face suprieure de la dalle RCAC K/W Rsistance thermique par convection liant le nud thermique de lair ( A ) avec le nud thermique de la surface du plafond ( C ) RCAF K/W Rsistance thermique par convection liant le nud thermique de lair ( A ) avec