ISO 15927-2:2009

Hygrothermal performance of buildings - Calculation and presentation of climatic data - Part 2: Hourly data for design cooling load

ISO 15927-2:2009 gives the definition, and specifies methods of calculation and presentation of the monthly external design climate to be used in determining the design cooling load of buildings and the design of air conditioning systems.

Performance hygrothermique des bâtiments — Calcul et présentation des données climatiques — Partie 2: Données horaires pour le dimensionnement de la charge de refroidissement

L'ISO 15927-2:2009 donne la définition et spécifie les méthodes de calcul et de présentation du climat mensuel extérieur type nécessaire à la détermination de la charge nominale de refroidissement et au dimensionnement des systèmes d'air conditionné.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 10-Feb-2009
• ICS: 07.060 - Geology. Meteorology. Hydrology
• ICS: 91.120.10 - Thermal insulation of buildings
• Technical Committee: ISO/TC 163/SC 2 - Calculation methods
• Drafting Committee: ISO/TC 163/SC 2 - Calculation methods
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 24-Mar-2021
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Consolidates: ISO 15330:1999 - Fasteners - Preloading test for the detection of hydrogen embrittlement - Parallel bearing surface method
• Effective Date: 06-Jun-2022

Overview - ISO 15927-2:2009 (Hourly data for design cooling load)

ISO 15927-2:2009 is part of the ISO 15927 series on the hygrothermal performance of buildings and specifies how to calculate and present monthly external design climate based on hourly data for use in determining the design cooling load of buildings and sizing air‑conditioning systems. The standard defines procedures to identify representative “design days” from long-term meteorological records and to extract hourly peak values (dry‑bulb and dewpoint temperatures and solar irradiation) needed for HVAC design.

Key topics and technical requirements

• Data sources and quality
  • Use hourly meteorological files covering at least 10 years; data must be measured in accordance with the WMO Guide No. 8.
  • Preferred radiation metric: global solar irradiation (better building performance index) or, where unavailable, sunshine hours.
• Design-day identification
  • Calculate daily mean values (dry‑bulb temperature, global solar irradiation/sunshine hours) for each day.
  • Determine values exceeded on 5%, 2% and 1% of days per calendar month (risk levels).
  • Define initial intervals (e.g., daily mean dry‑bulb ±0.5 °C, solar irradiation ±0.05 kWh/m2·d) and iteratively narrow or widen intervals to isolate a single design day per month and risk level.
• Parameters
  • Mandatory: dry‑bulb temperature and global solar irradiation / sunshine hours.
  • Optional (as relevant to building type): dewpoint temperature, daily temperature swing, wind speed, and other site-specific parameters.
• Air conditioning design data
  • From hourly records compute dry‑bulb temperatures exceeded on 1%, 2% and 5% of hours and corresponding dewpoint temperatures within narrow temperature bands for use in equipment sizing.
• Reporting requirements
  • Report station location, data period, for each month and risk level the date of the design day and hourly (or 3‑hourly) parameter values; report the computed exceedance values used in AC design.

Practical applications and typical users

• Applications:
  • Sizing HVAC systems and selecting equipment capacities
  • Creating representative design days for building energy simulation and cooling load calculations
  • Peak load and resilience planning for buildings in hot climates
• Typical users:
  • HVAC and building services engineers
  • Energy modelers and building performance analysts
  • Meteorological data providers, standards bodies, and consultants involved in building design

Related standards

• ISO 15927-1: Monthly means of single meteorological elements (normative reference)
• Other parts of ISO 15927 series: Part 3 (driving rain index), Part 4 (hourly data for annual heating/cooling energy), Part 5 (design heat load), Part 6 (degree‑days)
• WMO Guide No. 8 (meteorological instruments and observation methods)

Keywords: ISO 15927-2, hygrothermal performance, design cooling load, hourly climatic data, design day, global solar irradiation, dry‑bulb temperature, dewpoint, HVAC design.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15927-2
First edition
2009-02-15
Hygrothermal performance of
buildings — Calculation and presentation
of climatic data —
Part 2:
Hourly data for design cooling load
Performance hygrothermique des bâtiments — Calcul et présentation
des données climatiques —
Partie 2: Données horaires pour la charge de refroidissement de
conception
Reference number
©
ISO 2009
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Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2009 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms, definitions, symbols and units.2
3.1 Terms and definitions .2
3.2 Symbols and units.3
4 Method of determination.3
4.1 Sources of data.3
4.2 Identification of the design days .3
5 Data for the design of air conditioning systems.5
6 Presentation of the design days .6
7 Presentation of the data for the design of air conditioning systems .6
Annex A (informative) Example of the procedure for identifying a design day .7

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15927-2 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee
CEN/TC 89, Thermal performance of buildings and building components, in collaboration with Technical
Committee ISO/TC 163, Thermal performance and energy use in the built environment, Subcommittee SC 2,
Calculation methods, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN
(Vienna Agreement).
ISO 15927 consists of the following parts, under the general title Hygrothermal performance of buildings —
Calculation and presentation of climatic data:
⎯ Part 1: Monthly means of single meteorological elements
⎯ Part 2: Hourly data for design cooling load
⎯ Part 3: Calculation of a driving rain index for vertical surfaces from hourly wind and rain data
⎯ Part 4: Hourly data for assessing the annual energy use for heating and cooling
⎯ Part 5: Data for design heat load for space heating
⎯ Part 6: Accumulated temperature differences (degree-days)
iv © ISO 2009 – All rights reserved

Introduction
The choice of design load for space cooling is a matter of balancing user needs against cost. On the one hand,
users expect a cooling system to maintain the internal temperatures needed for health and comfort; on the
other hand, very high cooling loads can arise from extreme meteorological conditions. It is usually uneconomic
to design cooling systems for rare extremes, as this leads to high capital cost and, usually, to lower
operational efficiency of the system. The highest cooling loads occur with a combination of high daily mean
dry-bulb temperature and dewpoint temperature, high daily total irradiation, low daily swing in temperature and
low wind speed. Data are therefore needed on the values of these parameters when they occur in
combination at specific return periods.

INTERNATIONAL STANDARD ISO 15927-2:2009(E)

Hygrothermal performance of buildings — Calculation and
presentation of climatic data —
Part 2:
Hourly data for design cooling load
1 Scope
This part of ISO 15927 gives the definition and specifies methods of calculation and presentation of the
monthly external design climate to be used in determining the design cooling load of buildings and the design
of air conditioning systems.
Depending on the building type, a range of parameters can be used to define the individual days of hourly or
three-hourly data in each calendar month that impose a cooling load likely to be exceeded on 5 %, 2 % and
1 % of days.
The parameters that are always used in the selection are dry-bulb temperature and total global solar
irradiation (or sunshine hours). The daily swing in dry-bulb temperature, dewpoint temperature and wind
speed and any other parameters relevant to particular buildings may also be included.
Hourly peak values of dry-bulb temperature and dewpoint temperature are needed for the design of air
conditioning systems.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 15927-1, Hygrothermal performance of buildings — Calculation and presentation of climatic data —
Part 1: Monthly means of single meteorological elements
World Meteorological Organization (WMO), Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation,
1)
No. 8, 6th Edition, 1996
1) World Meteorological Organization: http://www.wmo.ch/pages/catalogue/New%20HTML/frame/engfil/8.html.
3 Terms, definitions, symbols and units
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 15927-1 and the following apply.
3.1.1
hourly value
average of instantaneous values of a parameter measured during an hour or value observed at a particular
moment (e.g. on the hour)
NOTE Hourly values can be estimated by interpolation from data measured at three-hour intervals.
3.1.2
daily mean value
average of 24 hourly values or eight 3-hourly values of a parameter during a day from 00:00 to 23:00 or 01:00
to 24:00
3.1.3
dry-bulb temperature
air temperature measured in a thermometer screen or with similar shielding from solar radiation
3.1.4
daily swing in dry-bulb temperature
difference between the maximum and minimum dry-bulb temperatures in one day
3.1.5
dewpoint temperature
temperature to which air is cooled to become saturated with the same water vapour content
3.1.6
global solar irradiation on a horizontal surface
total solar energy falling on a horizontal surface in a given period
NOTE Global solar irradiation is the sum of the direct and diffuse solar irradiation received by the surface in the
period.
3.1.7
summer external design day
day from any calendar month with a specified return period for extreme values of the significant
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 15927-2
Première édition
2009-02-15
Performance hygrothermique des
bâtiments — Calcul et présentation des
données climatiques —
Partie 2:
Données horaires pour le
dimensionnement de la charge de
refroidissement
Hygrothermal performance of buildings — Calculation and presentation
of climatic data —
Part 2: Hourly data for design cooling load

Numéro de référence
©
ISO 2009
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E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2009 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes, définitions, symboles et unités.2
3.1 Termes et définitions .2
3.2 Symboles et unités.3
4 Méthode de détermination.3
4.1 Sources des données .3
4.2 Identification des journées types .3
5 Données pour le dimensionnement des systèmes d'air conditionné.5
6 Présentation des journées types .5
7 Présentation des données pour le dimensionnement des systèmes d'air conditionné.6
Annexe A (informative) Exemple de procédure d'identification d'une journée type .7

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15927-2 a été élaborée par le comité technique CEN/TC 89, Performance thermique des bâtiments et
des composants du bâtiment, du Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité
technique ISO/TC 163, Performance thermique et utilisation de l'énergie en environnement bâti, sous-comité
SC 2, Méthodes de calcul, conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord
de Vienne).
L'ISO 15927 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Performance hygrothermique
des bâtiments — Calcul et présentation des données climatiques:
⎯ Partie 1: Moyennes mensuelles des éléments météorologiques simples
⎯ Partie 2: Données horaires pour le dimensionnement de la charge de refroidissement
⎯ Partie 3: Calcul d'un indice de pluie battante pour surfaces verticales à partir de données horaires de vent
et de pluie
⎯ Partie 4: Données horaires pour l'évaluation du besoin énergétique annuel de chauffage et de
refroidissement
⎯ Partie 5: Données pour la charge calorifique de conception pour le chauffage des locaux
⎯ Partie 6: Écarts de température cumulés (degrés-jour)
iv © ISO 2009 – Tous droits réservés

Introduction
Le choix de la charge thermique nominale pour le refroidissement des bâtiments est une question d'équilibre
entre les besoins de l'utilisateur et le coût. D'une part les utilisateurs attendent d'un système de
refroidissement qu'il maintienne des températures intérieures nécessaires à la santé et au confort; d'autre part
de très fortes demandes de refroidissement peuvent également survenir lorsque des phénomènes
météorologiques extrêmes se produisent. Il n'est généralement pas rentable de concevoir des systèmes de
refroidissement pour des extrêmes rares, étant donné qu'ils entraînent des coûts d'investissement élevés pour
une efficacité opérationnelle du système généralement plus faible. Les charges de refroidissement les plus
élevées surviennent avec une combinaison de température sèche moyenne journalière et de température au
point de rosée élevées, un rayonnement solaire total journalier élevé, un faible écart de température journalier
et une faible vitesse du vent. Les valeurs de ces paramètres sont donc nécessaires lorsque ceux-ci
surviennent en combinaison, à des périodes de retour spécifiques.

NORME INTERNATIONALE ISO 15927-2:2009(F)

Performance hygrothermique des bâtiments — Calcul et
présentation des données climatiques —
Partie 2:
Données horaires pour le dimensionnement de la charge de
refroidissement
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 15927 donne la définition et spécifie les méthodes de calcul et de présentation du
climat mensuel extérieur type nécessaire à la détermination de la charge nominale de refroidissement et au
dimensionnement des systèmes d'air conditionné.
Selon le type de bâtiment, une série de paramètres peut être utilisée pour définir chaque journée de données
horaires ou tri-horaires pour chaque mois civil, imposant une charge de refroidissement susceptible d'être
dépassée sur 5 %, 2 % et 1 % des journées.
Les paramètres à utiliser dans le choix sont la température sèche et le rayonnement global total solaire (ou
heures d'ensoleillement). Les écarts journaliers de température sèche, de température au point de rosée, de
vitesse du vent et de tous les autres paramètres correspondant à des bâtiments particuliers peuvent aussi
être inclus.
Les valeurs horaires maximales de température sèche et de température au point de rosée sont nécessaires
au dimensionnement des systèmes d'air conditionné.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 15927-1, Performance hygrothermique des bâtiments — Calcul et présentation des données
climatiques — Partie 1: Moyennes mensuelles des éléments météorologiques simples [disponible en anglais
seulement]
World Meteorological Organization (WMO), Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation,
1)
No. 8, 6th edition, 1996 [disponible en anglais seulement]

1) World Meteorological Organization: http://www.wmo.int/pages/index_fr.html.
3 Termes, définitions, symboles et unités
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 15927-1 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1.1
valeur horaire
moyenne des valeurs instantanées d'un paramètre mesuré pendant une heure ou valeur observée à un
moment particulier (par exemple à l'heure pile)
NOTE Les valeurs horaires peuvent être estimées par interpolation à partir de données mesurées toutes les trois
heures.
3.1.2
valeur moyenne journalière
moyenne de 24 valeurs horaires ou de huit valeurs tri-horaires d'un paramètre, pendant une journée allant de
00:00h à 23:00h ou 01:00h à 24:00h
3.1.3
température sèche
température de l'air mesurée dans un écran pour thermomètre ou avec une protection équivalente contre le
rayonnement solaire
3.1.4
écart journalier de température sèche
différence entre les températures sèches maximale et minimale en une journée
3.1.5
température au point de rosée
température à laquelle l'air est refroidi pour devenir saturé avec la même teneur en vapeur d'eau
3.1.6
rayonnement solaire global sur une surface horizontale
énergie solaire totale incidente sur une surface horizontale pendant une période donnée
NOTE Le rayonnement solaire global est la somme du rayonnement solaire direct et du rayonnement solaire diffus
reçu par la surface pendant la période donnée.
3.1.7
journée d'été extérieure type
journée d'un mois civil quelconque avec une période de retour spécifiée pour les valeurs extrêmes des
paramètres météorologiques significatifs, par exemple: température, écart de température, température au
point de rosée, rayonnement solaire et vitesse du vent
2 © ISO 2009 – Tous droits réservés

3.2 Symboles et unit
...