ISO 12631:2012

Thermal performance of curtain walling — Calculation of thermal transmittance

Performance thermique des façades-rideaux — Calcul du coefficient de transmission thermique

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 23-Sep-2012
• Withdrawal Date: 23-Sep-2012
• 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: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 26-Jun-2017

Relations

• Revised: ISO 12631:2017 - Thermal performance of curtain walling — Calculation of thermal transmittance
• Effective Date: 14-Jun-2014
• Consolidates: ISO 19952:2005 - Footwear — Vocabulary
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12631
First edition
2012-10-01

Thermal performance of curtain
walling — Calculation of thermal
transmittance
Performance thermique des façades-rideaux — Calcul du coefficient de
transmission thermique




Reference number
ISO 12631:2012(E)
©
ISO 2012

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ISO 12631:2012(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT


©  ISO 2012
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
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Published in Switzerland

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ISO 12631:2012(E)
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
3.3  Subscripts . 3
3.4  Superscripts . 4
4  Geometrical characteristics . 4
4.1  Main principles . 4
4.2  Internal depth . 6
4.3  Boundaries of curtain wall structures . 6
5  Cut-off planes and partitioning of thermal zones . 9
5.1  Rules for thermal modelling . 9
5.2  Cut-off planes of the geometrical model . 9
6  Calculation of curtain wall transmittance . 9
6.1  Methodologies . 9
6.2  Single assessment method . 10
6.3  Component assessment method . 16
6.4  Thermal transmittance of a curtain wall built of different elements . 21
7  Input data . 21
8  Report . 22
8.1  Section drawings . 22
8.2  Overview drawing of the whole curtain wall element . 23
8.3  Values used for calculation . 23
8.4  Presentation of results . 23
Annex A (informative) Guidance for calculating the thermal transmittance U of curtain walling
cw
using the two methods . 24
Annex B (informative) Linear thermal transmittance of junctions . 25
Annex C (normative) A method for calculating the thermal effect of screws using a 2D numerical
method and the procedures specified in ISO 10077-2:2012 . 33
Annex D (normative) Ventilated and unventilated air spaces . 36
Annex E (informative) Component method: Calculation example . 39
Annex F (informative) Single assessment method: Calculation example . 45
Annex G (normative) Parallel routes in normative references . 48
Bibliography . 49

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ISO 12631:2012(E)
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 12631 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee
CEN/TC 89, Thermal performance of buildings and building components, the secretariat of which is held by
SIS, in collaboration with ISO Technical Committee 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).
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ISO 12631:2012(E)
Introduction
The design and construction of curtain wall systems is complex. This International Standard specifies a
procedure for calculating the thermal transmittance of curtain wall structures.
Curtain walls often contain different kinds of materials, joined in different ways, and can exhibit numerous
variations of geometrical shape. With such a complex structure, the likelihood of producing thermal bridges
across the curtain wall envelope is quite high.
The results of calculations, carried out following the procedures specified in this International Standard, can be
used for comparison of the thermal transmittance of different types of curtain wall or as part of the input data
for calculating the heat used in a building. This International Standard is not suitable for determining whether
or not condensation will occur on the structure surfaces nor within the structure itself.
Two methods are given in this International Standard:
 single assessment method (see 6.2);
 component assessment method (see 6.3).
Guidance on the use of these two methods is given in Annex A. Calculation examples for these two methods
are given in Annex E and Annex F.
Testing according to ISO 12567-1:2010 is an alternative to this calculation method.
The thermal effects of connections to the main building structure as well as fixing lugs can be calculated
according to ISO 10211:2007.
The thermal transmittance of the frame, U , is defined according to ISO 10077-2:2012 or EN 12412-2:2003
f
together with Annex A. The thermal transmittance of glazing units, U , is defined according to the documents
g
listed in Table G.1 which does not include the edge effects. The thermal interaction of the frame and the filling
element is included in the linear thermal transmittance  which is derived using the procedures specified in
ISO 10077-2:2012.

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12631:2012(E)

Thermal performance of curtain walling — Calculation of
thermal transmittance
1 Scope
This International Standard specifies a method for calculating the thermal transmittance of curtain walls
consisting of glazed and/or opaque panels fitted in, or connected to, frames.
The calculation includes:
 different types of glazing, e.g. glass or plastic; single or multiple glazing; with or without low emissivity
coating; with cavities filled with air or other gases;
 frames (of any material) with or without thermal breaks;
 different types of opaque panels clad with metal, glass, ceramics or any other material.
Thermal bridge effects at the rebate or connection between the glazed area, the frame area and the panel
area are included in the calculation.
The calculation does not include:
 effects of solar radiation;
 heat transfer caused by air leakage;
 calculation of condensation;
 effect of shutters;
 additional heat transfer at the corners and edges of the curtain walling;
 connections to the main building structure nor through fixing lugs;
 curtain wall systems with integrated heating.
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 6946:2007, Building components and building elements — Thermal resistance and thermal
transmittance — Calculation method
ISO 7345:1987, Thermal insulation — Physical quantities and definitions
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ISO 12631:2012(E)
ISO 10077-1:2006, Thermal performance of windows, doors and shutters — Calculation of thermal
transmittance — Part 1: General
ISO 10077-2:2012, Thermal performance of windows, doors and shutters — Calculation of thermal
transmittance — Part 2: Numerical method for frames
ISO 10211:2007, Thermal bridges in building construction — Heat flows and surface temperatures — Detailed
calculations
ISO 10291:1994, Glass in building — Determination of steady-state U values (thermal transmittance) of
multiple glazing - Guarded hot plate method
ISO 10292:1994, Glass in building — Calculation of steady-state U values (thermal transmittance) of multiple
glazing
ISO 10293:1997, Glass in building — Determination of steady-state U values (thermal transmittance) of
multiple glazing - Heat flow meter method
ISO 12567-1:2010, Thermal performance of windows and doors — Determination of thermal transmittance by
hot box method — Part 1: Complete windows and doors
EN 673:2011, Glass in building — Determination of thermal transmittance (U value) — Calculation method
EN 674:2011, Glass in building — Determination of thermal transmittance (U value) — Guarded hot plate
method
EN 675:2011, Glass in building — Determination of thermal transmittance (U value) — Heat flow meter
method
EN 12412-2:2003, Thermal performance of windows, doors and shutters — Determination of thermal
transmittance by hot-box method — Part 2: Frames
3 Terms, definitions, symbols and units
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 7345:1987, ISO 6946:2007 and
Annex G apply.
NOTE Clause 4 includes descriptions of a number of geometrical characteristics of glazing units, frame sections and
panels.
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ISO 12631:2012(E)
3.2 Symbols and units
Table 1 — Symbols and units
Symbol Quantity Unit
2
A area m
T thermodynamic temperature K
2
U thermal transmittance W/(m ·K)
l length m
d depth m
 heat flow rate W
 linear thermal transmittance W/(m·K)
∆ difference
Σ summation
 emissivity

3.3 Subscripts
cw curtain walling
d developed
e external
eq equivalent
f frame
f,g frame/glazing
FE filling element
g glazing
i internal
j joint
m mullion
m,f mullion/frame
m,g mullion/glazing
n normal
p panel (opaque)
s screw
t transom
t,f transom/frame
t,g transom/glazing
tot total
TJ thermal joint at a connection between two filling elements
W window
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ISO 12631:2012(E)
3.4 Superscripts
* definition of areas for length-related treatment of thermal joints (see 6.2.2.3)
4 Geometrical characteristics
4.1 Main principles
The main principles of curtain walling are shown in Figures 1 and 2.

Key
1 structure fixing bracket
A-A vertical section
Figure 1 — Principle of curtain walling construction: unitised construction
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ISO 12631:2012(E)

Key
1 structure fixing bracket
A-A vertical section
Figure 2 — Principle of curtain walling construction: stick construction
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ISO 12631:2012(E)
4.2 Internal depth
The internal depth is defined as shown in Figure 3.

Key
1 internal
2 external
d internal depth of mullion or transom
i
Figure 3 — Internal and external developed area, internal depth
4.3 Boundaries of curtain wall structures
4.3.1 General
To evaluate the thermal transmittance of façades, representative reference areas should be defined. The
following subclauses define the various areas.
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ISO 12631:2012(E)
4.3.2 Boundaries of a representative reference element
The boundaries of the representative reference element shall be chosen according to the principles shown in
Figure 4.

Key
— — — — Boundaries of the representative element
Figure 4 — Boundaries of a representative reference element of a façade
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ISO 12631:2012(E)
4.3.3 Curtain wall areas
The representative reference element is divided into areas of different thermal properties (sash, frame,
mullion, transom, glazing units and panel sections) as shown in Figure 5.

Key
1 mullion
2 transom
3 sash and frame
4 glazing
5 panel
Figure 5 — Areas with different thermal properties
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ISO 12631:2012(E)
5 Cut-off planes and partitioning of thermal zones
5.1 Rules for thermal modelling
In most cases, the façade can be partitioned into several sections by using cut-off planes so that the thermal
transmittance of the overall façade can be calculated as the area-weighted average of the thermal
transmittance of each section. The necessary input data (thermal properties of each section) can be evaluated
by measurement, two-dimensional finite element or finite difference software calculation or by tables or
diagrams. In general there are two possibilities:
 the single assessment method (see 6.2);
 the component assessment method (see 6.3).
The partitioning of the façade shall be performed in such a way as to avoid any significant differences in
calculation results of the façade treated as a whole and the heat flow rate through the partitioned façade.
Appropriate partitioning into several geometrical parts is achieved by choosing suitable cut-off planes.
5.2 Cut-off planes of the geometrical model
The geometrical model includes central elements (glazing units, spandrel panels etc.) and thermal joints
(mullion, transom, silicone joint etc.), which connect the different central elements. The geometrical model is
delimited by cut-off planes.
Curtain walling often contains highly conductive elements (glass and metals) which implies that significant
lateral heat flow is possible. Cut-off planes shall represent adiabatic boundaries, which can be either:
 a symmetry plane, or
 a plane where the heat flow through that plane is perpendicular to the plane of the curtain wall, i.e. no
edge effect is present (e.g. at least 190 mm away from the edge of a double glazing unit).
Cut-off planes may be positioned only where there is a clear adiabatic situation (i.e. the heat flow is
perpendicular to the plane). Figure 6 shows adiabatic lines (in the middle of the glass or panel far enough from
the frame) where the heat flow will be perpendicular to the glass panes.
Cut-off planes do not necessarily fall at the same place as the geometrical boundaries of a unitised element
(i.e. through the frame). The middle of a frame might not be an adiabatic boundary. This might be due to
asymmetric geometrical shape of the frame, asymmetric material properties (e.g. different conductivity of sub-
components at each side of the frame), or asymmetric connection of panels in a symmetric frame (e.g. a
frame that connects a spandrel panel and a glazing unit, or two glazing units with different thermal properties).
6 Calculation of curtain wall transmittance
6.1 Methodologies
Two methods of calculating the thermal transmittance of curtain wall systems are specified: the single
assessment method and the component assessment method.
The single assessment method (see 6.2) is based on detailed computer calculations of the heat transfer
through a complete construction including mullions, transoms, and filling elements (e.g. glazing unit, opaque
panel). The heat flow rate (between two adiabatic lines) is calculated by modelling each thermal joint between
two filling elements (opaque panel and/or glazing unit) using two-dimensional or three-dimensional finite
element analysis software. By area weighting the U-values of thermal joints and filling elements, the overall
façade U-value can be calculated. This method can be used for any curtain walling system (i.e. unitised
systems, stick systems, patent glazing, structural sealant glazing, rain screens, structural glazing).
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ISO 12631:2012(E)
The component assessment method (see 6.3) divides the representative element into areas of different
thermal properties, e.g. glazing units, opaque panels and frames. By area weighting the U-values of these
elements with additional correction terms describing the thermal interaction between these elements
(-values), the overall façade U-value can be calculated. This method can be used for curtain walling systems
such as unitised systems, stick systems and patent glazing. Structural silicone glazing, rain screens and
structural glazing are excluded from the component assessment method.
For the purposes of this International Standard, the term “filling element” is any façade component that has a
one-dimensional heat flow in the absence of edge effects (the flat surface being perpendicular to the heat flow
direction). Examples are glazing units and spandrel panels.

Figure 6 — Thermal section representing the full curtain wall
6.2 Single assessment method
6.2.1 Thermal transmittance of glazing units and panels (filling elements)
The thermal transmittance of opaque panels U shall be evaluated according to ISO 6946:2007. The thermal
p
transmittance of glazing units U shall be evaluated according to the documents listed in Table G.1. In some
g
cases, there is a different filling element at each side of the thermal joint (mullion, transom), so that two
thermal transmittances have to be determined.
6.2.2 Determination of the heat flow through filling element / mullion or transom / filling element
connection
6.2.2.1 General
The total heat flow rate  of the complete connection shall be calculated using computer software that
tot
conforms to ISO 10211:2007 and ISO 10077-2:2012 or measured according to ISO 12567-1:2010 with the
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ISO 12631:2012(E)
filling elements positioned between the adiabatic lines. The modelling of screws (if present) in the two
dimensional calculation shall be performed according to Annex C.
Since the heat flow rate is determined between the two adiabatic boundaries, it represents the heat flow
through the filling elements, the thermal joint (e.g. mullion/transom) and also the lateral heat flow (edge
effects) of the interaction between the two filling elements.
Therefore,  represents the total heat flow rate that results from making a thermal joint between two filling
tot
elements and includes:
 heat flow rate straight through filling element 1 and filling element 2 (one dimensional heat flow
perpendicular to the surface of the filling element);
 heat flow rate through the thermal joint that is used to connect the two filling elements together (e.g. a
frame in a framed curtain wall, a silicone joint in case of structural glazing);
 lateral and edge heat-flows due to the thermal interaction between the filling elements and the thermal
joint and due to the edge constructions of the two individual filling elements (e.g. glass spacer).
As in most cases these different heat flows are difficult to separate, and to assign to a specific sub-component
of the thermal joint, it is appropriate to split the overall heat flow through a thermal joint into only three parts
(see Figure 7a):
 the heat flow rate  through filling element 1 without the presence of the thermal joint (i.e. the heat
FE1
flow derived from the centre U-value of filling element 1);
 the heat flow rate  through filling element 2 without the presence of the thermal joint (i.e. the heat
FE2
flow derived from the centre U-value of filling element 2);
 the heat flow rate  which is the additional heat flow rate due to making a thermal joint (which includes
TJ
direct and lateral heat flows of all joint edges and the thermal joint itself excluding the one dimensional
heat flow through the filling elements).
There are two ways of allowing for the additional heat flow rate  , which are equivalent and either approach
TJ
will yield the same result for the thermal transmittance of the curtain wall. The possibilities are:
 consider the heat flow rate  in terms of an area-related joint thermal transmittance U ;
TJ TJ
 consider the heat flow rate  in terms of a length-related linear joint thermal transmittance  .
TJ TJ
The thermal transmittance of the joint U or the linear thermal transmittance of the joint  includes, in one
TJ TJ
single parameter, all thermal bridging effects resulting from making a thermal joint between the filling
elements. This definition should not be compared with the frame thermal transmittance U (e.g. as defined in
f
ISO 10077-2:2012 or in the alternative method described in 6.3), which is solely the heat flow rate through the
frame excluding the lateral heat flow effects of panels and interaction with the frame. U should not be used
TJ
to assess condensation risk.
6.2.2.2 Determination of the area-related joint thermal transmittance U
TJ
The heat flow rate  , which represents the additional heat flow rate due to making a thermal joint between
TJ
two filling elements, can be calculated as:
 =  – (U A + U A ) T (1)
TJ tot FE1 FE1 FE2 FE2
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ISO 12631:2012(E)
where
T is the temperature difference between internal and external environments used to simulate the heat
transfer.
The thermal transmittance of the joint U [see Figure 7a)] is calculated as:
TJ
U =  / (A T) (2)
TJ TJ TJ
where
A is the projected area of the thermal joint;
TJ
T is the temperature difference between the internal and external environment used for the simulation.
NOTE For the example in Figure 7a, the areas and U-values of the filling elements are defined as follows:
A = A , A = A , U = U , U = U
FE1
g FE1 p FE2 g p FE2
6.2.2.3 Determination of the linear joint thermal transmittance 
TJ
The definition of the filling element areas is different from the definition in Figure 7a) and is as specified in
Figure 7b). The calculation of  is according to Equation (3).

TJ
The heat flow rate  can be calculated as:

TJ
* *
 =  – (U A + U A ) T (3)
TJ tot FE1 FE1 FE2 FE2
where
T is the temperature difference between inside and outside air used to simulate the heat transfer.

a)  Definition of the areas when using U (example: glazing, mullion, panel)
TJ
12 © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO 12631:2012(E)

b)  Definition of the areas when using  (example: glazing, mullion, panel)
TJ
Figure 7 — Definition of the areas
The linear thermal transmittance of the joint  is calculated as:
TJ
 =  / (l T) (4)
TJ TJ TJ
where
T is the temperature difference between the internal and external environments used for the simulation.
6.2.2.4 Definitions of areas for other combinations
Figures 8 to 11 give further examples of how the curtain wall can be decomposed into parts for analysis by the
single assessment method. The area of the joint A is the largest of the projected areas between the two

TJ
filling elements. The length l is the length of the thermal joint connecting the filling elements.
TJ
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ISO 12631:2012(E)

Key
A mullion A window area

m w
A curtain walling A frame area

cw f
A panel area A glazing area
p g
Figure 8 — Example 1: Framed curtain wall

Key
A area of thermal joint
T
A glazing area
g
Figure 9 — Example 2: Structural silicone glazing
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ISO 12631:2012(E)

Key
TJ thermal joint
Figure 10 — Example 3: Structural glazing

Figure 11 — Example 4: Rain screen
6.2.3 Determination of the overall thermal transmittance of a curtain wall (U )
cw
6.2.3.1 Using the area-related thermal transmittance U
TJ
The overall thermal transmittance of the curtain wall element U is calculated as the area-weighted average
cw
of all the thermal transmittances of the joints, glazing units and panels.
AUAUA U
gg p p TJ TJ
U  (5)
cw
AA A
gp TJ
where the areas A and A are defined according to Figure 7a).
g p
6.2.3.2 Using the length-related linear thermal transmittance Ψ
TJ
The overall thermal transmittance of the curtain wall element U is calculated as the area-weighted average
cw
of all the thermal transmittances of glazing units and panels and the linear thermal transmittances of the joints.
**
AUAUl 
g g p p TJ TJ
U  (6)
cw
**
AA
gp
using the areas  A* and  A* as defined according to Figure 7b).
g p
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ISO 12631:2012(E)
6.3 Component assessment method
6.3.1 General
The thermal transmittance of a single element of a curtain walling, U , shall be calculated using Equation (7).
cw
AUAUA UA UAUl Ψl Ψl Ψl Ψl Ψl Ψ
g g p p f f m m t t f,g f,g m,g m,g t,g t,g p p m,f m,f t,f t,f
(7)
U 
cw
A
cw
where
U , U are the thermal transmittances of glazing and panels;
g p
U , U , U are the thermal transmittances of frames, mullions and transoms;
f m t
 ,  ,  ,  are the linear thermal transmittances due to the combined thermal effects of glazing
f,g m,g t,g p
unit or panel and frame or mullion or transom;
 ,  are the linear thermal transmittances due to the combined thermal effects of frame-
,
m,f t,f
mu
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 12631
Première édition
2012-10-01


Performance thermique des façades-
rideaux — Calcul du coefficient de
transmission thermique
Thermal performance of curtain walling — Calculation of thermal
transmittance




Numéro de référence
ISO 12631:2012(F)
©
ISO 2012

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ISO 12631:2012(F)

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ii © ISO 2012 – Tous droits réservés

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ISO 12631:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1  Domaine d'application . 1
2  Références normatives . 1
3  Termes et définitions, et symboles et unités . 2
3.1  Termes et définitions . 2
3.2  Symboles et unités . 2
3.3  Indices . 3
3.4  Exposants . 3
4  Caractéristiques géométriques . 3
4.1  Principes fondamentaux . 3
4.2  Épaisseur intérieure . 5
4.3  Limites des structures de façades-rideaux . 6
5  Plans de coupure et découpage des zones thermiques . 9
5.1  Règles de modélisation thermique . 9
5.2  Plans de coupe du modèle géométrique . 9
6  Calcul du coefficient de transmission thermique d'une façade-rideau . 9
6.1  Méthodologies . 9
6.2  Méthode d'évaluation unique . 11
6.3  Méthode d'évaluation des composants . 16
6.4  Coefficient de transmission thermique d'une façade-rideau constituée de différents
éléments . 22
7  Données d'entrée . 23
8  Rapport . 23
8.1  Dessins en coupe . 23
8.2  Dessin d'ensemble de l'élément de façade-rideau complet . 24
8.3  Valeurs utilisées pour le calcul . 24
8.4  Présentation des résultats . 24
Annexe A (informative) Lignes directrices pour le calcul du coefficient de transmission
thermique, U , d'une façade-rideau en utilisant les deux méthodes . 25
cw
Annexe B (informative) Coefficient de transmission thermique linéique des jonctions . 26
Annexe C (normative) Méthode de calcul de l'effet thermique des vis en utilisant une méthode
numérique bidimensionnelle et les procédures spécifiées dans l'ISO 10077-2:2012 . 34
Annexe D (normative) Lames d'air ventilées et non ventilées . 37
Annexe E (informative) Méthode des composants: exemple de calcul . 40
Annexe F (informative) Méthode d'évaluation unique: exemple de calcul . 46
Annexe G (normative) Autres références normatives . 49
Bibliographie . 50

© ISO 2012 – Tous droits réservés iii

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ISO 12631:2012(F)
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 12631 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).
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ISO 12631:2012(F)
Introduction
La conception et la construction des systèmes de façades-rideaux est complexe. La présente Norme
internationale spécifie une méthode de calcul du coefficient de transmission thermique des structures de
façades-rideaux.
Les façades-rideaux contiennent souvent différents types de matériaux, assemblés de différentes manières,
et peuvent présenter de nombreuses variantes de forme géométrique. Avec une structure aussi complexe, la
probabilité de produire des ponts thermiques dans l'enveloppe d'une façade-rideau est relativement élevée.
Les résultats des calculs, effectués conformément aux méthodes spécifiées dans la présente Norme
internationale, peuvent être utilisés pour comparer le coefficient de transmission thermique de différents types
de façade-rideau ou faire partie des données d'entrée permettant de calculer la chaleur utilisée dans un
bâtiment. La présente Norme internationale ne permet pas de déterminer si une condensation se produira sur
les surfaces de la structure ou à l'intérieur de la structure elle-même.
Deux méthodes sont décrites dans la présente Norme internationale:
 la méthode d'évaluation unique (voir 6.2);
 la méthode d'évaluation des composants (voir 6.3).
Des lignes directrices relatives à l'utilisation de ces deux méthodes sont données dans l'Annexe A. Des
exemples de calcul pour ces deux méthodes sont donnés dans l'Annexe E et l'Annexe F.
Des essais conformément à l'ISO 12567-1:2010 sont une alternative à cette méthode de calcul.
Les effets thermiques des assemblages à la structure principale du bâtiment ainsi que des pattes de fixation
peuvent être calculés conformément à l'ISO 10211:2007.
Le coefficient de transmission thermique de l'encadrement, U , est défini conformément à l'ISO 10077-2:2012
f
ou l'EN 12412-2:2003 et à l'Annexe A. Le coefficient de transmission thermique des vitrages, U , est défini
g
conformément aux documents donnés dans le Tableau G.1 qui n'inclut pas les effets de bord. L'interaction
thermique de l'encadrement et de l'élément de remplissage est incluse dans le coefficient de transmission
thermique linéique, , qui est calculé à l'aide des méthodes spécifiées dans l'ISO 10077-2:2012.
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NORME INTERNATIONALE ISO 12631:2012(F)

Performance thermique des façades-rideaux — Calcul du
coefficient de transmission thermique
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode de calcul du coefficient de transmission thermique
des façades-rideaux constituées de panneaux vitrés et/ou opaques montés dans, ou assemblés à, des
encadrements.
Le calcul inclut:
 les différents types de vitrage, par exemple verre ou plastique; simples ou multiples; avec ou sans
revêtements peu émissifs; avec espaces intercalaires remplis d'air ou d'autres gaz;
 les encadrements (quel que soit le matériau) avec ou sans coupures thermiques;
 les différents types de panneaux opaques revêtus de métal, de verre, de céramique ou d'un autre
matériau.
Les effets des ponts thermiques au niveau de la feuillure ou de l'assemblage entre la surface vitrée, la surface
de l'encadrement et la surface du panneau sont pris en compte dans le calcul.
Le calcul n'inclut pas:
 les effets du rayonnement solaire;
 le transfert thermique provoqué par des infiltrations d'air;
 le calcul de la condensation;
 l'effet des fermetures;
 le transfert thermique supplémentaire au niveau des coins et des bords de la façade-rideau;
 les assemblages à la structure principale du bâtiment, ni les pattes de fixation;
 les systèmes de façades-rideaux à chauffage intégré.
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 6946:2007, Composants et parois de bâtiments — Résistance thermique et coefficient de transmission
thermique — Méthode de calcul
ISO 7345:1987, Isolation thermique — Grandeurs physiques et définitions
ISO 10077-1:2006, Performance thermique des fenêtres, portes et fermetures — Calcul du coefficient de
transmission thermique — Partie 1: Généralités
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ISO 12631:2012(F)
ISO/DIS 10077-2:2012, Performance thermique des fenêtres, portes et fermetures — Calcul du coefficient de
transmission thermique — Partie 2: Méthode numérique pour les encadrements
ISO 10211:2007, Ponts thermiques dans les bâtiments — Flux thermiques et températures superficielles —
Calculs détaillés
ISO 10291:1994, Verre dans la construction — Détermination du coefficient de transmission thermique U, en
régime stationnaire des vitrages multiples — Méthode de la plaque chaude gardée
ISO 10292:1994, Verre dans la construction — Calcul du coefficient de transmission thermique U, en régime
stationnaire des vitrages multiples
ISO 10293:1997, Verre dans la construction — Détermination du coefficient de transmission thermique, U, en
régime stationnaire des vitrages multiples — Méthode du fluxmètre
ISO 12567-1:2010, Isolation thermique des fenêtres et portes — Détermination de la transmission thermique
par la méthode à la boîte chaude — Partie 1: Fenêtres et portes complètes
EN 673:2011, Verre dans la construction — Détermination du coefficient de transmission thermique, U —
Méthode de calcul
EN 674:2011, Verre dans la construction — Détermination du coefficient de transmission thermique, U —
Méthode de l'anneau de garde
EN 675:2001, Verre dans la construction — Détermination du coefficient de transmission thermique, U —
Méthode du fluxmètre
EN 12412-2:2003, Performance thermique des fenêtres, portes et fermetures — Détermination du coefficient
de transmission thermique par la méthode de la boîte chaude — Partie 2: Encadrements
3 Termes et définitions, et symboles et unités
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 7345:1987,
l’ISO 6946:2007 s'appliquent. Voir également l’Annexe G.
NOTE L'Article 4 contient les descriptions d'un certain nombre de caractéristiques géométriques des vitrages, des
profilés de menuiserie et des panneaux.
3.2 Symboles et unités
Tableau 1 — Symboles et unités
Symbole Grandeur Unité
2
A aire m
T température thermodynamique K
2
U coefficient de transmission W/(m ·K)
thermique
l
longueur m
d
épaisseur m
 flux thermique W
coefficient de transmission W/(m·K)

thermique linéique
différence —

somme —

 émissivité —
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ISO 12631:2012(F)
3.3 Indices
cw façade-rideau (curtain walling)
d développé
e extérieur
eq équivalent
f encadrement (frame)
f,g encadrement/vitrage (frame/glazing)
FE élément de remplissage (filling element)
g vitrage (glazing)
i intérieur
j joint
m meneau
m,f meneau/encadrement
m,g meneau/vitrage
n normal
p panneau (opaque)
s vis (screw)
t traverse intermédiaire
t,f traverse intermédiaire/encadrement
t,g traverse intermédiaire/vitrage
tot total
TJ joint thermique (thermal joint) au niveau de l'assemblage entre deux éléments de remplissage
W fenêtre (window)
3.4 Exposants
* définition de zones pour le traitement des joints thermiques en fonction de la longueur (voir 6.2.2.3)
4 Caractéristiques géométriques
4.1 Principes fondamentaux
Les principes fondamentaux des façades-rideaux sont illustrés aux Figures 1 et 2.
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ISO 12631:2012(F)

Légende
1 patte de fixation à la structure
A-A coupe verticale
Figure 1 — Principe de construction d'une façade-rideau: construction modulaire
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ISO 12631:2012(F)

Légende
1 patte de fixation à la structure
A-A coupe verticale
Figure 2 — Principe de construction d'une façade-rideau: construction à ossature en bois
4.2 Épaisseur intérieure
L'épaisseur intérieure est définie comme illustré à la Figure 3.
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ISO 12631:2012(F)

Légende
1 intérieur
2 extérieur
d épaisseur intérieure du meneau ou de la traverse intermédiaire
i
Figure 3 — Aires développées intérieure et extérieure, épaisseur intérieure
4.3 Limites des structures de façades-rideaux
4.3.1 Généralités
Pour évaluer le coefficient de transmission thermique des façades, il convient de définir des aires de
référence représentatives. Les paragraphes suivants définissent les diverses aires.
4.3.2 Limites d'un élément de référence représentatif
Les limites de l'élément de référence représentatif doivent être choisies conformément aux principes illustrés
à la Figure 4.
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ISO 12631:2012(F)

Légende
— — — — limites de l'élément représentatif
Figure 4 — Limites d'un élément de référence représentatif d'une façade
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ISO 12631:2012(F)
4.3.3 Aires d'une façade-rideau
L'élément de référence représentatif est divisé en aires ayant des propriétés thermiques différentes (châssis,
encadrement, meneau, traverse intermédiaire, vitrages et panneaux), voir Figure 5.

Légende
1 meneau
2 traverse intermédiaire
3 châssis et encadrement
4 vitrage
5 panneau
Figure 5 — Aires ayant des propriétés thermiques différentes
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ISO 12631:2012(F)
5 Plans de coupure et découpage des zones thermiques
5.1 Règles de modélisation thermique
Dans la plupart des cas, la façade peut être découpée en plusieurs sections par des plans de coupure de telle
sorte que le coefficient de transmission thermique de l'ensemble de la façade puisse être calculé comme la
moyenne pondérée en fonction de l'aire du coefficient de transmission thermique de chaque section. Les
données d'entrée nécessaires (propriétés thermiques de chaque section) peuvent être évaluées par
mesurage, calculs logiciels bidimensionnels par éléments finis ou différences finies ou par des tableaux ou
diagrammes. En général, il existe deux possibilités:
 la méthode d'évaluation unique (voir 6.2);
 la méthode d'évaluation des composants (voir 6.3).
Le découpage de la façade doit être réalisé de manière à éviter des écarts importants entre les résultats de
calcul de la façade traitée dans son intégralité et du flux thermique à travers la façade découpée. Un
découpage approprié en plusieurs parties géométriques est obtenu en choisissant des plans de coupe
adaptés.
5.2 Plans de coupe du modèle géométrique
Le modèle géométrique comprend des éléments centraux (vitrages, panneaux d'allège, etc.) et des joints
thermiques (meneau, traverse intermédiaire, joint de silicone, etc.), qui relient les différents éléments
centraux. Le modèle géométrique est délimité par des plans de coupe.
Une façade-rideau contient souvent des éléments extrêmement conducteurs (verre et métaux); un flux
thermique latéral significatif est donc possible. Les plans de coupe doivent représenter les limites
adiabatiques, qui peuvent être:
 un plan de symétrie, ou
 un plan dans lequel le flux thermique est perpendiculaire au plan de la façade-rideau, c'est-à-dire
qu'aucun effet de bord n'est présent (par exemple, à au moins 190 mm du bord d'un double vitrage).
Les plans de coupe peuvent être positionnés uniquement aux endroits où existe une situation adiabatique
nette (c'est-à-dire que le flux thermique est perpendiculaire au plan). La Figure 6 montre les lignes
adiabatiques (dans la zone centrale du verre ou du panneau, suffisamment loin de l'encadrement) où le flux
thermique sera perpendiculaire aux panneaux vitrés.
Les plans de coupe ne tombent pas nécessairement au même endroit que les limites géométriques d'un
élément modulaire (c'est-à-dire dans l'encadrement). Le milieu d'un encadrement peut ne pas être une limite
adiabatique. Ceci peut être dû à une forme géométrique asymétrique de l'encadrement, à des propriétés
asymétriques des matériaux (par exemple, conductivité différente des sous-composants de chaque côté de
l'encadrement) ou à un assemblage asymétrique des panneaux dans un encadrement symétrique (par
exemple un encadrement reliant un panneau d'allège et un vitrage, ou deux vitrages ayant des propriétés
thermiques différentes).
6 Calcul du coefficient de transmission thermique d'une façade-rideau
6.1 Méthodologies
Deux méthodes de calcul du coefficient de transmission thermique des systèmes de façades-rideaux sont
spécifiées: la méthode d'évaluation unique et la méthode d'évaluation des composants.
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ISO 12631:2012(F)
La méthode d'évaluation unique (voir 6.2) est fondée sur des calculs informatiques détaillés du transfert de
chaleur dans une construction complète, y compris les meneaux, les traverses intermédiaires et les éléments
de remplissage (par exemple, vitrage, panneau opaque). Le flux thermique (entre deux lignes adiabatiques)
est calculé en modélisant chaque joint thermique entre deux éléments de remplissage (panneau opaque et/ou
vitrage) à l'aide d'un logiciel d'analyse bidimensionnelle ou tridimensionnelle par éléments finis. Par une
pondération en fonction de l'aire des valeurs de U des joints thermiques et des éléments de remplissage, il est
possible de calculer la valeur globale de U pour la façade. Cette méthode peut être utilisée pour tous les
systèmes de façades-rideaux (c'est-à-dire systèmes modulaires, systèmes à ossature en bois, vitrerie
brevetée, vitrage extérieur collé, écrans pare-pluie, vitrage extérieur collé).
La méthode d'évaluation des composants (voir 6.3) divise l'élément représentatif en aires ayant des propriétés
thermiques différentes, par exemple vitrages, panneaux opaques et encadrements. Par une pondération en
fonction de l'aire des valeurs de U de ces éléments, associée à des termes de correction supplémentaires
décrivant l'interaction thermique entre ces éléments (valeurs ), il est possible de calculer la valeur globale de
U pour la façade. Cette méthode peut être utilisée pour les systèmes de façades-rideaux tels que les
systèmes modulaires, les systèmes à ossature en bois et la vitrerie brevetée. Les vitrages extérieurs collés au
silicone, les écrans pare-pluie et les vitrages extérieurs collés sont exclus de la méthode d'évaluation des
composants.
Pour les besoins de la présente Norme internationale, le terme «élément de remplissage» désigne un
composant de la façade qui a un flux thermique unidimensionnel en l'absence d'effets de bord (la surface
plane étant perpendiculaire à la direction du flux thermique). Les vitrages et les panneaux d'allège en sont des
exemples.

Figure 6 — Coupe thermique représentant la façade-rideau complète
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ISO 12631:2012(F)
6.2 Méthode d'évaluation unique
6.2.1 Coefficient de transmission thermique des vitrages et des panneaux (éléments de
remplissage)
Le coefficient de transmission thermique des panneaux opaques, U , doit être évalué conformément à
p
l'ISO 6946:2007. Le coefficient de transmission thermique des vitrages, U , doit être évalué conformément
g
aux documents donnés dans le Tableau G.1. Dans certains cas, l'élément de remplissage est différent de part
et d'autre du joint thermique (meneau, traverse intermédiaire), de sorte que deux coefficients de transmission
thermique doivent être déterminés.
6.2.2 Détermination du flux thermique à travers l'assemblage élément de remplissage/meneau ou
traverse intermédiaire/élément de remplissage
6.2.2.1 Généralités
Le flux thermique total  de l'assemblage complet doit être calculé à l'aide d'un logiciel conforme à

tot
l'ISO 10211:2007 et l'ISO 10077-2:2012 ou mesuré conformément à l'ISO 12567-1:2010 avec les éléments de
remplissage positionnés entre les lignes adiabatiques. La modélisation des vis (si elles sont présentes) dans
le calcul bidimensionnel doit être effectuée conformément à l'Annexe C.
Étant donné que le flux thermique est déterminé entre les deux limites adiabatiques, il représente le flux
thermique à travers les éléments de remplissage, le joint thermique (par exemple meneau/traverse
intermédiaire) et aussi le flux thermique latéral (effets de bord) associé à l'interaction entre les deux éléments
de remplissage.
Par conséquent,  représente le flux thermique total qui résulte de la réalisation d'un joint thermique entre
tot
deux éléments de remplissage et inclut:
 le flux thermique à travers l'élément de remplissage 1 et l'élément de remplissage 2 (flux thermique
unidimensionnel perpendiculaire à la surface de l'élément de remplissage);
 le flux thermique à travers le joint thermique qui est utilisé pour assembler les deux éléments de
remplissage (par exemple un encadrement dans une façade-rideau à ossature, un joint de silicone dans
le cas d'un vitrage extérieur collé);
 les flux thermiques latéral et au niveau des bords dus à l'interaction thermique entre les éléments de
remplissage et le joint thermique et aux constructions des bords des deux éléments de remplissage
individuels (par exemple intercalaire de verre).
Étant donné que, dans la plupart des cas, ces différents flux thermiques sont difficiles à dissocier et à attribuer
à un sous-composant spécifique du joint thermique, il est approprié de fractionner en seulement trois parties
le flux thermique global à travers un joint thermique [voir Figure 7 a)]:
 le flux thermique  à travers l'élément de remplissage 1 sans le joint thermique (c'est-à-dire le flux
FE1
thermique calculé à partir de la valeur U dans la zone centrale de l'élément de remplissage 1);
 le flux thermique  à travers l'élément de remplissage 2 sans le joint thermique (c'est-à-dire le flux
FE2
thermique calculé à partir de la valeur U dans la zone centrale de l'élément de remplissage 2);
 le flux thermique  qui correspond au flux thermique supplémentaire dû à la réalisation d'un joint
TJ
thermique (qui inclut les flux thermiques direct et latéral de tous les bords du joint et du joint thermique
lui-même, en excluant le flux thermique unidimensionnel à travers les éléments de remplissage).
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ISO 12631:2012(F)
Il existe deux manières de prendre en compte le flux thermique supplémentaire  , qui sont équivalentes et
TJ
donnent le même résultat pour le coefficient de transmission thermique de la façade-rideau. Les possibilités
sont les suivantes:
 prendre en compte le flux thermique  en termes de coefficient de transmission thermique du joint
TJ
thermique en fonction de l'aire U ;
TJ
 prendre en compte le flux thermique  en termes de coefficient de transmission thermique linéique
TJ
du joint thermique en fonction de la longueur  .
TJ
Le coefficient de transmission thermique du joint U ou le coefficient de transmission thermique linéique du
TJ
joint  inclut, dans un seul paramètre, tous les effets de pont thermique liés à la réalisation d'un joint
TJ
thermique entre les éléments de remplissage. Il convient de ne pas comparer cette définition avec le
coefficient de transmission thermique de l'encadrement U (tel que défini, par exemple, dans
f
l'ISO 10077-2:2012 ou dans la méthode alternative décrite en 6.3), qui représente uniquement le flux
thermique à travers l'encadrement, en excluant les effets de flux thermique latéral des panneaux et de
l'interaction avec l'encadrement. Il convient de ne pas utiliser U pour évaluer le risque de condensation.
TJ
6.2.2.2 Détermination du coefficient de transmission thermique du joint en fonction de l'aire U
TJ
Le flux thermique,  , qui représente le flux thermique supplémentaire dû à la réalisation d'un joint thermique
TJ
entre deux éléments de remplissage, peut être calculé par:
 =  – (U A + U A ) T (1)
TJ tot FE1 FE1 FE2 FE2
où
T est la différence de température entre les environnements intérieur et extérieur utilisés pour simuler
le transfert de chaleur.
Le coefficient de transmission thermique du joint, U [voir Figure 7 a)], est calculé par:
TJ
U =  / (A T) (2)
TJ TJ TJ
où
A est l'aire projetée du joint thermique;
TJ
T est la différence de température entre les environnements intérieur et extérieur utilisés pour la
simulation.
NOTE Pour l'exemple de la Figure 7 a), les aires et les valeurs U des éléments de remplissage sont définies comme
suit:
A = A , A = A , U = U , U = U
g FE1 p FE2 g FE1 p FE2
6.2.2.3 Détermination du coefficient de transmission thermique linéique du joint 
TJ
La définition des aires des éléments de remplissage est différente de la définition de la Figure 7 a) et est
spécifiée à la Figure 7 b). Le calcul de  est conforme à l'Équation (3).
TJ
Le flux thermique,  , peut être calculé par:
TJ
* *
 =  – (U A + U A ) T (3)
TJ tot FE1 FE1 FE2 FE2
1
...