Thermal performance of buildings and materials -- Determination of specific airflow rate in buildings -- Tracer gas dilution method

ISO 12569:2017 establishes methods to obtain the ventilation rate or specific airflow rate in a building space (which is considered to be a single zone) using a tracer gas. The measurement methods apply for spaces where the combined conditions concerning the uniformity of tracer gas concentration, measurement of the exhaust gas concentration, effective mixed zone and/or fluctuation of ventilation are satisfied. ISO 12569:2017 provides three measurement methods using a tracer gas: concentration decay method, continuous dose method, and constant concentration method. NOTE Specific measurement conditions are given in Table 1.

Performance thermique des bâtiments et des matériaux -- Détermination du débit d'air spécifique dans les bâtiments -- Méthode de dilution de gaz traceurs

ISO 12569:2017 établit des méthodes permettant d'obtenir le taux de ventilation ou le débit d'air spécifique dans un espace intérieur d'un bâtiment (considéré comme ne comprenant qu'une seule zone) ŕ l'aide d'un gaz traceur. Les méthodes de mesure s'appliquent aux espaces oů les conditions combinées relatives ŕ l'uniformité de la concentration du gaz traceur, le mesurage de la concentration du gaz, la zone de mélange réelle et/ou la fluctuation de la ventilation sont satisfaites. Le présent document donne trois méthodes de mesure ŕ l'aide d'un gaz traceur: la méthode par décroissance de la concentration, la méthode par dose continue et la méthode par concentration constante. NOTE Les conditions de mesurage spécifiques sont indiquées dans le Tableau 1.

General Information

Status
Published
Publication Date
13-Aug-2017
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
04-Jun-2017
Completion Date
14-Aug-2017
Ref Project

RELATIONS

Buy Standard

Standard
ISO 12569:2017 - Thermal performance of buildings and materials -- Determination of specific airflow rate in buildings -- Tracer gas dilution method
English language
53 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 12569:2017 - Performance thermique des bâtiments et des matériaux -- Détermination du débit d'air spécifique dans les bâtiments -- Méthode de dilution de gaz traceurs
French language
55 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview

Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12569
Third edition
2017-08
Thermal performance of buildings and
materials — Determination of specific
airflow rate in buildings — Tracer gas
dilution method
Performance thermique des bâtiments et des matériaux —
Détermination du débit d'air spécifique dans les bâtiments —
Méthode de dilution de gaz traceurs
Reference number
ISO 12569:2017(E)
ISO 2017
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 12569:2017(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2017, Published in Switzerland

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior

written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

the requester.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 12569:2017(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3  Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Measurement method and its selection ....................................................................................................................................... 2

4.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

4.2 Concentration decay method ...................................................................................................................................................... 4

4.2.1 Principle .................................................................................................................................................................................. 4

4.2.2 Two-point decay method .......................................................................................................................................... 5

4.2.3 Multipoint decay method ......................................................................................................................................... 6

4.2.4 Step-down exhaust concentration method ............................................................................................... 6

4.2.5 Pulse method ...................................................................................................................................................................... 7

4.3 Continuous dose method ............................................................................................................................................................... 8

4.3.1 Principle .................................................................................................................................................................................. 8

4.3.2 Average inverse concentration method ....................................................................................................... 8

4.3.3 Average concentration method ........................................................................................................................... 9

4.3.4 Stationary concentration method ..................................................................................................................10

4.4 Constant concentration method ...........................................................................................................................................10

4.5 Type of tracer gas...............................................................................................................................................................................10

4.6 Measurement apparatus ..............................................................................................................................................................11

4.6.1 General...................................................................................................................................................................................11

4.6.2 Tracer gas dosing device ........................................................................................................................................13

4.6.3 Tracer gas sampling apparatus ........................................................................................................................14

4.6.4 Gas analyser ......................................................................................................................................................................14

5 Procedure..................................................................................................................................................................................................................14

5.1 Building preparations ....................................................................................................................................................................14

5.2 Ancillary measurements ..............................................................................................................................................................14

5.3 Concentration decay method ...................................................................................................................................................15

5.3.1 Calculation of two-point and multi-point methods ........................................................................15

5.3.2 Procedure of two-point and multi-point methods ..........................................................................16

5.3.3 Calculation of step-down exhaust concentration method and pulse method .........17

5.3.4 Procedure of the step-down exhaust concentration method and pulse method ..18

5.4 Continuous dose methods ..........................................................................................................................................................21

5.4.1 Calculation of average of inverse concentration method...........................................................21

5.4.2 Procedure of average of inverse concentration method .............................................................22

5.4.3 Calculation of average concentration method .....................................................................................23

5.4.4 Procedure of average concentration method .......................................................................................24

5.4.5 Calculation of stationary concentration method ..............................................................................25

5.4.6 Procedure of stationary concentration method.................................................................................25

5.5 Constant concentration method ...........................................................................................................................................27

5.5.1 Calculation of constant concentration method ..................................................................................27

5.5.2 Procedure of constant concentration method .....................................................................................27

6 Accuracy .....................................................................................................................................................................................................................28

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................28

6.2 Tracer gas dose procedure and room concentration distribution ..........................................................29

6.3 Tracer gas sampling and storage method .....................................................................................................................29

6.4 Tracer gas concentration measuring instruments ................................................................................................29

6.4.1 General...................................................................................................................................................................................29

6.4.2 Resolution ...........................................................................................................................................................................29

6.4.3 Tracer gas analyser drift.........................................................................................................................................29

6.4.4 Accuracy of tracer gas analyser ........................................................................................................................29

© ISO 2017 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 12569:2017(E)

6.4.5 Calibration of tracer gas analyser ...................................................................................................................30

6.4.6 Standard gas concentration .................................................................................................................................30

6.5 Changes in outside wind and outdoor air temperature and schedule of air

conditioning system ........................................................................................................................................................................30

7 Test report ................................................................................................................................................................................................................30

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................30

7.2 Details necessary to identify the simulation tested .............................................................................................31

7.3 Details of heating and ventilation systems ..................................................................................................................31

7.4 Test conditions and apparatus ...............................................................................................................................................31

7.5 Collected data and results ..........................................................................................................................................................31

7.6 Date of the test .....................................................................................................................................................................................32

Annex A (normative) Confidence intervals .................................................................................................................................................33

Annex B (normative) Method to estimate ventilation rate Q and effective mixed zone

[3][4]

volume V simultaneously .....................................................................................................................................................36

emz

Annex C (informative) Considerations when measuring the ventilation rate of large spaces ..............41

Annex D (informative) Effects of internal and external temperature difference, temperature

change, and outdoor air concentration change during the measurement period ........................42

Annex E (informative) Estimation error minimizing method in two-point and multi-point

decay methods .....................................................................................................................................................................................................46

Annex F (informative) Propagation of error analysis ......................................................................................................................51

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................53

iv © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 12569:2017(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.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).

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. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: www.iso.org/iso/foreword.html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 163, Thermal performance and energy use

in the built environment, Subcommittee SC 1, Test and measurement methods.

This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 12569:2012), which has been technically

revised.
© ISO 2017 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 12569:2017(E)
Introduction

The aim of ventilation is to maintain a proper hygienic status of the room by introducing outdoor air

and diluting contaminants, heat, moisture or odour generated in the room, and evacuating them. In

terms of energy savings, it is also important to keep the ventilation at the required rate, in order to

reduce heat loss and heat gain under air conditioning as much as possible. Measurement of airflow rates

is often necessary, for example, to check if the performance of a ventilation system is as intended, to

assess the source strength of contaminants, to ensure that contaminants are properly eliminated, etc.

The methods described here can be used to measure the ventilation rate or the specific airflow rate.

vi © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 12569:2017(E)
Thermal performance of buildings and materials —
Determination of specific airflow rate in buildings —
Tracer gas dilution method
1 Scope

This document establishes methods to obtain the ventilation rate or specific airflow rate in a building

space (which is considered to be a single zone) using a tracer gas.

The measurement methods apply for spaces where the combined conditions concerning the uniformity

of tracer gas concentration, measurement of the exhaust gas concentration, effective mixed zone and/or

fluctuation of ventilation are satisfied.

This document provides three measurement methods using a tracer gas: concentration decay method,

continuous dose method, and constant concentration method.
NOTE Specific measurement conditions are given in Table 1.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3  Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
3.1
single zone
space which only exchanges air with the outside
3.2
effective mixed zone
emz

space within a single zone (3.1), excluding sealed furniture or storage space, in which tracer gas (3.6)

supplied to the zone is regarded as uniformly distributed
Note 1 to entry: Measured in cubic metres.

Note 2 to entry: Forced mixing of air in the zone is often needed to keep uniform tracer gas concentration.

3.3
ventilation rate
total volume of air passing through the zone to the outside per unit of time
3 3
Note 1 to entry: Measured in m /s or m /h.
© ISO 2017 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 12569:2017(E)
3.4
specific airflow rate

ratio of the ventilation rate (3.3) of a zone to the volume of the effective mixed zone (3.2), per second or

per hour
3.5
building envelope

boundary or barrier separating the interior volume of a building from the outside environment

3.6
tracer gas

gas that can be mixed with air and measured in very small concentration in order to study airflow rate

3.7
concentration decay method

method by which the specific airflow rate (3.4) is obtained from the decaying curve of concentration

observed after the end of the injection of tracer gas (3.6)
3.8
continuous dose method

method by which the ventilation rate (3.3) is obtained from the concentration resulting from continuous

generation or injection of the tracer gas (3.6)
3.9
constant concentration method

method by which the ventilation rate (3.3) is obtained from the injection rate of tracer gas (3.6) dosed

for constant concentration in the space
4 Measurement method and its selection
4.1 General

Selection of a measurement method and data processing depends on the building structure, ventilation

system and measurement instrument employed. One of the three measurement methods (concentration

decay method, continuous dose method and constant concentration method) is used to estimate the

ventilation rate or specific airflow rate. The concentration decay method has a limited measurement

time of up to several hours while the continuous dose and constant concentration methods can provide

a longer measurement time up to several weeks. The guideline of selection of the method and what is

measured by the method is listed in Table 1.

In order to improve the accuracy of deriving the ventilation rate or specific airflow rate, it is sometimes

necessary to devise measures that approximate prerequisite conditions demanded of measurement

methods. In particular, if a measurement method were used that requires uniformity of concentration

in the effective mixed zone, it would be preferable to forcibly mix the internal air. In general, forced

mixing of internal air has little effect on ventilation rate or specific airflow rate, but there is a risk that

forced mixing affects the measured ventilation rate if natural ventilation due to temperature differences

predominates and the temperature within the room is distributed significantly, or if airflow emitted

from a fan for the purpose of mixing air directly impinges on the leakage areas in buildings. In such

instances, a mixing system needs to be improved or it would be recommended to select a measurement

method that could ensure uniformity of concentration without mixing.

In Table 1, specifications for the various applications are described as follows.

— “Room concentration can be maintained uniform at initial stage only” means making the

concentration in the effective mixed zone uniform by a method such as forced mixing when

supplying a tracer gas into the zone, but allowing the concentration to be distributed in principle

with the measurement.
2 © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 12569:2017(E)

— If it is specified that “room concentration can be maintained uniform at all times”, continuous forced

mixing of air in the effective mixed zone is preferable. However, if the constant concentration method

is used, and if concentration is controlled by injecting the tracer gas at several places and air is

sampled at several locations, it is possible to assume that concentration is uniform without mixing.

— “Average exhaust concentration can be measured” can either mean instances in which concentration

in an effective mixed zone is made uniform using mixing, or instances whereby the pressure inside

a zone is kept lower than the outside when using the exhaust ventilation system, or the leakage area

is extremely low so the exfiltration rate may be ignored and exhaust pathways may be specified

beforehand.

— When using measurement methods that require the “known volume of an effective mixed zone”, the

volume of the effective mixed zone can be estimated using room dimensions. However, when using

the corresponding average inverse concentration method and average concentration method, high

accuracy for estimating the volume of an effective mixed zone is not needed if a sufficiently long

time is taken to evaluate the ventilation rate.

— Measurement methods that can be applied in instances where “fluctuation in ventilation rate can be

ignored” are designed on the assumption that the ventilation rate or specific airflow rate over time

does not change.

— The tracer gas volume is defined as the value of exhaust temperature converted into density. When

the room air is mixed well, the room temperature approximately matches the exhaust temperature.

— In addition to the measurement methods in Table 1, there is an intermittent dose method that allows

the measurement of the volume of an effective mixed zone and ventilation rate at the same time.

— For measurement of ventilation rate among the other measurements, if volume of an effective mixed

zone is known, the ventilation rate can be obtained by multiplying the volume of the effective mixed

zone by the specific airflow rate, and then converting to ventilation rate.
© ISO 2017 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 12569:2017(E)
Table 1 — Relationship of method, application and estimated quantities
Application and measured quantities
Application What is measured
Room
Room Flexibility
concentra- Average Fluctu-
concentra- Known Ventilation to signif-
Method
tion can be exhaust ation in
tion can be volume of rate or icantly
maintained concentra- ventilation
maintained effective specific air- transient
uniform tion can be rate can be
uniform at mixed zone flow rate ventilation
at initial measured ignored
all times rate
stage only
Concen- Two-
tration point Specific air-
— • — — — Δ
decay decay flow rate
method method
Multi-
point Specific air-
— • — — • 
decay flow rate
method
Step-
down
exhaust Specific air-
• — • — •
concen- flow rate
tration
method
Pulse Ventilation
— — • — • 
method rate
Continu- Aver-
ous dose age of
method inverse Ventilation
— • — • — Δ
concen- rate
tration
method
Average
concen- Ventilation
— • — • • 
tration rate
method
Sta-
tionary
Ventilation
concen- — — • — • 
rate
tration
method
Constant concen- Ventilation
— • — — — Δ
tration method rate

“•” indicates the necessary condition for the application to measure the quantity according to each method.

“—” indicates that it is not a necessary condition for each method to be applied.

“Δ” indicates reasonable applicability because the basic equation to derive the measurement method permits temporal

change in ventilation rate.

“” indicates difficulty because the basic equation to derive the measurement method assumes constant ventilation rate.

4.2 Concentration decay method
4.2.1 Principle

At the start of the test, the tracer gas is supplied in the zone where the ventilation rate is to be evaluated

based on the concentration decay data obtained. In case of the forced mixing for uniform distribution

or if the average exhaust concentration can be measured, the measurement point can be limited to one.

4 © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 12569:2017(E)

The amount of tracer gas needed is very small for one measurement, and it is not required to accurately

measure the amount of injected gas except for the pulse method.

The basic equation that can be commonly applied to the methods is as given in Formula (1), expressed

3 3
in m /h or m /s:
dV t
gas
=−Ct Qt (1)
() ()
E v
where
t is the time, in h or s;
V (t)
gas
 
is the total volume of tracer gas in a zone at time t = Cx,tdV , in m ;
∫∫∫
 
x is the location in a zone;
3 3
C(x, t) is the concentration at t, x in a zone, in m /m ;
Q (t) is the ventilation rate at t, in m /h;
3 3
C (t) is the average exhaust concentration at “t”, in m /m .

NOTE Formula (1) assumes that indoor-outdoor air density difference, mostly resulting from temperature

difference, can be neglected.
4.2.2  Two-point decay method

With the concentration in an effective mixed zone continuously made uniform, the time average air

change rate of measuring period is calculated from the measurement start point to the end point. It is

not necessary for the specific airflow rate to be constant during measuring.
Formula (2) is established from the above conditions:
Vt =⋅VC t
() ()
gasemz
(2)
Ct =Ct
() ()
where
3 3

C(t) is the concentration in an effective mixed zone (uniform distribution) at t, in m /m ;

V is the volume of an effective mixed zone (no time changes are assumed)
emz
 
= Cx,tdVC t , in m .
() ()
∫∫∫
 
Formula (1) and Formula (2) provide Formula (3) to give Formula (4):
t t Qt
2 dC 2
=− dt (3)
t t
Ct V
1 1
emz
N = log (4)
tt− Ct
21 2
where
© ISO 2017 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 12569:2017(E)
t is the time, in h;
t is the measurement start point, in h;
t is the measurement end point, in h;
 t Qt 
1 2
is the time-mean specific airflow rate = dt , in 1/h.
 
tt− V
 1 
21 emz
 

Based on the measured concentration data of two different time points, the time average specific

airflow rate during measuring period is calculated for that period. During the measurement period, the

concentration in the effective mixed zone shall be uniformly maintained. It is necessary for the accurate

measuring of specific airflow rate that the difference in concentration between the measurement start

point and end point be sufficiently greater than the concentration measurement error.

4.2.3 Multipoint decay method

Specific airflow rate is calculated when the concentration distribution in an effective mixed zone is

maintained uniform and the ventilation rate does not fluctuate over time.

Formula (5) is obtained when the ventilation rate in Formula (3) is made constant and the formula is

transformed:
loglCt = og Ct −−Nt t (5)
() () ()
ee 11
where
N is the specific airflow rate, in h.

Specific airflow rate is calculated by applying the measured data of concentration using the least

square method to a straight line shown in Formula (5). The precondition that specific airflow rate does

not fluctuate over time is confirmed when log C(t) is plotted against t and there is a linear relationship.

Lack of a linear relationship indicates that ventilation rate is not constant, so the specific airflow rate

obtained using this method is not the time-mean specific airflow rate. In this instance, the two-point

decay method should be applied.
4.2.4  Step-down exhaust concentration method

The specific airflow rate is calculated when the average exhaust concentration is measurable, the

distribution of the concentration in an effective mixed zone at the measurement start point is uniform,

and the ventilation rate does not fluctuate over time. It can also be applied when the concentration

is distributed after the sta
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 12569
Troisième édition
2017-08
Performance thermique des bâtiments
et des matériaux — Détermination
du débit d'air spécifique dans les
bâtiments — Méthode de dilution de
gaz traceurs
Thermal performance of buildings and materials — Determination of
specific airflow rate in buildings — Tracer gas dilution method
Numéro de référence
ISO 12569:2017(F)
ISO 2017
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 12569:2017(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2017, Publié en Suisse

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée

sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 12569:2017(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Choix de la méthode de mesure ............................................................................................................................................................ 2

4.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 2

4.2 Méthode par décroissance de la concentration .......................................................................................................... 4

4.2.1 Principe .................................................................................................................................................................................... 4

4.2.2 Méthode par décroissance à deux points ................................................................................................... 5

4.2.3 Méthode par décroissance multipoint .......................................................................................................... 6

4.2.4 Méthode par concentration dégressive du gaz d’évacuation .................................................... 6

4.2.5 Méthode par impulsions ........................................................................................................................................... 7

4.3 Méthode par dose continue ......................................................................................................................................................... 7

4.3.1 Principe .................................................................................................................................................................................... 7

4.3.2 Méthode par moyenne de la concentration inverse .......................................................................... 8

4.3.3 Méthode par concentration moyenne ........................................................................................................... 9

4.3.4 Méthode par concentration stationnaire .................................................................................................... 9

4.4 Méthode par concentration constante ............................................................................................................................10

4.5 Type de gaz traceur ..........................................................................................................................................................................10

4.6 Appareillage de mesure ................................................................................................................................................................11

4.6.1 Généralités .........................................................................................................................................................................11

4.6.2 Dispositif de dosage du gaz traceur ..............................................................................................................13

4.6.3 Appareillage d’échantillonnage de gaz traceur ..................................................................................13

4.6.4 Analyseur de gaz ...........................................................................................................................................................13

5 Mode opératoire.................................................................................................................................................................................................14

5.1 Préparation du bâtiment .............................................................................................................................................................14

5.2 Mesurages complémentaires ...................................................................................................................................................14

5.3 Méthode par décroissance de la concentration .......................................................................................................14

5.3.1 Calcul pour les méthodes à deux points et multipoint .................................................................14

5.3.2 Mode opératoire pour les méthodes à deux points et multipoint ......................................15

5.3.3 Calcul pour la méthode par concentration dégressive du gaz d’évacuation

et pour la méthode par impulsions ...............................................................................................................16

5.3.4 Mode opératoire de la méthode par concentration dégressive du gaz

d’évacuation et de la méthode par impulsions ...................................................................................17

5.4 Méthode par dose continue ......................................................................................................................................................22

5.4.1 Calcul pour la méthode par moyenne de la concentration inverse ...................................22

5.4.2 Mode opératoire de la méthode par moyenne de la concentration inverse ..............22

5.4.3 Calcul pour la méthode par concentration moyenne ....................................................................23

5.4.4 Mode opératoire de la méthode par concentration moyenne ...............................................25

5.4.5 Calcul pour la méthode par concentration stationnaire .............................................................25

5.4.6 Mode opératoire de la méthode par concentration stationnaire ........................................26

5.5 Méthode par concentration constante ............................................................................................................................27

5.5.1 Calcul pour la méthode par concentration constante ...................................................................27

5.5.2 Mode opératoire pour la méthode par concentration constante ........................................28

6 Précision ....................................................................................................................................................................................................................29

6.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................29

6.2 Mode opératoire du dosage du gaz traceur et répartition de la concentration dans

la pièce ........................................................................................................................................................................................................30

6.3 Méthode d’échantillonnage et de stockage du gaz traceur ............................................................................30

6.4 Instruments de mesure de la concentration en gaz traceur .........................................................................30

6.4.1 Généralités .........................................................................................................................................................................30

© ISO 2017 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 12569:2017(F)

6.4.2 Résolution ...........................................................................................................................................................................30

6.4.3 Dérive de l’analyseur de gaz traceur ............................................................................................................30

6.4.4 Précision de l’analyseur de gaz traceur .....................................................................................................30

6.4.5 Étalonnage de l’analyseur de gaz traceur ................................................................................................30

6.4.6 Concentration du gaz étalon ...............................................................................................................................31

6.5 Variations du vent et de la température de l’air extérieur, et programmation du

système de conditionnement de l’air ................................................................................................................................31

7 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................31

7.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................31

7.2 Détails nécessaires à l’identification de la simulation de l’essai ...............................................................32

7.3 Détails des systèmes de chauffage et de ventilation ......... ...................................................................................32

7.4 Conditions d’essai et appareillage .......................................................................................................................................32

7.5 Données recueillies et résultats ............................................................................................................................................32

7.6 Date de l’essai ........................................................................................................................................................................................33

Annexe A (normative) Intervalles de confiance .....................................................................................................................................34

Annexe B (normative) Méthode pour l’estimation simultanée du taux de ventilation Q et

[3][4]

du volume de la zone de mélange réelle V ........................................................................................................38

emz
Annexe C (informative) Considérations lors du mesurage du taux de ventilation de

grands espaces .....................................................................................................................................................................................................43

Annexe D (informative) Effets d’une différence de température entre l’intérieur et

l’extérieur, variation de température et variation de la concentration de l’air

extérieur pendant la période de mesure .................................................................................................................................44

Annexe E (informative) Méthodes de minimisation de l’erreur d’estimation pour la mesure

de la décroissance à deux points et multipoint .................................................................................................................48

Annexe F (informative) Analyse de la propagation des erreurs ...........................................................................................53

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................55

iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 12569:2017(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 (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.

iso.org/directives).

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. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html

Le présent document a été élaboré par le Comité technique ISO/TC 163, Performance thermique et

utilisation de l’énergie en environnement bâti, sous-comité SC 1, Méthodes d’essais et de mesurage.

La présente troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 12569:2012), qui a fait l’objet

d’une révision technique.
© ISO 2017 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 12569:2017(F)
Introduction

L’objectif de la ventilation est de maintenir un état d’hygiène convenable dans une pièce en introduisant

de l’air extérieur et en diluant ainsi les contaminants, la chaleur, l’humidité ou l’odeur produite dans

la pièce, et en les évacuant. En termes d’économies d’énergie, il est également important de maintenir

la ventilation au taux exigé, afin de réduire autant que possible la perte et le gain de chaleur dans le

cadre du conditionnement de l’air. Il est souvent nécessaire de mesurer les débits d’air, par exemple,

pour vérifier si la performance d’un système de ventilation correspond aux prévisions, pour évaluer

l’intensité de la source des contaminants, pour s’assurer que les contaminants sont bien éliminés, etc.

Les méthodes décrites ici peuvent être utilisées pour mesurer le taux de ventilation ou le débit d’air

spécifique.
vi © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 12569:2017(F)
Performance thermique des bâtiments et des matériaux —
Détermination du débit d'air spécifique dans les bâtiments
— Méthode de dilution de gaz traceurs
1 Domaine d'application

Le présent document établit des méthodes permettant d’obtenir le taux de ventilation ou le débit d’air

spécifique dans un espace intérieur d’un bâtiment (considéré comme ne comprenant qu’une seule zone)

à l’aide d’un gaz traceur.

Les méthodes de mesure s’appliquent aux espaces où les conditions combinées relatives à l’uniformité

de la concentration du gaz traceur, le mesurage de la concentration du gaz, la zone de mélange réelle

et/ou la fluctuation de la ventilation sont satisfaites.

Le présent document donne trois méthodes de mesure à l’aide d’un gaz traceur: la méthode par

décroissance de la concentration, la méthode par dose continue et la méthode par concentration

constante.
NOTE Les conditions de mesurage spécifiques sont indiquées dans le Tableau 1.
2 Références normatives
Ce document ne contient pas de références normatives.
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent des bases de données terminologiques pour une utilisation dans le contexte de la

normalisation aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible sur http://www.electropedia.org/.

— plate-forme de navigation en ligne de l’ISO: disponible sur http://www.iso.org/obp.

3.1
zone unique
espace qui échange de l’air uniquement avec l’extérieur
3.2
zone de mélange réelle
emz

espace dans une zone unique (3.1), à l’exclusion des meubles hermétiques ou des espaces de stockage,

dans lequel le gaz traceur (3.6) injecté dans la zone est considéré uniformément réparti

Note 1 à l'article: Mesuré en mètres cubes.

Note 2 à l'article: Un mélange forcé de l’air dans la zone est souvent nécessaire pour maintenir la concentration en

gaz traceur uniforme.
© ISO 2017 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 12569:2017(F)
3.3
taux de ventilation
volume d’air total traversant la zone jusqu’à l’extérieur par unité de temps
3 3
Note 1 à l'article: Mesuré en m /s ou en m /h.
3.4
débit d’air spécifique

rapport du taux de ventilation (3.3) d’une zone sur le volume de la zone de mélange réelle (3.2), par

seconde ou par heure
3.5
enveloppe du bâtiment

limite ou barrière séparant le volume intérieur d’un bâtiment de l’environnement extérieur

3.6
gaz traceur

gaz susceptible de se mélanger à l’air et d’être mesuré en concentrations très faibles afin d’étudier le

débit d’air
3.7
méthode par décroissance de la concentration

méthode par laquelle le débit d’air spécifique (3.4) est obtenu grâce à la courbe de décroissance de la

concentration observée après la fin de l’injection du gaz traceur (3.6)
3.8
méthode par dose continue

méthode par laquelle le taux de ventilation (3.3) est obtenu à partir de la concentration résultant d’une

production ou d’une injection continue du gaz traceur (3.6)
3.9
méthode par concentration constante

méthode par laquelle le taux de ventilation (3.3) est obtenu à partir du taux d’injection du gaz traceur

(3.6) dosé pour conserver une concentration constante dans l’espace
4 Choix de la méthode de mesure
4.1 Généralités

Le choix d’une méthode de mesure et le traitement des données dépendent de la structure du

bâtiment, du système de ventilation et de l’instrument de mesure utilisé. L’une des trois méthodes de

mesure (méthode par décroissance de la concentration, méthode par dose continue et méthode par

concentration constante) est utilisée pour estimer le taux de ventilation ou le débit d’air spécifique. La

méthode par décroissance de la concentration demande une durée de mesurage limitée, de plusieurs

heures, tandis que les méthodes par dose continue et par concentration constante peuvent nécessiter

des durées de mesurage plus longues, pouvant aller jusqu’à plusieurs semaines. La ligne directrice pour

le choix de la méthode et de ce qu’elle mesure sont indiqués dans le Tableau 1.

Afin d’améliorer la précision de l’obtention du taux de ventilation ou du débit d’air spécifique, il est

parfois nécessaire d’élaborer des mesures approchant des conditions prérequises pour les méthodes

de mesure. En particulier, si une méthode de mesure exigeant l’uniformité de la concentration dans la

zone de mélange réelle est utilisée, il est préférable de forcer le mélangeage de l’air intérieur. En général,

le mélange forcé de l’air intérieur a peu d’effet sur le taux de ventilation ou le débit d’air spécifique,

mais il existe un risque qu’il affecte le taux de ventilation mesuré si une ventilation naturelle due à

des différences de température prédomine et si la température à l’intérieur de la pièce est distribuée

de manière significative (si la distribution de température dans la pièce est non homogène), ou si le

débit d’air émis par un ventilateur pour les besoins du mélangeage de l’air affecte directement les zones

2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 12569:2017(F)

de fuite dans les bâtiments. Dans de tels cas, le système de mélangeage doit être amélioré ou il est

recommandé de choisir une méthode de mesure pouvant garantir l’uniformité de la concentration sans

mélangeage.

Dans le Tableau 1, les spécifications des diverses applications sont décrites de la manière suivante:

— «la concentration dans la pièce peut n’être maintenue uniforme que pour la phase initiale» signifie

l’uniformisation de la concentration dans la zone de mélange réelle par une méthode telle que

le mélange forcé lors de l’alimentation en gaz traceur dans la zone, mais autorise en principe la

distribution de la concentration pendant le mesurage;

— s’il est spécifié que «la concentration dans la pièce peut être maintenue uniforme à tout instant»,

un mélangeage forcé continu de l’air dans la zone de mélange réelle est préférable. Cependant, si la

méthode par concentration constante est utilisée, et si la concentration est contrôlée en injectant

le gaz traceur à plusieurs endroits et que l’air est prélevé à plusieurs endroits, il est possible de

supposer que la concentration est uniforme sans mélangeage;

— «la concentration moyenne du gaz d’évacuation peut être mesurée» peut désigner des situations

dans lesquelles la concentration dans une zone de mélange réelle est uniformisée par mélangeage,

ou des situations où la pression à l’intérieur d’une zone est maintenue inférieure à celle de l’extérieur

en utilisant le système de ventilation (ou d’extraction), ou des situations où la surface de fuite est

extrêmement faible, de sorte que le taux d’exfiltration peut être ignoré et que les voies d’évacuation

peuvent être spécifiées au préalable;

— lorsque les méthodes de mesure utilisées exigent que le «volume d’une zone de mélange réelle soit

connu», le volume de la zone de mélange réelle peut être estimé en utilisant les dimensions de la

pièce. Toutefois, dans le cas de la méthode par moyenne de la concentration inverse et de la méthode

par concentration moyenne, une précision importante n’est pas nécessaire pour l’évaluation du

volume de la zone de mélange réelle si une période suffisamment longue est utilisée pour évaluer le

taux de ventilation;

— les méthodes de mesure pouvant être appliquées dans les situations où «la fluctuation du taux de

ventilation peut être ignorée» s’appuient sur l’hypothèse que le taux de ventilation ou le débit d’air

spécifique ne change pas au cours du temps;

— le volume du gaz traceur est défini comme la valeur de la température d’évacuation convertie

en densité. Lorsque l’air de la pièce est bien mélangé, la température de la pièce correspond

approximativement à la température d’évacuation;

— outre les méthodes de mesure du Tableau 1, il existe la méthode de la dose intermittente qui permet

de mesurer le volume d’une zone de mélange réelle et le taux de ventilation en même temps;

— pour le mesurage du taux de ventilation parmi les autres mesurages, si le volume d’une zone de

mélange réelle est connu, le taux de ventilation peut être obtenu en multipliant le volume de la

zone de mélange réelle par le débit d’air spécifique, puis en effectuant la conversion du taux de

ventilation.
© ISO 2017 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 12569:2017(F)
Tableau 1 — Relation entre la méthode, l’application et les quantités estimées
Application et quantités mesurées
Application Quantités mesurées
concen- La
tration concen- La Le Flexibi-
La fluc-
dans la tration concen- volume lité vis-à-
tuation
pièce dans la tration de la vis d’un
du taux Taux de ven-
Méthode
peut pièce moyenne zone de taux de
de ven- tilation ou
n’être peut être du gaz mé- ventila-
tilation débit d’air
main- main- d’éva- lange tion tran-
peut spécifique
tenue tenue cuation réelle sitoire
être
uniforme uniforme peut être est signifi-
ignorée
que pour à tout mesurée connu catif
la phase instant
initiale
Méthode par Méthode par décroissance Débit d’air
— • — — — Δ
décroissance de la à deux points spécifique
concentration
Méthode par décroissance Débit d’air
— • — — • 
multipoint spécifique
Méthode par concentra-
Débit d’air
tion dégressive du gaz • — • — •
spécifique
d’évacuation
Méthode par impulsions Taux de
— — • — • 
ventilation
Méthode par dose Méthode par moyenne de la Taux de
— • — • — Δ
continue concentration inverse ventilation
Méthode par concentra- Taux de
— • — • • 
tion moyenne ventilation
Méthode par concentration Taux de
— — • — • 
stationnaire ventilation
Méthode par concentration constante Taux de
— • — — — Δ
ventilation

«•» indique la condition nécessaire pour que l’application mesure la grandeur conformément à chaque méthode.

«—» indique qu’il ne s’agit pas d’une condition nécessaire pour l’application de chaque méthode.

«Δ» indique une applicabilité raisonnable, car l’équation de base pour l’obtention de la méthode de mesure permet une modification dans

le temps du taux de ventilation.

«» indique une difficulté, car l’équation de base pour l’obtention de la méthode de mesure suppose un taux de ventilation constant.

4.2 Méthode par décroissance de la concentration
4.2.1 Principe

Au début de l’essai, le gaz traceur est introduit dans la zone où le taux de ventilation doit être évalué en

s’appuyant sur les données de décroissance de la concentration obtenues. Dans le cas d’un mélangeage

forcé pour l’obtention d’une répartition uniforme ou si la concentration moyenne de l’évacuation peut

être mesurée, il peut n’y avoir qu’un point de mesure. La quantité de gaz traceur nécessaire est très

faible pour un mesurage et il n’est pas exigé de mesurer la quantité de gaz injecté, sauf pour la méthode

par impulsions.
4 © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 12569:2017(F)

L’équation de base qui peut être communément appliquée aux méthodes est telle qu’indiquée dans la

3 3
Formule (1), exprimée en m /h ou en m /s:
dV t
gaz
=−Ct Qt (1)
() ()
E v
t est le temps, en h ou en s;
V (t)
gaz
  3
est le volume total de gaz traceur dans une zone à l’instant t = Cx,tdV , en m ;
∫∫∫
 
x est l’endroit dans une zone;
3 3
C(x, t) est la concentration à t, x dans une zone, en m /m ;
Q (t) est le taux de ventilation à t, en m /h;
3 3
C (t) est la concentration moyenne de l’évacuation à «t», en m /m .

NOTE La Formule (1) suppose que la différence entre les densités d’air intérieur et extérieur, résultant

principalement de la différence de température, peut être négligée.
4.2.2 Méthode par décroissance à deux points

Avec la concentration dans une zone de mélange réelle continuellement uniformisée, le taux de

renouvellement d’air moyen de la période de mesure est calculé du premier point de mesure au dernier

point de mesure. Il n’est pas nécessaire que le débit d’air spécifique soit constant pendant le mesurage.

La Formule (2) est établie à partir des conditions ci-dessus:
Vt =⋅VC t
() ()
gazemz
(2)
Ct =Ct
() ()
3 3

C(t) est la concentration dans une zone de mélange réelle (répartition uniforme) à t, en m /m ;

V est le volume d’une zone de mélange réelle (il est supposé qu’aucune modification n’a lieu au

emz
 
cours du temps) = Cx,tdVC t , en m .
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.