ISO 13792:2005

Thermal performance of buildings — Calculation of internal temperatures of a room in summer without mechanical cooling — Simplified methods

ISO 13792:2005 specifies the required input data for simplified calculation methods for determining the maximum, average and minimum daily values of the operative temperature of a room in the warm period to define the characteristics of a room in order to avoid overheating in summer at the design stage, and to define whether the installation of a cooling system is necessary or not. The criteria to be met by a calculation method in order to satisfy this standard are also given.

Performance thermique des bâtiments — Calcul des températures intérieures en été d'un local sans dispositif de refroidissement mécanique — Méthodes simplifiées

L'ISO 13792:2005 définit les données d'entrée exigées pour qu'une méthode de calcul puisse déterminer les valeurs journalières maximales, moyennes et minimales de la température opérative d'une pièce pendant la saison chaude, pour définir les caractéristiques d'une pièce afin d'éviter un échauffement excessif en été au stade du projet, et pour définir si l'installation d'un système de refroidissement est nécessaire ou non. Les critères que doit respecter une méthode de calcul afin de satisfaire à l'ISO 13792:2005 sont également précisés.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 06-Mar-2005
• Withdrawal Date: 06-Mar-2005
• 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: 15-Mar-2012

Relations

• Revised: ISO 13792:2012 - Thermal performance of buildings — Calculation of internal temperatures of a room in summer without mechanical cooling — Simplified methods
• Effective Date: 12-May-2008
• Consolidates: ISO 284:1975 - Title missing - Legacy paper document
• Effective Date: 28-Feb-2023

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13792
First edition
2005-03-01

Thermal performance of buildings —
Calculation of internal temperatures of a
room in summer without mechanical
cooling — Simplified methods
Performance thermique des bâtiments — Calcul des températures
intérieures en été d'un local sans dispositif de refroidissement
mécanique — Méthodes simplifiées




Reference number
ISO 13792:2005(E)
©
ISO 2005

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ISO 13792:2005(E)
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ISO 13792:2005(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 13792 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in collaboration with
Technical Committee ISO/TC 163, Thermal performance and energy use in the built environment,
Subcommittee SC 2, Calculation methods, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Throughout the text of this document, read “.this European Standard.” to mean “.this International
Standard.”.
For the purposes of this International Standard, the CEN annex regarding fulfilment of European Council
Directives has been removed.

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ISO 13792:2005(E)

Contents                                                                 page

Foreword.v
Introduction .vi
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms, definitions, symbols and units.1
3.1 Terms and d efinitions .1
3.2 Symbols and units .3
4 Input data and results .4
4.1 Assumptions .4
4.2 Boundary conditions and input data .4
4.3 Output data.9
5 Calculation procedure.9
6 Validation procedures.10
6.1 Introduction.10
6.2 Validation procedure for the calculation method .10
6.3 Validation procedure for the sunlit factor due to external obstructions .18
Annex A (informative) Examples of solution model .21
A.1 Introduction .21
A.2 RC three-nodes model.21
A.3 Admittance procedure.27
Annex B (informative) Air changes for natural ventilation.35
B.1 Introduction .35
B.2 Evaluation of the air change rate for natural ventilation .35
Annex C (informative) Evaluation of the shaded area of a plane surface due to external
obstructions .37
C.1 Introduction .37
C.2 Calculation procedure.37
Annex D (informative) Internal gains.39
D.1 Introduction .39
D.2 Residential building.39
D.3 Non-residential building.40
Annex E (informative) Examples of calculation .41
E.1 Room characteristics.41
E.2 Example of calculation for the RC3 nodes model .44
E.3 Admittance method.47
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ISO 13792:2005(E)

Foreword

This document (EN ISO 13792:2005) has been prepared by Technical Committee CEN/TC 89, "Thermal
performance of buildings and building components", the secretariat of which is held by SIS, in collaboration with
Technical Committee ISO/TC 163, “Thermal performance and energy use in the built environment”, Subcommittee
SC 2, "Calculation methods".
This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical text or
by endorsement, at the latest by August 2005, and conflicting national standards shall be withdrawn at the latest by
August 2005.
This standard is one of a series of standards on calculation methods for the design and evaluation of the thermal
performance of buildings and building elements.
According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following
countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Cyprus, Czech Republic, Denmark,
Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta,
Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.

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ISO 13792:2005(E)


Introduction
Knowledge of the internal temperature of a room in the warm period is needed for several purposes such as:
a) defining the characteristics of a room at the design stage, in order to prevent or limit overheating in summer;
b) assessing the need for a cooling installation.
The internal temperature is influenced by many parameters such as climatic data, envelope characteristics, ventilation
and internal gains. The internal temperature of a room in the warm period can be determined using detailed
calculation methods. EN ISO 13791 lays down the assumptions and the criteria which have to be satisfied for
assessment of internal conditions in the summer with no mechanical cooling. However, for a number of applications
the calculation methods based on EN ISO 13791 are too detailed. Simplified methods are derived from more or less
the same description of the heat transfer processes in a building. Each calculation method has its own simplification,
assumptions, fixed values, special boundary conditions and validity area. A simplified method can be implemented in
many ways. In general the maximum allowed simplification of the calculation method and the input data is determined
by the required amount and accuracy of the output data.
This document defines the level, the amount and the accuracy of the output data and the allowed simplification of the
input data.
No particular calculation methods are included in the normative part of this standard. As examples, two calculation
methods are given in Annex A. They are based on the simplification of the heat transfer processes that guarantees
the amount and the accuracy of the output data and the simplification of the input data required by this standard.
The use of these simplified calculation methods does not imply that other calculation methods are excluded from
standardisation, nor does it hamper future developments. Clause 6 gives the criteria which have to be satisfied in
order that a method complies with this document.
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ISO 13792:2005(E)
1 Scope
This document specifies the required input data for simplified calculation methods for determining the maximum,
average and minimum daily values of the operative temperature of a room in the warm period:
a) to define the characteristics of a room in order to avoid overheating in summer at the design stage;
b) to define whether the installation of a cooling system is necessary or not.
Clause 6 gives the criteria to be met by a calculation method in order to satisfy this document.
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.
EN 410, Glass in building – Determination of luminous and solar characteristics of glazing.
EN 673, Glass in building – Determination of thermal transmittance (U value) – Calculation method.
EN 13363-1, Solar protection devices combined with glazing – Calculation of solar and light transmittance – Part 1:
Simplified method.
EN ISO 6946, Building components and building elements – Thermal resistance and thermal transmittance –
Calculation method (ISO 6946:1996).
EN ISO 7345:1995, Thermal insulation – Physical quantities and definitions (ISO 7345:1987).
EN ISO 10077-1, Thermal performance of windows, doors and shutters – Calculation of thermal transmittance –
Part 1: Simplified method (ISO 10077-1:2000).
EN ISO 13370, Thermal performance of buildings – Heat transfer via the ground – Calculation methods (ISO
13370:1998).
EN ISO 13786,Thermal performance of building components – Dynamic thermal characteristics – Calculation
methods (ISO 13786:1999).
EN ISO 13791:2004, Thermal performance of buildings – Calculation of internal temperatures of a room in summer
without mechanical cooling – General criteria and calculation procedures (ISO 13791:2004).

3 Terms, definitions, symbols and units
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in EN ISO 7345:1995 and the following apply.
3.1.1
internal environment
closed space delimited from the external environment or adjacent spaces by an envelope element
3.1.2
room element
wall, ceiling, roof, floor, door or window which separates the room from the adjacent spaces or external environment
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ISO 13792:2005(E)
3.1.3
room air
air in the room
3.1.4
internal air temperature
temperature of the room air
3.1.5
internal surface temperature
temperature of the internal surface of each element of the envelope
3.1.6
mean radiant temperature
uniform surface temperature of an enclosure in which an occupant would exchange the same amount of radiant heat
as in the actual non-uniform enclosure
3.1.7
operative temperature
uniform temperature of an enclosure in which an occupant would exchange the same amount of heat by radiation plus
convection as in the actual non-uniform enclosure
NOTE  For simplification the mean value of the air temperature and the mean radiant temperature of the room can be used.
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ISO 13792:2005(E)
3.2 Symbols and units
For the purposes of this document, the following symbols and units apply.
Symbol Quantity Unit
2
A area m
C heat capacity J/K
2
I
intensity of solar radiation W/ m
m mass Kg
2
R thermal resistance
m ⋅K/W
T thermodynamic temperature K
2
U thermal transmittance under steady state conditions .
W/(m K)
3
V
volume m
c specific heat capacity of air at constant pressure .
p
J/(kg K)
d thickness m
f solar loss factor -
sl
f
sunlit factor -
s
f ventilation factor -
v
g total solar energy transmittance -
2
h surface coefficient of heat transfer .
W/(m K)
l
length m
q mass air flow rate kg/s
a
2
q density of heat flow rate W/m
3
q* heat flow rate per volume W/m
t time s
v velocity m/s
2
thermal conductance
Λ ⋅
W/(m K)
heat flow rate W
Φ
solar absorptance -
α
total hemispherical emissivity -
ε
Celsius temperature °C
θ
thermal conductivity
λ W/(m⋅K)
3
density kg/m
ρ
solar reflectance -
ρ
solar direct transmittance -
τ

Subscripts
a air cd conduction
b building ec external ceiling
c convection ef external floor
D direct solar radiation eq equivalent
d diffuse solar radiation ic internal ceiling
e external if internal floor
g ground il inlet section
i internal lr long-wave radiation
l leaving the section mr mean radiant
n normal to surface op operative
r radiation sa solar to air
s surface sk sky
t
time sr short wave radiation
v ventilation va ventilation through air cavity

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ISO 13792:2005(E)
4 Input data and results
4.1 Assumptions
For the scope of this document the following basic assumptions are made:
— the room is considered a closed space delimited by enclosure elements;
— the air temperature is uniform throughout the room;
— the various surfaces of the enclosure elements are isothermal;
— the thermophysical properties of the material composing the enclosure elements are constant;
— the heat conduction through each enclosure element is one dimensional;
— air spaces within the envelope elements are considered as air layers bounded by two isothermal surfaces;
— the mean radiant temperature is calculated as an area-weighted average of the radiant temperature at each
internal surface;
— the operative temperature is calculated as the arithmetic mean value of the internal air temperature and the mean
radiant temperature;
— the distribution of the solar radiation on the internal surfaces of the room is time independent;
— the spatial distribution of the radiative part of the heat flow due to internal sources is uniform;
— the long-wave radiative and the convective heat transfers at each internal surface are treated separately;
— the dimensions of each component are measured at the internal side of the enclosure element;
— the effects of the thermal bridges on heat transfers are neglected.
4.2 Boundary conditions and input data
4.2.1 Boundary conditions
4.2.1.1 General
The elements of the envelope are divided into:
— external elements: these include the elements separating the internal environment from the outside and from other
zones (i.e. attic, ground, crawl space);
— internal elements: these include the elements (vertical and horizontal) separating the internal environment from
other rooms which can be considered to have the same thermal conditions.
4.2.1.2 External elements
External elements are those separating the room from the external environment and from zones at different thermal
conditions (e.g. attic, ground, crawl space).
Boundary conditions consist of defined hourly values of:
— external air temperature;
— intensity of the solar radiation on each orientation;
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ISO 13792:2005(E)
— sky radiant temperature;
— air temperature for the adjacent zones which cannot be considered at the same thermal conditions as the
examined room.
For elements in contact with the ground the external temperature is assumed to be the mean monthly value of the
external air temperature.
4.2.1.3 Internal elements
Internal elements are those separating the room from other rooms which can be considered to have the same thermal
conditions.
Internal elements are assumed to be adiabatic, which means that the values of the following quantities are considered
to be the same on either side of the element:
— the air temperature;
— the mean radiant temperature;
— the solar radiation absorbed by the surface.
4.2.2 Heat transfer coefficients
For the purposes of this document the following values shall be used:
2
— internal convective heat transfer coefficient h = 2,5 W/(m ⋅K);
ci
2
— internal long-wave radiative heat transfer coefficient h = 5,5 W/(m ⋅K);
ri
2
— external convective heat transfer coefficient h = 8,0 W/(m ⋅K);
ce
2
— external long-wave radiative heat transfer coefficient h = 5,5 W/(m ⋅K);
re
2
— internal surface coefficient of heat transfer h = 8,0 W/(m ⋅K);
i
2
— external surface coefficient of heat transfer h = 13,5 W/(m ⋅K).
e
4.2.3 Geometrical and thermophysical parameters of the room envelope
4.2.3.1 Opaque elements
For each element the following data are required:
— area calculated using the internal dimensions;
— summertime thermal transmittance (U*);
— thermal inertia characteristics [see EN ISO 13786];
— for external elements, sunlit factor and solar energy transmittance.
The summertime thermal transmittance, U*, is given by:
1
*
U = (1)
1 1 1
− 0,17 + +
U h h
i e
where
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ISO 13792:2005(E)
U is the conventional thermal transmittance with standard surface resistances defined below;
0,17 is the sum of the conventional internal and external surface resistances as defined in EN ISO 6946;
h is the external surface coefficient of heat transfer defined in 4.2.2;
e
h is the internal surface coefficient of heat transfer defined in 4.2.2.
i
The thermal transmittance, U, may be determined from:
— building elements in contact with the external air: EN ISO 6946;
— building elements in contact with the ground: EN ISO 13370.
The thermal inertia characteristics shall be determined according to EN ISO 13786.
NOTE The sunlit factor differs from the shading correction factor, defined in ISO 13790, which includes diffuse solar radiation.
The sunlit factor, f , is given by:
s
A
s
f = (2)
s
A
where
A is the area of the sunlit part of the wall (see 6.3);
s
A is the total area of the wall.
The solar energy transmittance, g, is the ratio of the heat flow through the element due to the absorbed solar
radiation, to the incident solar radiation. It is given by:
— element with no air cavity (or closed air cavity):
α U *
g = (3)
h
e
where α is the direct solar absorptance of the external surface.
— element with open air cavity (external air):
g = f S + (1− f ) S (4)
v fc v fv
where
f is the ventilation coefficient derived from Table 1 as a function of ventilation in the cavity;
v
S is the solar energy transmittance for the closed cavity;
fc
S is the solar energy transmittance for the ventilated cavity, given by:
fv
* *
 
α U ⋅U
e i
S =   (5)
fv
* *
h
′
eU + U + h
e i
 
where
U* is the thermal transmittance between the external environment and the air cavity defined as in Equation (1);
e
U* is the thermal transmittance between the internal environment and the air cavity defined as in Equation (1);
i
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ISO 13792:2005(E)
h is the external surface coefficient of heat transfer (defined in 4.2.2);
e
α is the direct solar absorptance of the external surface of the element;
with
h' = h (h + 2 h )/ h (6)
c c r r
where
h is the convective heat transfer coefficient between the surface of the ventilated air layer and the air in the
c
cavity;
h is the radiative heat transfer coefficient between the two surfaces of the air layer.
r
2 2
Using the following values: h = 5 W/(m ·K) h = 5 W/(m ·K)
c r
2
h' = 15 W/(m ·K),
Table 1 gives the ventilation coefficient f depending on the ratio between the cavity area (A ) and the wall area (A ).
v c w
The cavity area is the air flow area; the wall area is the conduction heat flow area.
Table 1 – Ventilation coefficient f
v
A /A ≤0,005 0,005 < A /A ≤ 0,10 0,10 < A /A
c w c w c w
f 0,8 0,5 0,2
v

In the absence of an actual measured value, the direct solar absorptance of the external surface may be derived from
Table 2 as function of its colour.
Table 2 – Direct solar absorptance of external surface
Light colour Medium colour Dark colour
α 0,3 0,6 0,9

4.2.3.2 Glazed elements
For each glazing element the following data are required:
— area calculated including the frame;
— summertime thermal transmittance (U* value);
— total solar transmittance (g) (τ in EN 410);
— secondary solar heat gain (q ) of the glazing by convection and long-wave radiation due to the absorbed solar
i
radiation;
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ISO 13792:2005(E)
— tertiary heat transfer factor (S ) of the glazing by ventilation due to the absorbed solar radiation;
f3
— the sunlit factor due to external obstruction f .
s
The summertime thermal transmittance, U*, is determined by using Equation (1).
The thermal transmittance, U, is determined according to EN 673 and EN ISO 10077-1.
The solar direct transmittance, (τ), and the secondary and tertiary heat transfer factors S and S are determined
f2 f3
from EN 13363-1.
a) Solar-to-air factor
The solar-to-air factor, f , is the fraction of solar heat entering the room through the glazing which is immediately
sa
transferred to the internal air. This fraction depends on the presence of internal elements with very low heat capacity,
such as carpets and furniture. It is assumed to be time independent and, unless otherwise specified, the values in
informative Annex G of EN ISO ISO 13791:2004 may be used.
b) Solar loss factor
The solar loss factor, f , is the fraction of the solar radiation entering the room which is reflected back outside. It
sl
depends on the solar position, solar properties, dimensions and exposure of the glazing system, the room geometry
and the reflectivity of the internal room surfaces. It is assumed to be time independent. Unless otherwise specified,
values of f in informative Annex G of EN ISO 13791:2004 may be used.
sl
NOTE The procedure for evaluating the sunlit factor due external obstruction f can be defined in national standards. Such a
s
procedure is given in Annex C.
4.2.3.3 Special elements
a) Ceiling below attic
The element formed by the ceiling, the air space and the roof is considered as a single horizontal element with one-
dimensional heat flow. The air space is considered as an air cavity and treated according to EN ISO 6946.
b) Floor on ground
The ground formed by the floor and the soil is considered as a single horizontal layer, which may include an air gap.
The heat flow through the element is the sum of a monthly mean value and a variable term. The monthly mean value
is calculated using the mean internal and external temperatures, and (taken as constant and equal to the mean
monthly value) the thermal transmittance determined according to EN ISO 13370. The variable term is calculated
assuming the mean temperature difference is zero. The depth of soil is taken to be 0,5 m.
c) Cellar
A cellar can be considered as an adjacent room with fixed air temperature.
d) Crawl space
A crawl space is treated as a floor on ground according to EN ISO 13370.
4.2.4 Air change rate
The air change rate depends on the tightness of the envelope and on the opening of any doors and windows.
At a design stage the air change rate is expressed as a function of the:
— location of the building;
— pattern of air ventilation;
8 © ISO 2005 – All rights reserved

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ISO 13792:2005(E)
— number of facades with windows.
The location may be categorised as:
— city centre area;
— suburban area;
— open area.
The pattern of air ventilation is related to the time schedule of the opening and closing of windows and whether
windows are located on one or on more facades.
The following time schedules are considered:
— windows open day and night;
— windows closed day and night;
— window closed during the day and open during the night.
NOTE Data on the time of opening and closing of the windows and on hourly air change rates can be defined at a national level.
Annex B gives examples of appropriate values of the air change rates.

4.2.5 Internal gain
Internal gains derive from lighting, equipment and occupant. The pattern of the heat flow due to internal gains is
related to the occupants’ behaviour and to the utilisation of the room.
NOTE Data on the time schedule of utilisation of the room, and the heat flow for each type of utilisation, can be defined at a
national level. If information is not available the values included in Annex D can be used.
4.3 Output data
Results of the calcul
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13792
Première édition
2005-03-01

Performance thermique des bâtiments —
Calcul des températures intérieures en
été d'un local sans dispositif de
refroidissement mécanique — Méthodes
simplifiées
Thermal performance of buildings — Calculation of internal
temperatures of a room in summer without mechanical cooling —
Simplified methods




Numéro de référence
ISO 13792:2005(F)
©
ISO 2005

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ISO 13792:2005(F)
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ISO 13792:2005(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 13792 a été élaborée par le 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).
Tout au long du texte du présent document, lire «… la présente Norme européenne …» avec le sens de
«… la présente Norme internationale …».
Pour les besoins de la présente Norme internationale, l'annexe CEN concernant le respect des Directives du
Conseil européen a été supprimée.

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ISO 13792:2005(F)


Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction.vi
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives.1
3 Termes, définitions, symboles et unités.2
3.1 Termes et définitions .2
3.2 Symboles et unités.3
4 Données d’entrée et résultats .4
4.1 Hypothèses.4
4.2 Conditions limites et données d'entrée .4
4.3 Données de sortie .10
5 Procédure de calcul .10
6 Procédures de validation.10
6.1 Introduction.10
6.2 Procédure de validation de la méthode de calcul.10
6.3 Procédure de validation pour le facteur d'affaiblissement du rayonnement solaire dû aux
obstacles extérieurs.18
Annexe A (informative) Exemples de solution modèle .21
A.1 Introduction.21
A.2 Modèle à trois nœuds RC .21
A.3 Procédure de l'admittance.28
Annexe B (informative) Renouvellements d'air pour la ventilation naturelle .38
B.1 Introduction.38
B.2 Évaluation du taux de renouvellement d'air pour la ventilation naturelle.38
Annexe C (informative) Évaluation de la zone ombrée d'une surface plane due aux obstacles
extérieurs.40
C.1 Introduction.40
C.2 Procédure de calcul .40
Annexe D (informative) Apports internes.43
D.1 Introduction.43
D.2 Bâtiment résidentiel.43
D.3 Bâtiment non résidentiel.44
Annexe E (informative) Exemples de calcul.45
E.1 Caractéristiques de la pièce.45
E.2 Exemple de calcul pour le modèle à 3 nœuds RC .48
E.3 Méthode d'admittance.50
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ISO 13792:2005(F)
Avant-propos
Le présent document (EN ISO 13792:2005) a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 89 "Performance
thermique des bâtiments et des composants du bâtiment" dont le secrétariat est tenu par le SIS, 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".
Cette Norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique,
soit par entérinement, au plus tard en août 2005, et toutes les normes nationales en contradiction devront être
retirées au plus tard en août 2005.
La présente norme fait partie d’une série de normes portant sur les méthodes de calcul pour la conception et
l’évaluation de la performance thermique des bâtiments et des composants du bâtiment.
Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants
sont tenus de mettre cette norme européenne en application: Allemagne, Autriche, Belgique, Chypre,
Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie,
Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Slovaquie,
Slovénie, Suède et Suisse.
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ISO 13792:2005(F)


Introduction
Pendant la saison chaude, on a besoin de connaître la température à l'intérieur d'une pièce pour plusieurs
raisons dont :
a) définir les caractéristiques d'une pièce au stade du projet afin d'éviter ou de limiter un échauffement
excessif en été ;
b) évaluer le besoin d’une installation de refroidissement.
La température intérieure est influencée par de nombreux paramètres comme les données climatiques, les
caractéristiques de l'enveloppe, la ventilation et les apports internes. On peut déterminer la température à
l'intérieur d'une pièce pendant la saison chaude à l'aide de méthodes de calcul détaillées. La EN ISO13791
formule les hypothèses et les critères à satisfaire pour une évaluation des conditions internes en été sans
système de refroidissement mécanique. Cependant, pour un certain nombre d'applications, les méthodes de
calcul basées sur l’EN ISO13791 sont trop détaillées. Des méthodes simplifiées sont tirées de plus ou moins
la même description des processus de transmission thermique dans un bâtiment. Chaque méthode de calcul
possède sa propre simplification, ses hypothèses, ses valeurs fixées, ses conditions limites particulières et
son domaine de validité. Une méthode simplifiée peut être mise en œuvre de différentes manières. En
général, la simplification maximale admissible de la méthode de calcul et les données d'entrée sont
déterminées par la quantité et la précision des données en sortie.
Le présent document définit le niveau, la quantité et la précision des données de sortie et la simplification
admissible des données d'entrée.
Aucune méthode de calcul particulière n'est incluse dans la partie normative du présent document. À titre
d'exemple, dans l'Annexe A, deux méthodes de calcul sont données. Elles sont basées sur la simplification
des processus de transmission thermique garantissant la quantité et la précision des données de sortie et la
simplification des données d'entrée exigée par la présente norme.
L'utilisation de ces méthodes de calcul simplifiées n'implique pas que d'autres méthodes de calcul soient
exclues de la normalisation et n'entrave pas non plus les développements futurs. L’Article 6 comprend les
critères à satisfaire pour qu'une méthode soit conforme au présent document.
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Performance thermique des bâtiments — Calcul des
températures intérieures en été d'un local sans dispositif de
refroidissement mécanique — Méthodes simplifiées
1 Domaine d'application
La présente Norme européenne définit les données d'entrée exigées pour qu'une méthode de calcul puisse
déterminer les valeurs journalières maximales, moyennes et minimales de la température opérative d’une
pièce pendant la saison chaude :
a) définir les caractéristiques d'une pièce afin d'éviter un échauffement excessif en été au stade du projet ;
b) définir si l'installation d'un système de refroidissement est nécessaire ou non.
L’Article 6 précise les critères que doit respecter une méthode de calcul afin de satisfaire à la présente norme.
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).
EN 410, Verre dans la construction - Détermination des caractéristiques lumineuses et solaires des vitrages.
EN 673, Verre dans la construction - Détermination du coefficient de transmission thermique, U - Méthode de
calcul.
EN 13363-1, Dispositifs de protection solaire combinés à des vitrages - Calcul du facteur de transmission
solaire et lumineuse - Partie 1: Méthode simplifiée.
EN ISO 6946, Composants et parois de bâtiments - Résistance thermique et coefficient de transmission
thermique - Méthode de calcul (ISO 6946:1996).
EN ISO 7345:1995, Isolation thermique - Grandeurs physiques et définitions (ISO 7345:1987).
EN ISO 10077-1, Performance thermique des fenêtres, portes et fermetures - Calcul du coefficient de
transmission thermique - Partie 1 : Méthode simplifiée (ISO 10077-1:2000).
EN ISO 13370, Performance thermique des bâtiments - Transfert de chaleur par le sol - Méthodes de calcul
(ISO 13370:1998).
EN ISO 13786, Performance thermique des composants de bâtiment - Caractéristiques thermiques
dynamiques - Méthodes de calcul (ISO 13786:1999).
EN ISO 13791:2004, Performance thermique des bâtiments - Calcul des températures intérieures en été d’un
local sans dispositif de refroidissement - Critères généraux et méthodes de calcul (ISO 13791:2004).
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ISO 13792:2005(F)
3 Termes, définitions, symboles et unités
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions données dans l'EN ISO 7345:1995 ainsi que
les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1.1
environnement intérieur
espace clos délimité par rapport à l'environnement extérieur ou les espaces contigus par l'élément de
l'enveloppe
3.1.2
élément de la pièce
mur, plafond, toit, plancher, porte ou fenêtre séparant la pièce des espaces adjacents ou de l'environnement
extérieur
3.1.3
air de la pièce
air dans la pièce
3.1.4
température de l'air intérieur
température de l'air de la pièce
3.1.5
température de surface intérieure
température de la surface intérieure de chaque élément de l'enveloppe
3.1.6
température radiante moyenne
température surfacique uniforme d'une enceinte dans laquelle un occupant échangerait la même quantité de
chaleur radiante que dans l'enceinte non uniforme réelle
3.1.7
température opérative
température uniforme d'une enceinte dans laquelle un occupant échangerait la même quantité de chaleur par
rayonnement et convection que dans l’enceinte non uniforme réelle
NOTE Pour simplifier, il est possible d’utiliser la valeur de la température de l’air moyenne et la valeur de la
température moyenne d’une chambre.
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3.2 Symboles et unités
Pour les besoins de la présente Norme européenne, les symboles et unités suivants s’appliquent.
Symbole Grandeur Unité

2
A
surface
m
C capacité calorifique J/K
2
I intensité du rayonnement solaire
W/ m
m masse Kg
2
R résistance thermique
m ⋅K/W
T température thermodynamique K
U coefficient de transmission thermique en conditions stabilisées 2.
W/(m K)
3
V
volume
m
c capacité calorifique spécifique de l’air à pression constante .

p J/(kg K)
d épaisseur m
f facteur d’affaiblissement solaire -
ls
f facteur d’affaiblissement du rayonnement solaire -
s
f facteur de ventilation -
v
g coefficient de transmission de l’énergie solaire -
h coefficient d'échange thermique surfacique 2.
W/(m K)
l
longueur m
m débit d’air massique kg/s
2
q densité de flux thermique
W/m
3
q* flux thermique par volume
W/m
t temps s
v vitesse m/s
conductance thermique 2⋅
Λ
W/(m K)
flux thermique W
Φ
coefficient d'absorption du rayonnement total -
α
émissivité hémisphérique totale -
ε
θ température Celsius °C
conductivité thermique
λ W/(m⋅K)
3
masse volumique
ρ kg/m
coefficient de réflexion directe du rayonnement solaire -
ρ
coefficient de transmission directe du rayonnement solaire -
τ
Indices
a air cd conduction
b bâtiment ec plafond extérieur
c convection ef plancher extérieur
D rayonnement solaire direct eq équivalent
d rayonnement solaire diffus ic plafond intérieur
e extérieur if plancher intérieur
g sol il section d’entrée
i intérieur lr rayonnement de grande longueur d’onde
l quittant la section mr radiant moyen
n normal par rapport à la surface op opératif
r rayonnement sa apport solaire sur l’air
s surface sk ciel
t temps sr rayonnement de courte longueur d’onde
v ventilation va ventilation à travers une lame d’air
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4 Données d’entrée et résultats
4.1 Hypothèses
Les hypothèses de base suivantes ont été faites pour le domaine d’application du présent document :
 la pièce est considérée comme un espace clos délimité par les éléments de l’enveloppe ;
 la température de l'air est uniforme dans toute la pièce ;
 les différentes surfaces des éléments constituants de l’enveloppe sont isothermes ;
 les propriétés thermophysiques des matériaux constituant les éléments de l’enveloppe sont constantes ;
 la conduction thermique à travers les éléments de l’enveloppe est unidimensionnelle ;
 les volumes d’air au sein des éléments de l’enveloppe sont considérés comme des lames d’air délimitées
par deux surfaces isothermes ;
 la température radiante moyenne est obtenue en calculant la moyenne des températures radiantes de
chaque surface intérieure, pondérée par les surfaces considérées ;
 la température opérative est obtenue en calculant la valeur moyenne de la température de l'air intérieur et
la température radiante moyenne ;
 la répartition du rayonnement solaire au sein des surfaces intérieures de la pièce est indépendante du
temps ;
 la répartition spatiale de la partie radiative du flux thermique dû aux sources intérieures est uniforme ;
 les transferts thermiques convectif et radiatif de grande longueur d’onde à chaque surface intérieure sont
traités différemment ;
 les dimensions de chaque composant sont mesurées du côté intérieur de l’élément d’enveloppe ;
 on ne tient pas compte des effets des ponts thermiques sur les transmissions thermiques.
4.2 Conditions limites et données d'entrée
4.2.1 Conditions limites
4.2.1.1 Généralités
Les éléments de l'enveloppe sont divisés en :
 éléments extérieurs : ceux-ci comprennent les éléments séparant l’environnement intérieur de
l’environnement extérieur et des autres zones (c’est-à-dire grenier, sol, vide sanitaire) ;
 éléments intérieurs : ceux-ci comprennent les éléments (verticaux et horizontaux) séparant
l’environnement intérieur des autres pièces considérées comme ayant les mêmes conditions thermiques.
4.2.1.2 Éléments extérieurs
Les éléments extérieurs sont ceux qui séparent la pièce de l’environnement extérieur et des autres zones
sous des conditions thermiques différentes (c’est-à-dire grenier, sol, vide sanitaire).
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Les conditions limites se composent des valeurs horaires définies de :
 la température d’air extérieur ;
 l'intensité du rayonnement solaire suivant chaque orientation ;
 la température radiante du ciel ;
 la température d’air pour les zones adjacentes qui ne peut être considérée dans les mêmes conditions
thermiques que la pièce étudiée.
Pour les éléments en contact avec le sol, la température extérieure est supposée être la valeur mensuelle
moyenne de la température d'air extérieur.
4.2.1.3 Éléments intérieurs
Les éléments intérieurs sont ceux qui séparent la pièce des autres pièces qui peuvent être considérées
comme ayant les mêmes conditions thermiques.
Les éléments intérieurs sont supposés être adiabatiques, ce qui signifie que les valeurs des grandeurs
suivantes sont supposées être les mêmes des deux côtés de l’élément :
 la température de l’air ;
 la température radiante moyenne ;
 le rayonnement solaire absorbé par la surface.
4.2.2 Coefficients d'échanges thermiques
Pour les besoins du présent document, les valeurs suivantes doivent être utilisées :
2
 coefficient d’échange thermique convectif intérieur h = 2,5 W/(m ⋅K) ;
ci
2
 coefficient d’échange thermique radiatif intérieur à grande longueur d’onde h = 5,5 W/(m ⋅K) ;
ri
2
 coefficient d’échange thermique convectif extérieur h = 8,0 W/(m ⋅K) ;
ce
2
 coefficient d’échange thermique radiatif extérieur à grande longueur d’onde h = 5,5 W/(m ⋅K) ;
re
2
 coefficient d'échange thermique surfacique intérieur h = 8,0 W/(m ⋅K) ;
i
2
 coefficient d'échange thermique surfacique extérieur h = 13,5 W/(m ⋅K).
e
4.2.3 Paramètres géométriques et thermophysiques de l'enveloppe de la pièce
4.2.3.1 Éléments opaques
Pour chaque élément, les données suivantes sont exigées :
 la surface calculée à l'aide des dimensions intérieures ;
 le coefficient de transmission thermique d’été (U*) ;
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ISO 13792:2005(F)
 les caractéristiques d'inertie thermique [voir EN ISO 13786] ;
 pour les éléments extérieurs, facteur d’affaiblissement du rayonnement solaire et transmission d’énergie
solaire.
Le coefficient de transmission thermique d’été U* est donné par :
1
*
U = (1)
1 1 1
− 0,17 + +
U h h
i e
où
U est le coefficient de transmission thermique conventionnel avec les résistances surfaciques de
référence définies ci-après ;
0,17 est la somme des résistances surfaciques intérieures et extérieures conventionnelles comme
définies dans l'EN ISO 6946 ;
h est le coefficient d'échange thermique surfacique extérieur défini en 4.2.2 ;
e
h est le coefficient d'échange thermique surfacique intérieur défini en 4.2.2.
i
Le coefficient de transmission thermique U peut être déterminé d'après :
 les éléments du bâtiment en contact avec l'air extérieur : EN ISO 6946 ;
 les éléments du bâtiment en contact avec le sol : EN ISO 13370.
Les caractéristiques d'inertie thermique doivent être déterminées selon l’EN ISO 13786.
NOTE Le facteur d’affaiblissement du rayonnement solaire est différent du facteur de correction d’ombrage, défini
dans l’ISO 13790, qui comprend le rayonnement solaire diffus.
Le facteur d’affaiblissement du rayonnement solaire, f , est donné par :
s
A
s
f = (2)
s
A
où
A est la surface de la partie ensoleillée du mur (voir 6.3) ;

s
A est la surface totale du mur.
La transmission d’énergie solaire, g, est le rapport entre le flux thermique au travers de l’élément dû au
rayonnement solaire absorbé et le rayonnement solaire incident. Il est donné par :
 élément sans cavité d'air (ou cavité d'air close) :
α U *
g = (3)
h
e
où
α est le coefficient d'absorption directe du rayonnement solaire de la surface extérieure.
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ISO 13792:2005(F)
 élément avec une cavité d'air ouverte (air extérieur) :
g = f S + (1 – f ) S (4)
v fc v fv
où
f est le coefficient de ventilation tiré du Tableau 1 en fonction de la ventilation de la cavité ;
v
S est le coefficient de transmission d’énergie solaire de la cavité close ;

fc
S est le coefficient de transmission d’énergie solaire de la cavité ventilée, donné par :

fv
* *
 
α U ⋅U
e i
S = (5)
 
fv
* *
h
′
e U + U + h 
e i
 
où
U* est le coefficient de transmission thermique entre l'environnement extérieur et la cavité d'air comme
e
défini dans l’équation (1) ;
U* est le coefficient de transmission thermique entre l'environnement intérieur et la cavité d'air comme

i
défini dans l’équation (1) ;
h est le coefficient de transmission thermique surfacique extérieur (défini en 4.2.2) ;

e
α est le coefficient d'absorption directe du rayonnement solaire de la surface extérieure de l’élément ;
avec
h' = h (h + 2 h )/ h (6)

c c r r
où
h est le coefficient de transmission thermique convectif entre la surface de la lame d'air ventilée et l'air
c
dans la cavité ;
h est le coefficient de transmission thermique radiatif entre les deux surfaces de la lame d'air.
r
2 2
Utilisant les valeurs suivantes : h = 5 W/(m ·K) h = 5 W/(m ·K)
c r
2
h' = 15 W/(m ·K),
Le Tableau 1 donne le coefficient de ventilation f en fonction du rapport entre la surface de la cavité (A ) et la
v c
surface du mur (A ).
w
La surface de la cavité correspond à la surface de passage d'air ; la surface de la paroi est la surface
correspondant au flux thermique de conduction.
Tableau 1 — Coefficient de ventilation f
v
0,10 < A /A
A /A ≤≤≤≤ 0,005 0,005 < A /A ≤≤≤≤ 0,10
c w
c w c w
f
0,8 0,5 0,2
v
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ISO 13792:2005(F)
En l'absence de valeurs mesurées réelles, il est permis de tirer le coefficient d'absorption directe du
rayonnement solaire de la surface extérieure du Tableau 2 en fonction de sa couleur.
Tableau 2 — Coefficient d'absorption directe du rayonnement solaire de la surface extérieure
Couleur claire Couleur moyenne Couleur sombre
α 0,3 0,6 0,9
4.2.3.2 Éléments vitrés
Pour chaque élément vitré, les données suivantes sont exigées :
 la surface calculée en incluant le dormant ;
 le coefficient de transmission thermique d’été (valeur U*) ;
 le coefficient de transmission solaire total (g) (τ dans la norme EN 410) ;
 le facteur de transmission thermique secondaire solaire (q ) du vitrage par convection et rayonnement à
i
grande longueur d'onde dû au rayonnement solaire absorbé ;
 le facteur de transmission thermique tertiaire (S ) du vitrage par ventilation, dû au rayonnement solaire
f3
absorbé ;
 le facteur d'affaiblissement du rayonnement solaire dû aux obstacles extérieurs f .
s
Le coefficient de transmission thermique d’été U* est déterminé en utilisant l'équation (1).
Le coefficient de transmission thermique U est déterminé selon l’EN 673 et l’EN ISO 10077-1.
Le facteur de transmission directe du rayonnement solaire (τ), les facteurs de transmission thermique
secondaire et tertiaire S et S sont déterminés d'après l’EN 13363-1.
f2 f3
a) Facteur d’apport solaire sur l’air
Le facteur d’apport solaire sur l’air, f , est la fraction de chaleur solaire pénétrant dans la pièce par le vitrage,
sa
immédiatement transférée à l’air intérieur. Cette fraction dépend de la présence d’éléments intérieurs de très
faible capacité thermique tels que les tapis et les meubles. Il est supposé indépendant du temps et, sauf
indication contraire, les valeurs de l’Annexe G informative de l’EN ISO 13791:2004 peuvent être utilisées.
b) Facteur d’affaiblissement solaire
Le facteur d’affaiblissement solaire, f , est la fraction de rayonnement solaire pénétrant dans la pièce,
lf
réfléchie vers l’extérieur. Il dépend de la position et des propriétés solaires, des dimensions et de l’exposition
du vitrage, de la géométrie de la pièce et de la réflectivité des surfaces intérieures de la pièce. Il est supposé
indépendant du temps. Sauf indication contraire, les valeurs de f dans l’Annexe G informative de
lf
l’EN ISO 13791:2004 peuvent être utilisées.
NOTE La procéd
...