ISO 11855-3:2012

Building environment design — Design, dimensioning, installation and control of embedded radiant heating and cooling systems — Part 3: Design and dimensioning

Conception de l'environnement des bâtiments — Conception, dimensionnement, installation et contrôle des systèmes intégrés de chauffage et de refroidissement par rayonnement — Partie 3: Conception et dimensionnement

ISO 11855-3:2012 définit une méthode de conception et de dimensionnement de systèmes permettant de garantir la puissance calorifique et frigorifique des systèmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement. La série ISO 11855 s'applique aux systèmes de chauffage et de refroidissement de surface intégrés à eau dans les bâtiments résidentiels, commerciaux et industriels. Ces méthodes s'appliquent aux systèmes intégrés dans les murs, sols ou plafonds, sans ouverture à l'air libre. Elles ne s'appliquent pas aux systèmes de panneaux avec ouvertures à l'air libre, qui ne sont pas intégrés dans une structure de bâtiment. La série ISO 11855 s'applique également, le cas échéant, à l'utilisation d'autres fluides que l'eau en tant que medium de chauffage ou de refroidissement. La série ISO 11855 ne s'applique pas à l'essai des systèmes. Ces méthodes ne s'appliquent pas aux panneaux ou poutres de plafond chauffés ou refroidis.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 23-Sep-2012
• Withdrawal Date: 23-Sep-2012
• ICS: 91.040.01 - Buildings in general
• Technical Committee: ISO/TC 205 - Building environment design
• Drafting Committee: ISO/TC 205 - Building environment design
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 05-Aug-2021

Relations

• Revised: ISO 11855-3:2021 - Building environment design — Embedded radiant heating and cooling systems — Part 3: Design and dimensioning
• Effective Date: 14-Oct-2017

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11855-3
First edition
2012-10-01
Building environment design —
Design, dimensioning, installation and
control of embedded radiant heating
and cooling systems —
Part 3:
Design and dimensioning
Conception de l’environnement des bâtiments — Normes pour la
conception, la construction et le fonctionnement des systèmes de
chauffage et de refroidissement par rayonnement —
Partie 3: Conception et dimensionnement
Reference number
ISO 11855-3:2012(E)
©
ISO 2012

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ISO 11855-3:2012(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO 11855-3:2012(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms . 1
5 Radiant panel . 3
5.1 Floor heating systems . 3
5.2 Ceiling heating systems .11
5.3 Wall heating systems .12
5.4 Floor cooling systems . .13
5.5 Ceiling cooling systems .14
5.6 Wall cooling systems .14
Bibliography .15
© ISO 2012 – All rights reserved iii

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ISO 11855-3:2012(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 11855-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 205, Building environment design.
ISO 11855 consists of the following parts, under the general title Building environment design — Design,
dimensioning, installation and control of embedded radiant heating and cooling systems:
— Part 1: Definition, symbols, and comfort criteria
— Part 2: Determination of the design and heating and cooling capacity
— Part 3: Design and dimensioning
— Part 4: Dimensioning and calculation of the dynamic heating and cooling capacity of Thermo Active
Building Systems (TABS)
— Part 5: Installation
— Part 6: Control
Part 1 specifies the comfort criteria which should be considered in designing embedded radiant heating
and cooling systems, since the main objective of the radiant heating and cooling system is to satisfy
thermal comfort of the occupants. Part 2 provides steady-state calculation methods for determination of
the heating and cooling capacity. Part 3 specifies design and dimensioning methods of radiant heating and
cooling systems to ensure the heating and cooling capacity. Part 4 provides a dimensioning and calculation
method to design Thermo Active Building Systems (TABS) for energy saving purposes, since radiant
heating and cooling systems can reduce energy consumption and heat source size by using renewable
energy. Part 5 addresses the installation process for the system to operate as intended. Part 6 shows a
proper control method of the radiant heating and cooling systems to ensure the maximum performance
which was intended in the design stage when the system is actually being operated in a building.
iv © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO 11855-3:2012(E)
Introduction
The radiant heating and cooling system consists of heat emitting/absorbing, heat supply, distribution,
and control systems. The ISO 11855 series deals with the embedded surface heating and cooling system
that directly controls heat exchange within the space. It does not include the system equipment itself,
such as heat source, distribution system and controller.
The ISO 11855 series addresses an embedded system that is integrated with the building structure.
Therefore, the panel system with open air gap, which is not integrated with the building structure, is
not covered by this series.
The ISO 11855 series shall be applied to systems using not only water but also other fluids or electricity
as a heating or cooling medium.
The object of the ISO 11855 series is to provide criteria to effectively design embedded systems. To do
this, it presents comfort criteria for the space served by embedded systems, heat output calculation,
dimensioning, dynamic analysis, installation, operation, and control method of embedded systems.
© ISO 2012 – All rights reserved v

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 11855-3:2012(E)
Building environment design — Design, dimensioning,
installation and control of embedded radiant heating and
cooling systems —
Part 3:
Design and dimensioning
1 Scope
This part of ISO 11855 establishes a system design and dimensioning method to ensure the heating and
cooling capacity of the radiant heating and cooling systems.
The ISO 11855 series is applicable to water based embedded surface heating and cooling systems in
residential, commercial and industrial buildings. The methods apply to systems integrated into the wall,
floor or ceiling construction without any open air gaps. It does not apply to panel systems with open air
gaps which are not integrated into the building structure.
The ISO 11855 series applies also, as appropriate, to the use of fluids other than water as a heating or
cooling medium. The ISO 11855 series is not applicable for testing of systems. The methods do not apply
to heated or chilled ceiling panels or beams.
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 12831, Heating systems in buildings — Method for calculation of the design heat load
EN 15243, Ventilation for buildings — Calculation of room temperatures and of load and energy for buildings
with room conditioning systems
ISO 11855-1, Building environment design — Design, dimensioning, installation and control of embedded
radiant heating and cooling systems — Part 1: Definition, symbols, and comfort criteria
ISO 11855-2, Building environment design — Design, dimensioning, installation and control of embedded
radiant heating and cooling systems — Part 2: Determination of the design heating and cooling capacity
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11855-1 apply.
4 Symbols and abbreviated terms
For the purposes of this document, the symbols and abbreviations in Table 1 apply.
Table 1 — Symbols and abbreviated terms
Symbol Unit Quantity
2
A m Area of the heating/cooling surface
F
© ISO 2012 – All rights reserved 1

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ISO 11855-3:2012(E)
Table 1 (continued)
Symbol Unit Quantity
2
A m Area of the occupied heating/cooling surface
A
2
A m Area of the peripheral heating/cooling surface
R
C J/(kg⋅K) Specific heat of medium
W
2
K W/(m ⋅K) Equivalent heat transmission coefficient
H
l m Distance between the joists
p
l m Thickness of the joist
W
M kg/s Design heating/cooling medium flow rate
2
q W/m Design heat flux
des
2
q W/m Design heat flux in the occupied area
des,A
2
q W/m Design heat flux in the peripheral area
des,R
2
q W/m Limit heat flux
G
2
q W/m Maximum design heat flux
max
Q W Design heating/cooling capacity
des
Q W Design heating/cooling load
N
Q W Design sensible cooling load
N,s
Q W Design latent cooling load
N,l
Q W Heat output of supplementary heating equipment
out
2
R (m K)/W Partial inwards heat transmission resistance of the surface structure
o
2
R (m K)/W Partial outwards heat transmission resistance of the surface structure
u
2
Rλ (m ⋅K)/W Thermal resistance of surface covering
,B
2
Rλ (m ⋅K)/W Back side thermal resistance of insulating layer
,ins
s m Effective thickness of thermal insulating layer
ins
W m Pipe spacing
2
h W/(m K) Heat transfer coefficient
λ W/(m⋅K) Effective thermal conductivity of the thermal insulation layer
ins
λ W/(mK) Thermal conductivity of the thermal insulation layer between the joists
i
λ W/(mK) Thermal conductivity of the joist
w
θ °C Maximum surface temperature
F,max
θ °C Minimum surface temperature
F,min
θ °C Design indoor temperature
i
θ °C Return temperature of heating/cooling medium
R
θ °C Supply temperature of heating/cooling medium
V
θ °C Design supply temperature of heating/cooling medium
V,des
Δθ K Heating/cooling medium differential temperature
H
Δθ K Design heating/cooling medium differential temperature
H,des
Δθ K Limit of heating/cooling medium differential temperature
H,G
Δθ K Design heating/cooling medium differential supply temperature
V,des
σ K Temperature drop/rise between supply and return medium
2 © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO 11855-3:2012(E)
5 Radiant panel
5.1 Floor heating systems
5.1.1 Design procedure
Floor heating system design requires determining heating surface area, type, pipe size, pipe spacing, supply
temperature of the heating medium, and design heating medium flow rate. The design steps are as follows:
Step 1: Calculate the design heating load Q . The design heating load Q shall not include the adjacent
N N
heat losses. This step should be conducted in accordance with a standard for heating load
calculation, such as EN 12831, based on an index such as operative temperature (OT) (see
ISO 11855-1).
Step 2: Determine the area of the heating surface A , excluding any area covered by immovable
F
objects or objects fixed to the building structure.
Step 3: Establish a maximum permissible surface temperature in accordance with ISO 11855-1.
Step 4: Determine the design heat flux q according to Equation (1). For floor heating systems
des
including a peripheral area, the design heat flux of peripheral area q and the design heat
des,R
flux of occupied area q shall be calculated respectively on the area of the peripheral heat-
des,A
ing surface A and on the area of the occupied heating surface A complying with Equation
R A
(2).
Q
N
q =
des (1)
A
F

Qq=⋅Aq+⋅A
Ndes,R Rdes,A A (2)

Step 5: For the design of the floor heating systems, determine the room used for design with the
maximum design heat flux q = q .
max des
Step 6: Determine the floor heating system such as the pipe spacing and the covering type, and
design heating medium differential temperature Δθ based on the maximum design heat
H,des
flux q and the maximum surface temperature θ from the field of characteristic curves
max F,max
according to ISO 11855-2 and 5.1.7 in this part of ISO 11855.
Step 7: If the design heat flux q cannot be obtained by any pipe spacing for the room used for the
des
design, it is recommended to include a peripheral area and/or to provide supplementary heat-
ing equipment. In this case, the maximum design heat flux q for the embedded system may
max
now occur in another room. The amount of heat output of supplementary heating equipment
Q is determined by the following equation:
out
QQ=− Q
outN des (3)

where design heating capacity Q is calculated by:
des
Qq=×A
desdes F (4)

Step 8: Determine the backside thermal resistance of insulating layer R and the design heating
λ,ins
medium flow rate m (see 5.1.6 and 5.1.8).
Step 9: Estimate the total length of heating circuit.
© ISO 2012 – All rights reserved 3

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ISO 11855-3:2012(E)
If intermittent operation is common, the characteristics of the increase of the heat flow and the surface
temperature and the time to reach the allowable conditions in rooms just after switching on the system
shall be considered.
5.1.2 Heating medium differential temperature
Heating medium differential temperature Δθ is calculated as follows (refer to ISO 11855-2):
H
θθ−
VR
Δθ = (5)
H
θθ−
Vi
ln
θθ−
Ri
In this equation, the effect of the temperature drop of the heating medium is taken into account.
5.1.3 Characteristic curve
The characteristic curve describes the relationship between the heat flux q and the heating medium
differential temperature Δθ . For simplicity, the heat flux q is taken to be proportional to the heating
H
medium differential temperature Δθ :
H
qK=⋅Δθ (6)
HH
where K is the equivalent heat transmission coefficient determined in ISO 11855-2 depending on the
H
type of the system.a
5.1.4 Field of characteristic curves
The field of characteristic curves of a floor heating system with a specific pipe spacing W shall at least
contain the characteristic curves for values of the thermal resistance of surface covering R = 0,
λ,B
2
R = 0,05, R = 0,10 and R = 0,15 (m K/W), in accordance with ISO 11855-2 (see Figure 1). Values of
λ,B λ,B λ,B
2
R > 0,15 (m K/W) shall not be used if possible.
λ,B
5.1.5 Limit curves
The limit curves in the field of characteristic curves describe, in accordance with ISO 11855-2, the
relationship between the heating medium differential temperature Δθ and the heat flux q in the case
H
where the physiologically agreed limit values of surface temperatures are reached. For design purposes,
i.e. the determination of design values of the heat flux and the associated heating medium differential
temperature Δθ, the limit curves are valid for temperature drop between supply and return medium σ
in a range of:
0 K < σ < 5 K
(7)
The limit curves are used to specify the limit of heating medium differential temperature Δθ and
H,G
supply temperature (refer to Figure 6).
4 © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO 11855-3:2012(E)
Key
1 limit curves
2 performance characteristic curves
a
Peripheral area.
b
Occupied area.
Figure 1 — Field of characteristic curves, including limit curves for floor heating, for
constant pipe spacing
This example is for floor heating, indoor temperature = 20 °C and the maximum temperature is 29 °C
(occupied areas) and 35 °C (peripheral area). For bathrooms (the indoor temperature is 24 °C), the limit
curve for (θ – θ ) = 9K also applies.
F,max i
5.1.6 Downwards thermal insulation
In order to limit the heat flow through the floor towards the space below, the required back side thermal
resistance of the insulating layer R shall be specified in the design to be not lower than the value in
λ,ins
Table 2 in ISO 11855-4:2012.
For systems which have a flat insulating layer (Types A, B, C, D and G in ISO 11855-2), the back-side
thermal resistance of the insulating layer R is calculated by Equation (8).
λ,ins
s
ins
R = (8)
λ,ins
λ
ins
Depending on the construction of the floor heating system, the effective thickness of thermal insulating
layer s and effective thermal conductivity of the thermal insulation layer λ are determined differently.
ins ins
For floor heating systems with flat thermal insulating panels of types A and C in ISO 11855-2:2012, the
effective thickness of thermal insulating layer s is identical to the thickness of the thermal insulation,
ins
and the effective thermal cond
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 11855-3
Première édition
2012-10-01
Conception de l’environnement
des bâtiments — Normes pour la
conception, la construction et le
fonctionnement des systèmes de
chauffage et de refroidissement par
rayonnement —
Partie 3:
Conception et dimensionnement
Building environment design — Design, dimensioning, installation
and control of embedded radiant heating and cooling systems —
Part 3: Design and dimensioning
Numéro de référence
ISO 11855-3:2012(F)
©
ISO 2012

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11855-3:2012(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2012
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
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés

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ISO/FDIS 11855-3:2014(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et termes abrégés . 2
5 Panneau rayonnant . 3
5.1 Systèmes de chauffage par le sol . 3
5.2 Systèmes de chauffage par le plafond . 12
5.3 Systèmes de chauffage par les murs . 13
5.4 Systèmes de refroidissement par le sol . 13
5.5 Systèmes de refroidissement par le plafond . 15
5.6 Systèmes de refroidissement par les murs . 15
Bibliographie . 16

© ISO 2014 – Tous droits réservés iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/FDIS 11855-3:2014(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 Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/IEC,
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 11855-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 205, Conception de l'environnement intérieur
des bâtiments.
L'ISO 11855 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Conception de l'environnement
des bâtiments — Conception, dimensionnement, installation et contrôle des systèmes intégrés de chauffage
et de refroidissement par rayonnement :
 Partie 1 : Définition, symboles et critères de confort
 Partie 2 : Détermination de la puissance calorifique et frigorifique à la conception
 Partie 3 : Conception et dimensionnement
 Partie 4 : Dimensionnement et calculs relatifs au chauffage adiabatique et à la puissance frigorifique pour
systèmes thermoactifs (TABS)
 Partie 5 : Installation
 Partie 6 : Contrôle
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés

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ISO/FDIS 11855-3:2014(F)
La Partie 1 spécifie les critères de confort dont il convient de tenir compte lors de la conception des
systèmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement intégrés, le principal objectif d'un
système de chauffage et de refroidissement par rayonnement étant de satisfaire au confort thermique
des occupants. La Partie 2 fournit des méthodes de calcul en régime stabilisé pour la détermination de
la capacité de chauffage et de refroidissement La Partie 3 spécifie les méthodes de conception et de
dimensionnement des systèmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement permettant de
garantir la puissance calorifique et frigorifique. La Partie 4 fournit une méthode de dimensionnement et
de calcul pour la conception des systèmes d'éléments de construction thermoactifs (TABS) en vue de
réaliser des économies d’énergie, les systèmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement
permettant de réduire la consommation d'énergie et la taille de la source de chaleur en utilisant de
l'énergie renouvelable. La Partie 5 examine le processus d'installation permettant au système de
fonctionner comme prévu. La Partie 6 présente une méthode de contrôle appropriée des systèmes de
chauffage et de refroidissement par rayonnement, permettant de garantir les performances maximales
prévues au stade de la conception lorsque le système est effectivement exploité dans un bâtiment.
© ISO 2014 – Tous droits réservés v

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/FDIS 11855-3:2014(F)
Introduction
Les systèmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement sont constitués de systèmes
d'émission/d'absorption de chaleur, de fourniture de chaleur, de distribution et de contrôle. La série de
normes ISO 11855 concerne les systèmes de chauffage et de refroidissement de surface intégrés qui
contrôlent directement l'échange de chaleur dans les locaux. Elle n'inclut pas l'équipement composant
le système lui‐même, tel que la source de chaleur, le système de distribution et le contrôleur.
La série ISO 11855 examine un système intégré dans une structure de bâtiment. Le système de
panneaux avec ouverture à l'air libre, qui n'est pas intégré dans une structure de bâtiment, n'est donc
pas traité par cette série de normes.
La série ISO 11855 doit être appliquée aux systèmes utilisant non seulement de l'eau mais également
d'autres fluides ou de l'électricité en tant que medium de chauffage ou de refroidissement. (Le terme
"medium" est utilisé dans l'ensemble des documents d'aide.)
L'objectif de la série ISO 11855 est de fournir des critères permettant une conception efficace des
systèmes intégrés. À cet effet, elle présente des critères de confort des locaux desservis par les systèmes
intégrés, et traite du calcul de la puissance calorifique, du dimensionnement, de l'analyse dynamique, de
l'installation, de l'exploitation et de la méthode de contrôle des systèmes intégrés.
vi © ISO 2014 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 6 ----------------------
PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 11855-3:2014(F)

Conception de l'environnement des bâtiments — Conception,
dimensionnement, installation et contrôle des systèmes
intégrés de chauffage et de refroidissement par rayonnement —
Partie 3: Conception et dimensionnement
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 11855 définit une méthode de conception et de dimensionnement de systèmes permettant de
garantir la puissance calorifique et frigorifique des systèmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement.
La série ISO 11855 s’applique aux systèmes de chauffage et de refroidissement de surface intégrés à eau dans les
bâtiments résidentiels, commerciaux et industriels. Ces méthodes s’appliquent aux systèmes intégrés dans les murs, sols
ou plafonds, sans ouverture à l’air libre. Elles ne s'appliquent pas aux systèmes de panneaux avec ouvertures à l'air libre,
qui ne sont pas intégrés dans une structure de bâtiment.
La série ISO 11855 s'applique également, le cas échéant, à l'utilisation d'autres fluides que l'eau en tant que medium de
chauffage ou de refroidissement. La série ISO 11855 ne s'applique pas à l'essai des systèmes. Ces méthodes ne
s’appliquent pas aux panneaux ou poutres de plafond chauffés ou refroidis.
2 Références normatives
Les documents ci-après sont des références normatives indispensables à 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 12831, Systèmes de chauffage dans les bâtiments - Méthode de calcul des déperditions calorifiques de base
EN 15243, Systèmes de ventilation des bâtiments - Calcul de la température des pièces, de la charge et de l'énergie
pour les bâtiments équipés de système de climatisation
ISO 11855‐1, Conception de l'environnement des bâtiments - Conception, construction et fonctionnement des
systèmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement - Partie 1 : Définition, symboles et critères de confort
ISO 11855‐2, Conception de l'environnement des bâtiments - Conception, construction et fonctionnement des
systèmes de chauffage et de refroidissement par rayonnement - Partie 2 : Détermination de la puissance calorifique et
frigorifique à la conception
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 11855-1 s'appliquent.
© ISO 2014 – Tous droits réservés
1

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ISO/FDIS 11855-3:2014(F)
4 Symboles et termes abrégés
Pour les besoins du présent document, les symboles et abréviations figurant dans le Tableau 1 s'appliquent.
Tableau 1 — Symboles et termes abrégés
Symbole Unité Grandeur
2
A m Aire de la surface de chauffage/refroidissement
F
2
A m Aire de la surface de chauffage/refroidissement occupée
A
2
A m Aire de la surface de chauffage/refroidissement périphérique
R
C J/(kg⋅K) Chaleur spécifique du medium
W
2
K W/(m⋅K) Coefficient de transmission thermique équivalent
H
l m Distance entre les solives
p
l m Épaisseur de la solive
W
M kg/s Débit théorique du medium de chauffage/refroidissement
2
q W/m Flux thermique théorique
des
2
q W/m Flux thermique théorique dans la zone occupée
des,A
2
q W/m Flux thermique théorique dans la zone périphérique
des,R
2
q W/m Flux thermique limite
G
2
q W/m Flux thermique théorique maximum
max
Q W Puissance calorifique/frigorifique théorique
des
Q W Charge calorifique/frigorifique théorique
N
Q W Charge frigorifique théorique sensible
N,s
Q W Charge frigorifique théorique latente
N,l
Q W Puissance calorifique d’un appareil de chauffage complémentaire
out
Résistance partielle de la structure de surface à la transmission de chaleur
2
R (m K)/W
o
vers l’intérieur
Résistance partielle de la structure de surface à la transmission de chaleur
2
R (m K)/W
u
vers l’extérieur
2
Rλ (m⋅K)/W Résistance thermique du revêtement de surface
,B
2
Rλ (m⋅K)/W Résistance thermique de la face arrière de la couche d'isolation
,ins
s m Épaisseur effective de la couche d'isolation thermique
ins
W m Espacement des tuyaux
2
h W/(m K) Coefficient de transmission thermique
λ W/(m⋅K) Conductivité thermique effective de la couche d’isolation thermique ;
ins
λ W/(mK) Conductivité thermique de la couche d’isolation thermique entre les solives
i
λ  W/(mK) Conductivité thermique de la solive
w
θ °C Température de surface maximale
F,max
θ °C Température de surface minimale
F,min
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2

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ISO/FDIS 11855-3:2014(F)
θ °C Température intérieure théorique
i
θ °C Température de retour du medium de chauffage/refroidissement
R
θ °C Température d’alimentation du medium de chauffage/refroidissement
V
Température théorique d’alimentation du medium de
θ  °C
V,des
chauffage/refroidissement
Δθ K Écart de température du medium de chauffage/refroidissement
H
Δθ K Écart de température théorique du medium de chauffage/refroidissement
H,des
Δθ K Écart limite de température du medium de chauffage/refroidissement
H,G
Écart théorique de température d’alimentation du medium de
Δθ K
V,des
chauffage/refroidissement
Chute/élévation de température entre les mediums d'alimentation et de
K
σ
retour
5 Panneau rayonnant
5.1 Systèmes de chauffage par le sol
5.1.1 Mode opératoire de conception
La conception d'un système de chauffage par le sol nécessite la détermination de l’aire de la surface de chauffage, du
type, de la dimension des tuyaux, de l'espacement des tuyaux, de la température d'alimentation du medium de chauffage
et du débit théorique du medium de chauffage. Les étapes de conception sont les suivantes :
Étape 1 Calculer la charge calorifique théorique Q . La charge calorifique théorique Q ne doit pas inclure les pertes
N N
thermiques adjacentes. Il convient de réaliser cette étape en respectant une norme de calcul de charge
calorifique, telle que l'EN12831, en se fondant sur un indice tel que la température opérative (OT) (voir
l'ISO 11855-1).
Étape 2 Déterminer l'aire de la surface de chauffage A , à l'exclusion de toute aire recouverte par des objets fixes ou
F
des objets fixés à une structure de bâtiment.
Étape 3 Établir une température de surface maximale admissible conformément à l'ISO 11855-1.
Étape 4 Déterminer le flux thermique théorique q conformément à l'Équation (1). Pour les systèmes de chauffage par
des
le sol incluant une zone périphérique, le flux thermique théorique de la zone périphérique q et le flux
des,R
thermique théorique de la zone occupée q doivent être respectivement calculés sur l'aire de la surface de
des,A
chauffage périphérique A et l'aire de la surface de chauffage occupée A , conformément à l'Équation (2).
R A
Q
N

q 
(1)
des
A
F
  QqAq A
Ndes,R R des,A A (2)
Étape 5 Pour la conception des systèmes de chauffage par le sol, déterminer la pièce utilisée à la conception à l’aide du
flux thermique théorique maximum q = q .
max des
Étape 6 Déterminer le système de chauffage par le sol, tel que l'espacement des tuyaux et le type de revêtement, et
l'écart de température théorique du medium de chauffage ∆θ , en se fondant sur le flux thermique théorique
H,des
maximum q et la température de surface maximale θ d'après la famille de courbes caractéristiques selon
max F,max
l'ISO 11855-2 et le paragraphe 5.1.7 de la présente partie de l'ISO 11855.
Étape 7 S’il s’avère impossible d’obtenir le flux thermique théorique q quel que soit l’espacement des tuyaux dans la
des
pièce servant à la conception, il est recommandé d'inclure une zone périphérique et/ou de prévoir un
appareillage de chauffage supplémentaire. Dans ce cas, il est dès lors possible d’obtenir le flux thermique
théorique maximum q pour un système incorporé, dans une autre pièce. La valeur de la puissance
max
calorifique Q d'un appareillage de chauffage supplémentaire est déterminée par l'équation suivante :
out
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3

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  QQQ
(3)
out N des
où la puissance calorifique théorique Q est calculée comme suit :
des
  QqA
(4)
des des F
Étape 8 Déterminer la résistance thermique de la face arrière de la couche d'isolation R et le débit théorique du
λ,ins
medium de chauffage (voir 5.1.6 et 5.1.8).
Étape 9 Estimer la longueur totale du circuit de chauffage.
En cas de fonctionnement intermittent fréquent, il doit être tenu compte des caractéristiques d'augmentation du flux
thermique et de la température de surface ainsi que du temps nécessaire pour parvenir aux conditions admissibles dans
les pièces juste après la mise en route du système.
5.1.2 Écart de température du medium de chauffage
L'écart de température du medium de chauffage ∆θ est calculé comme suit (se référer à l'ISO 11855-2) :
H
 
VR
(5)

H
 
Vi
ln
 
Ri
L'effet de la chute de température du medium de chauffage est pris en compte dans cette équation.
5.1.3 Courbe caractéristique
La courbe caractéristique décrit la relation entre le flux thermique q et l'écart de température du medium de chauffage
∆θ . Pour simplifier, on considère que le flux thermique q est proportionnel à l'écart de température du medium de
H
chauffage ∆θ :
H
qK (6)
HH
où K est le coefficient de transmission thermique équivalent déterminé dans l'ISO 11855-2 en fonction du type de
H
système.
5.1.4 Famille de courbes caractéristiques
La famille de courbes caractéristiques d'un système de chauffage par le sol avec un espacement spécifique des tuyaux W
doit contenir au moins les courbes caractéristiques relatives aux valeurs de la résistance thermique du revêtement de
2
surface R = 0, R = 0,05, R = 0,10 et R = 0,15 (m K/W), selon l'ISO 11855-2 (voir Figure 1). Si possible, on ne doit
λ,B λ,B λ,B λ,B
2
pas utiliser de valeurs de R > 0,15 (m K/W).
λ,B
5.1.5 Courbes limites
Les courbes limites de la famille de courbes caractéristiques décrivent, selon l'ISO 11855-2, la relation entre l'écart de
température du medium de chauffage ∆θ et le flux thermique q dans le cas où les valeurs limites des températures de
H
surface admises physiologiquement sont atteintes. Pour les besoins de la conception, c'est-à-dire la détermination des
valeurs théoriques du flux thermique et de l'écart de température associé du medium de chauffage ∆θ , les courbes
H
limites sont valables pour une chute de température σ entre le medium d'alimentation et de retour se situant dans la plage
suivante :
0 K < σ < 5 K (7)
Les courbes limites sont utilisées pour spécifier la limite de l'écart de température du medium de chauffage ∆θ et la
H,G
température d'alimentation (se référer à la Figure 6).
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4

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ISO/FDIS 11855-3:2014(F)

Légende
1 courbes limites
2 courbes caractéristiques de performance
a
Zone périphérique.
b
Zone occupée.
Figure 1 — Famille de courbes caractéristiques, incluant les courbes limites pour le chauffage par le
sol, pour un espacement constant des tuyaux
Cet exemple concerne le chauffage par le sol, température intérieure = 20 °C et température maximale = 29 °C (zones
occupées) et 35 °C (zone périphérique). Pour les salles de bains (la température intérieure est de 24 °C), la courbe limite
pour (θ – θ ) = 9K s'applique également.
F,max i
5.1.6 Isolation thermique vers le bas
Pour limiter le flux thermique à travers le sol vers les locaux situé en dessous, il doit être spécifiée à la conception que la
résistance thermique exigée de la face arrière de la couche isolante R ne doit pas être inférieure à la valeur du
λ,ins
Tableau 2 de l'ISO 11855-4:2012.
Pour les systèmes comportant une couche d'isolation plate (Types A, B, C, D et G de l'ISO 11855-2), la résistance
thermique de la face arrière de la couche isolante R est calculée au moyen de l'Équation (8).
λ,ins
s
ins
R  (8)
,ins

ins
Selon la construction du système de chauffage par le sol, l'épaisseur effective de la couche d'isolation thermique s et la
ins
conductivité thermique effective de la couche d'isolation thermique λ sont déterminées différemment.
ins
Pour les systèmes de chauffage par le sol avec panneaux d'isolation thermiques plats de Types A et C selon l'ISO 11855-
2:2012, l'épaisseur effective de la couche d'isolation thermique s est identique à l'épaisseur de l'isolation thermique, et la
ins
conductivité thermique effective de la couche d'isolation thermique λ est identique à la conductivité thermique de
ins
l'isolation thermique [Figure 2 a)].
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ISO/FDIS 11855-3:2014(F)
Pour un système avec panneaux d'isolation thermique profilés de Type B selon l'ISO 11855-2:2012 [Figure 2 b)],
l'épaisseur effective de la couche d'isolation doit être déterminée au moyen de l'Équation (9).
s()WDsD
hl
s  (9)
ins
W
Pour un système avec panneau rayonnant en bois léger sur la solive de Type G selon l'ISO 11855-2:2012 [Fi
...