ISO 15758:2014

Hygrothermal performance of building equipment and industrial installations — Calculation of water vapour diffusion — Cold pipe insulation systems

ISO 15758:2014 specifies a method for calculating the density of the water vapour flow rate in cold pipe insulation systems, and the total amount of water diffused into the insulation over time. The calculation method presupposes that water vapour can only migrate into the insulation system by diffusion, with no contribution from airflow. It also assumes the use of homogeneous, isotropic insulation materials so that the water vapour partial pressure is constant at all points equidistant from the axis of the pipe. ISO 15758:2014 is applicable when the temperature of the medium in the pipe is above 0 °C. It applies to pipes inside buildings as well as in the open air.

Performance hygrothermique des équipements de bâtiments et installations industrielles — Calcul de la diffusion de vapeur d'eau — Systèmes d'isolation de tuyauteries froides

L'ISO 15758:2014 donne une méthode permettant de calculer la densité du flux de vapeur d'eau dans les systèmes d'isolation de tuyauteries froides, ainsi que la quantité totale d'eau diffusée dans l'isolation au cours du temps. La méthode de calcul suppose que la vapeur d'eau ne peut migrer dans le système d'isolation que par diffusion, sans aucune contribution d'un flux d'air. Elle suppose également l'utilisation de matériaux isolants homogènes et isotropes, de telle sorte que la pression partielle de vapeur d'eau soit constante en tout point équidistant de l'axe du tuyau. L'ISO 15758:2014 s'applique lorsque la température du fluide circulant dans le tuyau est supérieure à 0 °C. Elle s'applique aussi bien aux tuyauteries situées à l'intérieur de bâtiments qu'à celles situées à l'air libre.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 04-May-2014
• ICS: 91.120.10 - Thermal insulation of buildings
• ICS: 91.140.01 - Installations in buildings in general
• Technical Committee: ISO/TC 163/SC 2 - Calculation methods
• Drafting Committee: ISO/TC 163/SC 2 - Calculation methods
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 24-Mar-2021

Relations

• Revises: ISO 15758:2004 - Hygrothermal performance of building equipment and industrial installations — Calculation of water vapour diffusion — Cold pipe insulation systems
• Effective Date: 23-May-2009

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15758
Second edition
2014-05-01
Hygrothermal performance of
building equipment and industrial
installations — Calculation of
water vapour diffusion — Cold pipe
insulation systems
Performance hygrothermique des équipements de bâtiments et
installations industrielles — Calcul de la diffusion de vapeur d’eau —
Systèmes d’isolation de tuyauteries froides
Reference number
ISO 15758:2014(E)
©
ISO 2014

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ISO 15758:2014(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
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Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved

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ISO 15758:2014(E)

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
4 Calculation formulae . 3
4.1 General . 3
4.2 Homogeneous insulation . 3
4.3 Multi-layer insulation systems . 4
4.4 Systems with capacity for drying . 4
5 Boundary conditions . 5
6 Calculation procedure . 6
6.1 General . 6
6.2 Calculation of rate of condensation in single homogenous insulation layer . 6
6.3 Calculation of rate of condensation in multi-layer insulation system . 6
Annex A (informative) Examples . 9
Annex B (informative) System with capacity for drying and experimental determination of
evaporation rate from surface of wet wick fabric .11
Bibliography .15
© ISO 2014 – All rights reserved iii

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ISO 15758:2014(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. 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. 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 meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 163, Thermal performance and energy use in the
built environment, Subcommittee SC 2, Calculation methods.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 15758:2004), which has been technically
revised. The main changes are the following:
— in Clause 5, b), the alternative of using annual mean temperature and vapour pressure has been
removed;
— the method of calculation given in 6.3 has been changed such that the total amount of condensation
water in the whole pipe system is calculated based only on the outermost tangent to the saturation
pressure, p ;
sat
— Figure 1 has been modified;
— the example given in A.3 has been changed;
— in Annex B, an explanation of the system with capacity for drying has been added;
— references have been added to the Bibliography.
iv © ISO 2014 – All rights reserved

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ISO 15758:2014(E)

Introduction
If the thermal insulation of a cold pipe system is not completely water vapour tight, there will be a flow
of water vapour from the warm environment to the surface of the pipe, whenever the temperature of
the surface of the cold pipe is below the dew point of the ambient air. This flow of water vapour leads
to an interstitial condensation in the insulation layer and/or dew formation on the surface of the pipe
itself. Interstitial condensation may cause the insulation material to deteriorate and dew formation on
the surface of a metal pipe may cause corrosion over time. If the temperature is below 0 °C ice will be
formed and the methods of this standard will not apply.
In period, when the dew point of the ambient air is higher than the temperature of the outer surface of
the insulation, surface condensation will occur. This is dealt with in ISO 12241.
Different measures are available to control water vapour transfer and reduce the amount of condensation.
The following are normally applied:
a) Installation of a vapour retarder;
b) Use of insulation materials with a high water vapour resistance factor (low permeability);
c) Use of a vapour retarder and a capillary active fabric to continuously remove condensed water from
the pipe surface to the environment; see Annex B for an example.
Which protection measure is chosen depends on the ambient climate, the temperature of the medium in
the pipe and the water vapour diffusion resistance of the insulation layer. The success of any system is
strongly dependent on workmanship and maintenance. In any case anti-corrosion measures should be
applied to a metal pipe in severe conditions.
The expected economic lifetime of an insulation system, assuming a maximum acceptable accumulated
moisture content, can be calculated using the methods in this standard.
© ISO 2014 – All rights reserved v

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15758:2014(E)
Hygrothermal performance of building equipment and
industrial installations — Calculation of water vapour
diffusion — Cold pipe insulation systems
1 Scope
This International Standard specifies a method for calculating the density of the water vapour flow rate
in cold pipe insulation systems, and the total amount of water diffused into the insulation over time.
The calculation method presupposes that water vapour can only migrate into the insulation system
by diffusion, with no contribution from airflow. It also assumes the use of homogeneous, isotropic
insulation materials so that the water vapour partial pressure is constant at all points equidistant from
the axis of the pipe.
This International Standard is applicable when the temperature of the medium in the pipe is above 0 °C.
It applies to pipes inside buildings as well as in the open air.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 9346, Hygrothermal performance of buildings and building materials — Physical quantities for mass
transfer — Vocabulary
ISO 12241, Thermal insulation for building equipment and industrial installations — Calculation rules
ISO 12572, Hygrothermal performance of building materials and products — Determination of water
vapour transmission properties
ISO 13788, Hygrothermal performance of building components and building elements — Internal surface
temperature to avoid critical surface humidity and interstitial condensation — Calculation methods
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 9346, ISO 12572 and ISO 13788,
and the following terms, definitions and symbols (see Table 1) apply.
3.1
exposed moist area
surface area of a capillary active fabric that is exposed to the ambient atmosphere
3.2
vapour retarder
material with high resistance to the flow of water vapour
3.3
corrected water vapour diffusion equivalent air layer thickness
thickness of an imaginary plane layer with μ =1, and an area of πD which has the same diffusion
j
resistance as the layer j with μ = μ
j
Note 1 to entry: See Formula (18).
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ISO 15758:2014(E)

Table 1 — Symbols and associated units
a
Symbol Quantity Unit
2
A’ Surface area from which evaporation takes place per linear metre of m /m
e
the pipe
D Outside diameter of cold pipe m
0
D Outside diameter of j-th layer of an insulation system m
j
D Outside diameter of the outer layer of an insulation system m
n
G Total moisture uptake over a period per linear metre of pipe [refer to kg/m
Formula (2)]
G’ Total moisture uptake over a period per linear metre of pipe kg/m
P Actual atmospheric pressure Pa
P Standard atmospheric pressure = 101 325 Pa
0
R Gas constant for water vapour = 461,5 J/(kg·K)
v
T Thermodynamic temperature K
Z’ Water vapour resistance of one thin foil, cladding or skin per linear m·s·Pa/kg
fl
metre of pipe
Z’ Water vapour resistance of j-th layer of an insulation system per lin- m·s·Pa/kg
j
ear metre of pipe
Z’ Water vapour resistance of insulation system per linear metre of pipe m·s·Pa/kg
P
d Thickness of an insulation layer m
2
f Evaporation factor kg/(m ·s·Pa)
e
g’ Water vapour flow rate within the insulation per linear metre of pipe kg/(m·s)
g’ Rate of condensation per linear metre of pipe kg/(m·s)
c
g’ Evaporation rate per linear metre of pipe kg/(m·s)
e
2
h Convection heat transfer coefficient W/(m ·K)
c
p Partial water vapour pressure Pa
p Partial water vapour pressure of air Pa
a
p Saturated water vapour pressure Pa
sat
s Water vapour diffusion equivalent air layer thickness m
d
s Water vapour diffusion equivalent air layer thickness of foils m
df
t Period of calculation (month or year) Month, year
x Distance m
δ Water vapour permeability kg/(m·s·Pa)
δ Water vapour permeability of air kg/(m·s·Pa)
0
σ Corrected water vapour diffusion equivalent air layer thickness of m
d,j
layer j
σ Total corrected water vapour diffusion equivalent air layer thickness m
d, j
from surface of cold pipe to the outside of layer j
μ Water vapour resistance factor —
θ Temperature of the medium in the pipe °C
0
a
For practical reasons, hours or days are often used instead of seconds as units of time.
2 © ISO 2014 – All rights reserved

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ISO 15758:2014(E)

4 Calculation formulae
4.1 General
The density of water vapour flow rate, g, through a material is calculated by the following formula:
dp
g=−δ (1)
dx
where δ is the water vapour permeability of the material.
The total moisture uptake during a period, G, is given by
t
Gg= dt (2)
∫
0
In calculations the diffusion resistance factor, μ, is commonly used instead of the permeability:
δ
0
μ= (3)
δ
where δ is the water vapour permeability of still air, which can be calculated from
0
18, 1
0,083P  T 
0
δ = ⋅ (4)
0  
RT⋅⋅P 273
 
V
For approximate calculations, δ can be assumed to be constant in the temperature range under
0
consideration; the following value can therefore be used:
−10
δ =×20, 10 (5)
0
4.2 Homogeneous insulation
In the case of a cold pipe with a single homogeneous layer of insulation, the density of water vapour
flow per metre of an insulated cold pipe is given by replacing the differential expression by the vapour
pressure difference in Formula (1):
pp− θ
()
asat 0
g′= (6)
′
Z
P
where
p is the vapour pressure of the ambient air, in Pa;
a
p (θ ) is the saturation vapour pressure at the outside surface of the pipe, in Pa;
sat 0
Z′ is the water vapour resistance per linear metre of the pipe insulation, in m⋅s⋅Pa/kg,
P
defined by Formula (7):
 
D
1
ln
 
D
0
 
′
Z = (7)
P
2πδ
If the actual vapour pressure, p, does not cross the saturation pressure, p , condensation occurs only
sat
at the surface of the cold pipe. When the actual vapour pressure crosses the saturation vapour pressure,
follow the procedure described in Clause 6.
© ISO 2014 – All rights reserved 3

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ISO 15758:2014(E)

The total water uptake over a period t is then given by
t
pt −ptθ 
() ()
a sat 0
 
′
G = dt (8)
∫
′
Z
P
0
4.3 Multi-layer insulation systems
The water vapour resistance, Z′ , of an insulation system with n different layers is given by
P
 
D
j
ln 
n
 
D
j−1
 
′
Z = (9)
P ∑
2πδ
j
j=1
which gives
n
 
D
1
j
′
Z = μ ln  (10)
P ∑ j
 
2πδ D
01j−
 
j=1
where
δ
0
μ =
j
δ
j
j = 1 to n defines the layers from the cold pipe outwards.
Formula (10) can be an approximate means of calculating water vapour resistance of a homogeneous
insulation material with water vapour resistance highly dependent on temperature.
NOTE See the example given in A.2.
If the outer layer, n, is a vapour retarder jacket, foil or skin, with negligible thickness, but with large
water vapour diffusion-equivalent air layer thickness, s , the water vapour resistance of the retarder
df
will be
11 2s
df
′
Z ==s (11)
n df
ππδδD 2 D
00nn
The water vapour resistance of the whole system is then
n−1
 
 
D
2s
1
j
df
 
Z′ = μ ln + (12)
 
P ∑ j
 
2πδ D D
 
01jn−
j=1  
 
The total water uptake over a period t is then given by Formula (8).
4.4 Systems with capacity for drying
For cold pipe systems with drying-out capacities the total water uptake G’ in the system is given by
t
Gg′= ′−gt′ d (13)
()
e
∫
0
′
where g is the drying capacity per linear metre of pipe, in kg/(m⋅s).
e
4 © ISO 2014 – All rights reserved

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ISO 15758:2014(E)

For insulation systems, where the drying capacity is obtained by
...

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 15758
ISO/TC 163/SC 2 Secretariat: SN
Voting begins on Voting terminates on

2012-06-21 2012-11-21
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION  •  МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ  •  ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION


Hygrothermal performance of building equipment and industrial
installations — Calculation of water vapour diffusion — Cold
pipe insulation systems
Performance hygrothermique des équipements de bâtiments et installations industrielles — Calcul de la
diffusion de vapeur d'eau — Systèmes d'isolation de tuyauteries froides
[Revision of first edition (ISO 15758:2004)]
ICS 91.102.10; 91.140.01







ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
This draft has been developed within the International Organization for Standardization (ISO), and
processed under the ISO-lead mode of collaboration as defined in the Vienna Agreement.
This draft is hereby submitted to the ISO member bodies and to the CEN member bodies for a parallel
five-month enquiry.
Should this draft be accepted, a final draft, established on the basis of comments received, will be
submitted to a parallel two-month approval vote in ISO and formal vote in CEN.

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.



THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE
REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT
INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
©  International Organization for Standardization, 2012

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ISO/DIS 15758

Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted
under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract from it may be
reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic,
photocopying, recording or otherwise, without prior written permission being secured.
Requests for permission to reproduce should be addressed to either ISO at the address below or ISO’s
member body in the country of the requester.
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
Reproduction may be subject to royalty payments or a licensing agreement.
Violators may be prosecuted.

ii © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO/DIS 15758
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and units . 1
3.1 Terms and definitions . 1
3.2 Symbols and units . 2
4 Calculation formulae . 3
4.1 General . 3
4.2 Homogeneous insulation. 4
4.3 Multi-layer insulation systems . 5
4.4 Systems with capacity for drying . 5
5 Boundary conditions . 6
6 Calculation procedure . 7
6.1 General . 7
6.2 Calculation of the rate of condensation in a single homogenous insulation layer . 7
6.3 Calculation of the rate of condensation in a multi-layer insulation system . 7
Annex A (informative) Examples . 10
A.1 Water uptake in an insulated cold pipe with a vapour retarder on the outside . 10
A.2 Cold pipe insulated with one layer of a material with a highly temperature dependent
water vapour resistance factor . 10
A.3 Example of calculation when an actual vapour pressure p crosses the saturation pressure
p . 11
,
sat
Annex B (informative) System with capacity for drying and experimental determination of the
evaporation rate from the surface of a wet wick fabric . 12
B.1 System with capacity for drying . 12
B.2 Experimental determination of the evaporation rate from the surface of a wet wick fabric . 13
B.2.1 Principle . 13
B.2.2 Apparatus . 13
B.2.3 Procedure . 14
B.2.4 Calculation . 14
Bibliography . 16

© ISO 2012 – All rights reserved iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/DIS 15758
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 15758 was prepared by Technical Committee ISO/TC 163, Thermal performance and energy use in the
built environment, Subcommittee SC 2, Calculation methods, in cooperation with CEN/TC 89, Thermal
performance of buildings and building components.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 15758:2004) which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are given in the following table:
Clause Changes
5 The alternative to use the annual mean
b) Boundary conditions temperature and vapour pressure is removed.
Only the monthly mean temperature and vapour
pressure of the warmest month shall be used.
6.3 The method of calculation is changed. The total
Calculation of the rate of condensation in a amount of the condensation water in the whole
multi-layer insulation system f) pipe system is calculated based only on the
outermost tangent to the saturation pressure,
p .
sat
6.3 Figure 1 is changed.
Figure 1
Annex A.3 Changed.
Annex B The explanation of the system with capacity for
Experimental determination of the evaporation drying is added.
rate from the surface of a wet wick fabric
Bibliography References [10] to [15] are added.

iv © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO/DIS 15758
Introduction
If the thermal insulation of a cold pipe system is not completely water vapour tight, there will be a flow of water
vapour from the warm environment to the surface of the pipe, whenever the temperature of the surface of the
cold pipe is below the dew point of the ambient air. This flow of water vapour leads to an interstitial
condensation in the insulation layer and/or dew formation on the surface of the pipe itself. Interstitial
condensation may cause the insulation material to deteriorate and dew formation on the surface of a metal
pipe may cause corrosion over time. If the temperature is below 0 °C ice will be formed and the methods of
this standard will not apply.
In period , when the dew point of the ambient air is higher than the temperature of the outer surface of the
insulation, surface condensation will occur. This is dealt with in ISO 12241.
Different measures are available to control water vapour transfer and reduce the amount of condensation. The
following are normally applied:
a) Installation of a vapour retarder;
b) Use of insulation materials with a high water vapour resistance factor (low permeability);
c) Use of a vapour retarder and a capillary active fabric to continuously remove condensed water from the
pipe surface to the environment, see Annex B for an example.
Which protection measure is chosen depends on the ambient climate, the temperature of the medium in the
pipe and the water vapour diffusion resistance of the insulation layer. The success of any system is strongly
dependent on workmanship and maintenance. In any case anti-corrosion measures should be applied to a
metal pipe in severe conditions.
The expected economic lifetime of an insulation system, assuming a maximum acceptable accumulated
moisture content, can be calculated using the methods in this standard.

© ISO 2012 – All rights reserved v

---------------------- Page: 5 ----------------------
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 15758

Hygrothermal performance of building equipment and industrial
installations — Calculation of water vapour diffusion — Cold
pipe insulation systems
1 Scope
This standard specifies a method to calculate the density of water vapour flow rate in cold pipe insulation systems,
and the total amount of water diffused into the insulation over time. This calculation method presupposes that
water vapour can only migrate into the insulation system by diffusion, with no contribution from airflow. It also
assumes the use of homogeneous, isotropic insulation materials so that the water vapour partial pressure is
constant at all points equidistant from the axis of the pipe.
The standard is applicable when the temperature of the medium in the pipe is above 0 °C. It applies to pipes
inside buildings as well as in the open air.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 9346, Thermal insulation – Mass transfer – Physical quantities and definitions
ISO 12241, Thermal insulation for building equipment and industrial installations – Calculation rules
ISO 12572, Hygrothermal performance of building materials and products – Determination of water vapour
transmission properties
ISO 13788, Hygrothermal performance of building components and building elements – Internal surface
temperature to avoid critical surface humidity and interstitial condensation – Calculation methods
3 Terms, definitions, symbols and units
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 9346, ISO 12572, ISO 13788 and
the following apply.
3.1.1
exposed moist area
surface area of a capillary active fabric that is exposed to the ambient atmosphere
3.1.2
vapour retarder
material with high resistance to the flow of water vapour
© ISO 2012 – All rights reserved 1

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/DIS 15758
3.1.3
corrected water vapour diffusion equivalent air layer thickness
thickness of an imaginary plane layer with  =1, and an area of  D which has the same diffusion resistance
j
as the layer j with  = 
j
NOTE See Formula (14 should be 18?).
3.2 Symbols and units
Table 1 — Symbols and units
Symbol Quantity Unit
2
A' surface area from which evaporation takes place per linear metre
m /m
e
of the pipe
D outside diameter of cold pipe m
0
D outside diameter of j-th layer of an insulation system m
j
G total moisture uptake over a period per linear metre of pipe (refer kg/m
to formula (2))
G' total moisture uptake over a period per linear metre of pipe kg/m
P actual atmospheric pressure Pa
P standard atmospheric pressure = 101 325 Pa
0
R gas constant for water vapour = 461,5 J/(kg·K)
v
T thermodynamic temperature K
Z' water vapour resistance of one thin foil, cladding or skin per linear m·s·Pa/kg
fl
metre of pipe
Z' water vapour resistance of j-th layer of an insulation system per m·s·Pa/kg
j
linear metre of pipe
Z' water vapour resistance of insulation system per linear metre of m·s·Pa/kg
P
pipe
d thickness of an insulation layer m
2
f evaporation factor
kg/(m ·s·Pa)
e
g' water vapour flow rate within the insulation per linear metre of pipe kg/(m·s)
g' rate of condensation per linear metre of pipe kg/(m·s)
c
g' evaporation rate per linear metre of pipe kg/(m·s)
e
2
h convection heat transfer coefficient
W/(m ·K)
c
p partial water vapour pressure Pa
p partial water vapour pressure of air Pa
a
2 © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO/DIS 15758
Symbol Quantity Unit
p saturated water vapour pressure Pa
sat
s water vapour diffusion equivalent air layer thickness m
d
s water vapour diffusion equivalent air layer thickness of foils m
df
t period of calculation (month or year) month, year
x distance m
water vapour permeability kg/(m·s·Pa)

water vapour permeability of air kg/(m·s·Pa)

0
corrected water vapour diffusion equivalent air layer thickness of M

d,j
layer j
~
σ total corrected water vapour diffusion equivalent air layer M
d, j
thickness from surface of cold pipe to the outside of layer j
water vapour resistance factor –

temperature of the medium in the pipe °C

0
NOTE For practical reasons, hours or days are often used instead of seconds as time units.

4 Calculation formulae
4.1 General
The density of water vapour flow rate, g, through a material is calculated by the following formula:
dp
g (1)
dx
where
 is the water vapour permeability of the material.
The total moisture uptake during a period, G, is given by:
t
G g dt (2)

0
© ISO 2012 – All rights reserved 3

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ISO/DIS 15758
In calculations the diffusion resistance factor, , is commonly used instead of the permeability

0
 (3)

where  is the water vapour permeability of still air, which can be calculated from:

0
1,81
0,083 P
 T 
0
    (4)
0
R T P 273
 
v

For approximate calculations,  can be assumed to be constant in the temperature range under
0
consideration; the following value can therefore be used:
10
  2,010 (5)
0

4.2 Homogeneous insulation
In the case of a cold pipe with a single homogeneous layer of insulation, the density of water vapour flow per
metre of an insulated cold pipe is given by replacing the differential expression by the vapour pressure
difference in Formula (1):
p  p 
a sat 0

g  (6)
Z
P
where
p is the vapour pressure of the ambient air, in Pa;

a
p ( ) is the saturation vapour pressure at the outside surface of the pipe, in Pa;
sat 0
Z is the water vapour resistance per linear metre of the pipe insulation, in msPa/kg, defined by

P
Formula (7):
 
D
1
 
ln
 
D
 0
Z  (7)
P
2
If the actual vapour pressure p does not cross the saturation pressure p , condensation occurs only at the
sat
surface of the cold pipe when the actual vapour pressure does not cross the saturation vapour pressure.
The total water uptake over a period t is then given by:
t
pt  pt
a sat 0
G dt (8)

Z
P
0

4 © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO/DIS 15758
4.3 Multi-layer insulation sy
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 15758
Deuxième édition
2014-05-01
Performance hygrothermique
des équipements de bâtiments et
installations industrielles — Calcul
de la diffusion de vapeur d’eau —
Systèmes d’isolation de tuyauteries
froides
Hygrothermal performance of building equipment and industrial
installations — Calculation of water vapour diffusion — Cold pipe
insulation systems
Numéro de référence
ISO 15758:2014(F)
©
ISO 2014

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ISO 15758:2014(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
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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.
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Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
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Fax + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés

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ISO 15758:2014(F)

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles . 1
4 Formules de calcul . 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Isolation homogène . 4
4.3 Systèmes d’isolation multicouches . 4
4.4 Systèmes possédant une capacité de séchage . 5
5 Conditions aux limites . 6
6 Méthode de calcul . 6
6.1 Généralités . 6
6.2 Calcul du taux de condensation dans une couche d’isolation homogène simple . 6
6.3 Calcul du taux de condensation dans un système d’isolation multicouche . 6
Annexe A (informative) Exemples . 9
Annexe B (informative) Système possédant une capacité de séchage et détermination
expérimentale du taux d’évaporation à la surface d’un tissu capillaire mouillé .11
Bibliographie .15
© ISO 2014 – Tous droits réservés iii

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ISO 15758:2014(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 (CEI) 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/CEI, 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/CEI, 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 sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues
(voir www.iso.org/patents).
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, aussi bien que pour des informations au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC
concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Foreword - Supplementary
information
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 163, Performance thermique et
utilisation de l’énergie en environnement bâti, sous-comité SC 2, Méthodes de calcul.
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 15758:2004), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont:
— à l’Article 5, b), l’alternative consistant à utiliser la température et la pression de vapeur moyennes
annuelles est supprimée;
— la méthode de calcul indiquée au 6.3 est modifiée de sorte que la quantité totale d’eau qui condense
dans le système de tuyauteries complet est calculée en se basant uniquement sur la tangente à la
pression de saturation, p , la plus éloignée;
sat
— la Figure 1 est modifiée;
— l’exemple indiqué au A.3 est changé;
— à l’Annexe B, l’explication du système possédant une capacité de séchage est ajoutée;
— des références sont ajoutées à la Bibliographie.
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés

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ISO 15758:2014(F)

Introduction
Si l’isolation thermique d’un système de tuyauteries froides n’est pas complètement étanche à la vapeur
d’eau, il se produit un flux de vapeur d’eau depuis l’environnement chaud vers la surface froide du tuyau,
chaque fois que la température de surface de la tuyauterie froide est inférieure au point de rosée de
l’air ambiant. Ce flux de vapeur d’eau entraîne une condensation interstitielle dans la couche d’isolation
et/ou la formation de rosée à la surface même du tuyau. La condensation interstitielle peut entraîner une
détérioration du matériau isolant et la formation de rosée à la surface d’un tuyau métallique peut être
une source de corrosion au fil du temps. Si la température est inférieure à 0 °C, de la glace se forme et les
méthodes données dans la présente norme ne sont pas applicables.
Lors des périodes où le point de rosée de l’air ambiant est supérieur à la température de la surface
externe de l’isolation, il se produit de la condensation superficielle. Ce cas est traité dans l’ISO 12241.
Il existe différentes méthodes pour contrôler le transfert de vapeur d’eau et réduire la quantité de
condensation. Les méthodes suivantes sont généralement appliquées:
a) installation d’un retardateur de vapeur;
b) utilisation de matériaux isolants possédant un facteur de résistance à la vapeur d’eau élevé (faible
perméabilité);
c) utilisation d’un retardateur de vapeur et d’un absorbeur capillaire pour évacuer de manière continue
l’eau condensée depuis la surface du tuyau vers l’environnement; un exemple est présenté à l’Annexe
B.
Le choix de la méthode de protection dépend du climat ambiant, de la température du fluide circulant
dans le tuyau et de la résistance à la diffusion de vapeur d’eau de la couche d’isolation. L’efficacité de
tout système dépend fortement de sa mise en œuvre et de sa maintenance. Dans tous les cas, il convient
d’appliquer des méthodes anticorrosion dans le cas de tuyauteries métalliques utilisées dans des
conditions sévères.
La durée de vie économique escomptée d’un système d’isolation, sur la base d’une valeur maximale
acceptable de la teneur en humidité accumulée, peut être calculée à l’aide des méthodes données dans
la présente norme.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15758:2014(F)
Performance hygrothermique des équipements de
bâtiments et installations industrielles — Calcul de la
diffusion de vapeur d’eau — Systèmes d’isolation de
tuyauteries froides
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale donne une méthode permettant de calculer la densité du flux de vapeur
d’eau dans les systèmes d’isolation de tuyauteries froides, ainsi que la quantité totale d’eau diffusée dans
l’isolation au cours du temps. La méthode de calcul suppose que la vapeur d’eau ne peut migrer dans le
système d’isolation que par diffusion, sans aucune contribution d’un flux d’air. Elle suppose également
l’utilisation de matériaux isolants homogènes et isotropes, de telle sorte que la pression partielle de
vapeur d’eau soit constante en tout point équidistant de l’axe du tuyau.
La présente Norme internationale s’applique lorsque la température du fluide circulant dans le tuyau est
supérieure à 0 °C. Elle s’applique aussi bien aux tuyauteries situées à l’intérieur de bâtiments qu’à celles
situées à l’air libre.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, 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).
ISO 9346, Performance hygrothermique des bâtiments et des matériaux pour le bâtiment — Grandeurs
physiques pour le transfert de masse — Vocabulaire
ISO 12241, Isolation thermique des équipements de bâtiment et des installations industrielles — Méthodes
de calcul
ISO 12572, Performance hygrothermique des matériaux et produits pour le bâtiment — Détermination des
propriétés de transmission de la vapeur d’eau
ISO 13788, Performance hygrothermique des composants et parois de bâtiments — Température superficielle
intérieure permettant d’éviter l’humidité superficielle critique et la condensation dans la masse — Méthodes
de calcul
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans les normes ISO 9346,
ISO 12572 et ISO 13788 s’appliquent ainsi que les termes, définitions et symboles suivants (voir
Tableau 1).
3.1
aire humide exposée
aire de la surface d’un absorbeur capillaire exposée à l’atmosphère ambiante
3.2
retardateur de vapeur
matériau possédant une haute résistance à la transmission de vapeur d’eau
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ISO 15758:2014(F)

3.3
épaisseur d’air équivalente corrigée pour la diffusion de la vapeur d’eau
épaisseur d’une couche plane imaginaire pour laquelle μ =1, d’aire égale à πD ayant la même résistance
j
à la diffusion que la couche j pour laquelle μ = μ
j
Note 1 à l’article: Voir la formule (18).
Tableau 1 — Symboles et unités associées
a
Symbole Grandeur Unité
2
A’ Aire de la surface où se produit l’évaporation par mètre linéaire de tuyauterie m /m
e
D Diamètre extérieur du tuyau froid m
0
D Diamètre extérieur de la couche j d’un système d’isolation m
j
D Diamètre extérieur de la couche extérieure d’un système d’isolation m
n
G Absorption totale d’humidité sur une certaine période par mètre linéaire de kg/m
tuyauterie [se reporter à la Formule (2)]
G’ Absorption totale d’humidité sur une certaine période par mètre linéaire de kg/m
tuyauterie
P Pression atmosphérique réelle Pa
P Pression atmosphérique normale = 101 325 Pa
0
R Constante des gaz pour la vapeur d’eau = 461,5 J/(kg·K)
v
T Température thermodynamique K
Z’ Résistance à la vapeur d’eau d’une feuille mince, revêtement ou peau, par mètre m·s·Pa/kg
fl
linéaire de tuyauterie
Z’ Résistance à la vapeur d’eau de la couche j d’un système d’isolation par mètre m·s·Pa/kg
j
linéaire de tuyauterie
Z’ Résistance à la vapeur d’eau du système d’isolation par mètre linéaire de m·s·Pa/kg
P
tuyauterie
d Épaisseur d’une couche d’isolation m
2
f Facteur d’évaporation kg/(m ·s·Pa)
e
g’ Flux de vapeur d’eau dans l’isolation par mètre linéaire de tuyauterie kg/(m·s)
g’ Taux de condensation par mètre linéaire de tuyauterie kg/(m·s)
c
g’ Taux d’évaporation par mètre linéaire de tuyauterie kg/(m·s)
e
2
h Coefficient de convection W/(m ·K)
c
p Pression partielle de vapeur d’eau Pa
p Pression partielle de vapeur d’eau dans l’air Pa
a
p Pression de vapeur d’eau saturante Pa
sat
s Épaisseur d’air équivalente pour la diffusion de la vapeur d’eau m
d
s Épaisseur d’air équivalente de feuilles pour la diffusion de la vapeur d’eau m
df
t Période de calcul (mois ou année) mois, année
x Distance m
δ Perméabilité à la vapeur d’eau kg/(m·s·Pa)
δ Perméabilité à la vapeur d’eau de l’air kg/(m·s·Pa)
0
σ Épaisseur d’air équivalente corrigée de la couche j pour la diffusion de la m
d,j
vapeur d’eau
 Épaisseur d’air équivalente corrigée totale pour la diffusion de la vapeur d’eau, m
σ
d, j
de la surface de la tuyauterie froide à la face externe de la couche j
a
Pour des raisons pratiques, les heures ou les jours sont souvent utilisés au lieu des secondes pour les unités de temps.
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés

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ISO 15758:2014(F)

Tableau 1 (suite)
a
Symbole Grandeur Unité
μ Facteur de résistance à la vapeur d’eau —
θ Température du fluide circulant dans le tuyau °C
0
a
Pour des raisons pratiques, les heures ou les jours sont souvent utilisés au lieu des secondes pour les unités de temps.
4 Formules de calcul
4.1 Généralités
La densité du flux de vapeur d’eau, g, à travers un matériau se calcule à l’aide de la formule suivante:
dp
g=−δ (1)
dx
où δ est la perméabilité à la vapeur d’eau du matériau.
L’absorption totale d’humidité pendant une période, G, est donnée par:
t
Gg= dt (2)
∫
0
Dans les calculs, on remplace souvent la perméabilité par le facteur de résistance à la diffusion μ:
δ
0
μ= (3)
δ
où δ est la perméabilité à la vapeur d’eau de l’air calme, qui peut se calculer à partir de:
0
18, 1
0,083P
 T 
0
δ = ⋅ (4)
0  
RT⋅⋅P 273
 
V
Pour des calculs approximatifs, δ peut être supposé constant dans la gamme de températures considérée
0
et la valeur suivante peut donc être utilisée:
−10
δ =×20, 10 (5)
0
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ISO 15758:2014(F)

4.2 Isolation homogène
Dans le cas d’une tuyauterie froide comportant une seule couche d’isolation homogène, la densité du
flux de vapeur d’eau par mètre de tuyauterie froide isolée est donnée en remplaçant dans la Formule (1)
l’expression différentielle par la différence de pression de vapeur:
pp− θ
()
asat 0
′
g = (6)
′
Z
P
où
p est la pression de vapeur de l’air ambiant, en Pa;
a
p (θ ) est la pression de vapeur saturante à la surface extérieure du tuyau, en Pa;
sat 0
Z′ ZP est la résistance à la vapeur d’eau par mètre linéaire d’isolation de la tuyauterie, en
P
msPa/kg, définie par la Formule (7):
 
D
1
ln
 
D
0
 
′
Z = (7)
P
2πδ
Si la pression de vapeur réelle, p, ne dépasse pas la valeur de la pression de vapeur saturante, p , la
sat
condensation n’a lieu que sur la surface extérieure de la tuyauterie froide. Si la pression de vapeur réelle
dépasse la valeur de la pression de vapeur saturante, suivre la procédure décrite à l’Article 6.
L’absorption totale d’eau sur une période t est alors donnée par:
t
 
pt −ptθ
() ()
a sat 0
 
′
G = dt (8)
∫
Z′
P
0
4.3 Systèmes d’isolation multicouches
La résistance à la vapeur d’eau, Z’ , d’un système d’isolation composé de n différentes couches est donnée
P
par:
 
D
j
ln
 
n
 
D
j−1
 
′
Z = (9)
P ∑
2πδ
j
j=1
ce qui donne,
n
 
D
1
j
Z′ = μ ln (10)
 
P ∑ j
 
2πδ D
01j−
j=1  
où
δ
0
μ =
j
δ
j
j = 1 à n définit les couches en partant de la tuyauterie froide vers l’extérieur.
La Formule (10) peut être un moyen d’approximation du calcul de la résistance à la vapeur d’eau d’un
matériau d’isolation homogène dont la résistance à la vapeur d’eau dépend fortement de la température.
NOTE Voir l’exemple du A.2.
4 © ISO 2014 – Tous droits réservés

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ISO 15758:2014(F)

Si la couche extérieure, n, est un retardateur de vapeur, feuille ou peau, d’épaisseur négligeable, mais
dont l’épaisseur d’air équivalente pour la diffusion de la vapeur d’eau, s , est importante, la résistance à
df
la vapeur d’eau du retardateur de vapeur est:
11 2s
df
′
Z ==s (11)
n df
ππδδD 2 D
00nn
La résistance à la vapeur d’eau du système complet est alors:
n−1
 
 
D
2s
1
j
df
 
′
Z = μ ln + (12)
P ∑ j
 
2πδ D D
 
01jn−
j=1  
 
L’absorption totale d’eau sur une période t est alors donnée par la Formule (8).
4.4 Systèmes possédant une capacité de séchage
Pour les systèmes de tuyauteries froides possédant des capacités de séchage, l’absorption totale d’eau G’
dans le système est do
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 15758
ISO/TC 163/SC 2 Secrétariat: SN
Début de vote Vote clos le

2012-06-21 2012-11-21
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION    МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ    ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION


Performance hygrothermique des équipements de bâtiments et
installations industrielles — Calcul de la diffusion de vapeur
d'eau — Systèmes d'isolation de tuyauteries froides
Hygrothermal performance of building equipment and industrial installations — Calculation of water vapour
diffusion — Cold pipe insulation systems
[Révision de la première édition (ISO 15758:2004)]
ICS 91.102.10; 91.140.01


TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
Le présent projet a été élaboré dans le cadre de l'Organisation internationale de normalisation (ISO) et
soumis selon le mode de collaboration sous la direction de l'ISO, tel que défini dans l'Accord de
Vienne.
Le projet est par conséquent soumis en parallèle aux comités membres de l'ISO et aux comités
membres du CEN pour enquête de cinq mois.
En cas d'acceptation de ce projet, un projet final, établi sur la base des observations reçues, sera
soumis en parallèle à un vote d'approbation de deux mois au sein de l'ISO et à un vote formel au sein
du CEN.


Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.

CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE
PEUT ETRE CITE COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D'ETRE EXAMINES POUR ETABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES A DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ETRE
CONSIDERES DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITE DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE REFERENCE DANS LA
REGLEMENTATION NATIONALE.
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
©  Organisation Internationale de Normalisation, 2012

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ISO/DIS 15758


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Les contrevenants pourront être poursuivis.

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ISO/DIS 15758
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions, symboles et unités . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Symboles et unités . 2
4 Formules de calcul . 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Isolation homogène . 4
4.3 Systèmes d'isolation multicouches . 4
4.4 Systèmes possédant une capacité de séchage . 5
5 Conditions aux limites . 6
6 Méthode de calcul . 6
6.1 Généralités . 6
6.2 Calcul du taux de condensation dans une couche d'isolation homogène simple . 6
6.3 Calcul du taux de condensation dans un système d'isolation multicouche. 7
Annexe A (informative) Exemples . 10
A.1 Absorption d'eau dans une tuyauterie froide isolée munie d'un retardateur de vapeur sur
sa face externe . 10
A.2 Tuyauterie froide isolée par une couche de matériau ayant un facteur de résistance à la
vapeur d'eau fortement dépendant de la température . 10
A.3 Exemple de calcul lorsque la pression de vapeur réelle p traverse le tracé de pression
saturante psat, . 11
Annexe B (informative) Système possédant une capacité de séchage et détermination
expérimentale du taux d'évaporation à la surface d'un tissu capillaire mouillé . 12
B.1 Système possédant une capacité de séchage . 12
B.2 Détermination expérimentale du taux d'évaporation à la surface d'un tissu capillaire
mouillé . 13
B.2.1 Principe . 13
B.2.2 Appareillage . 13
B.2.3 Mode opératoire . 14
B.2.4 Calculs . 14
Bibliographie . 16

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ISO/DIS 15758
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 15758 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 163, Performance thermique et utilisation de
l’énergie en environnement bâti, sous-comité SC 2, Méthodes de calcul, en collaboration avec le CEN/TC 89,
Performance thermique des bâtiments et de leurs composants.
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 15758:2004) qui a fait l'objet d'une révision
technique. Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont indiquées dans le tableau
suivant :
Article/paragraphe Modifications
5 L'alternative consistant à utiliser la température
et la pression de vapeur moyennes annuelles
b) Conditions aux limites
est supprimée. Seules la température et la
pression de vapeur moyennes mensuelles du
mois le plus chaud doivent être utilisées.
6.3 La méthode de calcul est modifiée. La quantité
totale d'eau qui condense dans le système de
Calcul du taux de condensation dans un
tuyauteries complet est calculée en se basant
système d'isolation multicouche f)
uniquement sur la tangente à la pression de
saturation, p , la plus éloignée.
sat
6.3
La Figure 1 est modifiée.
Figure 1
Annexe A.3 Modifiée.
Annexe B
L'explication du système possédant une
Détermination expérimentale du taux
capacité de séchage est ajoutée.
d'évaporation à la surface d'un tissu capillaire
mouillé
Bibliographie Les références [10] à [15] sont ajoutées.
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ISO/DIS 15758
Introduction
Si l'isolation thermique d'un système de tuyauteries froides n'est pas complètement étanche à la vapeur
d'eau, il se produit un flux de vapeur d'eau depuis l'environnement chaud vers la surface froide du tuyau,
chaque fois que la température de surface de la tuyauterie froide est inférieure au point de rosée de l'air
ambiant. Ce flux de vapeur d'eau entraîne une condensation interstitielle dans la couche d'isolation et/ou la
formation de rosée à la surface même du tuyau. La condensation interstitielle peut entraîner une détérioration
du matériau isolant et la formation de rosée à la surface d'un tuyau métallique peut être à la longue une
source de corrosion. Si la température est inférieure à 0 °C, de la glace se forme et les méthodes données
dans la présente norme ne sont pas applicables.
Lors des périodes où le point de rosée de l'air ambiant est supérieur à la température de la surface externe de
l'isolation, il se produit de la condensation superficielle. Ce cas est traité dans l'ISO 12241.
Il existe différentes méthodes pour contrôler le transfert de vapeur d'eau et réduire la quantité de
condensation. Les méthodes suivantes sont généralement appliquées :
a) installation d'un retardateur de vapeur ;
b) utilisation de matériaux isolants possédant un facteur de résistance à la vapeur d'eau élevé (faible
perméabilité) ;
c) utilisation d'un retardateur de vapeur et d'un absorbeur capillaire pour évacuer de manière continue l'eau
condensée depuis la surface du tuyau vers l'environnement ; un exemple est présenté à l'Annexe B.
Le choix de la méthode de protection dépend du climat ambiant, de la température du fluide circulant dans le
tuyau et de la résistance à la diffusion de vapeur d'eau de la couche d'isolation. L'efficacité de tout système
dépend fortement de sa mise en œuvre et de sa maintenance. Dans tous les cas, il convient d'appliquer des
méthodes anticorrosion dans le cas de tuyauteries métalliques utilisées dans des conditions sévères.
La durée de vie économique escomptée d'un système d'isolation, sur la base d'une valeur maximale
acceptable de la teneur en humidité accumulée, peut être calculée à l'aide des méthodes données dans la
présente norme.
© ISO 2012 – Tous droits réservés v

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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 15758

Performance hygrothermique des équipements de bâtiments et
installations industrielles — Calcul de la diffusion de vapeur
d'eau — Systèmes d'isolation de tuyauteries froides
1 Domaine d'application
La présente norme donne une méthode permettant de calculer la densité du flux de vapeur d'eau dans les
systèmes d'isolation de tuyauteries froides, ainsi que la quantité totale d'eau diffusée dans l'isolation au cours
du temps. Cette méthode de calcul suppose que la vapeur d'eau ne peut migrer dans le système d'isolation
que par diffusion, sans aucune contribution d'un flux d'air. Elle suppose également l'utilisation de matériaux
isolants homogènes et isotropes, de telle sorte que la pression partielle de vapeur d'eau soit constante en tout
point équidistant de l'axe du tuyau.
La présente norme s'applique lorsque la température du fluide circulant dans le tuyau est supérieure à 0 °C.
Elle s'applique aussi bien aux tuyauteries situées à l'intérieur de bâtiments qu'à celles situées à l'air libre.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, 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).
ISO 9346, Isolation thermique — Transfert de masse — Grandeurs physiques et définitions
ISO 12241, Isolation thermique des équipements de bâtiments et des installations industrielles — Méthodes
de calcul
ISO 12572, Performance hygrothermique des matériaux et produits pour le bâtiment — Détermination des
propriétés de transmission de la vapeur d'eau
ISO 13788, Performance hygrothermique des composants et parois de bâtiments — Température
superficielle intérieure permettant d'éviter l'humidité superficielle critique et la condensation dans la masse —
Méthodes de calcul
3 Termes, définitions, symboles et unités
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions données dans les normes ISO 9346,
ISO 12572 et ISO 13788 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1.1
aire humide exposée
aire de la surface d'un absorbeur capillaire exposée à l'atmosphère ambiante
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1

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ISO/DIS 15758
3.1.2
retardateur de vapeur
matériau possédant une haute résistance à l'écoulement de vapeur d'eau
3.1.3
épaisseur d'air équivalente corrigée pour la diffusion de la vapeur d'eau
épaisseur d'une couche plane imaginaire pour laquelle µ = 1, d'aire égale à π D , ayant la même résistance à
j
la diffusion que la couche j pour laquelle µ = µ
j
NOTE Voir la formule (il convient de remplacer 14 par 18 ?).
3.2 Symboles et unités
Tableau 1 — Symboles et unités
Symbole Grandeur Unité
2
A' aire de la surface où se produit l'évaporation par mètre linéaire de m /m
e
tuyauterie
D diamètre extérieur du tuyau froid m
0
D diamètre extérieur de la couche j d'un système d'isolation m
j
G absorption totale d’humidité sur une certaine période par mètre linéaire de kg/m
tuyauterie (se reporter à la formule (2))
G' absorption totale d'humidité sur une certaine période par mètre linéaire de kg/m
tuyauterie
P pression atmosphérique réelle Pa
P pression atmosphérique normale = 101 325 Pa
0
R constante des gaz pour la vapeur d'eau = 461,5 J/(kg·K)
v
T température thermodynamique K
Z' résistance à la vapeur d'eau d'une feuille mince, revêtement ou peau, par m·s·Pa/kg
fi
mètre linéaire de tuyauterie
Z' résistance à la vapeur d'eau de la couche j d'un système d'isolation par m·s·Pa/kg
j
mètre linéaire de tuyauterie
Z' résistance à la vapeur d'eau du système d'isolation par mètre linéaire de m·s·Pa/kg
P
tuyauterie
d épaisseur d'une couche d'isolation m
2
f facteur d'évaporation kg/(m ·s·Pa)
e
g' flux de vapeur d'eau dans l'isolation par mètre linéaire de tuyauterie kg/(m·s)
g' taux de condensation par mètre linéaire de tuyauterie kg/(m·s)
c
g' taux d'évaporation par mètre linéaire de tuyauterie kg/(m·s)
e
2
h coefficient de convection W/(m ·K)
c
p pression partielle de vapeur d'eau Pa
p pression partielle de vapeur d'eau dans l'air Pa
a
p pression de vapeur d'eau saturante Pa
sat
s épaisseur d'air équivalente pour la diffusion de la vapeur d'eau m
d
s épaisseur d'air équivalente de feuilles pour la diffusion de la vapeur d'eau m
df
t période de calcul (mois ou année) mois, année
x distance m
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ISO/DIS 15758
Symbole Grandeur Unité
δ perméabilité à la vapeur d'eau kg/(m·s·Pa)
δ perméabilité à la vapeur d'eau de l'air kg/(m·s·Pa)
0
σ épaisseur d'air équivalente corrigée de la couche j pour la diffusion de la M
d,j
vapeur d'eau
~
épaisseur d'air équivalente corrigée totale pour la diffusion de la vapeur M
σ
d, j
d'eau, de la surface de la tuyauterie froide à la face externe de la couche j
facteur de résistance à la vapeur d'eau –
µ
θ température du fluide circulant dans le tuyau °C
0
NOTE Pour des raisons pratiques, les heures ou les jours sont souvent utilisés au lieu des secondes pour les unités
de temps.
4 Formules de calcul
4.1 Généralités
La densité du flux de vapeur d'eau, g, à travers un matériau se calcule à l'aide de la formule suivante :
dp
g = −δ (1)
dx
où
δ est la perméabilité à la vapeur d'eau du matériau.
L'absorption totale d'humidité pendant une période, G, est donnée par :
t
G = g dt (2)
∫
0
Dans les calculs, on utilise couramment, au lieu de la perméabilité, le facteur de résistance à la diffusion µ
δ
0
µ = (3)
δ
où
δ est la perméabilité à la vapeur d'eau de l'air calme, qui peut se calculer à partir de :
0
1,81
0,083 × P
⎛ T ⎞
0
δ = (4)
⎜ ⎟
0
R T P 273
⎝ ⎠
v
Pour des calculs approximatifs, δ peut être supposé constant dans la gamme de températures considérée ; la
0
valeur suivante peut donc être utilisée :
−10
δ = 2,0 ×10 (5)
0
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ISO/DIS 15758
4.2 Isolation homogène
Dans le cas d'une tuyauterie froide comportant une seule couche d'isolation homogène, la densité du flux de
vapeur d'eau par mètre de tuyauterie froide isolée est donnée en remplaçant dans la formule (1) l'expression
différentielle par la différence de pression de vapeur :
p − p ()θ
a sat 0
g' = (6)
′
Z
P
où
p est la pression de vapeur de l'air ambiant, en Pa ;
a
p (θ ) est la pression de vapeur saturante à la surface extérieure du tuyau, en Pa ;
sat 0
Z′ est la résistance à la vapeur d'eau par mètre linéaire d'isolation de la tuyauterie, en m⋅s⋅Pa/kg,
P
définie par la formule (7) :
⎛ D ⎞
1
⎜ ⎟
ln
⎜ ⎟
D
0
⎝ ⎠
′
Z = (7)
P
2 π δ
Si la pression de vapeur réelle p ne traverse pas le tracé de la pression saturante p , la condensation n’a lieu
sat
que sur la surface extérieure de la tuyauterie froide.
Dans ce cas, l'absorption totale d'eau sur une période t est donnée par :
t
p ()t − p ()θ ()t
a sat 0
G′ = dt (8)
∫
Z ′
P
0
4.3 Systèmes d'isolation multico
...