ISO 13790:2008

Energy performance of buildings — Calculation of energy use for space heating and cooling

ISO 13790:2008 gives calculation methods for assessment of the annual energy use for space heating and cooling of a residential or a non-residential building, or a part of it, referred to as “the building”. This method includes the calculation of: the heat transfer by transmission and ventilation of the building zone when heated or cooled to constant internal temperature; the contribution of internal and solar heat gains to the building heat balance; the annual energy needs for heating and cooling, to maintain the specified set-point temperatures in the building – latent heat not included; the annual energy use for heating and cooling of the building, using input from the relevant system standards referred to in ISO 13790:2008 and specified in Annex A. ISO 13790:2008 also gives an alternative simple hourly method, using hourly user schedules (such as temperature set-points, ventilation modes or operation schedules of movable solar shading). Procedures are given for the use of more detailed simulation methods to ensure compatibility and consistency between the application and results of the different types of method. ISO 13790:2008 provides, for instance, common rules for the boundary conditions and physical input data irrespective of the calculation approach chosen. ISO 13790:2008 has been developed for buildings that are, or are assumed to be, heated and/or cooled for the thermal comfort of people, but can be used for other types of building or other types of use (e.g. industrial, agricultural, swimming pool), as long as appropriate input data are chosen and the impact of special physical conditions on the accuracy is taken into consideration. The calculation procedures in ISO 13790:2008 are restricted to sensible heating and cooling. The energy use due to humidification is calculated in the relevant standard on the energy performance of ventilation systems, as specified in Annex A; similarly, the energy use due to dehumidification is calculated in the relevant standard on the energy performance of space cooling systems, as specified in Annex A. ISO 13790:2008 is applicable to buildings at the design stage and to existing buildings. The input data directly or indirectly called for by ISO 13790:2008 should be available from the building files or the building itself. If this is not the case, it is explicitly stated at relevant places in ISO 13790:2008 that it may be decided at national level to allow for other sources of information. In this case, the user reports which input data have been used and from which source. Normally, for the assessment of the energy performance for an energy performance certificate, a protocol is defined at national or regional level to specify the type of sources of information and the conditions when they may be applied instead of the full required input.

Performance énergétique des bâtiments — Calcul des besoins d'énergie pour le chauffage et le refroidissement des locaux

L'ISO 13790:2008 présente des méthodes de calcul pour l'évaluation de la consommation annuelle d'énergie pour le chauffage et le refroidissement des locaux d'un bâtiment résidentiel ou non résidentiel, ou d'une partie de celui-ci, qui sera désigné par «le bâtiment». Cette méthode comprend le calcul: a) du transfert de chaleur par transmission et par renouvellement d'air de la zone du bâtiment lorsqu'elle est chauffée ou refroidie à une température interne de consigne; b) de la contribution des apports de chaleur internes et solaires au bilan énergétique du bâtiment; c) des besoins énergétiques annuels pour le chauffage et le refroidissement, pour maintenir les températures de consigne spécifiées dans le bâtiment ? chaleur latente non incluse; et d) de la consommation annuelle d'énergie pour le chauffage et le refroidissement du bâtiment, en utilisant les données d'entrée issues des normes pertinentes relatives à ces systèmes mentionnées dans la présente Norme internationale et spécifiées à l'Annexe A. Le bâtiment peut comporter plusieurs zones ayant des températures de consigne différentes, et peut présenter un chauffage et un refroidissement intermittents. Le pas de calcul est d'un mois ou d'une heure. Pour les bâtiments résidentiels, le calcul peut aussi être effectué sur la base de la saison de chauffage et/ou de refroidissement. L'ISO 13790:2008 donne également une autre méthode horaire simple, en utilisant les programmations horaires des utilisateurs (telles que températures de consigne, régimes de ventilation ou programmes de fonctionnement des dispositifs de protection solaire (ombrage) amovibles). Des procédures sont également données pour l'utilisation de méthodes de simulation plus détaillées pour assurer la compatibilité et la cohérence entre l'application et les résultats des différents types de méthode. La présente Norme internationale fournit, par exemple, des règles communes pour les conditions limites et les données d'entrée physiques, indépendamment de la méthode de calcul choisie. L'ISO 13790:2008 a été élaborée pour des bâtiments qui sont, ou sont supposés être, chauffés et/ou refroidis pour assurer le confort thermique des personnes, mais peut être utilisée pour d'autres types de bâtiment ou d'autres types d'utilisation (par exemple bâtiments industriels, agricoles, piscine), tant que les données d'entrée appropriées sont choisies et que l'impact des conditions physiques particulières sur la précision est pris en compte. Selon le but du calcul, il peut être décidé à l'échelle nationale de fournir des règles de calcul spécifiques pour les locaux dans lesquels les apports de chaleur par des processus ou des procédés sont prédominants (par exemple piscine couverte, salle informatique/salle de serveurs informatiques ou cuisine d'un restaurant). Les procédures de calcul de l'ISO 13790:2008 sont limitées au chauffage et au refroidissement sensibles. La consommation d'énergie liée à l'humidification est calculée dans la norme pertinente relative à la performance énergétique des systèmes de ventilation, telle que spécifiée à l'Annexe A; de la même manière, la consommation d'énergie liée à la déshumidification est calculée dans la norme pertinente relative à la performance énergétique des systèmes de refroidissement des locaux, telle que spécifiée à l'Annexe A. Le calcul n'est pas utilisé pour décider de la nécessité d'un refroidissement mécanique. L'ISO 13790:2008 s'applique aux bâtiments au stade de la conception et aux bâtiments existants. Il convient que les données d'entrée directement ou indirectement requises par la présente Norme internationale soient disponibles dans les dossiers du bâtiment ou dans le bâtiment lui-même. Si ce n'est pas le cas, il est explicitement stipulé aux endroits appropriés de la présente Norme internationale qu'il peut être décidé au niveau national d'autoriser d'autres sources d'information. Dans ce cas, l'utilisateur indique dans le rapport les données d'entrée utilisées

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 17-Feb-2008
• Withdrawal Date: 17-Feb-2008
• ICS: 91.120.10 - Thermal insulation of buildings
• Technical Committee: ISO/TC 163/SC 2 - Calculation methods
• Drafting Committee: ISO/TC 163/SC 2 - Calculation methods
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 04-Jul-2017

Relations

• Consolidates: ISO 14791:2000 - Road vehicles — Heavy commercial vehicle combinations and articulated buses — Lateral stability test methods
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revised: ISO 52016-1:2017 - Energy performance of buildings — Energy needs for heating and cooling, internal temperatures and sensible and latent heat loads — Part 1: Calculation procedures
• Effective Date: 15-Jul-2017
• Revises: ISO 13790:2004 - Thermal performance of buildings — Calculation of energy use for space heating
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13790
Second edition
2008-03-01
Energy performance of buildings —
Calculation of energy use for space
heating and cooling
Performance énergétique des bâtiments — Calcul des besoins
d'énergie pour le chauffage et le refroidissement des locaux

Reference number
©
ISO 2008
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Tel. + 41 22 749 01 11
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Web www.iso.org
Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions. 3
3.1 Time steps, periods and seasons . 3
3.2 Spaces, zones and areas . 3
3.3 Temperatures . 4
3.4 Energy. 5
3.5 Building heat transfer. 7
3.6 Building heat gains and recoverable system thermal losses . 7
3.7 Building energy balance . 8
4 Symbols . 8
5 Outline of the calculation procedures . 11
5.1 Energy balance of building and systems. 11
5.2 Main structure of calculation procedure . 12
5.3 Different types of calculation method . 15
5.4 Main characteristics of the different methods. 15
5.5 Overall energy balances for building and systems. 16
6 Definition of boundaries and zones. 16
6.1 General. 16
6.2 Boundary of the building for the calculation . 17
6.3 Thermal zones. 17
6.4 Determination of conditioned floor area, A . 20
f
7 Building energy need for space heating and cooling. 21
7.1 Calculation procedure. 21
7.2 Energy need for heating and cooling . 22
7.3 Multiple steps to integrate or isolate interactions. 27
7.4 Length of heating and cooling seasons for operation of season-length-dependent
provisions. 29
8 Heat transfer by transmission . 33
8.1 Calculation procedure. 33
8.2 Total heat transfer by transmission per building zone. 33
8.3 Transmission heat transfer coefficients. 34
8.4 Input data and boundary conditions. 37
9 Heat transfer by ventilation . 38
9.1 Calculation procedure. 38
9.2 Total heat transfer by ventilation per building zone — Seasonal or monthly method. 38
9.3 Ventilation heat transfer coefficients. 39
9.4 Input data and boundary conditions. 45
10 Internal heat gains . 47
10.1 Calculation procedure. 47
10.2 Overall internal heat gains. 47
10.3 Internal heat gain elements — All methods . 49
10.4 Input data and boundary conditions. 49
11 Solar heat gains . 53
11.1 Calculation procedure . 53
11.2 Overall solar heat gains. 54
11.3 Solar heat gain elements. 55
11.4 Input data and boundary conditions. 57
12 Dynamic parameters. 61
12.1 Calculation procedure . 61
12.2 Dynamic parameters. 62
12.3 Boundary conditions and input data . 67
13 Indoor conditions. 68
13.1 Different modes. 68
13.2 Calculation procedures . 69
13.3 Boundary conditions and input data . 76
14 Energy use for space heating and cooling. 76
14.1 Annual energy needs for heating and cooling, per building zone. 76
14.2 Annual energy needs for heating and cooling, per combination of systems. 76
14.3 Total system energy use for space heating and cooling and ventilation systems. 77
15 Report. 81
15.1 General . 81
15.2 Input data . 81
15.3 Results . 82
Annex A (normative) Parallel routes in normative references. 85
Annex B (normative) Multi-zone calculation with thermal coupling between zones . 89
Annex C (normative) Full set of equations for simple hourly method. 93
Annex D (normative) Alternative formulation for monthly cooling method. 98
Annex E (normative) Heat transfer and solar heat gains of special elements. 100
Annex F (normative) Climate-related data . 111
Annex G (informative) Simplified methods and standard input data. 113
Annex H (informative) Accuracy of the method . 127
Annex I (informative) Explanation and derivation of monthly or seasonal utilization factors . 136
Annex J (informative) Worked example; simple hourly and monthly methods . 148
Annex K (informative) Flow charts of the calculation procedures. 154
Bibliography . 161

iv © ISO 2008 – All rights reserved

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 13790 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 13790:2004), which has been technically
revised. A summary of the principal changes is given below
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13790
Deuxième édition
2008-03-01
Performance énergétique des
bâtiments — Calcul des besoins
d’énergie pour le chauffage et le
refroidissement des locaux
Energy performance of buildings — Calculation of energy use for
space heating and cooling
Numéro de référence
©
ISO 2008
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E-mail [e-mail]
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Version française parue en 2013
Publié en Suisse
ii © ISO 2008 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 3
4 Symboles . 9
5 Aperçu des procédures de calcul .11
5.1 Bilan énergétique du bâtiment et des systèmes .11
5.2 Structure de base de la procédure de calcul .13
5.3 Différents types de méthode de calcul .16
5.4 Principales caractéristiques des différentes méthodes .16
5.5 Bilans énergétiques globaux du bâtiment et des systèmes .17
6 Définition des limites et des zones .18
6.1 Généralités .18
6.2 Limite du bâtiment pour le calcul .18
6.3 Zones thermiques .18
6.4 Détermination de la surface de plancher climatisée, A .
f 22
7 Besoin énergétique du bâtiment pour le chauffage et le refroidissement des espaces .22
7.1 Procédure de calcul .22
7.2 Besoin énergétique pour le chauffage et le refroidissement .24
7.3 Multiples étapes pour intégrer ou isoler les interactions .30
7.4 Durée des saisons de chauffage et de refroidissement pour le fonctionnement des
dispositifs dépendant de la durée de la saison.32
8 Transfert de chaleur par transmission .36
8.1 Procédure de calcul .36
8.2 Transfert de chaleur total par transmission par zone du bâtiment .36
8.3 Coefficients de transfert thermique par transmission .37
8.4 Données d’entrée et conditions limites .40
9 Transfert de chaleur par renouvellement d’air .41
9.1 Procédure de calcul .41
9.2 Transfert de chaleur total par renouvellement d’air par zone du bâtiment — Méthode
saisonnière ou mensuelle .42
9.3 Coefficients de transfert thermique par renouvellement d’air .43
9.4 Données d’entrée et conditions limites .50
10 Apports de chaleur internes .51
10.1 Procédure de calcul .51
10.2 Apports de chaleur internes globaux .52
10.3 Éléments d’apports de chaleur internes — Toutes méthodes .53
10.4 Données d’entrée et conditions limites .54
11 Apports solaires .58
11.1 Procédure de calcul .58
11.2 Apports solaires globaux .59
11.3 Éléments d’apports solaires .60
11.4 Données d’entrée et conditions limites .63
12 Paramètres dynamiques.67
12.1 Procédure de calcul .67
12.2 Paramètres dynamiques .68
12.3 Conditions limites et données d’entrée .74
13 Conditions intérieures .76
13.1 Différents modes .76
13.2 Procédures de calcul .77
13.3 Conditions limites et données d’entrée .84
14 Consommation d’énergie pour le chauffage et le refroidissement des locaux .84
14.1 Besoins énergétiques annuels pour le chauffage et le refroidissement, par zone
du bâtiment .84
14.2 Besoins énergétiques annuels pour le chauffage et le refroidissement, par combinaison
de systèmes .85
14.3 Consommation totale d’énergie des systèmes de chauffage, de refroidissement et de
ventilation des locaux .85
15 Rapport.91
15.1 Généralités .91
15.2 Données d’entrée .92
15.3 Résultats .92
Annexe A (normative) Voies parallèles dans les références normatives .95
Annexe B (normative) Calcul multizone avec couplage thermique entre les zones .100
Annexe C (normative) Système d’équations complet pour la méthode horaire simple .105
Annexe D (normative) Formulation alternative pour la méthode mensuelle relative
au refroidissement .110
Annexe E (normative) Transfert de chaleur et apports solaires d’éléments spéciaux .113
Annexe F (normative) Données relatives au climat .125
Annexe G (informative) Méthodes simplifiées et données d’entrée normalisées .128
Annexe H (informative) Précision de la méthode .141
Annexe I (informative) Explication et calcul des facteurs d’utilisation mensuels ou saisonniers 150
Annexe J (informative) Exemple pratique: méthodes horaire simple et mensuelle .164
Annexe K (informative) Diagrammes des procédures de calcul .170
Bibliographie .177
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés

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,
...