ISO 52031:2020

Energy performance of buildings — Method for calculation of system energy requirements and system efficiencies — Space emission systems (heating and cooling)

This document establishes the required inputs, outputs and links (structure) of the calculation method for heating and cooling space emission systems. This document is applicable to the energy performance calculation of heating systems and water-based cooling space emission sub-systems.

Performance énergétique des bâtiments — Méthode de calcul des besoins énergétiques et des rendements des systèmes — Systèmes d'émission (de chaleur et de froid) dans les locaux

Le présent document établit les données d'entrée et de sortie ainsi que les liens (structure) requis de la méthode de calcul pour les systèmes d'émission de chaleur et de froid dans les locaux. Le présent document est applicable au calcul de la performance énergétique des systèmes de chauffage et des sous-systèmes d'émission de froid à eau dans les locaux.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 13-Apr-2020
• ICS: 91.040.01 - Buildings in general
• Technical Committee: ISO/TC 205 - Building environment design
• Drafting Committee: ISO/TC 205/WG 9 - Heating and cooling systems
• Current Stage: 9020 - International Standard under periodical review
• Start Date: 15-Apr-2025
• Completion Date: 15-Apr-2025

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 52031
First edition
2020-04
Energy performance of buildings —
Method for calculation of system
energy requirements and system
efficiencies — Space emission systems
(heating and cooling)
Performance énergétique des bâtiments — Méthode de calcul des
besoins énergétiques et des rendements des systèmes — Systèmes
d'émission (de chaleur et de froid) dans les locaux
Reference number
©
ISO 2020
© ISO 2020
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and subscripts . 2
4.1 Symbols . 2
4.2 Subscripts . 2
5 Description of the method . 2
5.1 Output of the method . 2
5.2 General description of the method . 3
6 Calculation method . 3
6.1 Output data . 3
6.2 Calculation time interval . 3
6.3 Input data . 4
6.3.1 Source of data . 4
6.3.2 Product data (technical data) . 4
6.3.3 Configuration and system design data . 5
6.3.4 Operating or boundary conditions . 5
6.4 Calculation procedure . 6
6.4.1 Applicable calculation interval . 6
6.4.2 Energy calculation (additional heating/cooling losses) . 6
6.4.3 Auxiliary energy calculation .10
Annex A (normative) Template for choices, input data and references (additional heating
and cooling losses/auxiliary energy) .12
Annex B (informative) Default choices, input data and references (additional heating and
cooling losses/auxiliary energy) .26
Annex C (informative) Boundary conditions for the development of energy related input
parameter .40
Bibliography .46
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 205, Building environment design.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html .
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Introduction
This document is part of a series aimed at international harmonization of the methodology for assessing
the energy performance of buildings. Throughout, this series is referred to as a 'set of EPB standards'.
All EPB standards follow specific rules to ensure overall consistency, unambiguity and transparency.
All EPB standards provide a certain flexibility with regard to the methods, the required input data and
references to other EPB standards, by the introduction of a normative template in Annex A and Annex B
with informative default choices.
For the correct use of this document, a normative template is given in Annex A to specify these choices.
Informative default choices are provided in Annex B.
The framework for overall EPB includes:
a) common terms, definitions and symbols;
b) building and assessment boundaries;
c) building partitioning into space categories;
d) methodology for calculating the EPB (formulae on energy used, delivered, produced and/or
exported at the building site and nearby);
e) a set of overall formulae and input-output relations, linking the various elements relevant for the
assessment of the overall EPB;
f) general requirements for EPB dealing with partial calculations;
g) rules for the combination of different spaces into zones;
h) performance indicators;
i) methodology for measured energy performance assessment.
The EPB series covers:
a) energy performance calculation for heating systems;
b) inspection of heating systems;
c) design of heating systems;
d) installation and commissioning of heating systems.
This document constitutes the specific part related to space heating and cooling emission, determining
methods for calculation of energy losses/requirements of space heating and cooling systems, space
cooling systems and domestic hot water systems in buildings.
This document specifies the structure for calculation of the additional heat and cooling losses and energy
requirements of a heat and cooling emission systems for meeting the building net energy demand.
The calculation method is used for the following applications:
— calculation of the additional energy losses in the heat emission system or cooling system;
— optimisation of the energy performance of a planned heat emission system or cooling system, by
applying the method to several possible options.
Table 1 shows the relative position of this document within the set of EPB standards in the context of
the modular structure as set out in ISO 52000-1.
NOTE 1 In ISO/TR 52000-2 the same table can be found, with, for each module, the numbers of the relevant
EPB standards and accompanying technical reports that are published or in preparation.
NOTE 2 The modules represent EPB standards, although one EPB standard can cover more than one module
and one module can be covered by more than one EPB standard, for instance a simplified and a detailed method
respectively. See Tables A.1 and B.1.
vi © ISO 2020 – All rights reserved

vii
Table 1 — Position of this document (in casu M1-1–M1-3, M1-5, M1-7–M1-10), within the modular structure of the set of EPB standards
Overarching Building Technical building systems
(as such)
Sub-mod- Descriptions Descriptions Descriptions Heating Cooling Venti- Humidi- Dehu- Domestic Lighting Building PV, wind.
ule lation fication midifi- hot water automation
cation and control
sub1 M1 sub1 M2 sub1 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
1 General 1 General 1 General EN 15316-1 EN 15316-1
Common terms
and defini-
Building ener-
2 tions; symbols, 2 2 Needs EN 12831-3
gy needs
units and
subscripts
(Free) Indoor
conditions Maximum load
3 Applications 3 3 EN 12831-1 EN 12831-3
without sys- and power
tems
Ways to ex- Ways to ex- Ways to ex-
4 press energy 4 press energy 4 press energy EN 15316-1 EN 15316-1
performance performance performance
Building
Heat transfer
categories Emission and
5 5 by transmis- 5 EN 15316-2 EN 15316-2
and building control
sion
boundaries
Building Heat transfer
occupancy by infiltration Distribution
6 6 6 EN 15316-3 EN 15316-3 EN 15316-3
and operating and ventila- and control
conditions tion
Aggregation of
EN 15316-5
energy servic- Internal Storage and
7 7 7 EN 15316-5 EN 15316-
es and energy heat gains control
4-3
carriers
Building Solar
8 8 8 Generation
zoning heat gains
Combustion EN 15316- EN 15316-
8-1
boilers 4-1 4-1
EN 15316- EN 15316- EN 15316-
8-2 Heat pumps
4-2 4-2 4-2
Thermal solar
EN 15316- EN 15316- EN 15316-
8-3
4-3 4-3 4-3
Photovoltaics
On-site cogen- EN 15316- EN 15316- EN 15316-
8-4
eration 4-4 4-4 4-4
District heat- EN 15316- EN 15316- EN 15316-
8-5
ing and cooling 4-5 4-5 4-5
viii © ISO 2020 – All rights reserved
Table 1 (continued)
Overarching Building Technical building systems
(as such)
Sub-mod- Descriptions Descriptions Descriptions Heating Cooling Venti- Humidi- Dehu- Domestic Lighting Building PV, wind.
ule lation fication midifi- hot water automation
cation and control
sub1 M1 sub1 M2 sub1 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
Direct electri- EN 15316- EN 15316-
8-6
cal heater 4-6 4-6
EN 15316-
8-7 Wind turbines
4-7
Radiant heat-
EN 15316-
8-8 ing,
4-8
stoves
Calculated Building dy- Load dispatch-
9 energy perfor- 9 namics (ther- 9 ing and operat-
mance mal mass) ing conditions
Measured Measured Measured
10 energy 10 energy per- 10 energy perfor- EN 15378-3 EN 15378-3
performance formance mance
11 Inspection 11 Inspection 11 I
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 52031
Première édition
2020-04
Performance énergétique des
bâtiments — Méthode de calcul
des besoins énergétiques et des
rendements des systèmes — Systèmes
d'émission (de chaleur et de froid)
dans les locaux
Energy performance of buildings — Method for calculation of system
energy requirements and system efficiencies — Space emission
systems (heating and cooling)
Numéro de référence
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ISO 2020
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée 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 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
Fax: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et indices. 2
4.1 Symboles . 2
4.2 Indices . 2
5 Description de la méthode . 2
5.1 Données de sortie de la méthode . 2
5.2 Description générale de la méthode . 3
6 Méthode par calcul . 3
6.1 Données de sortie . 3
6.2 Intervalle de calcul . 4
6.3 Données d’entrée . 4
6.3.1 Source des données . 4
6.3.2 Données produits (données techniques) . 4
6.3.3 Données de configuration et de dimensionnement du système . 6
6.3.4 Conditions de fonctionnement ou aux limites . 6
6.4 Mode opératoire de calcul . 6
6.4.1 Intervalle de calcul applicable . 6
6.4.2 Calcul énergétique (pertes supplémentaires en chauffage/refroidissement) . 6
6.4.3 Calcul de la consommation d’énergie des auxiliaires .11
Annexe A (normative) Modèle pour la spécification des choix, des données d’entrée
et des références (pertes supplémentaires en chauffage et refroidissement/
consommation d’énergie des auxiliaires) .13
Annexe B (informative) Choix par défaut, données d’entrée et références (pertes
supplémentaires en chauffage et refroidissement/consommation d’énergie des
auxiliaires) .27
Annexe C (informative) Conditions aux limites pour la détermination du paramètre
d’entrée lié à l’énergie .42
Bibliographie .49
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 205, Conception de l’environnement
intérieur des bâtiments.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html .
iv © ISO 2020 – Tous droits réservés

Introduction
Le présent document fait partie d’une série visant à l’harmonisation internationale de la méthodologie
d’évaluation de la performance énergétique des bâtiments. Cette série est appelée «ensemble de
normes PEB».
Toutes les normes PEB respectent des règles spécifiques afin de garantir la cohérence, l’absence
d’ambiguïté et la transparence de l’ensemble.
Toutes les normes PEB offrent une certaine souplesse quant aux méthodes, aux données d’entrée
requises et aux références à d’autres normes PEB en introduisant un modèle normatif à l’Annexe A et à
l’Annexe B avec des choix par défaut donnés à titre informatif.
Pour permettre l’utilisation correcte du présent document, un modèle normatif est donné à l’Annexe A
pour préciser ces choix. Des choix par défaut, indiqués à titre informatif, figurent à l’Annexe B.
Le cadre pour l’ensemble de normes PEB comprend:
a) les termes, définitions et symboles communs;
b) les limites des bâtiments et de l’évaluation;
c) le zonage d’un bâtiment en catégories d’espace;
d) la méthodologie de calcul de la PEB (formules concernant l’énergie utilisée, reçue de l’extérieur,
produite et/ou fournie à l’extérieur sur le lieu du bâtiment et à proximité);
e) l’ensemble des formules générales et des relations d’entrée-sortie, reliant les différents éléments
pertinents pour l’évaluation de la PEB globale;
f) les exigences générales pour la PEB traitant de calculs partiels;
g) les règles concernant l’association de plusieurs espaces en zones;
h) les indicateurs de performance;
i) la méthodologie d’évaluation de la performance énergétique mesurée.
La série PEB couvre:
a) le calcul de la performance énergétique pour les systèmes de chauffage;
b) l’inspection des systèmes de chauffage;
c) la conception des systèmes de chauffage;
d) l’installation et le commissionnement des systèmes de chauffage.
Le présent document constitue la partie spécifique relative aux émissions de chaleur et de froid dans
les locaux, déterminant les méthodes de calcul des pertes/besoins énergétiques des systèmes de
chauffage et de refroidissement des locaux, des systèmes de refroidissement des locaux et des systèmes
de production d’eau chaude sanitaire dans les bâtiments.
Le présent document spécifie la structure pour le calcul des pertes thermiques supplémentaires en
chauffage et refroidissement et des besoins énergétiques supplémentaires des systèmes d’émission de
chaleur et de froid pour satisfaire au besoin énergétique net des bâtiments.
La méthode de calcul est utilisée pour les applications suivantes:
— calcul des pertes énergétiques supplémentaires dans le système d’émission de chaleur ou le système
de refroidissement;
— optimisation des performances énergétiques d’un système d’émission de chaleur ou d’un système
de refroidissement prévu, en appliquant la méthode à plusieurs options possibles.
Le Tableau 1 indique la position relative du présent document dans l’ensemble de normes PEB dans le
contexte de la structure modulaire définie par l’ISO 52000-1.
NOTE 1 L’ISO/TR 52000-2 contient le même tableau avec, pour chaque module, les numéros des normes PEB
pertinentes et les rapports techniques associés qui ont été publiés ou qui sont en cours de préparation.
NOTE 2 Les modules représentent les normes PEB; toutefois une même norme PEB peut couvrir plus d’un
module et un module peut être couvert par plus d’une norme PEB, comme dans le cas d’une méthode simplifiée et
d’une méthode détaillée, respectivement. Voir les Tableaux A.1 et B.1.
vi © ISO 2020 – Tous droits réservés

Tableau 1 — Position du présent document (en l’occurrence M1-1–M1-3, M1-5, M1-7–M1-10)
dans la structure modulaire de l’ensemble de normes PEB
Cadre Bâtiment Systèmes techniques du bâtiment
(en tant que tel)
Sous- Descriptions Descri-ptions Descri-ptions Chauffage Refroidis- Venti- Humi- Déshu- Eau chaude Éclai- Automati- Énergie
module sement lation difi-ca- midifi- sanitaire rage sation et photovol-
tion cation régulation taïque,
du bâti- éolienne.
ment
sous1 M1 sous1 M2 sous1 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
1 Généralités 1 Généralités 1 Généralités EN 15316-1 EN 15316-1
Termes et
définitions, Besoins éner-
2 symboles, uni- 2 gétiques du 2 Besoins EN 12831-3
tés et indices bâtiment
communs
Conditions
Charge et
intérieures
3 Applications 3 3 puissance EN 12831-1 EN 12831-3
(libres) sans
maximales
systèmes
Manières Manières Manières
d’exprimer la d’exprimer la d’exprimer la
4 4 4 EN 15316-1 EN 15316-1
performance performance performance
énergétique énergétique énergétique
Catégories de
Transfert
bâtiments et Émission et
5 5 thermique par 5 EN 15316-2 EN 15316-2
limites des régulation
transmission
bâtiments
Occupation du
Transfert
bâtiment et
thermique par Distribution et
6 conditions de 6 6 EN 15316-3 EN 15316-3 EN 15316-3
infiltration et régulation
fonction-ne-
ventilation
ment
Agrégation
de services Apports
Stockage et EN 15316-5
7 énergétiques 7 de chaleur 7 EN 15316-5
régulation EN 15316-4-3
et vecteurs internes
...