ISO 52017-1:2017
(Main)Energy performance of buildings — Sensible and latent heat loads and internal temperatures — Part 1: Generic calculation procedures
Energy performance of buildings — Sensible and latent heat loads and internal temperatures — Part 1: Generic calculation procedures
ISO 52017-1:2017 specifies the general assumptions, boundary conditions and equations for the calculation, under transient hourly or subhourly conditions, of the internal temperatures (air and operative) and/or the heating, cooling and humidification and dehumidification loads to hold a specific (temperature, moisture) set point, in a single building zone. No specific numerical techniques are imposed by ISO 52017-1:2017. Specific calculation procedures based on the generic calculation procedures of ISO 52017-1:2017 are given in ISO 52016-1. The specific simplifications, assumptions and boundary conditions in ISO 52016-1 are tailored to the respective application areas, such as the energy need for heating and cooling and for humidification and dehumidification, hourly internal temperature, design heating and cooling and humidification and dehumidification load. NOTE Table 1 in the Introduction shows the relative position of ISO 52017-1:2017 within the set of EPB standards in the context of the modular structure as set out in ISO 52000-1.
Performance énergétique des bâtiments — Charges thermiques latentes et sensibles et températures intérieures — Partie 1: Méthodes de calcul génériques
L'ISO 52017-1:2017 spécifie les hypothèses, conditions aux limites et équations générales pour le calcul, en régime transitoire horaire ou subhoraire, des températures intérieures (de l'air et opérative) et/ou des charges calorifique, frigorifique et d'humidification et de déshumidification pour maintenir un point de consigne spécifique (température, humidité) au sein d'une zone de bâtiment unique. L'ISO 52017-1:2017 n'impose aucune technique numérique particulière. Des méthodes de calcul spécifiques basées sur les méthodes de calcul génériques de l'ISO 52017-1:2017 sont données dans l'ISO 52016‑1. Les simplifications, hypothèses et conditions aux limites spécifiques de l'ISO 52016‑1 sont adaptées aux domaines d'application respectifs, tels que les besoins énergétiques pour le chauffage, le refroidissement et l'humidification et la déshumidification, la température intérieure horaire, et les charges calorifique, frigorifique et d'humidification et de déshumidification nominales. NOTE Le Tableau 1 de l'Introduction indique la position relative de l'ISO 52017-1:2017 dans la série de normes PEB dans le contexte de la structure modulaire définie dans l'ISO 52000‑1.
General Information
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 52017-1
First edition
2017-06
Energy performance of buildings —
Sensible and latent heat loads and
internal temperatures —
Part 1:
Generic calculation procedures
Performance énergétique des bâtiments — Charges thermiques
latentes et sensibles et températures intérieures —
Partie 1: Méthodes de calcul génériques
Reference number
ISO 52017-1:2017(E)
©
ISO 2017
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ISO 52017-1:2017(E)
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
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ii © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 52017-1:2017(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and subscripts . 3
4.1 Symbols . 3
4.2 Subscripts . 4
5 Brief description of the method . 5
5.1 Output of the method . 5
5.2 General description of the method . 5
6 Calculation method . 5
6.1 Output data . 5
6.2 Calculation time interval and calculation period . 6
6.3 Input data . 6
6.4 Calculation procedure . 7
6.4.1 Applicable time interval . 7
6.4.2 Assumptions . 7
6.4.3 Calculation of relevant temperatures . 8
6.4.4 Building zone thermal balance (sensible heat) .12
6.4.5 Heat transfer components .13
6.4.6 Building zone moisture and latent heat balance .22
6.4.7 Calculation steps .23
6.4.8 Boundary conditions .24
7 Quality control .25
7.1 Report of the calculation .25
7.2 Validation cases .25
8 Compliance check .26
Annex A (normative) Input and method selection data sheet — Template .27
Annex B (informative) Input and method selection data sheet — Default choices .29
Bibliography .31
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ISO 52017-1:2017(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 (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 on 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 the following
URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.
ISO 52017-1 was prepared by ISO Technical Committee ISO/TC 163, Thermal performance and energy
use in the built environment, Subcommittee SC 2, Calculation methods, in collaboration with the European
Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 89, Thermal performance of
buildings and building components, in accordance with the Agreement on technical cooperation between
ISO and CEN (Vienna Agreement).
This first edition of ISO 52017-1 cancels and replaces ISO 13791:2012, which has been technically
revised.
A list of all parts in the ISO 52017 series can be found on the ISO website.
iv © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 52017-1:2017(E)
Introduction
This document is part of a series aimed at the 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 main target groups for this document are architects, engineers and regulators.
Use by or for regulators: In case the document is used in the context of national or regional legal
requirements, mandatory choices may be given at national or regional level for such specific
applications. These choices (either the informative default choices from Annex B or choices adapted to
national/regional needs, but in any case following the template of Annex A) can be made available as
national annex or as separate (e.g. legal) document (national data sheet).
NOTE 1 So in this case:
— the regulators will specify the choices;
— the individual user will apply the document to assess the energy performance of a building, and thereby use
the choices made by the regulators.
Topics addressed in this document can be subject to public regulation. Public regulation on the same
topics can override the default values in Annex B. Public regulation on the same topics can even, for
certain applications, override the use of this document. Legal requirements and choices are in general
not published in standards but in legal documents. In order to avoid double publications and difficult
updating of double documents, a national annex may refer to the legal texts where national choices
have been made by public authorities. Different national annexes or national data sheets are possible,
for different applications.
It is expected, if the default values, choices and references to other EPB standards in Annex B are not
followed due to national regulations, policy or traditions, that:
— national or regional authorities prepare data sheets containing the choices and national or regional
values, according to the model in Annex A. In this case a national annex (e.g. NA) is recommended,
containing a reference to these data sheets;
— or, by default, the national standards body will consider the possibility to add or include a national
annex in agreement with the template of Annex A, in accordance to the legal documents that give
national or regional values and choices.
Further target groups are parties wanting to motivate their assumptions by classifying the building
energy performance for a dedicated building stock.
More information is provided in the Technical Report accompanying this document (ISO/TR 52016-
[3]
2 ) accompanying this document.
The subset of EPB standards prepared under the responsibility of ISO/TC 163/SC 2 cover inter alia:
— calculation procedures on the overall energy use and energy performance of buildings;
— calculation procedures on the internal temperature in buildings (e.g. in case of no space heating or
cooling);
© ISO 2017 – All rights reserved v
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ISO 52017-1:2017(E)
— indicators for partial EPB requirements related to thermal energy balance and fabric features;
— calculation methods covering the performance and thermal, hygrothermal, solar and visual
characteristics of specific parts of the building and specific building elements and components, such
as opaque envelope elements, ground floor, windows and facades.
ISO/TC 163/SC 2 cooperates with other TC’s for the details on, e.g. appliances, technical building
systems and indoor environment.
This document is intended for use by specialists to develop methods for the hourly or subhourly
calculation of the internal temperatures and/or the heating, cooling and/or the humidification loads of
a thermal zone in a building.
Examples of application of such methods includes the following:
a) assessing the risk of internal overheating;
b) optimizing aspects of building design (building thermal mass, solar protection, ventilation rate,
etc.) to provide thermal comfort conditions;
c) assessing whether a building requires mechanical cooling;
d) assessing the energy needs for heating and cooling and for humidification and dehumidification;
e) assessing the sensible heating and cooling and humidification and dehumidification loads under
system design conditions.
Criteria for building performance are not included. They can be considered at national level. This
document can also be used as a reference to develop more simplified methods for the above and similar
applications.
Specific calculation procedures based on the generic calculation procedures of this document are given
in ISO 52016-1. The specific simplifications, assumptions and boundary conditions in ISO 52016-1 are
tailored to the respective application areas.
The main differences compared to ISO 13791 are the following:
— assumptions or procedures that are not relevant for the generic calculation procedures have been
moved to the standard with specific application and combined with other specific assumptions and
procedures, for example, specification of the convective heat transfer coefficients;
— the calculation of the operative temperature is added. The solution techniques for the calculation of
the operative temperature are not provided in this document, but left up to the specific application
standards (e.g. ISO 52016-1);
— the heat flow rates representing the sensible heating and cooling loads and the humidification and
dehumidification loads to hold a specific (temperature, moisture) set point are added to the formulae.
This widens the application range of the generic calculation procedures without adding complexity.
The solution techniques for the calculation of these loads are not provided in this standard, but
left up to the specific application standards (e.g. ISO 52016-1), because this is highly application
dependent;
— the validation cases have been removed, because there is no need to validate the implementation of
the generic calculation method itself. Conformance criteria and deviation allowances highly depend
[1]
on the application area. Moreover, the reference results of the main validation cases of ISO 13791
were questioned and could not be reproduced. Instead, the “BESTEST” test suite, standardized
[9]
as ANSI/ASHRAE 140 , comprises a number of test cases that are appropriate for (optional)
validation of the calculation methods described in this document. The relevant subset of BESTEST
cases is similar to the test cases of ISO 13791. The most relevant BESTEST cases have been adopted
in ISO 52016-1 for verification of the specific calculation procedures of that standard.
vi © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 52017-1:2017(E)
Relevant editorial changes have been made, based on the detailed technical rules for all EPB standards,
including moving all (still relevant) informative annexes to a separate accompanying technical report
[3]
(ISO/TR 52016-2 ).
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.
[6]
NOTE 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.
The modules represent EPB standards, although one EPB standard may cover more than one module
and one module may be covered by more than one EPB standard, for instance, a simplified and a detailed
method respectively. See also Clause 2 and Tables A.1 and B.1.
Table 1 — Position of this document (in casu M2–2, M2–3, M3–3, M4–3, M6–3, M7–3), within the
modular structure of the set of EPB standards
Building
Overarching Technical building systems
(as such)
Build-
Do- ing
Sub- De- Ven- PV,
Descrip- Descrip- Humidifi- Dehumidi- mestic Light- auto-
mod- scrip- Heating Cooling tila- wind
tions tions cation fication hot ing mation
ule tions tion ,.
water and
control
sub1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
1 General General General
Common
terms
and defi-
Building
nitions;
a
2 energy ISO 52017-1 Needs
symbols,
needs
units and
sub-
scripts
(Free)
Indoor Maxi-
Applica- condi- mum
3 ISO 52017-1 ISO 52017-1 ISO 52017-1 ISO 52017-1 ISO 52017-1
tions tions load and
without power
systems
Ways to Ways to Ways to
express express express
4 energy energy energy
perfor- perfor- perfor-
mance mance mance
a
The shaded modules are not applicable
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ISO 52017-1:2017(E)
Building
Overarching Technical building systems
(as such)
Build-
Do- ing
Sub- De- Ven- PV,
Descrip- Descrip- Humidifi- Dehumidi- mestic Light- auto-
mod- scrip- Heating Cooling tila- wind
tions tions cation fication hot ing mation
ule tions tion ,.
water and
control
sub1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
Building
catego- Heat
Emis-
ries and transfer
5 sion and
building by trans-
control
bounda- mission
ries
Building Heat
occupan- transfer Distri-
cy and by infil- bution
6
operat- tration and
ing con- and ven- control
ditions tilation
Aggre-
gation of
energy Internal Storage
7 services heat and
and gains control
energy
carriers
Solar Genera-
Building
8 heat tion and
zoning
gains control
Load
Calcu- Building dis-
lated dy- patching
9 energy namics and op-
perfor- (thermal erating
mance mass) condi-
tions
Meas- Meas- Meas-
ured ured ured
10 energy energy energy
perfor- perfor- perfor-
mance mance mance
a
The shaded modules are not applicable
viii © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 52017-1:2017(E)
TTabablele 1 1 ((ccoonnttiinnueuedd))
Building
Overarching Technical building systems
(as such)
Build-
Do- ing
Sub- De- Ven- PV,
Descrip- Descrip- Humidifi- Dehumidi- mestic Light- auto-
mod- scrip- Heating Cooling tila- wind
tions tions cation fication hot ing mation
ule tions tion ,.
water and
control
sub1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
Inspec- Inspec- Inspec-
11
tion tion tion
Ways to
express
12 BMS
indoor
comfort
External
envi-
13 ronment
condi-
tions
Economic
14 calcula-
tion
a
The shaded modules are not applicable
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 52017-1:2017(E)
Energy performance of buildings — Sensible and latent
heat loads and internal temperatures —
Part 1:
Generic calculation procedures
1 Scope
This document specifies the general assumptions, boundary conditions and equations for the
calculation, under transient hourly or subhourly conditions, of the internal temperatures (air and
operative) and/or the heating, cooling and humidification and dehumidification loads to hold a specific
(temperature, moisture) set point, in a single building zone. No specific numerical techniques are
imposed by this document.
Specific calculation procedures based on the generic calculation procedures of this document are given
in ISO 52016-1. The specific simplifications, assumptions and boundary conditions in ISO 52016-1 are
tailored to the respective application areas, such as the energy need for heating and cooling and for
humidification and dehumidification, hourly internal temperature, design heating and cooling and
humidification and dehumidification load.
NOTE Table 1 in the Introduction 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.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 7345, Thermal insulation — Physical quantities and definitions
ISO 13370, Thermal performance of buildings — Heat transfer via the ground — Calculation methods
ISO 52000-1:2017, Energy performance of building — Overarching EPB assessment — Part 1: General
framework and procedures
ISO 52010-1, Energy performance of buildings — External climatic conditions — Part 1: Conversion of
climatic data for energy calculations
ISO 52016-1, Energy performance of buildings — Energy needs for heating and cooling, internal
temperatures and sensible and latent heat loads — Part 1: Calculation procedures
NOTE 1 Default references to EPB standards other than ISO 52000-1 are identified by the EPB module code
number and given in Annex A (normative template in Table A.1) and Annex B (informative default choice in
Table B.1).
EXAMPLE EPB module code number: M5–5, or M5–5,1 (if module M5–5 is subdivided), or M5–5/1 (if
reference to a specific clause of the standard covering M5–5).
NOTE 2 In this document, there are no choices in references to other EPB standards. The sentence and note
above is kept to maintain uniformity between all EPB standards.
© ISO 2017 – All rights reserved 1
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ISO 52017-1:2017(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 7345, ISO 52000-1 and the
following apply
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
NOTE The terms of ISO 52000-1 that are indispensable for the understanding of the underlying standard are
repeated here.
3.1
building element
wall, roof, ceiling, floor, door or window that separates the internal environment from the external
environment or an adjacent space
Note 1 to entry: The definition in ISO 52000-1 reads: “integral component of the technical building systems or of
the fabric of a building”.
3.2
building thermal zone
thermal zone
internal environment with assumed sufficiently uniform thermal conditions to enable a thermal
balance calculation according to the procedures in this document
3.3
design load
maximum hourly mean value of the load, occurring during a design climate period under design use
conditions
3.4
EPB standard
[5]
standard that complies with the requirements given in ISO 52000-1, CEN/TS 16628 and
[6]
CEN/TS 16629
Note 1 to entry: These three basic EPB documents were developed under a mandate given to CEN by the European
Commission and the European Free Trade Association (see Reference [7]), and support essential requirements of
EU Directive 2010/31/EU on the energy performance of buildings (see Reference [8]). Several EPB standards and
related documents are developed or revised under the same mandate.
[SOURCE: ISO 52000-1:2017, 3.5.14]
3.5
humidification or dehumidification moisture load
hourly mean value of the water vapour mass flow to be supplied to, or extracted from the internal
environment to maintain a specified minimum or maximum humidity within the space
3.6
internal air
air of the internal environment
3.7
internal air temperature
temperature of the air in the internal environment
3.8
internal environment
closed space delimited from the external environment or adjacent spaces by building elements
2 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 52017-1:2017(E)
3.9
internal surface temperature
temperature of the internal surface of a building element
3.10
mean radiant temperature
uniform surface temperature of the internal environment in which an occupant would exchange the
same amount of radiant heat as in the actual non-uniform enclosure
3.11
operative temperature
uniform temperature of the internal environment in which an occupant would exchange the same
amount of heat by radiation plus convection as in the actual non-uniform environment
3.12
(sensible) heating or cooling load
hourly mean value of the heating or cooling heat flow rate supplied to or extracted from the internal
environment to maintain the intended space temperature conditions
4 Symbols and subscripts
4.1 Symbols
For the purposes of this document, the symbols given in ISO 52000-1, Clause 4 and Annex C and the
following apply.
Symbol Quantity Unit
2
A area m
2
a thermal diffusivity m /s
C heat capacity J/K
c specific heat capacity J/(kg·K)
c coefficient various
d thickness m
E ventilation parameter —
r
F view factor —
f factor —
f fraction —
G moisture flow kg/s
3
g heat flow rate per volume W/m
s
2
g acceleration due to gravity m/s
H heat transfer coefficient W/K
2
h surface coefficient of heat transfer W/(m ·K)
h latent heat J/kg
2
I irradiance W/m
2
J radiosity W/m
l length M
m mass flow rate kg/s
p pressure Pa
2
q heat flow density W/m
3
q air volume flow rate m /h
V
2
R thermal resistance m ·K/W
© ISO 2017 – All rights reserved 3
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ISO 52017-1:2017(E)
Symbol Quantity Unit
T thermodynamic temperature K
t time s
2
U thermal transmittance W/(m ·K)
3
V volume m
v velocity m/s
x moisture content or mixing ratio kg/kg(dry
air)
x, y, z coordinates m
2
Λ thermal conductance W/(m ·K)
Φ heat flow rate W
α absorptance —
ε emissivity —
θ Celsius temperature °C
λ thermal conductivity W/(m·K)
μ viscosity kg/(m·s)
3
ν humidity by volume kg/m
−8 2 4
σ Stefan-Boltzmann constant, 5,670 × 10 W/(m ·K )
ρ reflectance —
3
ρ density kg/m
χ point thermal transmittance W/K
Ψ linear thermal transmittance W/(m·K)
4.2 Subscripts
For the purposes of this document, the subscripts given in ISO 52000-1, Clause 4 and Annex C and the
following apply.
Subscript Term Subscript Term Subscript Term
a air i internal s sunlit
b building i internal sources sens sensible
c convection, convec- i,j,k indexes sol solar
tive
c contact with air layer in entering, inlet sa solar to air
a
C cooling int internal sh shaded
cd conduction lat latent sk sky
a
DHU dehumidification ld load sl solar loss
dif diffuse lr long-wave radiation sup supply
dir direct m mechanical ventilation th thermal
d distribution me medium t time
d discharge mr mean radiant tb thermal bridge
a
e external or outdoor n normal to surface T thermal
eq equivalent nd need V ventilation
f floor op operative v velocity
a
Type of energy use.
4 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 52017-1:2017(E)
Subscript Term Subscript Term Subscript Term
g ground p projected w wind
a
H heating r radiation we water evaporation
a
HU humidification s surface X humidification and dehu-
a
midification
a
Type of energy use.
5 Brief description of the method
5.1 Output of the method
This method covers the generic methodology for the transient calculation of the internal thermal
balance in a building. This method can be used to calculate the time series of the internal temperature
and the sensible and latent heat loads.
The time interval of the output is hourly or subhourly.
5.2 General description of the method
The evaluation of the time series of internal temperature, sensible and/or latent heat loads of a building
or building thermal zone involves the solution of a system of equations for the transient heat and
mass transfers between the external and internal environment through the opaque and transparent
elements bounding the building or thermal zone envelope, as a function of internal and external heat
flow, temperature and moisture conditions.
6 Calculation method
6.1 Output data
The output data
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 52017-1
Première édition
2017-06
Performance énergétique des
bâtiments — Charges thermiques
latentes et sensibles et températures
intérieures —
Partie 1:
Méthodes de calcul génériques
Energy performance of buildings — Sensible and latent heat loads
and internal temperatures —
Part 1: Generic calculation procedures
Numéro de référence
ISO 52017-1:2017(F)
©
ISO 2017
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ISO 52017-1:2017(F)
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ISO 52017-1:2017(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et indices. 3
4.1 Symboles . 3
4.2 Indices . 4
5 Brève description de la méthode . 5
5.1 Données de sortie de la méthode . 5
5.2 Description générale de la méthode . 5
6 Méthode de calcul . 5
6.1 Données de sortie . 5
6.2 Intervalle de temps et période de calcul . 6
6.3 Données d’entrée . 6
6.4 Méthode de calcul . 7
6.4.1 Intervalle de temps applicable . 7
6.4.2 Hypothèses . 7
6.4.3 Calcul des températures utiles. 8
6.4.4 Bilan thermique de la zone de bâtiment (chaleur sensible) .12
6.4.5 Composants des transferts thermiques .13
6.4.6 Bilan thermique latent et humidité de la zone de bâtiment .23
6.4.7 Étapes de calcul . . .24
6.4.8 Conditions aux limites . .25
7 Contrôle qualité .26
7.1 Compte rendu de calcul .26
7.2 Cas de validation .26
8 Contrôle de conformité .27
Annexe A (normative) Données d’entrée et fiche technique pour la sélection de la
méthode — Modèle .28
Annexe B (informative) Données d’entrée et fiche technique pour la sélection de la
méthode — Choix par défaut .30
Bibliographie .32
© ISO 2017 – Tous droits réservés iii
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ISO 52017-1:2017(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les 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 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 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 le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html
Le présent document a été élaboré 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 Comité européen de normalisation (CEN) Comité technique CEN/TC 89, Performances thermiques des
bâtiments et composants pour le bâtiment, conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO
et le CEN (Accord de Vienne).
Cette première édition de l’ISO 52017-1 annule et remplace l’ISO 13791:2012, qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 52017 se trouve sur le site Web de l’ISO.
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 52017-1:2017(F)
Introduction
Le présent document fait partie d’une série de normes 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’ambigüité et la transparence de l’ensemble.
Toutes les normes PEB offrent une certaine souplesse quant aux méthodes, aux données d’entrée
exigées et aux références à d’autres normes PEB en introduisant un modèle normatif aux Annexes A et 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.
Les principaux groupes cibles de ce document sont sont les architectes, les ingénieurs et les autorités de
réglementation).
Utilisation par ou pour les autorités de réglementation: si le document est utilisé dans le contexte d’une
législation nationale ou régionale, des choix obligatoires peuvent être spécifiés au niveau national ou
régional pour des applications spécifiques de cette nature. Ces choix (qu’il s’agisse des choix par défaut
donnés à titre informatif dans l’Annexe B ou des choix adaptés aux besoins nationaux/régionaux, mais
respectant dans tous les cas le modèle de la présente Annexe A) peuvent être mis à disposition sous
forme d’une annexe nationale ou d’un document (juridique par exemple) distinct (fiche technique
nationale).
NOTE 1 Par conséquent dans ce cas:
— les autorités de réglementation spécifieront les choix;
— l’utilisateur individuel appliquera le document pour évaluer la performance énergétique d’un bâtiment et
utilisera par conséquent les choix définis par les autorités de réglementation.
Les sujets abordés dans le présent document peuvent être soumis à une réglementation publique. La
réglementation publique portant sur les mêmes sujets peut remplacer les valeurs par défaut présentées
à l’Annexe B. La réglementation publique portant sur les mêmes sujets peut même, pour certaines
applications, remplacer l’utilisation du présent document. Les exigences légales et les choix ne sont
généralement pas publiés sous forme de normes, mais plutôt sous forme de documents juridiques.
Afin d’éviter des doubles publications et une mise à jour difficile des documents en double, l’annexe
nationale peut se référer aux textes juridiques lorsque des choix nationaux ont été faits par les autorités
publiques. Plusieurs types d’annexes nationales ou de fiches techniques nationales sont possibles, pour
des applications différentes.
Il est prévu, si les valeurs par défaut, les choix et les références à d’autres normes PEB à l’Annexe B ne
sont pas respectés en raison de réglementations, de politiques ou de traditions nationales, que:
— les autorités nationales ou régionales préparent des fiches techniques contenant les choix et les
valeurs nationales ou régionales, conformément au modèle de l’Annexe A. Dans ce cas, une annexe
nationale (par exemple NA) est recommandée, contenant une référence à ces feuilles de données;
— ou, à défaut, l’organisme national de normalisation étudie la possibilité d’ajouter ou d’inclure une
annexe nationale en accord avec le modèle de l’Annexe A, conformément aux documents juridiques
qui donnent les valeurs et les choix nationaux ou régionaux.
D’autres groupes cibles correspondent aux parties souhaitant motiver leurs hypothèses en classant la
performance énergétique des bâtiments d’un parc immobilier dédié.
Plus d’informations sont disponibles dans le Rapport technique accompagnant le présent document
[3]
(ISO/TR 52016-2 , en préparation).
© ISO 2017 – Tous droits réservés v
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ISO 52017-1:2017(F)
Le sous-ensemble de normes PEB préparées sous la responsabilité de l’ISO/TC 163/SC 2 couvrent
entre autres:
— les méthodes de calcul relatives à l’utilisation globale de l’énergie et à la performance énergétique
des bâtiments;
— les méthodes de calcul relatives à la température intérieure des bâtiments (par exemple en l’absence
de chauffage ou de refroidissement des locaux);
— les indicateurs pour les exigences de PEB partielle liées au bilan énergétique thermique et aux
éléments de l’enveloppe;
— les méthodes de calcul couvrant la performance et les caractéristiques thermiques, hygrothermiques,
solaires et visuelles des parties spécifiques du bâtiment et des éléments et composants spécifiques
du bâtiment, tels que les éléments opaques de l’enveloppe, le plancher sur-terre, les fenêtres et les
façades.
L’ISO/TC 163/SC 2 coopère avec d’autres TC pour les détails concernant par exemple les appareils, les
systèmes techniques des bâtiments et l’environnement intérieur.
Le présent document est destiné aux spécialistes pour leur permettre de développer des méthodes de
calcul horaire ou subhoraire pour les températures intérieures et/ou la charge calorifique et frigorifique
et/ou la charge d’humidification d’une zone thermique d’un bâtiment.
Les exemples d’application de telles méthodes comprennent:
a) l’évaluation du risque de surchauffe intérieure;
b) l’optimisation des aspects de conception d’un bâtiment (masse thermique d’un bâtiment, protection
solaire, taux de renouvellement d’air, etc.) pour obtenir des conditions de confort thermique;
c) l’évaluation de la nécessité d’un dispositif mécanique de refroidissement dans un bâtiment;
d) l’évaluation des besoins énergétiques pour le chauffage et le refroidissement, et l’humidification et
la déshumidification;
e) l’évaluation de la charge calorifique et frigorifique et de la charge d’humidification et de
déshumidification sensibles dans les conditions de conception du système.
Les critères de performance d’un bâtiment ne sont pas compris. Ils peuvent être pris en considération
au niveau national. Le présent document peut également être utilisé comme référence pour la mise au
point de méthodes plus simplifiées pour les applications susmentionnées et applications similaires.
Des méthodes de calcul spécifiques basées sur les méthodes de calcul génériques du présent document
sont données dans l’ISO 52016-1. Les simplifications, hypothèses et conditions aux limites spécifiques
de l’ISO 52016-1 sont adaptées aux domaines d’application respectifs.
Les principales différences par rapport à l’ISO 13791 sont les suivantes:
— les hypothèses ou méthodes qui ne sont pas pertinentes pour les méthodes de calcul génériques
ont été transférées dans la norme d’application spécifique et combinées à d’autres hypothèses et
méthodes spécifiques, par exemple, la spécification des coefficients de transfert thermique par
convection;
— le calcul de la température opérative est ajouté. Les techniques de résolution pour le calcul de la
température opérative ne sont pas fournies dans le présent document, mais sont mentionnées dans
les normes d’application spécifique (par exemple, l’ISO 52016-1);
— les flux thermiques représentant la charge frigorifique et calorifique sensible et la charge
d’humidification et de déshumidification pour maintenir un point de consigne spécifique
(température, humidité) sont ajoutés aux formules. Cela permet d’élargir la plage d’application des
méthodes de calcul génériques, sans ajouter de complexité. Les techniques de résolution pour le
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ISO 52017-1:2017(F)
calcul de ces charges ne sont pas fournies dans la présente norme, mais sont mentionnées dans
les normes d’application spécifique (par exemple, l’ISO 52016-1), car elles dépendent fortement de
l’application;
— les cas de validation ont été supprimés, car il n’est pas nécessaire de valider la mise en application
de la méthode de calcul générique elle-même. Les critères de conformité et les tolérances aux écarts
dépendent fortement du domaine d’application. De plus, les résultats de référence des principaux cas
[1]
de validation de l’ISO 13791 ont été remis en cause et n’ont pas pu être reproduits. La suite d’essai
[9]
«BESTEST», normalisée sous l’appellation ANSI/ASHRAE 140 , comprend un certain nombre de
cas d’essai qui sont appropriés pour la validation (facultative) des méthodes de calcul décrites dans
le présent document. Le sous-ensemble pertinent de cas BESTEST est similaire aux cas d’essai de
l’ISO 13791. Les cas BESTEST les plus pertinents ont été intégrés à l’ISO 52016-1 pour la vérification
des méthodes de calcul spécifiques de cette norme.
Des changements éditoriaux pertinents ont été apportés sur la base des règles techniques détaillées
pour toutes les normes PEB, y compris le transfert de toutes les annexes informatives (toujours
[3]
pertinentes) dans un Rapport technique d’accompagnement distinct (ISO/TR 52016-2 ).
Le Tableau 1 indique la position relative du présent document dans l’ensemble de normes PEB dans le
cadre de la structure modulaire décrite dans l’ISO 52000-1.
[6]
NOTE 2 L’ISO/TR 52000-2 fournit le même tableau avec, pour chaque module, le numéro des normes PEB
pertinentes et les rapports techniques associés qui sont publiés ou en cours d’élaboration.
Les modules représentent les normes PEB, bien qu’une seule norme PEB puisse couvrir plusieurs
modules et qu’un seul module puisse être couvert par plusieurs normes PEB, par exemple une méthode
simplifiée et une méthode détaillée respectivement. Voir également l’Article 2 et les Tableaux A.1 et B.1.
Tableau 1 — Position du présent document (dans ce cas, M2–2, M2–3, M3–3, M4–3, M6–3, M7–3)
dans la structure modulaire de l’ensemble de normes PEB
Bâtiment
Cadre Systèmes techniques du bâtiment
(en tant que tel)
Régula-
tion et
Eau
Sous- Des- Des- auto- PV,
Descrip- Chauf- Refroidis- Venti- Humidifi- Déshumi- chau Éclai-
mo- crip- crip- matisa- vent,
tions fage sement lation cation dification de sani rage
dule tions tions tion du etc.
taire
bâti-
ment
Sous1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
Géné- Généra- Généra-
1
ralités lités lités
Termes
et
défini-
tions, Besoins
sym- énergé-
ISO
a
2 boles, tiques Besoins
52017-1
unités du bâti-
et ment
indices
com-
muns
Condi-
tions
inté-
Appli- Charge et
rieures ISO ISO ISO ISO ISO
3 ca- puissance
(libres) 52017-1 52017-1 52017-1 52017-1 52017-1
tions maximales
sans
sys-
tèmes
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ISO 52017-1:2017(F)
Bâtiment
Cadre Systèmes techniques du bâtiment
(en tant que tel)
Régula-
tion et
Eau
Sous- Des- Des- auto- PV,
Descrip- Chauf- Refroidis- Venti- Humidifi- Déshumi- chau Éclai-
mo- crip- crip- matisa- vent,
tions fage sement lation cation dification de sani rage
dule tions tions tion du etc.
taire
bâti-
ment
Sous1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
Ma-
nières Ma-
d’ex- nières Manières
primer d’expri- d’exprimer
la mer la la perfor-
4
perfor- perfor- mance
mance mance énergé-
éner- énergé- tique
gé- tique
tique
Fonc-
tions
Trans-
du
fert
bâti-
ther- Émission
ment
5 mique et régula-
et
par tion
limites
trans-
du
mission
bâti-
ment
Occu-
pation
du Trans-
bâti- fert
ment ther-
et mique Distri-
6 condi- par bution et
tions infiltra- régulation
de tion et
fonc- ventila-
tion- tion
ne-
ment
Agré-
gation
de ser-
vices
éner-
Apports
gé- Stockage
de
7 tiques et régula-
chaleur
et tion
internes
vec-
teurs
éner-
gé-
tiques
Zo-
nage Génération
Apports
8 du et régula-
solaires
bâti- tion
ment
Perfor- Dyna- Réparti-
mance mique tion de la
éner- du bâti- charge et
9 gé- ment condi-
tique (masse tions de
calcu- ther- fonction-
lée mique) nement
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ISO 52017-1:2017(F)
TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
Bâtiment
Cadre Systèmes techniques du bâtiment
(en tant que tel)
Régula-
tion et
Eau
Sous- Des- Des- auto- PV,
Descrip- Chauf- Refroidis- Venti- Humidifi- Déshumi- chau Éclai-
mo- crip- crip- matisa- vent,
tions fage sement lation cation dification de sani rage
dule tions tions tion du etc.
taire
bâti-
ment
Sous1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
Perfor-
Perfor-
mance Perfor-
mance
éner- mance
éner-
10 gé- éner-
gétique
tique gétique
mesu-
mesu- mesurée
rée
rée
Ins-
Inspec-
11 pec- Inspection
tion
tion
Ma-
nières
d’ex-
primer
12 GTB
le
confort
inté-
rieur
Condi-
tions
de
l’envi-
13
ronne-
ment
exté-
rieur
Calculs
14 écono-
miques
a
Les modules grisés ne sont pas applicables.
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NORME INTERNATIONALE ISO 52017-1:2017(F)
Performance énergétique des bâtiments — Charges
thermiques latentes et sensibles et températures
intérieures —
Partie 1:
Méthodes de calcul génériques
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les hypothèses, conditions aux limites et équations générales pour le
calcul, en régime transitoire horaire ou subhoraire, des températures intérieures (de l’air et opérative)
et/ou des charges calorifique, frigorifique et d’humidification et de déshumidification pour maintenir
un point de consigne spécifique (température, humidité) au sein d’une zone de bâtiment unique. Le
présent document n’impose aucune technique numérique particulière.
Des méthodes de calcul spécifiques basées sur les méthodes de calcul génériques du présent document
sont données dans l’ISO 52016-1. Les simplifications, hypothèses et conditions aux limites spécifiques
de l’ISO 52016-1 sont adaptées aux domaines d’application respectifs, tels que les besoins énergétiques
pour le chauffage, le refroidissement et l’humidification et la déshumidification, la température
intérieure horaire, et les charges calorifique, frigorifique et d’humidification et de déshumidification
nominales.
NOTE Le Tableau 1 de l’Introduction indique la position relative du présent document dans la série de
normes PEB dans le contexte de la structure modulaire définie dans l’ISO 52000-1.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences 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 7345, Isolation thermique — Grandeurs physiques et définitions
ISO 13370, Performance thermique des bâtiments — Transfert de chaleur par le sol — Méthodes de calcul
ISO 52000-1:2017, Performance énergétique des bâtiments — Évaluation cadre PEB — Partie 1: Cadre
général et modes opératoires
ISO 52010-1, Performance énergétique des bâtiments — Conditions climatiques extérieures — Partie 1:
Conversion des données climatiques pour les calculs énergétiques
ISO 52016-1, Performance énergétiques des bâtiments — Besoins d’énergie pour le chauffage et le
refroidissement, les températures intérieures et les chaleurs sensible et latente — Partie 1: Méthodes de calcul
NOTE 1 Les références par défaut à des normes PEB différentes de l’ISO 52000-1 sont identifiées par le numéro
de code du module PEB et données à l’Annexe A (modèle normatif dans le Tableau A.1) et l’Annexe B (choix par
défaut indiqué à titre informatif dans le Tableau B.1).
EXEMPLE Numéro de code de module PEB: M5-5 ou M5-5.1 (si le module M5-5 est subdivisé) ou M5-5/1 (s’il
est fait référence à un article spécifique des documents traitant de M5-5).
NOTE 2 Dans le présent document il n’y a pas le choix de faire référence à d’autres normes PEB. La phrase et la
note ci-dessus sont gardées pour maintenir une uniformité entre toutes les norrmes PEB.
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ISO 52017-1:2017(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 7345 et l’ISO 52000-1 ainsi que
les suivants, s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/ .
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp.
NOTE Les termes de l’ISO 52000-1 indispensables à la compréhension de la norme sous-jacente sont
reproduits ici.
3.1
élément de bâtiment
mur, toiture, plafond, plancher, porte ou fenêtre séparant l’environnement intérieur de l’environnement
extérieur ou d’un espace adjacent
Note 1 à l’article: La définition de l’ISO 52000-1 est la suivante: « élément des systèmes techniques de bâtiment ou
élément de construction du bâtiment ».
3.2
zone thermique du bâtiment
zone thermique
environnement intérieur doté de conditions thermiques supposées suffisamment uniformes pour
permettre le calcul du bilan thermique conformément aux méthodes du présent document
3.3
charge nominale
valeur horaire moyenne maximale de la charge, ayant cours pendant une période climatique nominale
dans les conditions d’utilisation nominales
3.4
norme PEB
[4] [5]
norme satisfaisant aux exigences spécifiées dans l’ISO 52000-1, le CEN/TS 16628 et le CEN/TS 16629
Note 1 à l’article: Ces trois documents PEB de base ont été élaborés dans le cadre d’un mandat donné au CEN
par la Commission Européenne et l’Association Européenne de Libre Échange (voir Référence [7]) et viennent à
l’appui des exigences essentielles de la Directive UE 2010/31/UE sur la performance énergétique des bâtiments
(DPEB) (voir Référence [8]). Plusieurs normes PEB ainsi que des documents associés sont développés ou révisés
dans le cadre du même mandat.
[SOURCE: ISO 52000-1:2017, 3.5.14]
3.5
charge d’humidification ou de déshumidification
valeur horaire moyenne du débit massique de la vapeur d’eau à fournir à ou à extraire de l’environnement
intérieur pour maintenir une humidité minimale ou maximale spécifiée dans l’espace
3.6
air intérieur
air de l’environnement intérieur
3.7
température de l’air intérieur
température de l’air de l’environnement intérieur
3.8
environnement intérieur
espace clos séparé de l’environnement extérieur ou d’espaces adjacents par des éléments de bâtiment
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 52017-1:2017(F)
3.9
température intérieure de surface
température de la surface intérieure d’un élément de bâtiment
3.10
température radiante moyenne
température uniforme de surface d’un environnement intérieur dans laquelle un occupant échangerait
la même quantité de chaleur radiante que dans l’enceinte non uniforme réelle
3.11
température opérative
température uniforme d’un environnement intérieur dans laquelle un occupant échangerait la même
quantité de chaleur par rayonnement et convection que dans l’espace non uniforme réel
3.12
charge calorifique ou frigorifique (sensible)
valeur horaire moyenne du flux thermique de chaleur ou de refroidissement à fournir à ou à extraire de
l’environnement intérieur pour maintenir les conditions prévues de température dans l’espace
4 Symboles et indices
4.1 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles donnés dans l’ISO 52000-1, l’Article 4 et l’Annexe C
ainsi que les suivants s’app
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.