ISO 15927-5:2004
(Main)Hygrothermal performance of buildings — Calculation and presentation of climatic data — Part 5: Data for design heat load for space heating
Hygrothermal performance of buildings — Calculation and presentation of climatic data — Part 5: Data for design heat load for space heating
ISO 15927-5:2004 specifies the definition, method of calculation and method of presentation of the climatic data to be used in determining the design heat load for space heating in buildings. These include the winter external design air temperatures and the relevant wind speed and direction, where appropriate. Heat loss through the ground, which also contributes to the heat load for buildings, depends on longer-term temperature changes; methods for calculating ground heat loss are given in ISO 13370.
Performance hygrothermique des bâtiments — Calcul et présentation des données climatiques — Partie 5: Données pour la charge calorifique de conception pour le chauffage des locaux
L'ISO 15927-5:2004 spécifie la définition ainsi que les méthodes de calcul et de présentation des données climatiques nécessaires à la détermination de la charge thermique nominale pour le chauffage des locaux dans les bâtiments. Ces données comprennent la température extérieure hivernale de dimensionnement thermique et la vitesse et la direction appropriées du vent, selon le cas. La perte calorifique par le sol qui contribue également à la charge thermique des bâtiments dépend des changements de température à plus long terme. Les méthodes de calcul de la perte calorifique par le sol sont données dans l'ISO 13370.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15927-5
First edition
2004-11-15
Hygrothermal performance of
buildings — Calculation and presentation
of climatic data —
Part 5:
Data for design heat load for space
heating
Performance hygrothermique des bâtiments — Calcul et présentation
des données climatiques —
Partie 5: Données pour la charge calorifique de conception pour le
chauffage des locaux
Reference number
ISO 15927-5:2004(E)
©
ISO 2004
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ISO 15927-5:2004(E)
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Published in Switzerland
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ISO 15927-5:2004(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and units . 1
4 Methods of calculation . 2
5 Coincident wind speed. 4
6 Dominant wind direction . 4
7 Reference altitude. 4
8 Presentation of data. 5
9 Data representing a geographical area, region or zone. 6
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ISO 15927-5:2004(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15927 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in collaboration with
Technical Committee ISO/TC 163, Thermal performance and energy use in the built environment,
Subcommittee SC 2, Calculation methods, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
ISO 15927 consists of the following parts, under the general title Hygrothermal performance of buildings —
Calculation and presentation of climatic data:
Part 1: Monthly means of single meteorological elements
Part 5: Data for design heat load for space heating
The following parts are under preparation:
Part 4: Data for assessing the annual energy for cooling and heating systems
Part 6: Accumulated temperature differences (degree days)
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ISO 15927-5:2004(E)
Introduction
The choice of design heat load for space heating is a matter of balancing user needs against cost. On the one
hand, users expect a heating system to maintain the internal temperatures needed for health and comfort; on
the other hand, very high heating demand arises from time to time, when a meteorological extreme occurs. It
may be uneconomic to design heating systems for rare extremes, as this can lead to high capital (initial) cost
and to lower operational efficiency of the system.
The practical solution is to choose an infrequent, but not extreme, climatological value as the basis for the
design load. This means that from time to time heat demand will exceed the system capacity, with the result
that internal temperatures will be lower than desired, or that supplementary heating will be needed (e.g. from
local heaters). The methods of calculation in this part of ISO 15927 include a standard return period or
frequency, which is judged to give an acceptable balance between risk of inadequate performance and cost.
The definition of winter external design temperatures also needs to reflect the interaction between buildings
and their external environment. Buildings possess thermal inertia and do not respond instantly to changes in
weather conditions. The time delay (or lag) before internal conditions are significantly affected varies among
different types of construction and heating methods. To allow for this, winter external design temperatures,
calculated according to this part of ISO 15927, can be defined over a range of periods from as short as 1 h to
as long as 4 days.
The influence of wind is important, as infiltration can cause a large proportion of heat loss from buildings that
are not airtight; this is especially true in climates where infrequent, low temperatures are associated with high
wind speeds. This part of ISO 15927 specifies that average coincident wind speed and range of directions are
determined for the conditions of the winter external design temperature.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15927-5:2004(E)
Hygrothermal performance of buildings — Calculation and
presentation of climatic data —
Part 5:
Data for design heat load for space heating
1 Scope
This part of ISO 15927 specifies the definition, method of calculation and method of presentation of the
climatic data to be used in determining the design heat load for space heating in buildings. These include
— the winter external design air temperatures;
— the relevant wind speed and direction, where appropriate.
Heat loss through the ground, which also contributes to the heat load for buildings, depends on longer-term
1)
temperature changes; methods for calculating ground heat loss are given in ISO 13370 .
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 6243, Climatic data for building design — Proposed system of symbols
World Meteorological Organization: Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation,
th
6 Edition, WMO — No. 8, 1996
3 Terms, definitions, symbols and units
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this standard, the terms and definitions given in ISO 6243 and the following apply.
3.1.1
design heat load
maximum heat output required from the heating system of a building, in order to maintain required internal
temperatures without supplementary heating
3.1.2
winter external design temperature
low external air temperature with a defined return period, used to determine the design heat load of a building
1) ISO 13370, Thermal performance of buildings — Heat transfer via the ground — Calculation methods.
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ISO 15927-5:2004(E)
3.1.3
coincident wind speed
average wind speed during a period over which temperature is averaged
3.1.4
hourly temperature
average of continuously recorded air temperatures during 1 h, or in the absence of continuous measurements,
the average of the air temperatures observed at regular intervals
3.1.5
daily maximum temperature
maximum dry-bulb air temperature during a day (00:00 to 24:00), taken as either the highest hourly mean
temperature or the recorded extreme on a maximum thermometer
3.1.6
daily minimum temperatures
minimum dry-bulb air temperature during a day (00:00 to 24:00), taken as either the lowest hourly mean
temperature or the recorded extreme on a minimum thermometer
3.1.7
n-day mean temperature
average of dry-bulb air temperature on n consec
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15927-5
Première édition
2004-11-15
Performance hygrothermique des
bâtiments — Calcul et présentation des
données climatiques —
Partie 5:
Données pour la charge calorifique de
conception pour le chauffage des locaux
Hygrothermal performance of buildings — Calculation and presentation
of climatic data —
Part 5: Data for design heat load for space heating
Numéro de référence
ISO 15927-5:2004(F)
©
ISO 2004
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ISO 15927-5:2004(F)
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Publié en Suisse
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ISO 15927-5:2004(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes, définitions, symboles et unités. 1
4 Méthodes de calcul . 2
5 Vitesse du vent incident. 4
6 Direction dominante du vent. 4
7 Altitude de référence . 5
8 Présentation des données . 5
9 Données représentant une zone, une région ou un secteur géographique . 6
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ISO 15927-5:2004(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 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 15927-5 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité
technique ISO/TC 163, Performance thermique et utilisation de l'énergie en environnement bâti, sous-comité
SC 2, Méthodes de calcul, conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord
de Vienne).
L'ISO 15927 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Performance hygrothermique
des bâtiments — Calcul et présentation des données climatiques:
Partie 1: Moyennes mensuelles des éléments météorologiques simples
Partie 5: Données pour la charge calorifique de conception pour le chauffage des locaux
Les parties suivantes sont en préparation:
Partie 4: Données permettant d'évaluer la demande annuelle en énergie des systèmes de climatisation et
de chauffage
Partie 6: Différences accumulées de la température (en degrés par jour)
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ISO 15927-5:2004(F)
Introduction
Le choix de la charge thermique nominale pour le chauffage des bâtiments est une question d'équilibre entre
les besoins de l'utilisateur et le coût. D'une part les utilisateurs attendent d'un système de chauffage qu'il
maintienne des températures intérieures nécessaires à la santé et au confort; d'autre part une très forte
demande de chauffage peut également se faire jour occasionnellement lorsqu'un phénomène météorologique
extrême survient. Il ne serait pas économique de concevoir des systèmes de chauffage pour des extrêmes
rares, étant donné qu'ils entraînent des coûts d'investissement (initiaux) élevés pour une efficacité
opérationnelle du système plus faible.
La solution pratique est de choisir une valeur climatologique occasionnelle mais non extrême pour servir de
base de charge nominale. Ce qui veut dire que de temps en temps la demande de chaleur dépassera la
capacité du système et conduira à des températures intérieures inférieures à celles désirées ou un besoin de
chauffage complémentaire (par exemple par appareils de chauffage locaux). Les méthodes de calcul
indiquées dans la présente partie de l'ISO 15927 incluent une période ou une fréquence de retour standard
donnant un équilibre acceptable entre le risque de performance inadéquate et le coût.
La définition de la température extérieure hivernale pour le dimensionnement thermique doit également
refléter l'interaction entre les bâtiments et leur environnement extérieur. Les bâtiments possèdent une inertie
thermique et ne répondent pas instantanément aux changements climatiques. Le temps de retard (ou
décalage) avant que les conditions intérieures ne soient affectées de manière significative varie selon le type
de construction et le mode de chauffage. Pour tenir compte de cela, la température extérieure hivernale de
dimensionnement thermique, calculée selon la présente partie de l'ISO 15927, peut être définie sur une
amplitude de temps allant de 1 h pour la plus courte à quatre jours pour la plus longue.
L'influence du vent est importante puisque l'infiltration peut entraîner une forte perte calorifique dans des
bâtiments qui ne sont pas étanches à l'air. Cela est particulièrement vrai dans des climats où des
températures basses, rares, sont associées à des vitesses de vent élevées. La présente partie de l'ISO 15927
spécifie que la vitesse moyenne du vent incident et l'amplitude des directions sont déterminées dans les
conditions de température extérieure hivernale de dimensionnement thermique.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15927-5:2004(F)
Performance hygrothermique des bâtiments — Calcul et
présentation des données climatiques —
Partie 5:
Données pour la charge calorifique de conception pour le
chauffage des locaux
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 15927 spécifie la définition ainsi que les méthodes de calcul et de présentation
des données climatiques nécessaires à la détermination de la charge thermique nominale pour le chauffage
des locaux dans les bâtiments. Ces données comprennent:
la température extérieure hivernale de dimensionnement thermique;
la vitesse et la direction appropriées du vent, selon le cas.
La perte calorifique par le sol qui contribue également à la charge thermique des bâtiments dépend des
changements de température à plus long terme. Les méthodes de calcul de la perte calorifique par le sol sont
1)
données dans l'ISO 13370 .
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour 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 6243, Données climatiques pour la conception des bâtiments — Système de symboles proposé
Organisation météorologique mondiale: Guide des instruments et des méthodes d'observation météorologiques,
ème
6 édition, OMM, N° 8, 1996
3 Termes, définitions, symboles et unités
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 6243 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1.1
charge thermique nominale
puissance calorifique maximale requise du système de chauffage d'un bâtiment pour maintenir les
températures intérieures requises sans chauffage complémentaire
1) ISO 13370, Performance thermique des bâtiments — Transfert de chaleur par le sol — Méthodes de calcul.
© ISO 2004 – Tous droits réservés 1
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ISO 15927-5:2004(F)
3.1.2
température extérieure hivernale de dimensionnement thermique
température basse de l'air extérieur ayant une période de retour définie, utilisée pour déterminer la charge
thermique nominale d'un bâtiment
3.1.3
vitesse du vent incident
vitesse moyenne du vent pendant une période au cours de laquelle la température moyenne est calculée
3.1.4
température horaire
moyenne des températures de l'air enregistrées en continu pendant une heure, ou en l'absence de mesures
continues, la moyenne des températures de l'air observées à intervalles réguliers
3.1.5
température maximale journalière
température sèche maximale de l'air pendant une journée (de 00:00 à 24:00), ce peut être la température
horaire moyenne la plus élevée ou la température extrême lue sur un thermomètre à maximum
3.1.6
température minimale journalière
température sèche minimale de l'air pendant une journée (de 00:00 à 24:00), ce peut être la température
horaire moyenne la plus basse ou la température extrême lue sur un thermomètre à minimum
3.1.7
température moyenne sur n jours
moyenne de la température sèche de l'air sur n jours consécutifs, où n est égal à 1, 2, 3 ou 4
3.2 Symboles et unités
θ température maximale journalière, exprimée en degrés Celsius
dx
θ température minimale journalière, exprimée en degrés Celsius
dn
θ température moyenne horaire, exprimée en degrés Celsius
hm
θ température moyenne sur n jours, exprimée en degrés Celsius
ndm
*
θ température moyenne horaire de dimensionnement thermique, exprimée en degrés Celsius
h
*
θ température moyenne de dimensionnement thermique sur n jours, exprimée en degrés Celsius
nd
NOTE Les symboles alphabét
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.