ISO 12631:2017
(Main)Thermal performance of curtain walling — Calculation of thermal transmittance
Thermal performance of curtain walling — Calculation of thermal transmittance
ISO 12631:2017 specifies a method for calculating the thermal transmittance of curtain walls consisting of glazed and/or opaque panels fitted in, or connected to, frames. The calculation includes: - different types of glazing, e.g. glass or plastic; single or multiple glazing; with or without low emissivity coating; with cavities filled with air or other gases; - frames (of any material) with or without thermal breaks; - different types of opaque panels clad with metal, glass, ceramics or any other material. Thermal bridge effects at the rebate or connection between the glazed area, the frame area and the panel area are included in the calculation. The calculation does not include: - effects of solar radiation; - heat transfer caused by air leakage; - calculation of condensation; - effect of shutters; - additional heat transfer at the corners and edges of the curtain walling; - connections to the main building structure nor through fixing lugs; - curtain wall systems with integrated heating. NOTE Table 1 in the Introduction shows the relative position of ISO 12631:2017 within the set of EPB standards in the context of the modular structure as set out in ISO 52000-1.
Performance thermique des façades-rideaux — Calcul du coefficient de transmission thermique
L'ISO 12631:2017 spécifie une méthode de calcul du coefficient de transmission thermique des façades-rideaux constituées de panneaux vitrés et/ou opaques montés dans, ou assemblés à, des encadrements. Le calcul inclut: - les différents types de vitrage, par exemple verre ou plastique; simples ou multiples; avec ou sans revêtements basse émissivité; avec espaces intercalaires remplis d'air ou d'autres gaz; - les encadrements (quel que soit le matériau) avec ou sans coupures thermiques; - les différents types de panneaux opaques revêtus de métal, de verre, de céramique ou d'un autre matériau. Les effets des ponts thermiques au niveau de la feuillure ou de l'assemblage entre la surface vitrée, la surface de l'encadrement et la surface du panneau sont pris en compte dans le calcul. Le calcul n'inclut pas: - les effets du rayonnement solaire; - le transfert thermique provoqué par des infiltrations d'air; - le calcul de la condensation; - l'effet des fermetures; - le transfert thermique supplémentaire au niveau des coins et des bords de la façade-rideau; - les assemblages à la structure principale du bâtiment, ni les pattes de fixation; - les systèmes de façades-rideaux à chauffage intégré. NOTE Le Tableau 1 de l'Introduction indique la position relative de l'ISO 12631:2017 dans la série de normes PEB dans le contexte de la structure modulaire définie dans l'ISO 52000‑1.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12631
Second edition
2017-06
Thermal performance of curtain
walling — Calculation of thermal
transmittance
Performance thermique des façades-rideaux — Calcul du coefficient
de transmission thermique
Reference number
©
ISO 2017
© ISO 2017, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2017 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and subscripts . 3
4.1 Symbols . 3
4.2 Subscripts . 3
4.3 Superscripts . . 3
5 Description of the methods . 3
5.1 Output of the method . 3
5.2 General description . 4
5.3 Geometrical characteristics . 4
5.3.1 Main principles . 4
5.3.2 Internal depth . 6
5.3.3 Boundaries of curtain wall structures . 7
5.3.4 Cut-off planes and partitioning of thermal zones.10
6 Methodologies for the calculation of curtain wall transmittance .10
7 Single assessment method .12
7.1 Output data .12
7.2 Calculation time intervals .12
7.3 Input data .12
7.3.1 Geometrical characteristics .12
7.3.2 Thermal characteristics .16
7.4 Calculation procedure .18
7.4.1 Applicable time interval .18
7.4.2 Calculation of thermal transmittance .18
8 Component assessment method .19
8.1 Output data .19
8.2 Calculation time intervals .19
8.3 Input data .19
8.3.1 Geometrical characteristics .19
8.3.2 Thermal characteristics .23
8.4 Calculation procedure .26
8.4.1 Applicable time interval .26
8.4.2 Calculation of thermal transmittance .26
9 Report .27
9.1 Contents of report .27
9.2 Drawings .28
9.2.1 Section drawings .28
9.2.2 Overview drawing of the whole curtain wall element .28
9.3 Values used in the calculation .28
9.4 Presentation of results .28
Annex A (normative) Input and method selection data sheet — Template .29
Annex B (informative) Input and method selection data sheet — default choices .31
Annex C (normative) Regional references in line with ISO Global Relevance Policy .33
Annex D (normative) Linear thermal transmittance of junctions .34
Annex E (normative) A method for calculating the thermal effect of screws using a 2D
numerical method and the procedures specified in ISO 10077-2 .41
Annex F (normative) Ventilated and unventilated air spaces .44
Bibliography .47
iv © ISO 2017 – 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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www .iso .org/ directives
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received. www .iso .org/ patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the 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: http:// www .iso .org/ iso/ foreword .html
ISO 12631 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee
CEN/TC 89, Thermal performance of buildings and building components, in collaboration with ISO
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).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 12631:2012) which has been technically
revised. The necessary editorial revisions were made to comply with the requirements for the EPB set
of standards.
In addition, the following clauses and subclauses of the previous version have been technically revised:
— Annex G and Annex H were deleted and moved to the technical report;
— Tabulated values in Annex D were checked and revised where necessary.
Introduction
This document is part of a series of standards aiming at international harmonization of the methodology
for the assessment of the energy performance of buildings, called “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 of this document are manufacturers of curtain wallings.
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 this 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 of this document. 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 52022-2).
The design and construction of curtain wall systems is complex. This document specifies a procedure
for calculating the thermal transmittance of curtain wall structures.
Curtain walls often contain different kinds of materials, joined in different ways, and can exhibit
numerous variations of geometrical shape. With such a complex structure, the likelihood of producing
thermal bridges across the curtain wall envelope is quite high.
The results of calculations, carried out following the procedures specified in this document, can be
used for comparison of the thermal transmittance of different types of curtain wall or as part of the
vi © ISO 2017 – All rights reserved
input data for calculating the heat used in a building. This document is not suitable for determining
whether or not condensation will occur on the structure surfaces nor within the structure itself. Two
methods are given in this document:
— single assessment method (see Clause 7);
— component assessment method (see Clause 8).
Guidance on the use of these two methods is given in Clause 6. Calculation examples for these two
methods are given in ISO/TR 52022-2.
Testing according to ISO 12567-1:2010 is an alternative to this calculation method.
The thermal effects of connections to the main building structure as well as fixing lugs can be calculated
according to ISO 10211.
The thermal transmittance of the frame, U , is defined according to ISO 10077-2 or EN 12412-2 together
f
with Annex D. The thermal transmittance of glazing units, U , is defined according to ISO 10291,
g
1)
ISO 10292, ISO 10293 (or see Subjects 1, 2 and 3 in Table C.1 ) which do not include the edge effects. The
thermal interaction of the frame and the filling element is included in the linear thermal transmittance
Ψ which is derived using the procedures specified in ISO 10077-2.
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.
NOTE 2 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 3 The modules represent EPB standards, although one EPB standard could cover more than one module
and one module could be covered by more than one EPB standard, for instance, a simplified and a detailed method
respectively.
1) See Table C.1 for alternative references in line with ISO Global Relevance Policy.
Table 1 — Position of this document (in casu M2–5), within the modular structure of the set of
EPB standards
Building
Overarching Technical Building Systems
(as such)
Hu- De- Do- Build-
De- Ven- mid- hu- mes- ing
Descrip- Heat- Cool- Light- PV,
Submodule Descriptions scrip- tila- ifi mid- tic automa-
tions ing ing ing wind
tions tion cati- ifica- Hot tion and
on tion water control
sub1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
1 General General General
Common terms
Building
and definitions;
a
2 energy Needs
symbols, units
needs
and subscripts
(Free) Maxi-
indoor mum
3 Applications conditions load
without and
systems power
Ways to Ways to
Ways to express express express
4 energy perfor- energy energy
mance perfor- perfor-
mance mance
Building Heat Emis-
categories and transfer sion
5 ISO 12631
building bound- by trans- and
aries mission control
Heat
Building transfer Distri-
occupancy by infil- bution
and operating tration and
conditions and venti- control
lation
Aggregation of
Storage
energy services Internal
7 and
and energy heat gains
control
carriers
a
The shaded modules are not applicable.
viii © ISO 2017 – All rights reserved
Table 1 (continued)
Building
Overarching Technical Building Systems
(as such)
Hu- De- Do- Build-
De- Ven- mid- hu- mes- ing
Descrip- Heat- Cool- Light- PV,
Submodule Descriptions scrip- tila- ifi mid- tic automa-
tions ing ing ing wind
tions tion cati- ifica- Hot tion and
on tion water control
sub1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
Genera-
Solar heat
8 Building zoning tion and
gains
control
Load
dis-
Building patch-
Calculated
dynamics ing and
9 energy perfor-
(thermal oper-
mance
mass) ating
condi-
tions
Meas-
Measured
ured
Measured ener- energy
10 energy
gy performance perfor-
perfor-
mance
mance
Inspec-
11 Inspection Inspection
tion
Ways to express
12 BMS
indoor comfort
External
13 environment
conditions
Economic cal-
culation
a
The shaded modules are not applicable.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 12631:2017(E)
Thermal performance of curtain walling — Calculation of
thermal transmittance
1 Scope
This document specifies a method for calculating the thermal transmittance of curtain walls consisting
of glazed and/or opaque panels fitted in, or connected to, frames.
The calculation includes:
— different types of glazing, e.g. glass or plastic; single or multiple glazing; with or without low
emissivity coating; with cavities filled with air or other gases;
— frames (of any material) with or without thermal breaks;
— different types of opaque panels clad with metal, glass, ceramics or any other material.
Thermal bridge effects at the rebate or connection between the glazed area, the frame area and the
panel area are included in the calculation.
The calculation does not include:
— effects of solar radiation;
— heat transfer caused by air leakage;
— calculation of condensation;
— effect of shutters;
— additional heat transfer at the corners and edges of the curtain walling;
— connections to the main building structure nor through fixing lugs;
— curtain wall systems with integrated heating.
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 6946, Building components and building elements — Thermal resistance and thermal transmittance —
Calculation method
ISO 7345, Thermal insulation — Physical quantities and definitions
ISO 9488, Solar energy — Vocabulary
ISO 10077-1, Thermal performance of windows, doors and shutters — Calculation of thermal transmittance
— Part 1: General
ISO 10077-2, Thermal performance of windows, doors and shutters — Calculation of thermal transmittance
— Part 2: Numerical method for frames
ISO 10211, Thermal bridges in building construction — Heat flows and surface temperatures — Detailed
calculations
ISO 10291, Glass in building — Determination of steady-state U values (thermal transmittance) of multiple
glazing — Guarded hot plate method
ISO 10292, Glass in building — Calculation of steady-state U values (thermal transmittance) of multiple
glazing
ISO 10293, Glass in building — Determination of steady-state U values (thermal transmittance) of multiple
glazing — Heat flow meter method
ISO 10456, Building materials and products — Hygrothermal properties — Tabulated design values and
procedures for determining declared and design thermal values
ISO 12567-1, Thermal performance of windows and doors — Determination of thermal transmittance by
the hot-box method — Part 1: Complete windows and doors
ISO 52000-1:2017, Energy performance of buildings — Overarching EPB assessment —– Part 1: General
framework and procedures
EN 673, Glass in building — Determination of thermal transmittance (U value) — Calculation method
EN 674, Glass in building — Determination of thermal transmittance (U value) — Guarded hot plate method
EN 675, Glass in building — Determination of thermal transmittance (U value) — Heat flow meter method
EN 12412-2, Thermal performance of windows, doors and shutters — Determination of thermal
transmittance by hot-box method — Part 2: Frames
NOTE 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).
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 6946, ISO 7345, ISO 9488,
ISO 52000-1 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
NOTE Clause 4 includes descriptions of a number of geometrical characteristics of glazing units, frame
sections and panels.
3.1
EPB standard
[3]
standard that complies with the requirements given in ISO 52000-1, CEN/TS 16628 and
[4]
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 (Mandate M/480), and support essential requirements of
EU Directive 2010/31/EU on the energy performance of buildings (EPBD). Several EPB standards and related
documents are developed or revised under the same mandate.
[SOURCE: ISO 52000-1:2017, definition 3.5.14]
2 © ISO 2017 – All rights reserved
4 Symbols and subscripts
4.1 Symbols
For the purposes of this document, the symbols given in ISO 52000-1 and the following apply.
Symbol Quantity Unit
A area m
* 2
A Area as specified in figure 8 m
T thermodynamic temperature K
U thermal transmittance W/(m ·K)
l length m
d depth m
Φ heat flow rate W
Ψ linear thermal transmittance W/(m·K)
Δ difference
Σ summation
ε emissivity
4.2 Subscripts
For the purposes of this document, the subscripts given in ISO 52000-1 and the following apply.
cw curtain walling m,f mullion/frame
d developed m,g mullion/glazing
e external n normal
eq equivalent p panel (opaque)
f frame s screw
f,g frame/glazing t transom
FE filling element t,f transom/frame
g glazing t,g transom/glazing
i internal tot total
thermal joint at a connection be-
j joint TJ tween two filling elements
m mullion W window
4.3 Superscripts
Definition of areas for length-related treatment of thermal joints (see 7.3.1.2).
5 Description of the methods
5.1 Output of the method
The output of this document is the thermal transmittance of a curtain wall consisting of glazed and/or
opaque panels fitted in a frame.
5.2 General description
In general, the thermal transmittance or U-value of the curtain walling is calculated as a function of
the thermal transmittance of the components and their geometrical characteristics, plus the thermal
interactions between the components.
— The calculation procedures depend on the composition of the product or assembly;
— Components may include (where appropriate): glazings, opaque panels, frames, mullions, transoms;
— Thermal interactions are lateral heat flow (linear thermal bridge effect) between adjacent
components and surface and cavity thermal resistances (thermal radiation and convection);
— The geometrical characteristics concern the sizes and positions of the components.
Throughout this document, where indicated in the text, Table C.1 shall be used to identify alternative
regional references in line with ISO Global Relevance Policy.
5.3 Geometrical characteristics
5.3.1 Main principles
The main principles of curtain walling are shown in Figures 1 and 2.
4 © ISO 2017 – All rights reserved
Key
1 structure fixing bracket
Figure 1 — Principle of curtain walling construction: unitised construction
Key
1 structure fixing bracket
Figure 2 — Principle of curtain walling construction: stick construction
5.3.2 Internal depth
The internal depth is defined as shown in Figure 3.
6 © ISO 2017 – All rights reserved
Key
1 internal
2 external
d internal depth of mullion or transom
i
Figure 3 — Internal and external developed area, internal depth
5.3.3 Boundaries of curtain wall structures
5.3.3.1 General
To evaluate the thermal transmittance of façades, representative reference areas should be defined.
The following subclauses define the various areas.
5.3.3.2 Boundaries of a representative reference element
The boundaries of the representative reference element shall be chosen according to the principles
shown in Figure 4.
Key
1 boundaries of the representative element
Figure 4 — Boundaries of a representative reference element of a façade
8 © ISO 2017 – All rights reserved
5.3.3.3 Curtain wall areas
The representative reference element is divided into areas of different thermal properties (sash, frame,
mullion, transom, glazing units and panel sections) as shown in Figure 5.
Key
1 mullion
2 transom
3 sash and frame
4 glazing
5 panel
Figure 5 — Areas with different thermal properties
5.3.4 Cut-off planes and partitioning of thermal zones
5.3.4.1 Rules for thermal modelling
In most cases, the façade can be partitioned into several sections by using cut-off planes so that the
thermal transmittance of the overall façade can be calculated as the area-weighted average of the
thermal transmittance of each section. The necessary input data (thermal properties of each section)
can be evaluated by measurement, two-dimensional finite element or finite difference software
calculation or by tables or diagrams. In general there are two possibilities:
— the single assessment method (see Clause 7);
— the component assessment method (see Clause 8).
The partitioning of the façade shall be performed in such a way as to avoid any significant differences in
calculation results of the façade treated as a whole and the heat flow rate through the partitioned façade.
Appropriate partitioning into several geometrical parts is achieved by choosing suitable cut-off planes.
5.3.4.2 Rules for thermal modelling
The geometrical model includes central elements (glazing units, spandrel panels etc.) and thermal joints
(mullion, transom, silicone joint etc.), which connect the different central elements. The geometrical
model is delimited by cut-off planes.
Curtain walling often contains highly conductive elements (glass and metals) which implies that
significant lateral heat flow is possible. Cut-off planes shall represent adiabatic boundaries, which can
be either
— a symmetry plane, or
— a plane where the heat flow through that plane is perpendicular to the plane of the curtain wall, i.e.
no edge effect is present (e.g. at least 190 mm away from the edge of a double glazing unit).
Cut-off planes may be positioned only where there is a clear adiabatic situation (i.e. the heat flow is
perpendicular to the plane). Figure 6 shows adiabatic lines (in the middle of the glass or panel far
enough from the frame) where the heat flow will be perpendicular to the glass panes.
Cut-off planes do not necessarily fall at the same place as the geometrical boundaries of a unitised
element (i.e. through the frame). The middle of a frame might not be an adiabatic boundary. This might
be due to asymmetric geometrical shape of the frame, asymmetric material properties (e.g. different
conductivity of sub-components at each side of the frame), or asymmetric connection of panels in a
symmetric frame (e.g. a frame that connects a spandrel panel and a glazing unit, or two glazing units
with different thermal properties).
6 Methodologies for the calculation of curtain wall transmittance
Two methods of calculating the thermal transmittance of curtain wall systems are specified (see
Table 2):
— the single assessment method, and
— the component assessment method.
The single assessment method (see Clause 7) is based on detailed computer calculations of the heat
transfer through a complete construction including mullions, transoms, and filling elements (e.g.
glazing unit, opaque panel). The heat flow rate (between two adiabatic boundaries) is calculated by
modelling each thermal joint between two filling elements (opaque panel and/or glazing unit) using
two-dimensional or three-dimensional finite element analysis software. By area weighting the U-values
of thermal joints and filling elements, the overall façade U-value can be calculated. This method can
10 © ISO 2017 – All rights reserved
be used for any curtain walling system (i.e. unitised systems, stick systems, patent glazing, structural
sealant glazing, rain screens, structural glazing).
The component assessment method (see Clause 8) divides the representative element into areas
of different thermal properties, e.g. glazing units, opaque panels and frames. By area weighting the
U-values of these elements with additional correction terms describing the thermal interaction between
these elements (Ψ-values), the overall façade U-value can be calculated. This method can be used for
curtain walling systems such as unitised systems, stick systems and patent glazing. Structural silicone
glazing, rain screens and structural glazing are excluded from the component assessment method.
For the purposes of this document, the term “filling element” is any façade component that has a one-
dimensional heat flow in the absence of edge effects (the flat surface being perpendicular to the heat
flow direction). Examples are glazing units and spandrel panels.
Key
adiabatic boundary
Figure 6 — Thermal section representing the full curtain wall
Table 2 — Summary of the two different methodologies for determining U of curtain walling
cw
Single assessment method Component assessment method
Frames (joints) Frames
Definition and evaluation of areas according to 5.3 Definition and evaluation of areas according to 5.3
Evaluation of U or Ψ according to 7.3.2.2 Evaluation of U , U und U values according to
TJ TJ f m t
ISO 10077-2 (see 6.3.4) or EN 12412–2
Evaluation of Ψ / Ψ according to Table D.6
m,f t,f
of this document or ISO 10077-2
Glazing Glazing
Table 2 (continued)
Single assessment method Component assessment method
Definition and evaluation of areas according to this Definition and evaluation of areas according to this
document document
Evaluation of U according to ISO 10077-1 or ISO 10291 Evaluation of U according to ISO 10077-1 or ISO 10291
g g
for measured value (GHP), ISO 10292 for calculation for measured value (GHP), ISO 10292 for measured
value, ISO 10293 for measured value (HFM), (or see value (HFM), (or see Subjects 1, 2 and 3 in Table C.1)
Subjects 1, 2 and 3 in Table C.1)
Evaluation of Ψ Ψ and Ψ according to Table D.1,
t,g m,g f,g
D.2, D.3 or D.4 of this document or ISO 10077-2
Panels Panels
Definition and evaluation of areas according to 5.3 Definition and evaluation of areas according to 4.2
Evaluation of U according to ISO 6946 Evaluation of U according to ISO 6946
p p
Evaluation of Ψ -values according to Table D.5 or
p
ISO 10077-2
Complete elements Complete elements
Calculation of complete elements according to For- Calculation of complete elements according to For-
mula (5) or (6) mula (12)
Complete curtain walling Complete curtain walling
Calculation of a façade built of different elements Calculation of a façade built of different elements
according to Formula (7) according to Formula (14)
7 Single assessment method
7.1 Output data
The output of the single assessment method according to this document is the transmission heat
transfer coefficient of a curtain walling shown in Table 3.
Table 3 — Output data
Description Symbol Unit Destination module Validity interval Varying
Thermal transmittance U W/(m ·K) M2–2, M2–3, M2–4 0 to ∞ No
CW
7.2 Calculation time intervals
The input, the method and the output data are for steady-state conditions and assumed to be
independent of actual conditions, such as indoor and outdoor temperature or effect of wind or solar
radiation.
7.3 Input data
7.3.1 Geometrical characteristics
Table 4 identifies the geometrical characteristics of the individual components necessary for the
calculation of the thermal transmittance of the curtain walling using the area related thermal
transmittance U .
TJ
12 © ISO 2017 – All rights reserved
Table 4 — Identifiers for geometric characteristics
using the area related thermal transmittance, U
TJ
Name Symbol Unit Range Origin Varying
Geometrical data
Curtain wall
Glazed area A m 0 to ∞ No
g
construction
Curtain wall
Thermal joint area A m 0 to ∞ No
TJ
construction
Curtain wall
Opaque panel area A m 0 to ∞ No
p
construction
Curtain wall No
Total perimeter of the glazing l m 0 to ∞
g
construction
Curtain wall No
Total perimeter of the panel l m 0 to ∞
p
construction
Table 5 identifies the geometrical characteristics of the individual components necessary for the
calculation of the thermal transmittance of the curtain walling using the length related linear thermal
transmittance Ψ .
TJ
Table 5 — Identifiers for geometric characteristics
using the length related linear thermal transmittance, Ψ
TJ
Name Symbol Unit Range Origin Varying
Geometrical data
Curtain wall
Glazed area A* m 0 to ∞ No
g
construction
Curtain wall
Opaque panel area A* m 0 to ∞ No
p
construction
Curtain wall No
Length of the thermal joint l m 0 to ∞
g
construction
7.3.1.1 Definition of the areas using the area related thermal transmittance, U
TJ
The glazed area, A , or the opaque panel area, A , of a component is the smaller of the visible areas that
g p
can be seen from both sides. Any overlapping of the glazed area by the gaskets is ignored.
Figure 7 — Definition of the areas when using U (e.g. glazing, mullion, panel)
TJ
7.3.1.2 Definition of the areas using the length related linear thermal transmittance, Ψ
TJ
Figure 8 — Definition of the areas when using Ψ (e.g. glazing, mullion, panel)
TJ
7.3.1.3 Definitions of areas for other combinations
Figures 9 to 12 give further examples of how the curtain wall can be decomposed into parts for analysis
by the single assessment method. The area of the joint A is the largest of the projected areas between
TJ
the two filling elements. The length l is the length of the thermal joint connecting the filling elements.
TJ
Key
A mullion
m
A curtain walling
cw
A panel area
p
A window area
w
A frame area
f
A glazing area
g
Figure 9 — Example 1: Framed curtain wall
14 © ISO 2017 – All rights reserved
Key
A area of thermal joint
TJ
A glazing area
g
Figure 10 — Example 2: Structural silicone glazing
Key
TJ thermal joint
Figure 11 — Example 3: Structural glazing
Figure 12 — Example 4: Rain screen
7.3.2 Thermal characteristics
The thermal property data required to evaluate the thermal transmittance of curtain walling, using
the single assessment method, shall be obtained from Tables 5 or 6.
Table 6 — Identifiers for thermal characteristics
using the area related thermal transmittance U
TJ
Name Symbol Unit Range Origin Varying
EN 12412–2,
Thermal transmittance of the ther-
U W/(m ·K) 0 to ∞ ISO 10077-2 No
TJ
mal joint
(and Annex E)
ISO 10291 for meas-
ured value (GHP),
ISO 10292 for calcula-
Thermal transmittance of glazing U W/(m ·K) 0 to ∞ tion value, ISO 10293 No
g
for measured value
(HFM), (or see Subjects
1, 2 and 3 in Table C.1)
Thermal transmittance of opaque panel U W/(m ·K) 0 to ∞ ISO 6946 No
p
7.3.2.1 Thermal transmittance of glazing units and panels (filling elements)
The thermal transmittance of opaque panels U shall be evaluated according to ISO 6946. The thermal
p
transmittance of glazing units U shall be evaluated according to ISO 10291 for measured value (GHP),
g
ISO 10292 for calculation value, ISO 10293 for measured value (HFM), (or see Subjects 1, 2 and 3 in
Table C.1). In some cases, there is a different filling element at each side of the thermal joint (mullion,
transom), so that two thermal transmittances shall be determined.
7.3.2.2 Determination of the heat flow through filling element/mullion or transom/filling
element connection
7.3.2.2.1 General
The total heat flow rate Φ of the complete connection shall be calculated using computer software
tot
that conforms to ISO 10211 and ISO 10077-2 or measured according to ISO 12567-1 with the filling
elements positioned between the adiabatic lines. The modelling of screws (if present) in the two
dimensional calculation shall be performed according to Annex E.
Since the heat flow rate is determined between the two adiabatic boundaries, it represents the heat
flow through the filling elements, the thermal joint (e.g. mullion/transom) and also the lateral heat flow
(edge effects) of the interaction between the two filling elements.
Therefore, Φ represents the total heat flow rate that results from making a thermal joint between
tot
two filling elements and includes:
— heat flow rate straight through filling element 1 and filling element 2 (one-dimensional heat flow
perpendicular to the surface of the filling element);
— heat flow rate through the thermal joint that is used to connect the two filling elements together
(e.g. a frame in a framed curtain wall, a silicone joint in case of structural glazing);
— lateral and edge heat-flows due to the thermal interaction between the filling elements and the
thermal joint and due to the edge constructions of the two individual filling elements (e.g. glass
spacer).
16 © ISO 2017 – All rights reserved
As in most cases these different heat flows are difficult to separate, and to assign to a specific sub-
component of the thermal joint, it is appropriate to split the overall heat flow through a thermal joint
into only three parts (see Figure 8):
a) the heat flow rate Φ through filling element 1 without the presence of the thermal joint (i.e. the
FE1
heat flow derived from the centre U-value of filling element 1);
b) the heat flow rate Φ through filling element 2 without the presence of the thermal joint (i.e. the
FE2
heat flow derived from the centre U-value of filling element 2);
c) the heat flow rate Φ which is the additional heat flow rate due to making a thermal joint (which
TJ
includes direct and lateral heat flows of all joint edges and the thermal joint itself excluding the one
dimensional heat flow through the filling elements).
There are two ways of allowing for the additional heat flow rate Φ , which are equivalent and either
TJ
approach will yield the same result for the thermal transmittance of the curtain wall. The
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12631
Deuxième édition
2017-06
Performance thermique des façades-
rideaux — Calcul du coefficient de
transmission thermique
Thermal performance of curtain walling — Calculation of thermal
transmittance
Numéro de référence
©
ISO 2017
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2017, Publié en Suisse
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
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 . 3
4.3 Exposants. 3
5 Description des méthodes . 4
5.1 Résultats attendus . 4
5.2 Description générale . 5
5.3 Caractéristiques géométriques . 5
5.3.1 Principes fondamentaux . 5
5.3.2 Épaisseur intérieure . 7
5.3.3 Limites des structures de façades-rideaux . 8
5.3.4 Plans de coupure et découpage des zones thermiques .11
6 Méthodologies de calcul du coefficient de transmission thermique d’une façade-rideau.11
7 Méthode d’évaluation unique .13
7.1 Données de sortie .13
7.2 Intervalles de temps pour le calcul .13
7.3 Données d’entrée .14
7.3.1 Caractéristiques géométriques .14
7.3.2 Caractéristiques thermiques .17
7.4 Méthode de calcul .20
7.4.1 Intervalle de temps applicable .20
7.4.2 Calcul du coefficient de transmission thermique .20
8 Méthode d’évaluation des composants .21
8.1 Donnée de sortie.21
8.2 Intervalles de temps pour le calcul .21
8.3 Données d’entrée .21
8.3.1 Caractéristiques géométriques .21
8.3.2 Caractéristiques thermiques .25
8.4 Méthode de calcul .28
8.4.1 Intervalle de calcul applicable .28
8.4.2 Calcul du coefficient de transmission thermique .29
9 Rapport.30
9.1 Contenu du rapport .30
9.2 Dessins .31
9.2.1 Dessins en coupe.31
9.2.2 Dessin d’ensemble de l’élément de façade-rideau complet .31
9.3 Valeurs utilisées dans le calcul .31
9.4 Présentation des résultats .31
Annexe A (normative) Données d’entrée et fiche technique pour la sélection de la
méthode — Modèle .32
Annexe B (informative) Données d’entrée et fiche technique pour la sélection de la
méthode — Choix par défaut .34
Annexe C (normative) Références régionales en ligne avec la politique de pertinence
globale de l’ISO .36
Annexe D (normative) Coefficient de transmission thermique linéique des jonctions .37
Annexe E (normative) Méthode de calcul de l’effet thermique des vis en utilisant une
méthode numérique bidimensionnelle et les procédures spécifiées dans l’ISO 10077-2 .45
Annexe F (normative) Lames d’air ventilées et non ventilées .48
Bibliographie .51
iv © ISO 2017 – 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 (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
L’ISO 12631 a été élaborée par le Comité technique CEN/TC 89, Performance thermique des bâtiments
et des composants du bâtiment, du 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, de l’Organisation internationale de normalisation (ISO),
conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 12631:2012) qui a fait l’objet d’une
révision technique. Les révisions éditoriales nécessaires ont été effectuées afin de se conformer aux
exigences de l’ensemble de normes PEB.
De plus, les articles et paragraphes suivants de la version précédente ont fait l’objet d’une révision
technique:
— l’Annexe G et l’Annexe H ont été supprimées et transférées dans le Rapport technique;
— les valeurs indiquées dans les tableaux de l’Annexe D ont été vérifiées et révisées si nécessaire.
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 ci-après
dénommée «ensemble de normes PEB».
Toutes les normes PEB suivent des règles spécifiques afin d’assurer leur cohérence, leur clarté et leur
transparence.
Toutes les normes PEB permettent une certaine flexibilité en ce qui concerne les méthodes, les données
d’entrée requises et les références aux autres normes PEB, grâce à la spécification d’un modèle normatif
dans l’Annexe A, et à la fourniture, à titre d’information, de choix par défaut dans l’Annexe B.
Pour permettre une utilisation appropriée du présent document, un modèle normatif est donné
dans l’Annexe A pour spécifier ces choix. Des choix par défaut sont donnés à titre d’information dans
l’Annexe B.
Les principaux groupes cibles du présent document sont les fabricants de façades-rideaux.
Utilisation par ou pour les autorités de réglementation: dans le cas où le document est utilisé dans le
contexte d’exigences légales nationales ou régionales, des choix obligatoires peuvent être spécifiés au
niveau national ou régional pour de telles applications spécifiques. Ces choix (qu’il s’agisse des choix par
défaut donnés à titre informatif dans l’Annexe B ou de choix adaptés aux besoins nationaux/régionaux,
mais respectant dans tous les cas le modèle de la présente Annexe A) peuvent être disponibles sous
forme d’une annexe nationale ou d’un document (par exemple, juridique) distinct (fiche technique
nationale).
NOTE 1 Par conséquent dans ce cas:
— les autorités de réglementation spécifieront les choix;
— l’utilisateur individuel appliquera le document afin d’évaluer la performance énergétique d’un bâtiment et
utilisera par conséquent les choix retenus 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 du présent document. 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,
une annexe nationale peut se référer aux textes juridiques lorsque des choix nationaux ont été faits par
les autorités publiques. Différentes annexes nationales ou fiches techniques nationales sont possibles,
pour différentes applications.
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 de données contenant les choix et les
valeurs nationales ou régionales, selon le 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, par défaut, l’organisme national de normalisation examinera 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 des valeurs et des 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.
Des informations supplémentaires sont fournies dans le Rapport technique (ISO/TR 52022-2) qui
accompagne le présent document.
vi © ISO 2017 – Tous droits réservés
La conception et la construction des systèmes de façades-rideaux est complexe. Le présent document
spécifie une méthode de calcul du coefficient de transmission thermique des structures de façades-
rideaux.
Les façades-rideaux contiennent souvent différents types de matériaux, assemblés de différentes
manières, et peuvent présenter de nombreuses variantes de forme géométrique. Avec une structure
aussi complexe, la probabilité de produire des ponts thermiques dans l’enveloppe d’une façade-rideau
est relativement élevée.
Les résultats des calculs, effectués conformément aux méthodes spécifiées dans le présent document,
peuvent être utilisés pour comparer le coefficient de transmission thermique de différents types de
façade-rideau ou faire partie des données d’entrée permettant de calculer la chaleur utilisée dans un
bâtiment. Le présent document ne permet pas de déterminer si une condensation se produira sur les
surfaces de la structure ou à l’intérieur de la structure elle-même. Deux méthodes sont décrites dans le
présent document:
— la méthode d’évaluation unique (voir l’Article 7);
— la méthode d’évaluation des composants (voir l’Article 8).
Des lignes directrices relatives à l’utilisation de ces deux méthodes sont données à l’Article 6. Des
exemples de calcul pour ces deux méthodes sont donnés dans l’ISO/TR 52022-2.
Des essais conformément à l’ISO 12567-1:2010 sont une alternative à cette méthode de calcul.
Les effets thermiques des assemblages à la structure principale du bâtiment ainsi que des pattes de
fixation peuvent être calculés conformément à l’ISO 10211.
Le coefficient de transmission thermique de l’encadrement, Uf, est défini conformément à l’ISO 10077-2
ou l’EN 12412-2 et à l’Annexe D. Le coefficient de transmission thermique des vitrages, Ug, est défini
1)
conformément à l’ISO 10291, l’ISO 10292, l’ISO 10293 (ou voir les Sujets 1,2 et 3 du Tableau C.1 ) qui
n’inclut pas les effets de bord. L’interaction thermique entre l’encadrement et l’élément de remplissage
est incluse dans le coefficient de transmission thermique linéique Ψ qui est calculé selon les méthodes
spécifiées dans l’ISO 10077-2.
Le Tableau 1 montre 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 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.
NOTE 3 Les modules représentent des normes PEB, bien qu’une norme PEB puisse couvrir plusieurs modules
et qu’un module puisse être couvert par plusieurs normes PEB, par exemple une méthode simplifiée et une
méthode détaillée respectivement.
1) Voir le Tableau C.1 pour des références optionnelles en ligna avec la politique de pertinence globale de l’ISO.
Tableau 1 — Position du présent document (en l’occurrence M2-5) dans l’ensemble de
normes PEB
Bâtiment
Cadre Systèmes techniques de bâtiment
(en tant que tel)
Auto-
mati-
sation Pho-
Re- Hu- Eau
Déshu- et tovol-
Sous- Descrip- Chauf- froi- Venti- midi- chaude Éclai-
Descriptions Descriptions midifi- régu- taïque,
module tions fage disse- lation fica- sani- rage
cation lation éo-
ment tion taire
du lienne
bâti-
ment
sub1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
Généra-
1 Généralités Généralités
lités
Termes et
définitions
Besoins éner-
communs;
a
2 gétiques du Besoins
symboles,
bâtiment
unités et
indices
Charge et
Conditions inté-
puissance
3 Applications rieures (libres)
maxi-
sans système
males
Manières
d’expri-
Manières Manières
mer la
d’exprimer la d’exprimer la
4 perfor-
performance performance
mance
énergétique énergétique
énergé-
tique
Catégories
Transfert Émission
de bâtiment ISO
5 thermique par et régula-
et limites du 12631
transmission tion
bâtiment
Occupation
Transfert Distri-
du bâtiment
thermique par bution et
6 et conditions
infiltration et régula-
de fonction-
ventilation tion
nement
Agrégation
des services Stockage
Apports de cha-
7 énergétiques et régula-
leur internes
et vecteurs tion
énergétiques
Généra-
Zonage du Apports tion et
bâtiment solaires régula-
tion
Réparti-
tion des
Dynamique
Performance charges
du bâtiment
9 énergétique et condi-
(masse ther-
calculée tions de
mique)
fonction-
nement
Perfor-
Performance Performance mance
10 énergétique énergétique éner-
mesurée mesurée gétique
mesurée
11 Contrôle Contrôle Contrôle
viii © ISO 2017 – Tous droits réservés
Tableau 1 (suite)
Bâtiment
Cadre Systèmes techniques de bâtiment
(en tant que tel)
Auto-
mati-
sation Pho-
Re- Hu- Eau
Déshu- et tovol-
Sous- Descrip- Chauf- froi- Venti- midi- chaude Éclai-
Descriptions Descriptions midifi- régu- taïque,
module tions fage disse- lation fica- sani- rage
cation lation éo-
ment tion taire
du lienne
bâti-
ment
sub1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11
Systèmes
Manières de gestion
d’exprimer tech-
le confort nique du
intérieur bâtiment
(GTB)
Conditions de
l’environ-
nement
extérieur
Calculs éco-
nomiques
a
Les modules grisés ne sont pas applicables.
NORME INTERNATIONALE ISO 12631:2017(F)
Performance thermique des façades-rideaux — Calcul du
coefficient de transmission thermique
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode de calcul du coefficient de transmission thermique des
façades-rideaux constituées de panneaux vitrés et/ou opaques montés dans, ou assemblés à, des
encadrements.
Le calcul inclut:
— les différents types de vitrage, par exemple verre ou plastique; simples ou multiples; avec ou sans
revêtements basse émissivité; avec espaces intercalaires remplis d’air ou d’autres gaz;
— les encadrements (quel que soit le matériau) avec ou sans coupures thermiques;
— les différents types de panneaux opaques revêtus de métal, de verre, de céramique ou d’un autre
matériau.
Les effets des ponts thermiques au niveau de la feuillure ou de l’assemblage entre la surface vitrée, la
surface de l’encadrement et la surface du panneau sont pris en compte dans le calcul.
Le calcul n’inclut pas:
— les effets du rayonnement solaire;
— le transfert thermique provoqué par des infiltrations d’air;
— le calcul de la condensation;
— l’effet des fermetures;
— le transfert thermique supplémentaire au niveau des coins et des bords de la façade-rideau;
— les assemblages à la structure principale du bâtiment, ni les pattes de fixation;
— les systèmes de façades-rideaux à chauffage intégré.
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 6946, Composants et parois de bâtiments — Résistance thermique et coefficient de transmission
thermique — Méthode de calcul
ISO 7345, Isolation thermique — Grandeurs physiques et définitions
ISO 9488, Énergie solaire — Vocabulaire
ISO 10077-1, Performance thermique des fenêtres, portes et fermetures — Calcul du coefficient de
transmission thermique — Partie 1: Généralités
ISO 10077-2, Performance thermique des fenêtres, portes et fermetures — Calcul du coefficient de
transmission thermique — Partie 2: Méthode numérique pour les encadrements
ISO 10211, Ponts thermiques dans les bâtiments — Flux thermiques et températures superficielles —
Calculs détaillés
ISO 10291, Verre dans la construction — Détermination du coefficient de transmission thermique U, en
régime stationnaire des vitrages multiples — Méthode de la plaque chaude gardée
ISO 10292, Verre dans la construction — Calcul du coefficient de transmission thermique U, en régime
stationnaire des vitrages multiples
ISO 10293, Verre dans la construction — Détermination du coefficient de transmission thermique, U, en
régime stationnaire des vitrages multiples — Méthode du fluxmètre
ISO 10456, Matériaux et produits pour le bâtiment — Propriétés hygrothermiques — Valeurs utiles tabulées
et procédures pour la détermination des valeurs thermiques déclarées et utiles
ISO 12567-1, Isolation thermique des fenêtres et portes — Détermination de la transmission thermique par
la méthode à la boîte chaude — Partie 1: Fenêtres et portes complètes
ISO 52000-1:2017, Performance énergétique des bâtiments — Évaluation globale de la PEB — Partie 1:
Cadre de travail général et modes opératoires
EN 673, Verre dans la construction — Détermination du coefficient de transmission thermique, U —
Méthode de calcul
EN 674, Verre dans la construction — Détermination du coefficient de transmission thermique, U —
Méthode de l’anneau de garde
EN 675, Verre dans la construction — Détermination du coefficient de transmission thermique, U —
Méthode du fluxmètre
EN 12412-2, Performance thermique des fenêtres, portes et fermetures — Détermination du coefficient de
transmission thermique par la méthode de la boîte chaude — Partie 2: Encadrements
NOTE 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).
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 6946, l’ISO 7345, l’ISO 9488,
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:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/ .
NOTE L’Article 4 contient les descriptions d’un certain nombre de caractéristiques géométriques des
vitrages, des profilés de menuiserie et des panneaux.
3.1
norme PEB
[3] [4]
norme satisfaisant aux exigences spécifiées dans l’ISO 52000-1, la CEN/TS 16628 et la CEN/TS 16629
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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 (Mandat M/480)
et viennent à l’appui des exigences essentielles de la Directive UE 2010/31/CE sur la performance
énergétique des bâtiments (DPEB). Plusieurs normes PEB et des documents connexes sont développés
ou révisés dans le cadre du même mandat.
[SOURCE: ISO 52000-1:2017, 3.5.14]
4 Symboles et indices
4.1 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles donnés dans l’ISO 52000-1 ainsi que les
suivants s’appliquent.
Symbole Grandeur Unité
A aire m
A* Aire comme spécifié à la Figure 8 m
T température thermodynamique K
U coefficient de transmission thermique W/(m ·K)
l longueur m
d épaisseur m
Φ flux thermique W
Ψ coefficient de transmission thermique linéique W/(m·K)
Δ différence
Σ somme
ε émissivité
4.2 Indices
Pour les besoins du présent document, les indices donnés dans l’ISO 52000-1 ainsi que les
suivnats s’appliquent.
Tableau 3 — Indices
cw façade-rideau (curtain walling) m,f meneau/encadrement
d développé m,g meneau/vitrage
e extérieur n normal
eq équivalent p panneau (opaque)
f encadrement ( frame) s vis (screw)
f,g encadrement/vitrage ( frame/glazing) t traverse
FE élément de remplissage ( filling element) t,f traverse/encadrement
g vitrage (glazing) t,g traverse/vitrage
i intérieur tot total
joint thermique (thermal joint) au niveau de l’assem-
j joint TJ
blage entre deux éléments de remplissage
m meneau W fenêtre (window)
4.3 Exposants
Définition de zones pour le traitement des joints thermiques en fonction de la longueur (voir 7.3.1.2).
5 Description des méthodes
5.1 Résultats attendus
La donnée de sortie du présent document est le coefficient de transmission thermique d’une façade-
rideau constituée de panneaux vitrés et/ou opaques montés dans un encadrement.
4 © ISO 2017 – Tous droits réservés
5.2 Description générale
En général, le coefficient de transmission thermique ou U de la façade-rideau est calculé en fonction du
coefficient de transmission thermique des composants et de leurs caractéristiques géométriques, en
tenant compte des interactions thermiques entre les composants.
— Les méthodes de calcul dépendent de la composition du produit ou de l’assemblage.
— Les composants peuvent comprendre (selon le cas): vitrages; panneaux opaques, encadrements,
meneaux, traverses.
— Les interactions thermiques sont le flux thermique latéral (effet de pont thermique linéaire) entre
des composants adjacents et les résistances thermiques superficielles et des cavités (rayonnement
thermique et convection).
— Les caractéristiques géométriques concernent les dimensions et les emplacements des composants.
Tout au long du document, où indiqué dans le texte, le Tableau C.1 doit être utilisé pour identifier des
références régionales optionnelles en ligne avec la politique de pertinence globale de l’ISO.
5.3 Caractéristiques géométriques
5.3.1 Principes fondamentaux
Les principes fondamentaux des façades-rideaux sont illustrés aux Figures 1 et 2.
Légende
1 patte de fixation à la structure
Figure 1 — Principe de construction d’une façade-rideau: construction modulaire
6 © ISO 2017 – Tous droits réservés
Légende
1 patte de fixation à la structure
Figure 2 — Principe de construction d’une façade-rideau: construction à ossature en bois
5.3.2 Épaisseur intérieure
L’épaisseur intérieure est définie comme illustré à la Figure 3.
Légende
1 intérieur
2 extérieur
d épaisseur intérieure du meneau ou de la traverse
i
Figure 3 — Aires développées intérieure et extérieure, épaisseur intérieure
5.3.3 Limites des structures de façades-rideaux
5.3.3.1 Généralités
Pour évaluer le coefficient de transmission thermique des façades, il convient de définir des aires de
référence représentatives. Les paragraphes suivants définissent les diverses aires.
5.3.3.2 Limites d’un élément de référence représentatif
Les limites de l’élément de référence représentatif doivent être choisies conformément aux principes
illustrés à la Figure 4.
8 © ISO 2017 – Tous droits réservés
Légende
1 limites de l’élément représentatif
Figure 4 — Limites d’un élément de référence représentatif d’une façade
5.3.3.3 Aires d’une façade-rideau
L’élément de référence représentatif est divisé en aires ayant des propriétés thermiques différentes
(châssis, encadrement, meneau, traverse, vitrages et panneaux), comme illustré à la Figure 5.
Légende
1 meneau
2 traverse
3 châssis et encadrement
4 vitrage
5 panneau
Figure 5 — Aires ayant des propriétés thermiques différentes
10 © ISO 2017 – Tous droits réservés
5.3.4 Plans de coupure et découpage des zones thermiques
5.3.4.1 Règles de modélisation thermique
Dans la plupart des cas, la façade peut être découpée en plusieurs sections par des plans de coupure de
sorte que le coefficient de transmission thermique de l’ensemble de la façade puisse être calculé comme
la moyenne pondérée en fonction de l’aire du coefficient de transmission thermique de chaque section.
Les données d’entrée nécessaires (propriétés thermiques de chaque section) peuvent être évaluées par
mesurage, calculs logiciels bidimensionnels par éléments finis ou différences finies ou par des tableaux
ou diagrammes. En général, il existe deux possibilités:
— la méthode d’évaluation unique (voir l’Article 7);
— la méthode d’évaluation des composants (voir l’Article 8).
Le découpage de la façade doit être réalisé de manière à éviter des écarts importants entre les résultats
de calcul de la façade traitée dans son intégralité et du flux thermique à travers la façade découpée. Un
découpage approprié en plusieurs parties géométriques est obtenu en choisissant des plans de coupe
adaptés.
5.3.4.2 Règles de modélisation thermique
Le modèle géométrique comprend des éléments centraux (vitrages, panneaux d’allège, etc.) et des joints
thermiques (meneau, traverse, joint de silicone, etc.), qui relient les différents éléments centraux. Le
modèle géométrique est délimité par des plans de coupe.
Une façade-rideau contenant souvent des éléments extrêmement conducteurs (verre et métaux); un
flux thermique latéral significatif est donc possible. Les plans de coupe doivent représenter les limites
adiabatiques, qui peuvent être:
— un plan de symétrie; ou
— un plan dans lequel le flux thermique est perpendiculaire au plan de la façade-rideau, c’est-à-dire
qu’aucun effet de bord n’est présent (par exemple, à au moins 190 mm du bord d’un double vitrage).
Les plans de coupe peuvent être positionnés uniquement aux endroits où existe une situation
adiabatique nette (c’est-à-dire que le flux thermique est perpendiculaire au plan). La Figure 6 montre les
lignes adiabatiques (dans la zone centrale du verre ou du panneau, suffisamment loin de l’encadrement)
où le flux thermique sera perpendiculaire aux panneaux vitrés.
Les plans de coupe ne tombent pas nécessairement au même endroit que les limites géométriques d’un
élément modulaire (c’est-à-dire dans l’encadrement). Le milieu d’un encadrement peut ne pas être une
limite adiabatique. Cela peut être dû à une forme géométrique asymétrique de l’encadrement, à des
propriétés asymétriques des matériaux (par exemple, conductivité différente des sous-composants de
chaque côté de l’encadrement) ou à un assemblage asymétrique des panneaux dans un encadrement
symétrique (par exemple un encadrement reliant un panneau d’allège et un vitrage, ou deux vitrages
ayant des propriétés thermiques différentes).
6 Méthodologies de calcul du coefficient de transmission thermique d’une
façade-rideau
Deux méthodes de calcul du coefficient de transmission thermique des systèmes de façades-rideaux
sont spécifiées (voir Tableau 2):
— la méthode d’évaluation unique; et
— la méthode d’évaluation des composants.
La méthode d’évaluation unique (voir l’Article 7) est fondée sur des calculs informatiques détaillés du
transfert de chaleur dans une construction complète, comprenant des meneaux, des traverses et des
éléments de remplissage (par exemple vitrage, panneau opaque). Le flux thermique (entre deux limites
adiabatiques) est calculé en modélisant chaque joint thermique entre deux éléments de remplissage
(panneau opaque et/ou vitrage) à l’aide d’un logiciel d’analyse bidimensionnelle ou tridimensionnelle
par éléments finis. Par une pondération en fonction de l’aire des valeurs de U des joints thermiques
et des éléments de remplissage, il est possible de calculer la valeur globale de U pour la façade. Cette
méthode peut être utilisée pour tous les systèmes de façades-rideaux (c’est-à-dire systèmes modulaires,
systèmes à ossature en bois, vitrerie brevetée, vitrage extérieur collé, écrans pare-pluie).
La méthode d’évaluation des composants (voir l’Article 8) divise l’élément représentatif en aires ayant
des propriétés thermiques différentes, par exemple vitrages, panneaux opaques et encadrements.
Par une pondération en fonction de l’aire des valeurs de U de ces éléments, associée à des termes de
correction supplémentaires décrivant l’interaction thermique entre ces éléments (valeurs Ψ), il est
possible de calculer la valeur globale de U pour la façade. Cette méthode peut être utilisée pour les
systèmes de façades-rideaux tels que les systèmes modulaires, les systèmes à ossature en bois et la
vitrerie brevetée. Les vitrages extérieurs collés au silicone, les écrans pare-pluie et les vitrages
extérieurs collés sont exclus de la méthode d’évaluation des composants.
Pour les besoins du présent document, le terme «élément de remplissage» désigne tout composant de
la façade qui a un flux thermique unidimensionnel en l’absence d’effets de bord (la surface plane étant
perpendiculaire à la direction du flux thermique). Les vitrages et les panneaux d’allège en sont des
exemples.
Légende
limite adiabatique
Figure 6 — Coupe thermique représentant la façade-rideau complète
12 © ISO 2017 – Tous droits réservés
Tableau 2 — Résumé des deux méthodes différentes de détermination de U pour une
cw
façade-rideau
Méthode d’évaluation unique Méthode d’évaluation des composants
Encadrements (joints) Encadrements
Définition et évaluation des aires conformément Définition et évaluation des aires conformément
à 5.3 à 5.3
Évaluation de U ou Ψ conformément à 7.3.2.2 Évaluation des valeurs de U , U et U conformé-
TJ TJ f m t
ment à l’ISO 10077-2 (voir 6.3.4) ou à l’EN 12412–2
Évaluation de Ψm,f/Ψt,f conformément au Tableau D.6
du présent document ou à l’ISO 10077-2
Vitrage Vitrage
Définition et évaluation des aires conformément Définition et évaluation des aires conformément
au présent document au présent document
Évaluation de U conformément à l’ISO 10077-1 ou Évaluation de U conformément à l’ISO 10077-1 ou
g g
à l’ISO 10291 pour la valeur mesurée, l’ISO 10292 l’ISO 10291 pour la valeur mesurée, l’ISO 10292
pour la valeur de calcul, l’ISO 10293 pour la valeur pour la valeur de calcul, l’ISO 10293 pour la valeur
mesurée (HFM) (ou voir les Sujets 1,2 et 3 du mesurée (HFM) (ou voir les Sujets 1,2 et 3 du
Tableau C.1) Tableau C.1)
Évaluation de Ψt,g Ψm,g et Ψf,g conformément au
Tableau D.1, D.2, D.3 ou D.4 du présent document
ou à l’ISO 10077-2
Panneaux Panneaux
Définition et évaluation des aires conformément Définition et évaluation des aires conformément
à 5.3 à 4.2
Évaluation de U conformément à l’ISO 6946 Évaluation de U conformément à l’ISO 6946
p p
Évaluation des valeurs de Ψp conformément au
Tableau D.5 ou à l’ISO 10077-2
Éléments complets Éléments complets
Calcul des éléments complets conformément à la Calcul des éléments complets conformément à la
Formule (5) ou (6) Formule (12)
Façade-rideau complète Façade-rideau complète
Calcul pour une façade constituée de différents Calcul pour une façade constituée de différents
éléments conformément à la Formule (7) éléments conformément à la Formule (14)
7 Méthode d’évaluation unique
7.1 Données de sortie
La donnée de sortie de la méthode d’évaluation unique selon le présent document est le coefficient de
transfert thermique par transmission d’une façade-rideau indiqué dans le Tableau 3.
Tableau 3 — Donnée de sortie
Description Symbole Unité Module de destination Intervalle de vali- Variable
dité
Coefficient de transmis- U W/(m ·K) M2–2, M2–3, M2–4 0 à ∞ Non
CW
sion thermique
7.2 Intervalles de temps pour le calcul
Les données d’entrée, la méthode et les données de sortie sont spécifiées pour des conditions en régime
établi et sont supposées être indépendantes des conditions réelles, telles que la température intérieure
et extérieure ou les effets du vent ou du rayonnement solaire.
7.3 Données d’entrée
7.3.1 Caractéristiques géométriques
Le Tableau 4 identifie les caractéristiques géométriques des composants individuels nécessaires pour
le calcul du coefficient de transmission thermique de la façade-rideau en utilisant le coefficient de
transmission thermique en fonction de l’aire U .
TJ
Tableau 4 — Identifiants pour les caractéristiques géométriques utilisant le coefficient de
transmission thermique en fonction de l’aire, U
TJ
Nom Symbole Unité Plage Origine Variable
Données géométriques
Construction de
Aire vitrée A m 0 à ∞ Non
g
la façade-rideau
Construction de
Aire du joint thermique A m 0 à ∞ Non
TJ
la façade-rideau
Construction de
Aire des panneaux opaques A m 0 à ∞ Non
p
la façade-rideau
Construction de
Périmètre total du vitrage l m 0 à ∞ Non
g
la façade-rideau
Construction de
Périmètre total du panneau l m 0 à ∞ Non
p
la façade-rideau
Le Tableau 5 identifie les caractéristiques géométriques des composants individuels nécessaires pour
le calcul du coefficient de transmission thermique de la façade-rideau en utilisant le coefficient de
transmission thermique linéique en fonction de la longueur Ψ .
TJ
Tableau 5 — Identifiants pour les caractéristiques géométriques utilisant le coefficient de
transmission thermique linéique en fonction de la longueur, Ψ
TJ
Nom Symbole Unité Plage Origine Variable
Données géométriques
Construction de
Aire vitrée A* m 0 à ∞ Non
g
la façade-rideau
Construction de
Aire des panneaux opaques A* m 0 à ∞ Non
p
la façade-rideau
Construction de
Longueur du joint thermique l m 0 à ∞ Non
g
la façade-rideau
7.3.1.1 Définition des aires en utilisant le coefficient de transmission thermique en fonction de
l’aire, U
TJ
L’aire vitrée, A , ou l’aire des panneaux opaques, A , d’un composant est la plus petite des aires visibles
g p
des deux côtés. Tout recouvrement de l’aire vitrée par les joints d’étanchéité est ignoré.
14 © ISO 2017 – Tous droits réservés
Figure 7 — Défi
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...