gui-reg rt2005 _méthode de calcul

8/14/2019 GUI-REG rt2005 _mthode de calcul

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Version 2004

1. Caractrisation du climat

L'arrt distingue trois zones climatiques d'hiver : H1, H2 et H3.

Les donnes climatiques utilises pour le calcul sont lessuivantes :

n Donnes dfinies pour chaque mois :

e

moyenne mensuelle des tempraturesextrieures, exprime en C

ISS

moyenne mensuelle de l'ensoleillementsur un plan vertical sud, exprime en W/m

ISO moyenne mensuelle de l'ensoleillementsur un plan vertical ouest, exprime en W/m

ISN

moyenne mensuelle de l'ensoleillementsur un plan vertical nord, exprime en W/m

ISE

moyenne mensuelle de l'ensoleillementsur un plan vertical est, exprime en W/m

ISH

moyenne mensuelle de l'ensoleillementsur un plan horizontal, exprime en W/m

cw

temprature d'eau froide en C

Rpartition statistique des vitesses de vent dfiniepar :

A premier paramtre de la loi de Weibullexprim en m/s,

K second paramtre de la loi de Weibull (-).

n Donnes dfinies une seule fois.

eb

temprature extrieure conventionnelle debase, exprime en C.

Le Tableau 3 donne pour chaque zone climatiquela valeur des donnes climatiques mensuelles utiliser.

Le Tableau 4 donne les valeurs des paramtresclimatiques annuels pour les diffrentes zones

climatiques.Dans le cas o l'annexe 1 de l'arrt indique unecorrection de zone climatique du fait de l'altitude,on appliquera la correction pour les tempratures

mais pas pour les vitesses du vent et les ensoleillements. Cetteapproche simplifie permet de tenir compte du fait que lorsquel'on s'lve en altitude la temprature s'abaisse mais l'enso-leillement ne diminue pas.

Chapitre II

Mthode de calcul

Zone H1

Mois Jan Fv Mars Avril Mai Juin Juillet Aot Sept Oct Nov Dc

Te(C) 3,5 4 7,1 10,5 13,1 16,3 20,6 18,9 16 10,6 4,8 3,7

A (m/s) 2,4 3,5 3,6 3,5 3,1 3,2 3,1 2,9 2,8 2,7 2 3

K 1,25 1,77 1,83 1,82 2,11 1,72 1,75 1,96 2 1,7 1,24 1,53

ISS

(W/m2) 44,3 76,2 99,5 94,1 99,4 107,4 123,5 127,9 117,6 81,6 40,2 37,9

ISO

(W/m2) 23,4 46,4 72,4 80,2 97,4 116,8 129 116,4 82,3 52,5 26,3 19,6

ISN

(W/m2) 18,4 30,9 46,7 60 75,7 86,5 86,1 71,2 55,7 35,5 18,6 14,8

ISE

(W/m2) 25 42,6 71 83,8 101,7 116,8 136,5 119,8 85,5 47,7 21,7 19,8

ISH

(W/m2) 38,9 72,6 114,3 144,7 177,2 209,9 242,9 208,5 144,1 83,7 38,4 30,8

Tcw

(C) 5,7 5,7 7,0 9,2 11,8 14,0 15,3 15,3 14,0 11,8 9,2 7,0

Zone H2


Te(C) 3,6 7,8 8,6 10,4 13,8 17,3 20,7 19 16,8 13 6,7 5,8

A (m/s) 2,3 3,6 4,1 3,1 3 3 2,6 2,4 2 3,4 2,4 3,2

K 1,45 1,65 1,87 1,75 1,71 1,7 1,76 1,75 1,23 1,66 1,81 1,6

ISS

(W/m2) 84,5 109,2 104,1 117 108,7 115,3 124,6 139,1 119 82,9 82,1 58,9

ISO

(W/m2) 37,8 59,3 74,5 102,9 114,8 135,2 148,5 133,7 88,6 52,6 42,1 30

ISN

(W/m2) 21,8 32,4 49,3 66 78,6 90 88 74,1 58,3 37,8 27,2 16,8

ISE

(W/m2) 37 55,9 80,4 102,4 106,5 129,6 135,9 134 83,9 51,6 41,7 24,7

ISH

(W/m2) 57,7 90,4 123,7 179,5 203,4 243,8 257,9 227 154,1 88,4 64,7 40,3

Tcw

(C) 7,2 7,2 8,5 10,7 13,3 15,5 16,8 16,8 15,5 13,3 10,7 8,5

Zone H3


Te(C) 8 9,6 10,9 12,7 16,2 19,8 23,5 22,4 20 15,9 11,1 8,7

A (m/s) 4,1 5,4 4,5 3,9 3,8 3,6 3,6 3,6 3,3 3,7 4 4,3

K 2,07 1,7 1,8 1,77 1,59 1,82 1,86 1,79 1,62 2,3 2,62 2,66

ISS

(W/m2) 82,2 71,3 130,1 133,4 138 122,8 136,6 135,4 139,2 132,8 141,8 109,8

ISO

(W/m2) 39,4 42,7 86,4 106,3 140,6 140,5 146,6 115,3 92,3 70,3 61,2 44,4

ISN

(W/m2) 23,3 31,2 49,2 69,5 83,1 90,6 86,7 72,3 60,4 41,1 29,9 22

ISE

(W/m2) 39,3 42,2 94,5 119,5 143 141,4 156 132,8 101,4 71,9 59,8 39,7

ISH

(W/m2) 59,2 72,5 146,6 203,3 272,2 268,6 290,4 226,8 175,1 120,8 90,7 63,9

Tcw

(C) 9,7 9,7 11,0 13,2 15,8 18,0 19,3 19,3 18,0 15,8 13,2 11,0

Tableau 3 : Donnes climatiques mensuelles

Rglementation Thermique 2000

Rgles Th-C - Chapitre II : Mthode de calcul 7

THE

=RQH+ &=RQH+ &=RQH+ &

Tableau 4 : Donnes climatiques annuelles


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2. Caractrisation de l'enveloppe

L'enveloppe du btiment est caractrise par :

- la surface des parois dperditives du btiment AT,

- la surface utile du btiment Abt

. Cette surface est prisegale la surface habitable pour les logements et laSHON pour les autres btiments. Seules les parties chauf-fes sont prendre en compte,

- le coefficient de dperdition spcifique par transmission dubtiment U

bt,

- la permabilit l'air,

- les aires rceptrices quivalentes du rayonnement solairesur les surfaces nord, ouest, sud, est et horizontale,

- l'inertie thermique.

2.1Aire des parois dperditives

La surface des parois dperditives de l'enveloppe prendre encompte pour les calculs A

Test donne dans les rgles Th-Bt.

2.2Coefficient de dperdition spcifique partransmission du btiment U

bt

L'isolation de l'enveloppe est caractrise par le coefficientU

btqui reprsente les pertes par transmission pour 1 m de

surface de l'enveloppe du btiment et pour 1 K d'cart de tem-prature entre la temprature intrieure et la temprature ext-rieure. U

btreprsente bien le niveau d'isolation.

Le mode de calcul du coefficient Ubt est donn dans lesrgles Th-Bt dans leur partie Th-U.

Les dperditions du btiment sont dfinies par le coefficient HT

gal au produit de Ubt

par AT

2.3Permabilit l'air

La permabilit de l'enveloppe est une entre de la mthodede calcul.

Elle est reprsente par le dbit de fuite (en m/h) sous unedpression de 4 pascals par m de surface de l'enveloppe. La

surface de l'enveloppe considre est la surface des paroisdperditives AT

dfinies ci-avant dont on exclut les planchersbas.

La valeur de la permabilit des btiments prise en comptepour le calcul peut tre contrle sur le btiment une foisconstruit en utilisant la mthode dfinie dans la normeISO 9972.

La valeur par dfaut de la permabilit de l'enveloppe (enm/h.m sous 4 Pa) est calcule en multipliant la surface d'en-veloppe, telle que dfinie l'article 15 de l'arrt, par la valeurde permabilit donne dans le tableau 5 suivant.

Lorsque un btiment comporte des zones relevant la fois dela seconde et de la troisime ligne du tableau 5, pour la valeur

par dfaut et pour la valeur de rfrence, on pourra retenir unedes deux solutions suivantes :

- appliquer les valeurs correspondant la plus grande deszones ;

- calculer la permabilit du btiment en m3/(h.m2) comme lasomme des permabilits de chaque zone.

Seule la seconde solution sera possible lorsque une des zonesreprsente plus du tiers de l'autre.

Cette approche permet par exemple d'appliquer les valeurs de

permabilit correspondant au logement collectif pour les bti-ments de logements comportant un niveau de commerces etau moins 3 niveaux de logements.

2.4Aires rceptrices quivalentes desapports solaires

La capacit du btiment capter les apports solaires estcaractrise par ses aires rceptrices quivalentes horizontale(AsH ), Nord (AsN ), Ouest (AsO ), Sud (AsS ), Est (AsE ), toutesexprimes en m.

L'aire rceptrice quivalente As

d'une baie, est calculecomme suit :

AS= A.FS.S (1) *o :

A est l'aire de la baie,

FS

est le facteur d'ombre de la baie n

S est le facteur solaire de la baie dfini dans les rglesTh-Bt dans leur partie Th-S.

L'aire rceptrice quivalente horizontale AsH

est obtenue enfaisant la somme des aires rceptrices des baies faisant unangle de moins de 60 avec l'horizontale.

L'aire rceptrice quivalente nord AsN

est obtenue en faisant lasomme des aires rceptrices des baies faisant un angle deplus de 60 avec l'horizontale et orientes entre le Nord-Ouest

et le Nord-Est inclus.L'aire rceptrice quivalente ouest A

sOest obtenue en faisant

la somme des aires rceptrices des baies faisant un angle deplus de 60 avec l'horizontale et orientes entre le Nord-Ouestet le Sud-Ouest exclus.

L'aire rceptrice quivalente sud AsS

est obtenue en faisant lasomme des aires rceptrices des baies faisant un angle deplus de 60 avec l'horizontale et orientes entre le Sud-Est et leSud-Ouest inclus.

L'aire rceptrice quivalente est AsE

est obtenue en faisant lasomme des aires rceptrices des baies faisant un angle deplus de 60 avec l'horizontale et orientes entre le Sud-Est et leNord-Est exclus.


8 Rgles Th-C - Chapitre II : Mthode de calcul

Version 2004

8VDJH3HUPpDELOLWpSDUGpIDXW

HQPKP

/RJHPHQWLQGLYLGXHO

/RJHPHQWFROOHFWLIEXUHDX[K{WHOVUHVWDXUDWLRQHQVHLJQHPHQWpWDEOLVVHPHQWVVDQLWDLUHV

$XWUHVXVDJHV

Tableau 5 : Valeurs par dfautde la permabilit des parois extrieures

* Le tableau 1 bis units des quations , (chapitre I) indique les units

utilises pour chacune des quations prsentes dans ce document.


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2.4.1 Facteur solaire des baies

Le facteur solaire S utilis dans la formule est calcul suivant laprocdure dfinie dans les rgles Th-Bt dans leur partie Th-S.

2.4.2 Facteur d'ombreLe facteur d'ombre, F

S, qui se situe entre 0 et 1, reprsente

toute rduction du rayonnement solaire incident due unombrage permanent de la baie du fait de l'un des facteurs sui-vants :

- ombre porte d'autres btiments,

- ombre due la topographie (collines, arbres, etc.),

- surplombs,

- ombres portes par d'autres lments du mme btiment,

- position d'une fentre par rapport la surface externe dumur extrieur.

Le facteur d'ombre est dfini par :

(2)

o :

Is,ps

est le rayonnement solaire total reu sur la baie avec lesombrages permanents pendant la saison de chauffage,

Is

est le rayonnement solaire total qui aurait t reu sur labaie sans ombrage(s).

Le facteur d'ombre partielle peut se calculer par :

FS

= Fh

. Fo

. Ff

(3)

o :

Fh est le facteur d'ombre partielle pour l'horizon ;F

oest le facteur d'ombre partielle pour les surplombs ;

Ff

est le facteur d'ombre partielle pour les crans latraux.

Le produit Fo

Ff

correspond ce que l'on appelle dans l'arrtles masques proches.

L'effet de l'ombrage par l'horizon (terrain, arbres, autres bti-ments) dpend de la hauteur sur l'horizon, de la latitude, del'orientation, du climat local et de la saison de chauffage. Lesfacteurs d'ombre sont donns pour diffrentes hauteurs demasque et orientations dans le Tableau 6.

L'ombrage des surplombs et des crans latraux dpend del'angle d'avance du surplomb ou de l'cran et de l'orientation.Des facteurs d'ombre sont donns au Tableau 7 et au Tableau 8.

Dans le cas o la baie est situe au nu intrieur et o les seulssurplombs ou crans latraux sont lis au tableau des baies onprendra le produit F

f.F

ogal 0,9.

On dfinit la position au nu intrieur par le fait que la distanceentre le plan de la partie extrieure (vitrage ou store) et le planextrieur du mur est suprieure 20 cm.

2.4.3 lments spciauxLes lments spciaux capteurs d'nergie solaire, tels que lesvrandas, les serres attenantes, les isolations transparentes etles parois extrieures ventiles, ncessitent une mthode decalcul adapte pour dterminer leurs dperditions et leursapports solaires. On utilisera les mthodes dfinies en annexede la norme prNF EN ISO 13790.

2.4.4 Valeurs par dfaut

Il est possible d'appliquer une ou plusieurs des valeurs pardfaut suivantes. Les valeurs par dfaut 1 et 2 doivent treappliques la fois la rfrence et au projet.

n Valeur par dfaut 1On considre par dfaut une hauteur de masques lointains de20 ce qui correspond une valeur de Fh de 0,87.



Version 2004

s

pss,

SI

IF =

Hauteur

Figure 1 : Ombrage par l'horizon

+DXWHXUVXUOKRUL]RQ

6 (: 1

R

R

R R R

Tableau 6 : Facteurs d'ombre partielle pour l'horizon, Fh

Angle desurplomb

SectionVerticale

Angle d'cran

Section horizontale

Figure 2 : Ombrage des surplombs et crans latraux

R

ODWLWXGH1$QJOHGHVXUSORPE6 (: 1

R

R

R

R

RODWLWXGH1$QJOHGHVXUSORPE

6 (: 1

R

R

R

R

Tableau 7 : Facteurs d'ombre partielle pour les surplombs, Fo

Tableau 8 : Facteurs d'ombre partielle pour les crans latraux, Ff


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n Valeur par dfaut 2

Il est possible de calculer directement l'aire rceptrice quiva-lente de l'ensemble du btiment sans tenir compte des orien-tations des diffrentes baies.

La donne d'entre est alors l'aire totale des baies. Les aires

des baies pour les orientations Nord, Sud, Est et Ouest sontprises alors gales au quart de cette valeur. L'aire rceptricequivalente horizontale est prise gale 0.

n Valeur par dfaut 3

Le produit S. Fo

.Ff

peut tre pris gal 0,4.

Ceci revient dire que le facteur solaire des baies est de 0,4 etqu'il n'y a pas de masque proche.

n Association des valeurs par dfaut

L'association des diffrentes valeurs par dfaut conduit laformulation suivante :

Les aires rceptrices quivalentes pour les orientations Nord,Est, Sud et Ouest valent chacune :

As

= 0,087.A (4)

o A est la surface totale des baies du btiment

L'aire rceptrice quivalente pour l'orientation horizontale estnulle.

2.5Inertie thermique

Le btiment est caractris par sa capacit quotidienne (Cm

) et sacapacit horaire (C

h) exprimes en Wh/K. Celles-ci dpendent de

la classe d'inertie thermique dtermine selon la mthode dcritedans les rgles Th-Bt dans leur partie Inertie (Th-I).

La capacit horaire est utilise pour prendre en compte l'inter-mittence du chauffage, la capacit quotidienne pour la rcu-pration des apports.

Le Tableau 9 donne les valeurs de Cm

et de Ch

selon la classed'inertie (cf. rgles Th-I, Annexe 3).

2.5.1 Valeur par dfaut

Par dfaut on considre que le btiment a une classe d'inertiemoyenne.

3. Caractrisation des zonesLe btiment est spar en zones ayant des usages diffrents.

Les zones sont caractrises par :- leur type d'usage,

- leur surface utile.

3.1Types d'usage

Le Tableau 10 indique les diffrents types de zones.

Pour certains types de zones la mthode de calcul nglige les

consommations d'nergie pour l'eau chaude sanitaire etne permet pas de calculer les consommations d'nergie pourl'clairage. Le Tableau 10 indique les types de zones pour les-quels ces consommations sont ngliges et ne doivent doncpas tre calcules ainsi que les zones pour lesquelles lamthode n'est pas applicable.

On dfinit une zone diffrente pour chacun des types d'usagereprsents dans le btiment. Toutefois pour viter un zonagetrop fin les rgles dfinies au chapitre I, 4.1.2 Segmentationdes calculs s'appliquent.

Le type d'usage d'une zone permet de dfinir :

- les horaires conventionnels de maintien en temprature dubtiment,

- les tempratures de consigne conventionnelles,

- les apports internes,

- les priodes de vacances.

Les horaires conventionnels de maintien en temprature dubtiment ainsi que les tempratures de consigne sont dfinisen diffrenciant trois sous-priodes. Les sous-priodes nor-males, les sous-priodes de nuit, les sous-priodes de week-end.



Version 2004

&ODVVHGLQHUWLH&DSDFLWpTXRWLGLHQQH

&P&DSDFLWpKRUDLUH&K

7UqVOpJqUH [$EDW [$EDW

/pJqUH [$EDW [$EDW

0R\HQQH [$EDW [$EDW

/RXUGH [$EDW [$EDW

7UqVORXUGH [$EDW [$EDW

Tableau 9 : Capacits quotidiennes et horaires

(DXFKDXGHVDQLWDLUH

eFODLUDJH

eWDEOLVVHPHQWVDQLWDLUHDYHFKpEHUJHPHQW

/RJHPHQW 0pWKRGHQRQ

DSSOLFDEOH

+{WHOOHULHHWDXWUHVKpEHUJHPHQWV

/RFDX[RLOQHVWSDVSRVVLEOHSRXUGHVUDLVRQVGHFRQVHUYDWLRQGHVREMHWVHQWUHSRVpVGHODLVVHUGpULYHUVHQVLEOHPHQWODWHPSpUDWXUH

1pJOLJpH

eWDEOLVVHPHQWVDQLWDLUHVDQVKpEHUJHPHQW

(QVHLJQHPHQW 1pJOLJpH

%XUHDX[ 1pJOLJpH

6DOOHVGHVSHFWDFOHVGHFRQIpUHQFHV

1pJOLJpH

&RPPHUFHV 1pJOLJpH

5HVWDXUDWLRQSOXVLHXUVUHSDV

SDUMRXU

/RFDX[QRQFRPSULVGDQVXQHDXWUHFDWpJRULH

1pJOLJpH

eWDEOLVVHPHQWVSRUWLI

6WRFNDJH 1pJOLJpH

,QGXVWULH

7UDQVSRUW 1pJOLJpH

5HVWDXUDWLRQUHSDVSDUMRXU Tableau 10 : Type de zones et consommations prises en compte


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Ces sous-priodes sont repres respectivement par lesindices nor, nuit et we.

Le Tableau 11 dfinit pour chaque type d'usage et pourchaque sous-priode :

- sa dure t,

- son nombre d'occurrences dans une semaine N,

- sa temprature de consigne initiale ii. On notera que la tem-

prature finale de consigne utilise pour les calculs est cettetemprature initiale corrige comme indiqu aux quations(6) (7) et (8) et que cette temprature n'est pas la tempra-ture de consigne utilise pour les calculs, celle-ci tant cor-rige plus loin.

Il dfinit galement les apports internes pour chaque typed'usage.

Les vacances sont prises en compte uniquement pour leszones d'enseignement ainsi que pour les zones d'hberge-ment et de restauration qui leur sont associes. On considreque pendant ces priodes les tempratures de consigne sontles mmes que pendant les week-ends.

On considre les priodes de vacances suivantes, dfiniestableau 12 :



Version 2004

6pTXHQFHQRUPDOH 5pGXLWQXLW 5pGXLWGHZHHNHQG$SSRUWVLQWHUQHV

WQRU 1QRU TLLQRU WQXLW 1QXLW TLLQXLW WZH 1ZH TLLZH ,L

7\SHVGHORFDX['XUpHK

1RPEUHGDQVODVHPDLQH

7HPSpUDWXUHGHFRQVLJQH

&

'XUpHK

1RPEUHGDQVODVHPDLQH


&

'XUpHK

1RPEUHGDQVODVHPDLQH


&:P

eWDEOLVVHPHQWVDQLWDLUHDYHFKpEHUJHPHQW /RJHPHQW

+{WHOOHULHHWDXWUHVKpEHUJHPHQWV

/RFDX[RLOQHVWSDVSRVVLEOHSRXUGHVUDLVRQVGHFRQVHUYDWLRQGHVREMHWVHQWUHSRVpVGHODLVVHUGpULYHUVHQVLEOHPHQWODWHPSpUDWXUH

3DVGHUpGXLWGHZHHNHQG

eWDEOLVVHPHQWVDQLWDLUHVDQVKpEHUJHPHQW

(QVHLJQHPHQW

%XUHDX[ 6DOOHVGHVSHFWDFOHVGHFRQIpUHQFHV

&RPPHUFHV

5HVWDXUDWLRQSOXVLHXUVUHSDVSDUMRXU

/RFDX[QRQFRPSULVGDQVXQHDXWUHFDWpJRULH

eWDEOLVVHPHQWVSRUWLI

6WRFNDJH

,QGXVWULH

7UDQVSRUW

5HVWDXUDWLRQUHSDVSDUMRXU

Tableau 11 : Valeurs correspondant aux diffrents usages des zones.

0RLV 1RPEUHGHMRXUVGHYDFDQFHVQMYDF

)pYULHU

$YULO

-XLOOHW

$RW

1RYHPEUH

'pFHPEUH

Tableau 12 : Priodes de vacances pour l'usage enseignement.


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3.2Passage des caractristiques dubtiment celles des zones

Lorsque le coefficient Ubt

, les aires rceptrices quivalentes,

la permabilit l'air et l'inertie ont t dtermins pour le bti-ment dans son ensemble, on dtermine les caractristiquessuivantes pour les zones.

3.2.1 Surface utile des zones

On dfinit pour chaque zone sa surface utile Az

exprime enm.

On dduit des surfaces utiles de chaque zone la part de la sur-face utile du btiment affecte chaque zone.

(5)

La somme des surfaces des zones est ncessairement gale la surface du btiment.

3.2.2 Coefficient de dperditionpar transmission

Le coefficient de dperdition par transmission de la zone estgal celui du btiment, H

T, multipli par p_A

z.

3.2.3 Aires rceptrices quivalentes

Les aires rceptrices quivalentes de la zone sont obtenues enmultipliant les aires rceptrices du btiment par p_A

z.

3.2.4 Permabilit l'air

On calcule d'abord la permabilit l'air totale de l'enveloppeen multipliant la permabilit par m de paroi extrieure par lasurface de ces parois extrieures (en excluant les planchersbas).

La permabilit de la zone est obtenue en multipliant cettepermabilit totale du btiment par p_A

z.

3.2.5 Inertie thermique

La classe d'inertie thermique de chaque zone est supposetre la mme que celle du btiment.

Les capacits thermiques quotidienne et horaire de la zonesont obtenues en multipliant les capacits thermiques quoti-dienne et horaire du btiment par p_A

z

4. Temprature intrieure de consigne

4.1Principe

La temprature intrieure de consigne des diffrentes priodesest dfinie dans le Tableau 11 comme une donne d'entre.

Dans la pratique la consigne affiche dpend du type d'usagedu btiment mais galement de la capacit du couple formpar le systme de chauffage et son dispositif de rgulation assurer une temprature homogne et ne variant pas.

Les tempratures de consigne de chaque sous priode inor

,

inuit,

iwe, sont calcules par les formules suivantes :

inor

= iinor

+ vs

+ vt

+ eq

(6)

inuit

= iinuit

+ vs

+ vt

+ eq

(7)

iwe

= iiwe

+ vs

+ vt

+ eq

(8)

avec :

iinor

, inuit

, iiwe

temprature initiale de consigne donne dansle Tableau 11,

vs

variation spatiale de temprature,

vt

variation temporelle de temprature,

eq

supplment de temprature d l'quilibrage.

Pour simplifier les notations, on notera si ncessaire i

en lieuet place de

inor,

inuit,

iwe. Ce sont ces tempratures de

consigne qui sont utilises dans tous les autres calculs en lieuet place des tempratures initiales. Seul le calcul de la dured'arrt du chauffage au 6.4.2, est effectu avec la tempra-

ture initiale de consigne.L'arrt indique que pour le calcul de C rf la temprature deconsigne est augmente afin de tenir compte des imperfec-tions du systme garantir une temprature homogne etconstante. Pour le calcul de Crf , cette augmentation est gale la somme de la variation spatiale, de la variation temporelleet du supplment de temprature d l'quilibrage.

Les pertes au dos des metteurs intgrs des parois donnantsur l'extrieur font partie des performances de l'mission.Cependant le calcul de ces pertes impose que l'on connaissela quantit de chaleur fournie par l'metteur. Elles ne peuventdonc tre calcules qu'aprs les besoins de chauffage c'est--dire en mme temps que les pertes de distribution. Pour facili-ter la rdaction de ces rgles, ces pertes au dos sont dcritesdans le paragraphe 10 intitul Pertes au dos des metteurs etpertes de distribution du chauffage.



Version 2004

bat

zz

A

AAp =_

Les variations spatiales et temporelles de la temprature peuventdpendre de la charge thermique. En l'absence de donnes suffi-santes sur ces variations celles-ci ne sont pas prises en comptedans cette version des rgles Th-C.

Le supplment de temprature d l'quilibrage est nul pour les sys-tmes de chauffage sans rseau de distribution de la chaleur. Enl'absence de donnes suffisantes sur les valeurs en prsence derseau de distribution, ce supplment est galement considrcomme nul dans cette version des rgles Th-C.

Nota


7/58

4.2Zones comportant plusieurs groupes

Lorsque les rgles dfinies au chapitre I, 4.1.2 Rgles desegmentation conduisent diffrencier plusieurs groupes, le

calcul de la temprature de consigne i doit tre fait pourchaque groupe. On obtient ensuite la temprature de consignede la zone en effectuant une moyenne pondre des tempra-tures de consigne des groupes. Les coefficients de pondra-tion sont les surfaces desservies par chaque groupe.

4.3Variation spatiale

La variation spatiale dpend du type d'metteur utilis et de lahauteur sous plafond. Le Tableau 13 indique la classe de varia-tion spatiale utiliser en fonction du type d'metteur et de lahauteur sous plafond.

Dans le cas o les metteurs sont de classe de variation spa-tiale B avec un flux mis vers le bas et la hauteur sous plafondest suprieure 4 m alors, la hauteur prendre en comptepour le calcul de la variation spatiale supplmentaire est lahauteur moyenne entre le plus haut des metteurs et le pointhaut du plafond.

Par dfaut on peut prendre la hauteur sous plafond

4.4Variation temporelle

La variation temporelle dpend du type d'metteur et du typede rgulation qui lui est associ.

4.4.1 Caractrisation des produits

Le Tableau 14 indique pour diffrents types de produits lesnormes applicables et des certifications utilisables pour lescaractriser.

Rgulations non caractrises. Les systmes de rgulation noncaractriss sont considrs comme quivalents la classe 1des normes dveloppes par le CEN TC 247 sur les rgula-tions terminales.



Version 2004

&ODVVHGHYDULDWLRQVSDWLDOH

ePHWWHXU9DULDWLRQVSDWLDOH

SRXUGHVORFDX[GHPRLQVGHPVRXVSODIRQG.

9DULDWLRQVSDWLDOHVXSSOpPHQWDLUHSDUPDXGHVVXVGHP

GHKDXWHXUVRXVSODIRQG.P

$ 3ODQFKHUFKDXIIDQW

% &DVVHWWHVWXEHVHWSODIRQGVUD\RQQDQWV & $XWUHVpPHWWHXUV

1RUPHDSSOLFDEOH &HUWLILFDWLRQ &RPPHQWDLUH

5pJXODWLRQLQWpJUpHjOpPHWWHXU

ePHWWHXUpOHFWULTXHGLUHFW 1)(11)SHUIRUPDQFH&DWpJRULH&

/DUUrWpLPSRVHXQHDPSOLWXGHGHUpJXODWLRQLQIpULHXUHj.HWXQHGpULYHHQFKDUJHLQIpULHXUHj.

5pJXODWLRQDXWRQRPHLQGpSHQGDQWHGHOpPHWWHXU

5RELQHWVWKHUPRVWDWLTXHV 1)(1 &(1&(5 1RQDSSOLFDEOHjFHUWDLQVSURGXLWV

7KHUPRVWDWVGDPELDQFH 1)& 1)SHUIRUPDQFH

'DQVODWWHQWHGHODVRUWLHGHVQRUPHVGX

&(17&:*FIFLGHVVRXV7KHUPRVWDWVGDPELDQFHSRXUXQLWpVWHUPLQDOHVFKDXIIDJHYHQWLORFRQYHFWHXUVEDWWHULHVWHUPLQDOHV'$9

(QSUpSDUDWLRQSDUOH&(17&

1RUPHVSUpYR\DQWQLYHDX[GHSHUIRUPDQFH

3DFVXUERXFOHGHDXFOLPDWLVHXUVVSOLWRX'59XQLWpVGHWRLWXUH

3DVGHQRUPH

&RXSOHpPHWWHXUUpJXODWHXUSDUWLFXOLHU $YLV7HFKQLTXH /DYDOHXUGHYDULDWLRQWHPSRUHOOHSHXWrWUHGRQQpHGDQVO$YLV7HFKQLTXH

Les normes en prparation par le CEN TC 247 permettent de carac-triser les rgulations terminales. Elles prvoient quatre classes deperformance de la rgulation en fonction de l'amplitude, de la prci-sion de l'affichage et de la drive en charge. Ces classes sontdcrites dans le tableau 15.

Nota

&ODVVH $PSOLWXGHGHODUpJXODWLRQ 3UpFLVLRQGHODIILFKDJH 'pULYHHQFKDUJH

d. HW d. HW d.

d. HW d. HW d.

d. HW d. HW d.

!. RX !. RX !.

Tableau 14 : Caractrisation des rgulations par local

Tableau 15 : Classes de performance des rgulations terminales

Tableau 13 : Variations spatiales par type d'metteur et classe correspondante


8/58

En l'attente de la sortie de ces normes et des certifications cor-respondantes, un procs verbal d'essai d'un laboratoire ind-pendant sera suffisant pour caractriser les performances desrgulateurs.

4.4.2 ValeursOn dfinit les classes suivantes pour les variations temporelles :

Le tableau suivant indique la classe de variation temporelle enfonction du type de rgulateur et d'metteur. Sauf indicationcontraire les valeurs correspondent une rgulation par local.

Les planchers chauffants eau chaude ont une forte capacitd'auto-rgulation et conduisent un faible cart entre temp-rature d'air et temprature rsultante, on leur appliquera laclasse de performance indique dans le tableau ci-dessusmme s'ils sont seulement munis d'une rgulation par zone.S'ils sont munis d'une rgulation par local, on leur appliquera laclasse de performance immdiatement suprieure celle indi-que dans le tableau ci-dessus.

5. Ventilation

5.1Gnralits

Ce chapitre bas sur les travaux du CEN TC 156 WG2 AH4(prEN 13465) permet le calcul :

- du dbit de renouvellement d'air nergtique qven

,

- des apports internes supplmentaires dus la prsenced'changeurs de chaleur,

- des consommations des auxiliaires de ventilation.

Le coefficient de dperdition par renouvellement d'air Hv estcalcul par :

HV

= qven

. ac

a(9)

o :

qven

est le dbit d'air nergtique quivalent transitant dans lebtiment,

aca

est la capacit thermique volumique de l'air et vaut0,34 Wh / (m.K).

5.2Calcul de qv

en

qven

est gal la valeur absolue de la somme de :

qvrjten

dbit nergtique quivalent sortant par les sys-tmes mcaniques,

qvcondextr dbit extrait par les systmes tirage naturel assistsou non,

qvfenb

dbit sortant par les fentres utilises comme sys-tme de ventilation d'hygine,

qvfenc

dbit complmentaire sortant par les fentres,

qvpermen

dbit nergtique quivalent sortant par les dfautsd'tanchit et les entres d'air,

qvcomb

dbit supplmentaire extrait li au fonctionnementdes appareils combustion.

5.3Organisation gnrale des calculs

Le principe gnral en est le suivant, les calculs tant menssur une base mensuelle :

On dfinit pour le btiment tudi les configurations possiblesCBS (Climat Btiment Systme) en termes d'tats du climat, dubtiment et du systme de chauffage et de ventilation : un tatcorrespond en particulier aux valeurs des dbits extraits etsouffls, aux puissances lectriques appeles, et ventuelle-ment la position de systmes spcifiques de ventilation(ouverture de fentre par exemple). Ces dbits sont bass surles exigences rglementaires et prennent en compte les ratioslis par exemple la permabilit des conduits.

Le climat est reprsent par la temprature extrieure et les

5 vitesses de vent correspondant des plages d'occurrencede 20 %.



Version 2004

&ODVVHGHYDULDWLRQWHPSRUHOOH 9DULDWLRQWHPSRUHOOH

$

%

&

'

(

)

&ODVVHGHYDULDWLRQ

WHPSRUHOOH

5pJXODWLRQWHUPLQDOH7&FODVVH %

5pJXODWLRQWHUPLQDOH7&FODVVH

(PHWWHXUpOHFWULTXHGLUHFWDYHFWKHUPRVWDWLQWpJUpDGPLVjODPDUTXH1)SHUIRUPDQFH

FDWpJRULH&(PHWWHXULQWpJUpDX[SDURLVHWWKHUPRVWDWDGPLVjODPDUTXH1)SHUIRUPDQFHFDWpJRULH%

&

5RELQHWWKHUPRVWDWLTXHDGPLVjODPDUTXH&(1&(5

(PHWWHXUpOHFWULTXHGLUHFWDYHFWKHUPRVWDWLQWpJUpQRQFHUWLILp(PHWWHXULQWpJUpDX[SDURLVHWWKHUPRVWDWQRQDGPLVjODPDUTXH1)SHUIRUPDQFHFDWpJRULH%

'

5pJXODWLRQ7&FODVVH

5RELQHWWKHUPRVWDWLTXHQRQFHUWLILp

5pJXODWLRQV\VWqPHGHFOLPDWLVDWLRQQRQFDUDFWpULVpHPDLVSHUPHWWDQWXQDUUrWWRWDOGHOpPLVVLRQ

(

$XWUHVUpJXODWLRQVQRQFDUDFWpULVpHVRXDFWLRQQHXUVQHSHUPHWWDQWSDVXQDUUrWWRWDOGHOpPLVVLRQWHOVTXHOHVYHQWLORFRQYHFWHXUVFRPPDQGpVSDUDFWLRQVXUYHQWLODWHXUVHXO

5pJXODWLRQ7&FODVVH

)

Tableau 16 : Classes de variation temporelle

Tableau 17 : Classification des types de rgulateurs et d'metteurs


9/58

Ainsi pour chaque mois, on peut avoir en secteur rsidentiel eten occupation :

- 5 configurations de vent (occurrence de 20 %) dfinies en5.6.3 ;

- 2 configurations de dbit spcifique (pointe et base) dfinies

en 5.4 ;- 2 configurations d'ouverture des fentres complmentaires

(ouvert ou ferm) dfinies en 5.5.2 ;

- 3 configurations de dbit comburant (sans dbit comburant,avec dbit comburant d au chauffage, avec dbit combu-rant d l'ECS) dfinies en 5.7

Au maximum 60 configurations sont possibles. On calcule pourchaque cas la probabilit d'occurrence, les dbits arauliques(en particulier dbit d'air exfiltr) et les rsultats nergtiquesdfinis en 5.1. Les rsultats utiliss pour le calcul du Ccorrespondent aux rsultats nergtiques pondrs par lesprobabilits d'occurrence correspondants.

On dfinit les dures d'occurrence de chaque tat Btiment-Systme en sous priode normale et rduit.

On calcule les dbits moyens en sous priode normaleet rduite, moyennes des dbits pondrs par les duresd'occurrence et l'on fait de mme pour les puissances lec-triques appeles. Ces valeurs sont les donnes requises dansles autres blocs de calcul du coefficient C.

Le calcul est men en deux phases :

- Une premire phase purement araulique permet par lamthode implicite de la prEN 13465 de calculer les dbitsentrants (compts positivement) et extraits (compts ngati-vement) pour chaque composant pris en compte. Le calculest men avec comme inconnue p

ib. pression intrieure au

niveau du plancher de la zone tudie (en prenant parconvention une pression extrieure nulle au mme niveau).On crit le systme d'quations caractrisant les dbits (envaleur algbrique), pour chaque composant p

ibcorrespond

la valeur annulant la somme de ces dbits.

- Une seconde phase nergtique permet de dterminer ledbit nergtique extrait quivalent, les apports internesrcuprables et les consommations de ventilateurs.

5.4Dbits spcifiques

5.4.1 Systmes mcaniques5.4.1.1 Valeurs des dbits

Le calcul du dbit spcifique du btiment s'effectue partirdes dbits d'air reprendre qv

rep(ngatifs) ou fournir qv

fou

(positifs) dans les locaux tels que dfinis dans le projet (cesvaleurs ne peuvent tre infrieures celles dcoulant du res-pect des rglementations d'hygine).

5.4.1.2 Coefficients de dpassement

Les dbits qvrep

et qvfou

sont corrigs par les coefficients Cd

et Cfr

comme suit :

Le coefficient de dpassement Cd est un facteur multiplicatifdes dbits d'hygine visant prendre en compte lescontraintes de dimensionnement de l'installation de ventilationet la dispersion des caractristiques de composants.

Le coefficient de fuite du rseau Cfr

est le ratio entre le coeffi-cient K

resdu rseau pondr par l'effet de dpression et le

coefficient K de rfrence, Kresref

, correspondant la classe Aau sens de la norme exprimentale NF X 10236 pour le cas ola dpression dans le rseau est suprieure 20 Pa. Parconvention, le dbit de fuite est fix 6 % du dbit transitantpar le conduit si celui-ci est de classe A et si le systme est dpression suprieure 20 Pa.

Kres

concerne le rseau complet et mont, y compris le raccor-dement aux bouches et terminaux.

Connaissant le coefficient Kres

du rseau tudi, et le coeffi-

cient Cd, le dbit d'air neuf qvanf , ou rejet qvrjt au niveau dubtiment ont donc pour valeur :

qvanf

= qvfou

. Cd

. (1 + 0,06 . Cfr) (10)

qvrjt

= qvrep

. Cd

. (1 + 0,06 .Cfr) (11)

o :

Cfr

= Kres

/ Kresref

Connaissant le type de rseau et sa classe, la valeur de Cfr

estdonne dans le tableau 19.

5.4.1.3 Prise en compte des changeurs de chaleur,de l'nergie rcupre sur les ventilateurs,des dperditions des conduits et des apportsgratuits non rcuprs

Le calcul est men en trois tapes : l'impact de l'changeur estpris en compte par une rduction du dbit nergtique extrait,l'impact des autres paramtres est pris en compte par un sup-plment d'apports internes rcuprables, le prchauffage del'air neuf par une puissance apporter l'air. Une pnalit detype 2 est applique sur le rendement des changeurs noncertifis

1) Dbit nergtique quivalent d la prsence d'un chan-

geurL'objectif est ici de ne prendre en compte que l'impact del'changeur.



Version 2004

Tableau 18 : Valeurs par dfaut de Cd

pour la ventilation mcanique

9DOHXUVGH&G

&RPSRVDQWVDXWRUpJODEOHVFHUWLILpV

$XWUHV

7\SHGHUpVHDX &ODVVH.UHV

PVP

VRXV3D

&IU

$

%

&

%DVVHSUHVVLRQPpFDQLTXH

GpSUHVVLRQGDQVOHUpVHDXLQIpULHXUH

j3D 9DOHXUSDUGpIDXW

$

%

&

$XWUHVFDVHWW\SHSDUGpIDXW

9DOHXUSDUGpIDXW

Tableau 19 : Valeurs de Cfr

pour la ventilation mcanique


10/58

Pour ce faire, on calcule la temprature de l'air souffl sech

enprsence de l'changeur et des dperditions de conduits enconsidrant comme nulle la puissance transmise par l'air auxventilateurs et les apports gratuits.

Le dbit nergtique quivalent qvrjten

(ngatif) est obtenu par :

qvrjten = qvrjt+ qvanf . [(sech - e) / (i - e)] (12)

o :

qvanf

est le dbit d'air neuf transitant par l'changeur

i

est la temprature intrieure de consigne dfinie en qua-tion ( 6 )

En l'absence d'changeur, le dbit quivalent nergtiqueqvrjten est gal la somme pour la zone des dbits extraits qv rjt

2) Calcul des apports internes dus aux ventilateurs et aux

apports gratuits

L'objectif est ici de calculer l'nergie des ventilateurs et desapports internes non directement rcuprs transmise lazone sous forme d'apports de chaleur rcuprables.

Pour ce faire, on calcule la temprature de l'air souffl svag enprenant des tempratures extrieure, intrieure et l'extrieurdes conduits, nulles.

Les apports gratuits Pivent

ont pour valeur :

Pivent

= 0,34 . qvanf

. svag

(13)

o :

qvanf

est le dbit d'air neuf transitant par le ventilateur.

3) Calcul de la puissance requise pour le prchauffage de l'air

neuf

Soit prech,cons

la temprature de consigne de prchauffage del'air neuf. On retiendra 3 cas type : prchauffage avec loi desoufflage (par convention, on pose

prech,cons= 15 C), prchauf-

fage sans loi de soufflage (par convention, prech,cons

= 20 C),pas de prchauffage (dans ce cas on donne une valeur basse rech,cons, par exemple -20 C).

L'lvation de temprature prech

a pour valeur :

prech

= max ( 0, prech,cons

- (sech

+ svag

)) (14)

La puissance de prchauffage requise Pprech

a pour valeur :

Pprech

= 0,34 . qvanf

prech

(15)

Le calcul de la temprature d'air souffl s'effectue par sommede la temprature extrieure et des variations de tempratureau travers des composants du systme de ventilation. Cesvariations sont calcules comme suit.

5.4.1.3.1 Variation de temprature d'air due un changeur

L'efficacit Rech

de l'changeur est dfinie de la manire sui-

vante :R

ech= (

ans-

ane) / (

aee-

ane) (16)

ans

est la temprature de l'air neuf la sortie de l'changeur,

ane

est la temprature de l'air neuf l'entre de l'changeur,c'est--dire la temprature extrieure

e,

aee

est la temprature de l'air extrait l'entre de l'changeur.

La variation de temprature d'air souffl au travers de l'chan-geur a donc pour valeur :

ech

= Rech

. (aee

- ane

) (17)

5.4.1.3.2 Variation de temprature d'air due un ventilateur

On dfinit pour chaque ventilateur :- sa puissance lectrique moyenne P

venten W,

- sa part d'nergie lectrique transmise l'air p-el ,

- sa position par rapport l'changeur ventuel.

On retient conventionnellement une valeur de p-el de 0,8.

La modification de temprature la traverse d'un ventilateur adonc pour valeur :

vent

= 0,8 . Pvent

/ (0,34 . qvvent

) (18)

o :

qvvent

est le dbit traversant le ventilateur en m/h.

Par convention, on admet que la puissance du ventilateur de

soufflage est gale la puissance du ventilateur d'extraction.La puissance de chaque ventilateur est donc gale la moitide la puissance totale des deux ventilateurs assurant l'extrac-tion et le soufflage de l'air.

5.4.1.3.3 Variation de temprature d'air due aux pertes des

conduits vers des locaux non chauffs

- Pour les maisons individuelles, on prend en compte la modi-fication de temprature dans les conduits situs en local nonchauff qui a pour valeur :

cond

= - (entre

- lnc

) .

(1 - exp(- 0,5 Hcond

/ (0,34 . qvcond

))) (K) (19)

avec :

cond diffrence de temprature d'air entre la sortie et

l'entre du conduit,

entre

temprature de l'air l'entre du conduit,



Version 2004

5 TFDI 5 dT = 0 5 5 dT = 0 5F

DPOEVJU WFOUJMBUFVS

ECHAN

RECUP =0 5 5 dT = 0 5 5 dT = 0 5

5J 5MOD

#"5*.& /5 -0$"-/0 /$)"6''&

Schma de principe pour le calcul de sech

5 TWBH 5 5 5 5F

WFOUJMBUFVS

ECHAN

RECUP 5 5 5 5 5

5J Tlnc = 0

# "5*.&/5 -0 $"-/0 /$)"6' '&

Cette valeur sera considre comme une contribution l'nergie

fournie par le systme de chauffage d'une part et comme une chargepour la gnration d'autre part. A noter que la contribution seracompte dans sa totalit mme en cas de dpassement des besoinsde chauffage du fait qu'elle n'est pas rgule.

Commentaire

Schma de principe pour le calcul de svag


11/58

lnc

temprature du local non chauff, peut tre calcule par

lnc=

i+ b (

e-

i), o b est le coefficient de rduc-

tion de temprature dfini dans les rgles Th-Bt,

Hcond

dperditions des conduits (soufflage et reprise)en W/K,

qvcond dbit dans le conduit en m/h.Par convention, on admet que les dperditions des conduitssont rparties galit entre le soufflage et l'extraction. Lesdperditions pour chaque rseau sont donc gales la moitides dperditions totales des conduits.

- Pour les autres cas, cond

est nulle.

5.4.1.3.4 Variation de temprature d'air d'extraction due aux

apports internes non rcuprs

Dans l'habitat, on retient une temprature d'air extrait sup-rieure la temprature gnrale des locaux. Les apportsinternes vacus en grand dbit du systme de ventilationdouble flux conduisent ainsi une augmentation

repde la

temprature de l'air extrait :

extrait=

i+

rep(20)

Avec

rep

= Qge

/ (0,34 . qvp

. n_hp) (21)

o :

qvp

est le dbit total d'air extrait par le systme de ventilationen rgime de fonctionnement grand dbit (m3/h),

n_hp

est le nombre d'heures de fonctionnement du grand dbit(en h/semaine),

Qge

sont les apports internes d'nergie (Wh) de valeur corres-pondant 35 Wh / semaine et par m2 de surface utile dela zone.

5.4.1.4 Rgulation et gestion de la ventilation

5.4.1.4.1 Secteur rsidentiel

Les systmes deux dbits sont calculs pour une utilisationen grand dbit.

Le Tableau 20 est utiliser si les bouches ont des fonctionne-ments indpendants.

Pour les bouches dont le fonctionnement n'est pas indpen-dant (cas par exemple d'un dispositif local commandant lepassage en grand dbit de toutes les bouches d'un mmelogement), on considre par dfaut que le passage en granddbit se fait de manire non concomitante et on applique doncpour chacune des bouches le temps de fonctionnement cor-respondant l'ensemble des bouches munies d'un dispositif

de gestion. A titre d'exemple, si un logement est muni d'un dis-positif central de passage en grand dbit et qu'il est com-mand par un dispositif manuel en cuisine et dans une salle debains, le temps total de fonctionnement en grand dbit sera de

14 h + 14 h = 28 h. On appliquera donc cette dure et pour lacuisine et pour la salle de bains. Ces systmes peuvent gale-ment faire l'objet d'un Avis Technique prcisant les rgles decalcul appliquer.

Pour les systmes hygrorglables, les dbits nergtiques

quivalents seront calculs partir des valeurs fournies dansles Avis Techniques.

5.4.1.4.2 Non rsidentiel

En priode normale, les dbits des systmes avec rgulationdes dbits sont multiplis par un facteur correctif dont lesvaleurs par dfaut sont donnes dans le tableau 21 :

Le coefficient 0,8 correspond aux systmes rgulant les dbitsproportionnellement au nombre d'occupants ou au taux deCO2. Les systmes dispositifs de comptage d'occupants ou sonde CO2 trois dbits en priode d'occupation (nominal,rduit et minimal) peuvent galement appliquer le coefficient0,8 si les conditions suivantes sont respectes :

- le dbit rduit est au plus gal la moiti du dbit nominal

- le dbit minimal est au plus gal 10 % du dbit nominal

- le nombre nominal d'occupants du local est suprieur ou

gal 2.

5.4.2 Systmes par conduits tirage naturelassist ou non

5.4.2.1 En fonctionnement statique

On dfinit pour le btiment un systme quivalent bas sur :

La perte de charge des bouches d'extraction pbouche

.

La caractristique est exprime sous forme d'un moduledbit sous 20 Pa (M

bouche,eq). Si la bouche est deux carac-

tristiques, on applique une caractristique moyenne pon-dre par les temps d'ouverture l'identique du

5.4.1.4.1. Si la bouche n'est pas certifie, son module estaugment de 15 %.

Les fuites du conduit Mfuites

.

Elles sont ajoutes au module de la bouche Mbouches,eq

.

La perte de charge des conduits pcond

.

La perte de charge et l'effet moteur ventuel statique oumcanique des dispositifs de couronnement p

extr.

Pour ce qui concerne la hauteur de tirage thermique, onintroduit la hauteur du dbouch au-dessus de la toiture (lahauteur du btiment est connue par ailleurs), en prenant unevaleur par dfaut h

dbouchde 2 m.

On considre que la temprature dans les conduits est tou-

jours gale la temprature d'air intrieur.Le systme quivalent est dfini de la faon suivante :

Pour les conduits shunts, le conduit quivalent la sectiondu conduit rel, une hauteur gale la diffrence d'altitude



Version 2004

'XUpHGXWLOLVDWLRQHQJUDQGGpELWHQKVHPDLQH

'LVSRVLWLIVGHJHVWLRQ

PDQXHOOH 'LVSRVLWLIVDYHFWHPSRULVDWHXU

&RHIILFLHQWGHUpGXFWLRQ

GHVGpELWV

'LVSRVLWLIGHGpWHFWLRQGXWLOLVDWLRQGXORFDO

'LVSRVLWLIVGHFRPSWDJHGRFFXSDQWVRXVRQGHV&2

Tableau 21 : Coefficients de rduction des dbitsen non rsidentiel

Tableau 20 : Dures d'utilisation en grand dbiten secteur rsidentiel


12/58

entre le dbouch et la moyenne des hauteurs entre labouche d'extraction la plus haute et la bouche d'extractionla plus basse. La bouche d'extraction quivalente a pourmodule la somme des modules des bouches raccordes auconduit. Kres est dfini dans le Tableau 22.

Pour les conduits unitaires, on travaille conduit par conduiten fonction de leurs caractristiques relles.

Les pertes de charge aux confluences pcoude

sont repr-sentes par un coude de coefficient de perte de charge (adimensionnel) gal 1,15.

Soit Acond

l'aire du conduit, et percond

son primtre

Deq

= 4 . Acond

/ percond

(m) (22)

vcond

= 4 . qvcond

/ (3600 . . Deq

2) (m/s) (23)

pbouche

= 20 . qvcond

. abs (qvcond

)/ (Mbouche,eq

+ Mfuites

)2 (24)

Mfuites

= 3600 . (200,65) . hcond,eq

. percond

. Kres,cond

(25)

pcond

= 0,5 . . (hcond,eq

/ Deq

) . vcond

. abs(vcond

)

avec = 0,05 (26)

pcoude

= 0,5 . coude

. a

. vcond

. abs(vcond

) (27)

pextr

est calcul comme suit :

1) dans la plage de dfinition de Cextr.ve,ref

, on calculep

extrC,vcond(V

cond.V

e,ref/V

e.prob)

correspondant chaque point d'essai mesur :

pextrC,vcond

= 0,5.a.(ve.prob

2.Cextr.ve,ref

. (vcond

.ve,ref

/ve.prob

))

dans la plage de vitesses en conduit ainsi dfinie, on prendp

extr,vcond= p

extrC,vcond

2) on calcule pstat,vcond

= 0,5 .a . dzeta . vcond

pour 2 fois la valeur maximum de (v

cond.v

e,ref/v

e.prob)

3) si pstat,vcond

ainsi obtenu est suprieur pextrC,vcondpour la valeur maximale de (v

cond.v

e,ref/v

e.prob),

on calcule pextr

par interpolation linaire entre les deux points

4) sinon, on reprend l'tape 2, en prenant 3 fois, 4 fois... lavaleur maximale de (v

cond.v

e.ref/v

e.prob)

5) au-dessus de la valeur retenue, on prend

pextr,vcond

= pstat,vcond

6) pour vcond

ngatif, on prend la valeur de pextr,vcond

correspondant vcond

nul

pmot

= hcond,eq

.a

. g . ((i-

e) /

ref) + p

ib(28)

qvcond,extr

(pib

) est calcul en rsolvant :

pmot

= pextr

+ pcond

+ pcoude

+ pbouche

(29)

5.4.2.2 En fonctionnement mcanique

On prend en compte le cas chant le systme de rgulationen fonction d'une horloge, de la temprature extrieure et duvent. Pour cela, on dfinit au maximum deux dbits en extrac-tion mcanique.

Le dbit 1 de base qvcond,mec1

est mis en uvre pour :

e > e,deb1

ou ve.prob

< ve,deb1

Le dbit de pointe qvcond,mec2

est mis en uvre pendant unedure journalire t

mec,extd2(si commande par horloge) ou si :

e > e,deb2

ou ve.prob

< ve,deb2

e,deb1

, ve,deb1

, e,deb2

, ve,deb2

sont des caractristiques du

projet tudi.

Les valeurs ci-dessus doivent respecter les ingalits suivantes :

qvcond,mec2

> qvcond,mec1

e,deb1

< e,deb2

ve,deb1

> ve,deb2

La formulation des calculs est identique celle de la ventilationmcanique avec l'adaptation suivante :

Connaissant la classe du rseau, la valeur de Cfr

est la sui-vante :

5.5Aration par ouverture de fentres

5.5.1 Cas o l'ouverture des fentres est le

seul systme de ventilationL'aration par ouverture des fentres (ventilation de base) esttraite, du point de vue des dbits, comme un systme de ven-tilation double flux par local dont le dbit (dbit entrant gal audbit sortant) est le dbit d'hygine multipli par un coefficientC

fenbgal 1,8.

Le dbit correspondant appel qvfenb a pour valeur et pourchaque local :

qvfenb

= Cfenb

. max (qvrep

, - qvfou

) (30)

Ce cas exceptionnel correspond une situation o la rgle-mentation d'hygine impose pour un mme local un dbit reprendre et un dbit fournir.



Version 2004

Schma de principe pour le calcul de pmot

nt

x t

c o n d

T T i

c o u d

b o u c h

&ODVVH .UHVPVPVRXV3D &IU

$

%

&

9DOHXUSDUGpIDXW

On a considr que la dpression est d'environ le tiers de celleengendre par un systme mcanique pur, ce qui correspond undbit de fuite divis par 2 [(1/3)0,65 ~ 0,5].

Nota

Tableau 22 : Valeurs de Cfrpour les conduits tirage naturel

assists en fonctionnement mcanique


13/58

En gnral, les rgles d'hygine imposent par local soit undbit fournir, soit un dbit reprendre. Dans ce cas, le calculpeut tre effectu au niveau de la zone en retenant :

qvfenb

= Cfenb

. ( qvrep

- qvfou

) (31)

Le cas de l'quation ( 30 ) peut se ramener celui de l'qua-tion ( 31 ) en ne retenant pour le local considr que le plusgrand (en valeur absolue) des dbits fournir et extraire eten considrant l'autre comme nul

5.5.2 Cas o l'ouverture des fentres vienten complment du systmespcifique

Mme en prsence d'un systme spcifique, il existe des dper-ditions dues l'ouverture des fentres (aspect comportementalde l'occupant). Le dbit d'air dpend de la surface ouverte derfrence A

effet d'un ratio d'ouverture F

ouvqui est fonction de la

temprature extrieure e et la vitesse du vent ve .En secteur non rsidentiel, le phnomne n'est pas pris encompte (qv

fenc= 0).

En secteur rsidentiel, le dbit d'air sortant d l'ouverture desfentres s'crit :

qvfenc

= - 1800 . Aeff

. Fouv

. vfen

(32)

avec

Fouv

= min (1;max[0 ; (1 - 0,1. ve.prob

)] . max[0 ; ((e/25) + 0,2)])

(33)

vfen

= (0,01 + 0,001. ve.prob

2+ 0,0035 . hfen

. abs(i-

e))0,5

(34)

avec :

hfen = 1,5 m

Aeff

= 0,01 . Azone

ve.prob

, vitesse du vent telle que dfinie en 5.6.3

Azone

est la surface utile de la zone.

La dure d'ouverture des fentres est prise gale 2 h par jour.

Ce dbit s'ajoute au dbit d'hygine, qu'il soit obtenu par unsystme spcifique ou par ouverture des fentres.

5.6Dbit supplmentaire d au vent et autirage thermique

5.6.1 Principe de calcul

Le dbit nergtique quivalent est calcul par :

qvpermen

= qvperm

+ qvlnc

(35)

o :

qvperm

(ngatif) est la somme pour les entres d'air et lesdfauts d'tanchit des dbits d'air exfiltrs,

qvlnc

(positif) est le gain en dbit nergtique quivalent d la prsence d'entres d'air donnant sur deslocaux non chauffs.

On calcule le dbit exfiltr (valeur ngative) au travers desdfauts d'tanchit et des entres d'air qv

permet qv

lncpar

application du modle implicite de la prEN 13465 en appli-quant les hypothses dcrites dans ce qui suit.

5.6.2 Temprature intrieure

Pour le calcul des dbits d'air, la temprature intrieure estconsidre comme constante et gale la temprature derfrence en sous priode normale aprs prise en compte desvariations spatiales et temporelles

idfinie par l'quation (6).

5.6.3 Vitesses du vent

Pour prendre en compte un effet de site moyen, la valeur duvent mto est multiplie par 0,9.

Pour un site et un mois donns, on calcule suivant les para-mtres de la loi de Weibull les 5 vitesses de vent ve.prob (1),ve.prob (2), ... ve.prob (5) correspondant des occurrences de20 % du temps

La loi de Weibull a pour expression :

prob(ve) = 1 - exp(-(v

e/A)K) (36)

o :

prob(ve) est la probabilit de non dpassement de la vitesse ve .A et K sont les paramtres de distribution de la loi de Weibulldfinis dans le tableau des donnes climatiques pour chaquemois et chaque zone.

La procdure de dtermination des valeurs ve.prob

(1) ve.prob

(5) pour un mois et une zone donns est la suivante :

- on calcule par la loi de Weibull les valeurs de vitesses duvent correspondant aux limites des classes de 20 % d'oc-currence (soit 20 %, 40 %, 60 %, 80 %, 100 %),

- on calcule par la loi de Weibull la vitesse moyenne du ventpour chacune des classes (vitesses de vent pondres parleurs occurrences).

ve.prob (1) est la vitesse moyenne pour la classe 0 - 20 %,v

e.prob(2) pour la classe 20 - 40 %,

ve.prob

(3) pour la classe 40 - 60 %,

ve.prob

(4) pour la classe 60 - 80 %,

ve.prob

(5) pour la classe > 80 %.

(Tableau 23 - non utilis)

5.6.4 Pressions sur les faades

Pour les btiments ou parties de btiment sans locaux simpleexposition, on modlise le btiment par trois faades aux-

quelles on affecte chacune les coefficients de pression sui-vants :

o hbt

est la hauteur en m du btiment.



Version 2004

+DXWHXUGXEkWLPHQW

&SIDoDGHDXYHQW

&SIDoDGHODWpUDOH

&SIDoDGH

VRXVOHYHQW

KEkWP

KEkWP

KEkW!P

Tableau 24 : Cppour les zones expositions multiples


14/58

Pour les btiments ou parties de btiment constitus de locaux simple exposition, on retient quelle que soit la hauteur dubtiment les valeurs suivantes :

On appelle local simple exposition, un local dont toutes lesparois verticales contigus ou non donnant sur l'extrieur sonttelles que la diffrence d'orientation entre deux parois quel-conques est infrieure 45 degrs et dont la permabilit avecle reste du btiment est faible par rapport la permabilit deses parois extrieures.

Lorsque la zone comprend des locaux simple exposition et

expositions multiples, il est possible de mener le calcul surchacune des deux parties correspondantes de la zone. Pardfaut, on peut galement considrer que l'ensemble de lazone est expositions multiples.

La permabilit entre faades et entre niveaux est dfinie parla prsence de portes tanches (c'est--dire n'assurant pas defonction de transit d'air pour des raisons hyginiques) et res-tant fermes en usage normal. C'est par exemple le cas desportes palires de logements, de chambres d'htels, ou biendes portes de cage d'escalier pour les IGH.

- Une zone est considre comme tanche entre niveaux si,et seulement si, les niveaux sont spars par des portestanches.

- Une zone est considre comme tanche entre faades si, etseulement si, des portes tanches sparent sur chaque niveautoutes les sous-zones simple exposition la composant.

En considrant par convention que la pression extrieure auniveau du plancher de la zone est nulle, la pression quivalentedue aux effets du vent et du tirage thermique sur un composantde faade situ une hauteur hcomp par rapport un niveau derfrence est gale :

pext,comp

= a

( 0,5 . Cp

. ve.prob

2- hcomp

. (i-

e) . g /

e,ref) (37)

avec :

g = 9,81 a

=1,22 e,ref

= 283

L'cart de pression quivalent extrieur-intrieur pour un com-posant donn est ainsi gal :

p = pext,comp

- pib

(38)

5.6.4.1 Valeurs par dfaut

Par dfaut, on appliquera les valeurs suivantes :

5.6.5 Permabilit

On appelle permabilit l'air de l'enveloppe tout dfautd'tanchit non li un systme de venti lation spcifique. Lesconduits d'extraction des conduits de fume tirage naturel ysont donc inclus, mais ne seront pris en compte qu'en dehorsdes priodes de fonctionnement.

Le dbit qvdef

traversant une paroi de permabilit, qv4Pa

,(compt positivement pour un dbit entrant) a pour valeur :

Si p < 0 qvdef

= - qv4Pa

(- p/4)2/3

Si p 0 qvdef

= qv4Pa

(p/4)2/3 (39)

o :

qv4Pa

est la permabilit sous 4 Pa (m/h sous 4 Pa)

p (Pa) est la diffrence de pression entre l'extrieur et l'in-trieur (p

e- p

i)

Les dfauts d'tanchit sont concentrs, et rpartis sur les

faades du btiment de la faon suivante :Zones ou parties de zone expositions multiples

Zones ou parties de zone exposition simple

La hauteur de tirage thermique (diffrence de hauteur entre lesdfauts d'tanchit localiss en partie haute et en partiebasse) dpend de la hauteur des locaux de la zone et de sondegr de cloisonnement entre niveaux. Deux cas de tiragethermique sont distingus :

n Cas 1 : Dans le cas o les niveaux d'une zone peuvent treconsidrs comme tanches (par exemple habitat collectif,

non rsidentiel avec cage d'escalier portes fermetureautomatique), on retient comme hauteur de tirage ther-mique, la moiti de la hauteur moyenne des locaux (pardfaut 1,5 m).



Version 2004

gmnt siml xsitinxtiu

cauxchauffs

Figure 3 : Local simple exposition

3HUPpDEOH

HQWUHIDoDGHV3HUPpDEOH

HQWUHQLYHDX[

%XUHDX,*+ RXL QRQ

+pEHUJHPHQW QRQ QRQ

/RJHPHQWFROOHFWLI VXLYDQWSODQ QRQ

$XWUHVEkWLPHQWV RXL RXL

5pSDUWLWLRQGHODSHUPpDELOLWpjODLU

)DoDGHDXYHQW

)DoDGHODWpUDOH

)DoDGHVRXVOHYHQW

(QKDXW (QEDV

5pSDUWLWLRQGHODSHUPpDELOLWpjODLU

3DUWGHODIDoDGHGLWH

DXYHQW

3DUWGHODIDoDGHGLWH

VRXVOHYHQW

(QKDXW

(QEDV

&SIDoDGHGLWHDXYHQW

&SIDoDGHGLWHVRXVOHYHQW

Tableau 25 : Cppour les zones exposition simple

Tableau 26 : Valeurs par dfaut des indicesde permabilit interne

Tableau 27 : Rpartition des dfauts d'tanchitpour les zones expositions multiples

Tableau 28 : Rpartition des dfauts d'tanchitpour les zones exposition simple


15/58

n Cas 2 : Pour les autres cas (par exemple maison individuelle,btiment non rsidentiel avec cage d'escalier ouverte), onretient la moiti de la hauteur de la zone Hz dfinie commela diffrence entre l'altitude du point le plus haut et celle dupoint le plus bas de la zone.

On prend comme niveau de rfrence les permabilits deniveau bas. Les hauteurs prendre en compte pour l'effet dutirage thermique sont les suivantes :

Pour les permabilits basses :

hcomp bas

= 0 (40)

Pour les permabilits hautes :

pour le cas 1 :

hcomp haut

= 1,5 (41)

pour le cas 2 :

hcomp haut

= Hz /2 (42)

5.6.6 Entres d'air

On fournit pour la zone considre la somme des modules desentres d'air SM

ea.

La courbe caractristique des entres d'air autorglables dfi-nit une plage de dbits pour une plage de pressions. On retientune courbe situe dans la partie mdiane de la plage de dbitqui se formule de la manire suivante :

Pour p 0 Pa : qvea

= -1,1.Mea

.(- p/20)0,5

Pour 0 Pa 20 Pa : qvea

= 1,1.Mea

.(p/20)0,5

Pour p 20 Pa : qvea

= 0,55.Mea

p/80 + 77.Mea/80

(43)

o Mea est le module des entres d'air, c'est--dire le dbit enm/h pour une diffrence de pression p de 20 Pa.

Pour les entres d'air fixes, on applique les formules suivantes :

Pour p 0 Pa : qvea

= -1,1.Mea

.(p/20)0,5

Pour p 0 Pa : qvea

= 1,1.Mea

.(p/20)0,5 (44)

Pour les entres non certifies, la valeur du module estaugmente de 15 %.

n Cas 1 : Pour les cas o les niveaux d'une zone peuvent treconsidrs comme tanches, les entres d'air sont situesen partie haute de chaque niveau. La somme des modulesest donc rpartie comme suit :

Zones ou parties de zone expositions multiples

Zones ou parties de zone exposition simple

n Cas 2 : Pour les autres cas, la somme des modules desentres d'air est rpartie comme suit :

Les hauteurs des entres d'air pour l'effet du tirage thermiquesont calcules comme pour les dfauts d'tanchit.

5.6.7 Rchauffement de l'air extrieur surdes locaux non chauffs

Compte tenu de l'impossibilit de situer les dfauts d'tan-chit, on ne retient pour ce calcul que l'air entrant par lesentres d'air.

Le dbit d'air qvealnc

entrant par les entres d'air donnant surun local non chauff de temprature

lncdiffrente de

eest

pris gal au dbit entrant par l'ensemble des entres d'air dela zone calcul par ailleurs, multipli par le rapport desmodules des entres d'air donnant sur le local non chauff lasomme des modules des entres d'air de la zone.

Le gain en dbit nergtique qvlnc

(positif) est obtenu par laformule :

qvlnc

= qvealnc

. (lnc

- e ) / (

i-

e) (45)

(lnc - e) / ( i - e) est gal (1 - b), o b est le coefficient derduction de temprature dfini dans les rgles Th-Bt.

5.7Appareils combustion

Le calcul n'est men que pour les zones usage de logement.Pour les autres zones, le dbit complmentaire qv

combest nul.

On applique le mme systme pour le projet et la rfrence.

On distingue trois classes :

- type 1 : le systme n'a pas d'impact sur le dbit d'air de lazone (chaudire tanche ou situe hors du volume habi-table), qv

combest alors nul,

- type 2 : appareil dont l'vacuation est lie au systme deventilation,

- type 3 : autres cas.Par dfaut on considre le type 1.

Le calcul du dbit brut requis qvcomb s'effectue en utilisant lesrelations suivantes :

Type 2 : VMC Gaz qvcomb

= 0,003. Ppp

Type 3 : autres cas qvcomb

= 0,002 . Ppp

O Ppp

est la puissance maximale fournie par le systme dechauffage dfinie par l'quation (64)

Les probabilits de fonctionnement pour un mois donn sontcalcules par les formules suivantes :

- En fonctionnement chauffage :

Probcomb.ch.mens

= (i

- e

) / Fsurp1

(i

- eb

) (46)

- En fonctionnement ECS :

Probcomb.ecs.mens

= Papp.ecs

/ Ppp

(47)



Version 2004

5pSDUWLWLRQGHVHQWUpHVGDLU

)DoDGHDXYHQW

)DoDGHODWpUDOH

)DoDGHVRXVOHYHQW

(QKDXW


16/58

o :

Papp.ecs

est la puissance moyenne mensuelle appele pour lafourniture d'ECS,

Papp.ecs

= Qw/(168.n

semnor) (48)

o :

Qw

et nsemnor

sont dfinis l'quation (118).

Le fonctionnement des chaudires est considr comme seproduisant uniquement en sous-priode normale. La chaudireest soit en fonctionnement chauffage, soit en fonctionnementECS.

Les probabilits de fonctionnement durant cette priode ontdonc pour valeur :

Probcomb.ch.nor

= Probcomb.ch.mens

. 168 / (tnor

Nnor

) (49)

Probcomb.ecs.nor

= Probcomb.ecs.mens

. 168 / (tnor

Nnor

) (50)

o :

tnor

et Nnor

sont les valeurs dfinies au tableau 11.

Un facteur multiplicatif du temps de fonctionnement en extrac-tion de fumes F

combcorest appliquer dans la mesure o le

conduit reste chaud, chaudire arrte (ou, pour le cas de laVMC Gaz, la bouche reste ouverte pendant un certain temps).

Les valeurs conventionnelles sont les suivantes :

5.8Consommation des ventilateurs

La consommation nergtique des ventilateurs de ventilationmcanique est proportionnelle la puissance et au temps defonctionnement en considrant l'anne complte.

La consommation lectrique des ventilateurs est calcule par :

Qvent gen

= Pventmoy

. tcF

CRVG(51)

Pventmoy

: puissance des ventilateurs (W).

Pour les ventilateurs dbits et puissances variables, Pventmoyest la moyenne des puissances pondres par les temps defonctionnement (puissances moyennes de ventilateurs).

tc

temps de fonctionnement considr (h),

FCRVG

facteur de correction gestion et rgulation des venti-lateurs.

On peut considrer que pour la priode de rduit de chauf-fage, les ventilateurs sont arrts si les dbits d'air sont nuls(si cette possibilit est utilise, la puissance moyenne des ven-tilateurs est alors calcule sur la priode de fonctionnementeffectif).

5.8.1 Calcul des puissances moyennes deventilateurs (Pventmoy)

Btiments autres que d'habitation

Pventmoy = i (di/dtot) Pvent [(1 + 0,06 Cfr) Crdnr Qvi] [W]avec :

Qvi

: dbit associ la dure dihors impact C

det C

fr[m3/h]

dtot

: (di) [h]

Cfr : coefficient de fuite des rseaux ( 5.4.1.2, tableau 19) [-]

Crdnr : coefficient de rduction des dbits ventuels( 5.4.1.4.2, tableau 21). Par dfaut Crdnr = 1 [-]

Pvent [Q] : puissance absorbe par le ventilateur au dbit Q [W]

Btiments d'habitation - Maisons individuelles

VMC auto rglable

Pventmoy

= ((Dugd

Pvent

[(1 + 0,06 Cfr) Q

vpointe] +

(168 - Dugd

) Pvent[(1 + 0,06 Cfr) Q

vbase]))/168 [W]

avec :

Dugd

dure d'utilisation en grand dbit cuisineen h par semaine ( 5.4.1.4.1, tableau 20) [h]

Qvpointe grand dbit [m3/h]

Qvbase dbit de base [m3/h]

VMC hygrorglable

Pventmoy

= ((Dugd

Pvent

[(1 + 0,06 Cfr) Q

vmax] +

(168 - Dugd) Pvent[(1 + 0,06 Cfr) Qvrep]))/168 [W]avec :

Dugd dure d'utilisation en grand dbit cuisineen h par semaine ( 5.4.1.4.1, tableau 20) [h]

Qvmax dbit maximum dfini en Avis Technique [m3/h]

Qvrep dfini en Avis Technique, Cd non inclus [m3/h]

Autres btiments d'habitation

Conformment au DTU 68.1 (NF XP P 50-410), on applique uncoefficient de fuite des rseaux de 10 %.

VMC auto rglable

Pventmoy

= ( (Dugd

Pvent

[1,1 Qvpointe

] +

(168 - Dugd

) Pvent

[1,1 Qvbase

] )) / 168 [W}

Avec :

Dugd dure d'utilisation en grand dbit cuisineen h par semaine ( 5.4.1.4.1, tableau 20) [h]

Qvpointe somme des grands dbits [m3/h]

Qvbase somme des dbits de base [m3/h]

VMC hygrorglable

Pventmoy

= ((Dugd

/Ratfois

)Pvent

[1,1Qvmax

]

+ (168-(Dugd

/Ratfois

)) Pvent

[1,1 Qvrep

] )) /168 [W]

avecDugd dure d'utilisation en grand dbit cuisine

( 5.4.1.4.1, tableau 20) [h]



Version 2004

7\SH

7\SH

7\SHGHJHVWLRQYHQWLODWHXUORFDO )&59*

)RQFWLRQQHPHQWSHUPDQHQWSRVVLEOHGXYHQWLODWHXU

9HQWLODWHXUDUUrWpSHQGDQWODSKDVHDUUrW

LQWHUPLWWHQFHGHFKDXIIDJH

SHQGDQWODSKDVHDUUrWSHQGDQWOHVDXWUHVSKDVHV

Tableau 32 : Valeurs de Fcombcor

Tableau 33 : Facteur de gestion du fonctionnement


17/58

Ratfois ratio de foisonnement ventuel si prcis dans l'AvisTechnique. Le ratio de foisonnement est le rapportentre le dbit maximal pris en compte pour le ventila-teur et la somme des dbits maximaux par logement.

Qvmax dbit max pour le dimensionnement du ventilateur

selon l'avis Technique [m3

/h]Qvrep dfini en Avis Technique Cd non inclus [m

3/h]

6. Besoins de chauffage de chaque zone

Les besoins de chauffage de chaque zone sont obtenus enappliquant la mthode de calcul du projet de normeprNF EN ISO 13790 qui est repris ci-aprs.

Pour chaque priode de calcul, et donc ici pour une semainede chaque mois :

1. calculer la temprature intrieure quivalente pour chaquesous-priode selon 6.1,

2. calculer les dperditions de chaleur, Ql, selon 6.2,3. calculer les apports de chaleur internes, Qi, selon 6.3.1.3,

4. calculer les apports solaires, Qs, selon 6.3.1.4,

5. calculer le taux d'utilisation des apports, selon 6.4.3,

6. calculer les besoins de chauffage nets en utilisant l'quation( 92 ) au 6.4.

La procdure de calcul faisant l'objet de la section 6.1 ne s'ap-plique qu'aux mois pendant lesquels la temprature extrieureest infrieure la temprature de consigne de la sous-priodenormale.

6.1

Temprature intrieure quivalente

6.1.1 Principe

La temprature intrieure quivalente pour une sous-priodedonne, pendant laquelle la temprature intrieure n'est pasconstante, est la temprature intrieure constante qui donnerales mmes dperditions que celles obtenues avec un chauf-fage intermittent au cours de cette sous-priode.

Pour des sous-priodes normales, la temprature intrieurequivalente est gale la temprature de consigne normaledfinie au 4.

Pour des sous-priodes de nuit et de week-end, la tempratureintrieure quivalente doit tre calcule selon le mode opra-toire dcrit ci-aprs. Un calcul doit tre fait pour chaque sous-priode et chaque mois.

La mthode ici prsente est fonde sur le calcul de l'volutionde la temprature du btiment, lorsqu'elle chute en dessous desa valeur de consigne normale. Cette volution se calcule l'aide d'un modle de btiment (Figure 4 : Reprsentation lec-trique quivalente d'une zone). Ce modle distingue la temp-rature intrieure du btiment de celle de sa structure. L'inertiethermique du btiment est reprsente par une capacit dontla temprature est celle de la structure. Les changes entre lastructure et l'environnement extrieur, entre la structure et l'en-vironnement intrieur et directement entre les ambiances int-rieure et extrieure sont pris en compte sparment.

A la figure 4 :

e est la temprature extrieure,

c est la temprature de la structure,

i est la temprature intrieure,

Ppp est la puissance de chauffage,

Ch est la capacit thermique horaire de la zone,

Hd est le coefficient de dperdition direct,

Hce le coefficient de dperdition entre la structure et l 'extrieur,

Hic est le coefficient de dperdition entre la structure et l'am-biance intrieure.

La mthode repose sur l'valuation de la dure de quatrephases diffrentes, une phase sans chauffage, une phase demaintien d'une temprature rduite, une phase de relance aucours de laquelle le systme de chauffage fonctionne la puis-sance maximale et qui se termine lorsque la temprature int-rieure a atteint sa valeur de consigne et une phase de maintiend'une temprature normale.

A la figure 5 :

tsub est la dure de la sous priode en puissance rduite,

tnh est la dure de la phase sans chauffage,

tsb est la dure de la phase de maintien de rduit,

tbh est la dure de la phase de relance,

tend est la dure de la phase comprise entre la fin de la relanceet la fin de la sous-priode.

La temprature quivalente dpend des caractristiques de la

zone, des dures des sous-priodes, de la temprature ext-rieure, de la puissance de l'installation de chauffage et du dis-positif de programmation utilis.



Version 2004

ci

Ppp

Ch

Hd

Hce Hice

Figure 4 : Reprsentation lectrique quivalente d'une zone

ipp

io

inh

1BTEF

DIBVGGBHFEVSFUOI

5FNQSBUVSF

'MVYEFDIBMFVS

5FNQT

5FNQSBUVSF

SEVJUFEVSFUTC

3FMBODFEVSFUCI

EVSFUTVC

EVSFUFOE

Figure 5 : Programme d'intermittence du chauffage indiquantles phases considres en cas d'abaissement de temprature


18/58

6.1.2 Caractrisation de la zone

On calcule d'abord les caractristiques utiles de la zone enappliquant le 3.2 (chapitre II).

Calculer le coefficient de dperdition de la sous-priode consi-dre Hsb (nuit ou week-end). Celui-ci est calcul selonl'quation ( 89 ) en utilisant le taux de renouvellement d'air cor-respondant une priode de nuit ou de week-end.

Calculer le coefficient de transfert Hic entre la structure lourdeet l'ambiance intrieure :

Hic

= HicS

. Az

(52)

o :

Az est l'aire de la zone,

HicS est le coefficient de transfert superficiel entre la structureet l'ambiance intrieure pour 1 m de surface de zone etest donn dans le Tableau 34 en fonction de la classed'inertie quotidienne de la zone.

Calculer le coefficient des dperditions directes, Hd , entre lesambiances intrieure et extrieure, travers les structureslgres (portes et fentres) et par renouvellement d'air, avecles donnes correspondant la priode d'abaissement de

temprature :H

d= H

w+ H

V(53)

o le coefficient de dperdition des structures lgres, Hw , estla somme des coefficients de dperdition de toutes les portes etfentres et HV le coefficient de dperdition par renouvellementd'air, calcul selon le 5. Si Hw n'a t calcul que pour l'en-semble du btiment sa valeur pour la zone est obtenue en appli-quant la mme dmarche que celle dcrite au 3.2 pour HT .

Vu la faible sensibilit des rsultats la valeur de Hd il est pos-sible de poser par dfaut

Hd

= 0,5.HT

+ HV

(54)

Calculer le coefficient de dperdition entre la structure et l'ex-trieur Hce :

(55)

Calculer la fraction effective de la capacit thermique :

(56)

Calculer le rapport entre les effets d'une variation du flux dechauffage sur la temprature intrieure et la temprature de lastructure :

(57)

Calculer le temps de rponse de la temprature de la structureaprs un changement de la puissance de chauffage Ph :

(58)

o Ch est la capacit horaire dfinie au 2.5 "Inertie thermique"(Chapitre II).

Calculer le temps de rponse de la temprature de la structure

aprs un changement de la temprature de l'air T :

(59)

6.1.3 Procdure de calcul de la tempratureintrieure quivalente

Ce calcul doit tre effectu successivement pour chaque moiset chaque sous-priode en puissance rduite (nuit, week-end,vacances).

On utilise les donnes suivantes afin de simplifier la notation :inor est la temprature de consigne de la priode normale,

isb est la temprature de consigne de la priode en puis-sance rduite ; si le rduit dfini au Tableau 35, est detype puissance rduite, il n'y a pas de phase de fonction-nement en temprature rduite, on suppose que laconsigne pour cette phase isb est gale e ce qui faitdisparatre cette phase,

tsub est la dure de la sous-priode dfinie au Tableau 11 :valeurs correspondant aux diffrents usages de zone, l'in-dice sub fait rfrence la sous-priode de nuit, de week-end ou de vacances,

tbh est la dure de la relance pour la sous-priode. Cette

valeur est calcule selon la procdure dfinie au 6.1.4si la relance a lieu heure fixe et est inutile si la relanceest optimise.

J DD F

5

0

HH

Ch

T C

1

H.

Ch

=

EJ D

J D

HH

H

+=

D FJ D

J D

HH

H=

ET C

ET C

J D

D F

HHH

HHHH

ic

)=



Version 2004

&ODVVHGLQHUWLH +LF6

7UqV/pJqUH /pJqUH

0R\HQQH

/RXUGH

7UqVORXUGH

Cette mthode ne vaut normalement que pour des systmes dechauffage dans lesquels la chaleur fournie peut tre ajuste assez

rapidement en rponse une modification de la demande de cha-

leur. La mthode surestime l'effet de l'intermittence pour les sys-

tmes de chauffage qui ont une inertie thermique importante.Cependant en l'absence de mthode plus prcise pour ces sys-

tmes on utilise cette mthode pour tous les systmes de chauf-

fage dans cette version des rgles Th-C.

Nota

Tableau 34 : Coefficient de transfert superficiel HicS


19/58

Le projet de la norme prNF EN ISO 13790 distingue les sys-tmes de programmation de l'intermittence du chauffage selonleur capacit assurer un arrt du chauffage ou un simpleabaissement et selon que la dure de relance du chauffage estfixe ou optimise.

Les types de rduit et de relance dfinis dans la procdure decalcul ci-aprs prendront les valeurs suivantes en fonction dutype de programmateur utilis :

Calculer la temprature de la structure au dbut de la baissede temprature c0 :

(60)

o e est la temprature extrieure du mois dfinie auTableau 3 : Donnes climatiques mensuelles.

Calculer la temprature de la structure csb atteinte en rgimetabli, lorsque la temprature intrieure est maintenue la tem-prature abaisse isb :

(61)

Calculer les tempratures intrieures et de la structure, ipp etcpp, les plus leves qui puissent tre atteintes :

(62)

H est le Hsub de la priode concerne. Hsub est dfinie au 6.2.

(63)

o Ppp est la puissance maximale fournie par le systme dechauffage en phase de relance et est calcule conventionnel-lement de la faon suivante :

Ppp

= Fsurp1

. (HT

+ HV) . (

inor-

eb) + F

surp2Az (64)

o :

HT et HV sont les coefficients de dperdition par transmissionet par ventilation de la priode normale, ce dernier variantd'un mois l'autre, on prend sa valeur pour le mois le plusfroid des douze mois de l'anne

i est la temprature de consigne en phase de chauffagenormal,

eb est donne dans le Tableau 4 : Donnes climatiquesannuelles.

Fsurp1 est un premier facteur de surpuissance qui est pris gal

1,2 sauf dans le cas du chauffage lectrique direct enlogement o il est pris gal 1.

Fsurp2 est un deuxime facteur de surpuissance qui est prisgal 25 W/m dans le cas du chauffage lectrique enlogement et qui est pris gal 0 dans les autres cas.

Calculer la temprature intrieure la plus basse qui puisse treatteinte, inh :

en cas d'arrt du chauffage, la temprature intrieure d'qui-libre est :

inh

= e

(65)

en cas de puissance rduite (par exemple avec une tempra-ture d'eau de chauffage rduite) :

(66)

la temprature minimale de la structure, cnh , est la suivante :

(67)

Relance optimise : calculer la dure tbh qu'aurait la phase dechauffage acclr, en l'absence de maintien d'une tempra-ture rduite :

(68)

Relance optimise : calculer la dure de non chauffage tnh :

tnh

= tu

- tbh

(69)

Relance heure fixe : calculer ce que serait la dure de nonchauffage, en l'absence de maintien d'une temprature rduite :

tnh

= tsub

- tbh

(70)

Calculer la temprature intrieure, i1 , atteinte la fin de lapriode sans chauffage :

(71)

En cas de maintien d'une temprature rduite et si sb > i1,passer l'tape ( 75 ).

Calculer la temprature de la structure, c1, atteinte la fin dela priode sans chauffage :

si tnh

= 0 alors c1

= c0

(72)

sinon

(73)

Puisqu'il n'y a pas de consigne rduite, la dure de la priodede maintien de cette consigne est 0 et la temprature de lastructure la fin de la priode d'abaissement de temprature,c2 est celle atteinte la fin de la priode sans chauffage :

tsb

= 0 et c2

= c1

(74)

Relance optimise, passer l'tape (83)Relance heure fixe, passer l'tape (82)

J O IJ

D O ID

+=

( )( )

+

=

1

T V C

D O ID J O P S J Q Q

D O ID Q Q

1C I

t

exp..

.ln;0maxt

( )einhecnh . +=

( )isb,FJ O I

x f 0

)(.e eippcpp +=

H

Pppeipp 0 +

( )eisbecsb . +=

( )einore0c . +=



Version 2004

5ZQFElBQQBSFJM 3EVJU 3FMBODF

4BOT1VJTTBODF

SEVJUF"IFVSFGJYF

%DBMBHFEFDPVSCFEFDIBVGGFTBOTDPOUSMFEBNCJBODF

1VJTTBODFSEVJUF

"IFVSFGJYF

)FVSFGJYFBWFDDPOUSMFEFMlBNCJBODF

5FNQSBUVSFSEVJUF

"IFVSFGJYF

0QUJNJTFVSBWFDDPOUSMFEFMlBNCJBODF

5FNQSBUVSFSEVJUF

0QUJNJTF

Tableau 35 : Types de rduit et de relance

suivant le systme de programmation

tbh est alors calcule en appliquant la dmarche dcrite au 6.1.4.

Nota

i1

= inh

+ . (c0

- cnh

) . exp

Q

O I

t


20/58

En cas de consigne rduite, calculer la dure d'absence dechauffage ncessaire pour atteindre la temprature abaissetnh :

(75)

Calculer la temprature de la structure c1 la fin de cettepriode :

si

tnh

= 0 alors c1

= c0

(76)

sinon

(77)

Calculer la dure de maintien de la temprature rduite, tsb :

Relance optimise :

(78)

Relance heure fixe : tsb

= tsub

- tnh

- tboost

(79)

tboost est calcule suivant 6.1.4.

Calculer la temprature de la structure la fin de la prioded'abaissement, c2 :

si tsb gale ou infrieure 0,

alors tsb

= 0 et c2

= c1

(80)

sinon

(81)

Calculer la dure de la phase de relance, tbh :

(82)

la dure calcule ici tbh peut tre diffrente de la valeur tboostcalcule prcdemment.

Relance heure fixe : si tbh est suprieure tboost , augmentertboost et refaire tout le calcul.

Calculer la temprature de la structure la fin de la phase derelance, c3 :

si tbh

= 0, alors c3

= c2

(83)

sinon

(84)

Calculer le temps restant entre la fin de la relance et la fin de lasous-priode tend :

tend

= tsub

- (tnh

+ tsb

+ tbh

) (85)

Calculer la temprature intrieure quivalente :

(86)

6.1.4 Donnes manquantes

Dans le cas d'une relance heure fixe, la dure de relancetboost.sub doit tre dtermine pour chaque sous priode.

On suppose pour cela que l'utilisateur rgle, une fois pourtoutes, le programmateur et ne modifie pas les rglages aucours de l'anne. Ceci revient afficher une dure de relancepar exemple pour la fin de nuit et la fin de week-end.

Cette dure de relance est calcule pour que le confort soitobtenu juste au dbut de la priode normale si la tempratureextrieure tait gale 0 C par convention.

Pour obtenir cette dure on applique la mthode de calcul ci-dessus en prenant la temprature extrieure gale 0 C parconvention et en supposant que l'on ait un optimiseur. Le calculest men jusqu' l'quation ( 82 ) qui donne le rsultat recherch.

On obtient la valeur de tboost que l'on utilise ensuite pourchaque mois.

6.1.5 Caractrisation du systmede programmation de l'intermittencedu chauffage

Il n'existe pas l'heure actuelle de certification sur les disposi-tifs de programmation de l'intermittence.

Ces dispositifs peuvent relever des normes et Avis Techniquesuivants :

Norme NF EN 12098 : Rgulation des systmes de chauffage

Partie 1 : Rgulation en fonction de l'extrieur pour le chauf-fage eau chaude

Partie 2 : Optimiseur pour le chauffage eau chaude

Partie 3 : Rgulation en fonction de l'extrieur pour le chauf-fage lectrique

Partie 4 (en projet) : Optimiseur pour le chauffage lectrique.

Partie 5 (en projet) : Programmateurs dintermittence pour lessystmes de chauffage

Avis Technique sur les metteurs thermostats dports et lesprogrammateurs d'intermittence.

Lorsque le systme de programmation est conforme une deces normes ou avis, la temprature quivalente est celle cal-cule par l'quation (86).

Lorsque le systme de programmation n'est pas conforme une de ces normes ou Avis Technique ou lorsque ceux-ci nes'appliquent pas, on corrigera la temprature quivalente pourtenir compte du manque de connaissance sur les perfor-mances effectives des produits utiliss.

La temprature quivalente corrige sera donne par la for-

mule suivante :

ieq.cor=

ieq+ F

cor_ieq. (

inor-

ieq) (87)

J Q QJ O P S

D Q QD

0

( )

=

J O P S J Q Q

D D Q Q

.ln;0maxt pbh

( )

t y t

h gh

y s g g

(x f 0

.ln,0maxttt

J O IJ T C

D O ID

0

( )

=

J O IJ T C

D O ID

1O I

.ln,0maxt



Version 2004

c2

= csb

+ (c1

- csb

) . exp

T

sbt

( endinorbhippsbisbnhinhsub

ieq t.t.t.t.t

1 +++=

( )3c2c1c0cp ++


21/58

Le coefficient Fcor_ ieq vaudra 0,15 si on utilise un produit nonconforme aux normes ou Avis Techniques en vigueur.

Dans les logements en chauffage individuel, ou en chauffagecollectif avec rpartition des frais de chauffage, pour tenircompte de la possibilit d'avoir une programmation manuelle,

le coefficient Fcor_ ieq vaudra 0,6 dans le cas o il n'y a pas dedispositif de programmation.

Pour les btiments ayant un autre type d'usage, ce coefficientFcor_ ieq est gal 1 en absence de dispositif de program-mation.

6.2Dperditions

6.2.1 Cas gnral

Les dperditions Ql de chaque zone sont calcules pourchaque mois par la formule suivante :

(88)

o :

ieq est la temprature intrieure quivalente de la sous-priode calcule selon le 6.1 ;

e est la temprature extrieure du mois issue du Tableau 3 :Donnes climatiques mensuelles;

tsub est la dure de la sous-priode exprime en heures. Cettedure est dfinie au Tableau

gui-reg rt2005 _méthode de calcul

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