ISO 11855-4:2021 建物環境の設計—組み込み放射加熱および冷却システム—パート4:サーモアクティブビルディングシステム(TABS)の動的加熱および冷却能力の寸法と計算 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .

この文書は、欧州標準化委員会 (CEN) 技術委員会 CEN/TC 228, 建物内の暖房システムおよび水ベースの冷却システムと協力して、技術委員会 ISO/TC 205, 建物環境設計によって作成されました。 ISO と CEN 間の技術協力 (ウィーン協定)

この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 11855-4:2012) を取り消して置き換えるものです。

前作からの主な変更点は以下の通り。

  • 編集上の修正;
  • 画像が再描画されます。
  • 参考文献を更新。
  • 改善された言葉遣い。
  • ISO 11855 シリーズのすべての部品のリストは、ISO Web サイトで見つけることができます。

序章

輻射冷暖房システムは、放熱・吸熱、熱供給、配電、制御システムから構成されています。 ISO 11855 シリーズは、空間内の熱交換を直接制御する埋め込み式の表面加熱および冷却システムを扱います。熱源、分配システム、コントローラーなどのシステム機器自体は含まれません。

ISO 11855 シリーズは、建物構造に統合された組み込みシステムに対応しています。したがって、建物構造と統合されていないオープンエアギャップを備えたパネルシステムは、このシリーズではカバーされていません。

ISO 11855 シリーズは、建物に組み込まれた水ベースの表面暖房および冷房システムに適用されます。 ISO 11855 シリーズは、加熱または冷却媒体として水だけでなく、他の流体または電気を使用するシステムに適用されます。 ISO 11855 シリーズは、システムのテストには適用されません。この方法は、加熱または冷却された天井パネルまたは梁には適用されません。

ISO 11855 シリーズの目的は、組み込みシステムを効果的に設計するための基準を提供することです。これを行うために、組み込みシステムが提供するスペースの快適性基準、熱出力計算、寸法、動的解析、設置、組み込みシステムの制御方法、およびエネルギー計算の入力パラメーターを提示します。

ISO 11855 シリーズは、以下の部分で構成されており、一般的なタイトルは「建物環境設計 - 組み込み放射加熱および冷却システム」です。

  • Part 1:定義、記号、および快適性の基準
  • Part 2:設計暖房および冷房能力の決定
  • Part 3:設計と寸法
  • Part 4:サーモ アクティブ ビルディング システム (TABS) の動的冷暖房能力の寸法と計算
  • Part 5:インストール
  • Part 6:コントロール
  • Part 7:エネルギー計算の入力パラメーター

ISO 11855-1 は、組み込み放射冷暖房システムの設計において考慮すべき快適基準を指定しています。これは、放射冷暖房システムの主な目的が居住者の熱的快適性を満たすことであるためです。 ISO 11855-2 は、加熱および冷却能力を決定するための定常状態の計算方法を提供します。 ISO 11855-3 は、加熱および冷却能力を確保するために、放射加熱および冷却システムの設計および寸法決定方法を指定します。この文書である ISO 11855-4 は、エネルギー節約を目的としたサーモ アクティブ ビルディング システム (TABS) を設計するための寸法と計算方法を提供します。これは、輻射冷暖房システムが再生可能エネルギーを使用することでエネルギー消費と熱源のサイズを削減できるためです。 ISO 11855-5 は、システムが意図したとおりに動作するためのインストール プロセスに対応しています。 ISO 11855-6 は、放射冷暖房システムが実際に建物内で運用されているときに、設計段階で意図された最大のパフォーマンスを確保するための適切な制御方法を示しています。 ISO 11855-7 は、ISO 52031 に対する入力パラメータの計算方法を示しています。

1 スコープ

このドキュメントでは、太陽熱取得、内部熱取得、換気などの熱取得に基づく、サーモ アクティブ ビルディング システム (TABS) のピーク冷却能力の計算、および水側の冷却電力需要の計算を行うことができます。チラーのサイズ、流体の流量などに関して、冷却システムのサイズを決定するために使用されます。

このドキュメントでは、非定常状態での冷暖房能力の計算を目的とした詳細な方法を定義しています。

2 参考文献

以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 11855-1, 建築環境設計 — 組み込み放射暖房および冷房システム — Part 1: 定義、記号、および快適性基準
  • ISO 11855-2, 建物環境設計 — 組み込み放射加熱および冷却システム — Part 2: 設計加熱および冷却能力の決定

3 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 11855-1 に記載されている用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

参考文献

[1]ISO 7730, 温熱環境のエルゴノミクス — PMV および PPD 指数の計算と局所温熱快適性基準を使用した温熱快適性の分析的決定と解釈
[2]ISO 52017-1, 建物のエネルギー性能 - 顕熱および潜熱負荷と内部温度 - Part 1: 一般的な計算手順
[3]EN 126, 水ベースの表面埋め込み加熱および冷却システム
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[6]De Carli M, Koschenz M, Scarpa M, Zecchin R, Simplified method for sizing Thermo Active Building Systems (イタリア語)、ATI National Conference, 2003 年 9 月
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[12]Olesen BW, Dossi FC, 活性化されたスラブ加熱および冷却システムの操作と制御、2004
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[14]Olesen BW, De Carli M, Scarpa M, Koschenz M, Thermo Active ビルディング システムの冷却能力の動的評価。 ASHRAE トランザクション、2006 年
[15]Lacarte LMD, Rag EN, Kazanci OB, Olesen BW, TABSの冷却性能に対する音響天井ユニットの影響。 2017 ASHRAE ウィンター カンファレンス 2017
[16]ハンドブック ASHRAE, HVAC アプリケーション、一般的なアプリケーション。第55章 輻射冷暖房、2019年
[17]ハンドブック ASHRAE, HVAC システムおよび機器、空調および暖房システム。第6章 輻射冷暖房、2016年
[18]ハンドブック ASHRAE, 基礎、室内環境品質。第9章 熱的快適性、2017年
[19]ANSI/ASHRAE 規格 55, 人が占有するための熱環境条件、2017 年
[20]Watson RD, Chapman KS, 放射加熱および冷却ハンドブック。マグロウヒル、2002

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 205, Building environment design, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 228, Heating systems and water based cooling systems in buildings, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 11855-4:2012), which has been technically revised.

The main changes compared to the previous edition are as follows:

  • editorial corrections;
  • picture redraws;
  • updated Bibliography;
  • improved wording.
  • A list of all parts in the ISO 11855 series can be found on the ISO website.

Introduction

The radiant heating and cooling system consists of heat emitting/absorbing, heat supply, distribution, and control systems. The ISO 11855 series deals with the embedded surface heating and cooling system that directly controls heat exchange within the space. It does not include the system equipment itself, such as heat source, distribution system and controller.

The ISO 11855 series addresses an embedded system that is integrated with the building structure. Therefore, the panel system with open air gap, which is not integrated with the building structure, is not covered by this series.

The ISO 11855 series is applicable to water-based embedded surface heating and cooling systems in buildings. The ISO 11855 series is applied to systems using not only water but also other fluids or electricity as a heating or cooling medium. The ISO 11855 series is not applicable for testing of systems. The methods do not apply to heated or chilled ceiling panels or beams.

The object of the ISO 11855 series is to provide criteria to effectively design embedded systems. To do this, it presents comfort criteria for the space served by embedded systems, heat output calculation, dimensioning, dynamic analysis, installation, control method of embedded systems, and input parameters for the energy calculations.

The ISO 11855 series consists of the following parts, under the general title Building environment design — Embedded radiant heating and cooling systems:

  • Part 1: Definitions, symbols, and comfort criteria
  • Part 2: Determination of the design heating and cooling capacity
  • Part 3: Design and dimensioning
  • Part 4: Dimensioning and calculation of the dynamic heating and cooling capacity of Thermo Active Building Systems (TABS)
  • Part 5: Installation
  • Part 6: Control
  • Part 7: Input parameters for the energy calculation

ISO 11855-1 specifies the comfort criteria which should be considered in designing embedded radiant heating and cooling systems, since the main objective of the radiant heating and cooling system is to satisfy thermal comfort of the occupants. ISO 11855-2 provides steady-state calculation methods for determination of the heating and cooling capacity. ISO 11855-3 specifies design and dimensioning methods of radiant heating and cooling systems to ensure the heating and cooling capacity. ISO 11855-4, this document, provides a dimensioning and calculation method to design Thermo Active Building Systems (TABS) for energy saving purposes, since radiant heating and cooling systems can reduce energy consumption and heat source size by using renewable energy. ISO 11855-5 addresses the installation process for the system to operate as intended. ISO 11855-6 shows a proper control method of the radiant heating and cooling systems to ensure the maximum performance which was intended in the design stage when the system is actually being operated in a building. ISO 11855-7 presents a calculation method for input parameters to ISO 52031.

1 Scope

This document allows the calculation of peak cooling capacity of Thermo Active Building Systems (TABS), based on heat gains, such as solar gains, internal heat gains, and ventilation, and the calculation of the cooling power demand on the water side, to be used to size the cooling system, as regards the chiller size, fluid flow rate, etc.

This document defines a detailed method aimed at the calculation of heating and cooling capacity in non-steady state conditions.

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 11855-1, Building environment design — Embedded radiant heating and cooling systems — Part 1: Definitions, symbols, and comfort criteria
  • ISO 11855-2, Building environment design — Embedded radiant heating and cooling systems — Part 2: Determination of the design heating and cooling capacity

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11855-1 apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

Bibliography

[1]ISO 7730, Ergonomics of the thermal environment — Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria
[2]ISO 52017-1, Energy performance of buildings - Sensible and latent heat loads and internal temperatures - Part 1: Generic calculation procedures
[3]EN 1264 (all parts), Water based surface embedded heating and cooling systems
[4]Brunello P., De Carli M., Tonon M., Zecchin R., Applications of heating and cooling thermal slabs for different buildings and climate. ASHRAE Transactions, 2003
[5]Cooling Systems, CIB World Building Congress, May 2004
[6]De Carli M., Koschenz M., Scarpa M., Zecchin R., Simplified method for sizing Thermo Active Building Systems (in Italian), ATI National Conference, September 2003
[7]Hauser G., Kempkes Ch., Olesen B. W., Computer Simulation of the Performance of a Hydronic Heating and Cooling System with Pipes Embedded into the Concrete Slab between Each Floor. ASHRAE Trans. V. 2000, 106, pt.1
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[9]Meierhans R.A., Slab cooling and earth coupling, ASHRAE Trans. V. 99, Pt 2, 1993
[10]Meierhans R.A., Room air conditioning by means of overnight cooling of the concrete ceiling. ASHRAE Trans. V. 102, Pt. 2, 1996
[11]Olesen B.W., Sommer K., Düchting B., Control of slab heating and cooling systems studied by dynamic computer simulations, ASHRAE Trans. V.108, Pt.2, 2002
[12]Olesen B.W., Dossi F.C., Operation and Control of Activated Slab Heating and Cooling Systems, 2004
[13]Olesen B. W., Koschenz M., Johansson C., New European Standard Proposal for Design and Dimensioning of Embedded Radiant Surface heating and Cooling Systems. ASHRAE Transactions, Volume 109, Part 2, 2003
[14]Olesen B.W., De Carli M., Scarpa M., Koschenz M., Dynamic evaluation of the cooling capacity of Thermo Active building systems. ASHRAE Transactions, 2006
[15]Lacarte L.M.D., Rag E.N., Kazanci O.B., Olesen B.W., Effects of Acoustic Ceiling Units on the Cooling Performance of TABS. 2017 ASHRAE Winter Conference 2017
[16]Handbook A.S.H.R.A.E., HVAC Applications, General Applications. Chapter 55. Radiant Heating and Cooling, 2019
[17]Handbook A.S.H.R.A.E., HVAC Systems and Equipment, Air-Conditioning and Heating Systems. Chapter 6. Radiant Heating and Cooling, 2016
[18]Handbook A.S.H.R.A.E., Fundamentals, Indoor environmental quality. Chapter 9. Thermal Comfort, 2017
[19]ANSI/ASHRAE Standard 55, Thermal environmental conditions for human occupancy, 2017.
[20]Watson R.D., Chapman K.S., Radiant Heating and Cooling Handbook. McGraw-Hill, 2002