ISO 13370:2017 建物の熱性能—地面を介した熱伝達—計算方法 | ページ 3

※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。

序章

この文書は、建物のエネルギー性能を評価するための方法論の国際的な調和を目的としたシリーズの一部です。通して、このシリーズは「一連の EPB 標準」と呼ばれます。

すべての EPB 標準は特定の規則に従っており、全体的な一貫性、明確性、透明性を確保しています。

すべての EPB 標準は、情報を提供するデフォルトの選択肢を備えた附属書 A および附属書 B の規範的なテンプレートを導入することにより、メソッド、必要な入力データ、および他の EPB 標準への参照に関して一定の柔軟性を提供します。

このドキュメントを正しく使用するために、これらの選択肢を指定するための規範的なテンプレートが附属書 A に示されています。有益なデフォルトの選択肢は、付録 B に記載されています。

このドキュメントの主な対象グループは、アーキテクト、エンジニア、規制当局です。

規制当局による、または規制当局のための使用: ドキュメントが国または地域の法的要件のコンテキストで使用される場合、そのような特定のアプリケーションのために国または地域レベルで必須の選択が与えられる場合があります。これらの選択 (附属書 B からの有益な既定の選択、または国/地域のニーズに適合した選択のいずれか、ただしいずれの場合も附属書 A のテンプレートに従う) は、国の附属書として、または別の (たとえば、法的) 文書 (国のデータシート) として利用できるようにすることができます。 )。

注1したがって、この場合:

— 規制当局が選択肢を指定します。

— 個々のユーザーは、文書を適用して建物のエネルギー性能を評価し、それによって規制当局が行った選択を使用します。

このドキュメントで扱うトピックは、公的規制の対象となる場合があります。同じトピックに関する公的規制は、附属書 B のデフォルト値を上書きすることができます。同じトピックに関する公的規制は、特定のアプリケーションについては、このドキュメントの使用を上書きすることさえできます。法的要件と選択肢は、一般に標準ではなく、法的文書で公開されています。二重発行や二重文書の困難な更新を避けるために、国別付属書は、公的機関によって国の選択がなされた法律文書を参照することができます。さまざまなアプリケーションに対して、さまざまな国内付属書または国内データシートが可能です。

デフォルト値、選択、および附属書 B の他の EPB 標準への参照が、国の規制、政策、または伝統のために守られていない場合、次のことが期待されます。

  • 国または地域の当局は、附属書 A のモデルに従って、選択肢および国または地域の値を含むデータシートを作成します。この場合、これらのデータシートへの参照を含む国の附属書 (NA など) が推奨されます。
  • または、デフォルトでは、国家標準化団体は、国または地域の価値と選択肢を与える法的文書に従って、附属書Aのテンプレートに同意して、国家附属書を追加または含める可能性を検討します。

さらなるターゲット グループは、専用の建物ストックの建物エネルギー パフォーマンスを分類することによって、彼らの仮定を動機付けたいと考えている関係者です。

詳細については、このドキュメントに付属するテクニカル レポート (ISO/TR 52019-2) を参照してください。

ISO/TC 163/SC 2 の責任の下で作成された EPB 規格のサブセットは、特に以下をカバーしています。

  • 建物の全体的なエネルギー使用とエネルギー性能に関する計算手順。
  • 建物内の内部温度の計算手順 (例: 暖房または冷房がない場合);
  • 熱エネルギーバランスと生地の特徴に関連する部分的な EPB 要件の指標。
  • 建物の特定の部分、および不透明なエンベロープ要素、1 階、窓、ファサードなどの特定の建物要素および構成要素の性能および熱、熱湿熱、太陽光、および視覚的特性をカバーする計算方法。

ISO/TC 163/SC 2 は、機器、技術的な建物システム、室内環境などの詳細について、他の技術委員会と協力しています。

この文書は、建物の製品とサービスが省エネルギーと建物の全体的なエネルギー性能に与える貢献を評価する手段を (部分的に) 提供します。

外気と接触する建物要素の熱透過率の計算方法を提供する ISO 6946 とは対照的に、この文書は地面と熱的に接触する要素を扱います。これら 2 つの国際規格の間の区分は、スラブ オン グラウンド フロア、吊り床、非加熱地下室の場合は内側の床面のレベルであり、加熱された地下室の場合は外部地面のレベルです。一般に、ISO 13789 などの方法を使用して建物からの総熱損失を評価する場合、壁/床の接合部に関連する熱橋を考慮する用語が含まれます。

地面を通る熱伝達の計算は、数値計算によって行うことができます。これにより、壁/床の接合部を含む熱橋の分析も可能になり、最小内部表面温度を評価できます。

このドキュメントでは、建物の下の地面における熱流の 3 次元の性質を考慮した方法が提供されています。

床の熱透過率は、さまざまな床構造の断熱特性の有用な比較値を提供し、一部の国では、床からの熱損失を制限するための建築規制で使用されています。

熱透過率は、定常状態に対して定義されていますが、平均熱流を平均温度差にも関連付けます。外気に触れる壁や屋根の場合、日々の温度変化に伴い、庫内への熱の出入りが日周期的に変動しますが、これが平均化され、熱透過率から日平均の熱損失量が求められます。そして毎日の平均内外温度差。しかし、地面と接触している床と地下の壁の場合、地面の大きな熱慣性により、内部温度と外部温度の年間サイクルに関連する周期的な熱流が発生します。定常状態の熱流は、多くの場合、暖房シーズンの平均熱流の適切な近似値です。

定常状態の部分に加えて、床損失の詳細な評価は、土壌の熱容量に関連する年間の周期的な熱伝達係数とその熱伝導率、および月平均気温の年間変動の振幅から得られます。 .

附属書 F は、短い時間間隔 (例えば 1 時間) で行われる計算に、地面との間の熱伝達を組み込む方法を提供します。

ISO/TR 52019-2 は、次の情報を提供します。

  • 地面の熱特性、
  • 流れる地下水の影響、
  • 暖房または冷房システムが組み込まれた 1 階、および
  • 冷蔵店の 1 階

このドキュメントの手順の使用を示す実際の例とともに。

表 1 は、ISO 52000-1 で規定されているモジュール構造のコンテキストで、一連の EPB 標準内でのこのドキュメントの相対的な位置を示しています。

注記 2 ISO/TR 52000-2 では、モジュールごとに、関連する EPB 規格の番号と、発行済みまたは準備中の付随する技術レポートを含む同じ表を見つけることができます。

注記 3モジュールは EPB 規格を表すが、1 つの EPB 規格が複数のモジュールをカバーする場合もあれば、1 つのモジュールが複数の EPB 規格でカバーされる場合もある。表 A.1 および B.1 も参照してください。

表 1 — EPB 標準セットのモジュール構造内でのこのドキュメントの位置 (ケースM2-5 )

包括的な建物
(そのような)
テクニカル ビルディング システム
サブ

デュレ
説明
ション
説明
ション
説明
ション
おい
ディン
クー
リング
ヴェン
ティラ
ション
hu
mi
ディフィ
ca
ション
de
hu
mi
ディフィ
ca
ション
行う
メス
チック
ホット

ライト
ディン
建てる
もの
自動車
議事録
ション
他の
続き
役割
PV,
風、 ..
サブ1M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10M11
1全般的全般的全般的
2一般的な用語と定義;記号、単位、下付き文字建物のエネルギー需要ニーズa
3アプリケーション(無料) 屋内
条件
システムなし
最大負荷と電力
4エネルギー性能の表現方法する方法
エネルギーを表現
パフォーマンス
する方法
エネルギーを表現
パフォーマンス
5建物
カテゴリーと
建物
境界
透過による熱伝達ISO
13370
放出
とコントロール
6建物
占有率と
オペレーティング
条件
熱伝達
浸透と換気による
分布
とコントロール
7エネルギーサービスの集約
とエネルギー
キャリア
内部
熱増加
ストレージ
とコントロール
8位建物
ゾーン
太陽
熱増加
世代
とコントロール
9計算された
エネルギー
パフォーマンス
建物
ダイナミクス (熱質量)
ロード
派遣
と運用
条件
10測定
エネルギー
パフォーマンス
測定
エネルギー
パフォーマンス
測定
エネルギー
パフォーマンス
11検査検査検査
12する方法
屋内で表現する
快適
BMS
13外部の
環境
条件
14経済
計算
a網掛けのモジュールは該当しません。

Introduction

This document is part of a series aimed at the international harmonization of the methodology for assessing the energy performance of buildings. Throughout, this series is referred to as a “set of EPB standards”.

All EPB standards follow specific rules to ensure overall consistency, unambiguity and transparency.

All EPB standards provide a certain flexibility with regard to the methods, the required input data and references to other EPB standards, by the introduction of a normative template in Annex A and Annex B with informative default choices.

For the correct use of this document, a normative template is given in Annex A to specify these choices. Informative default choices are provided in Annex B.

The main target groups for this document are architects, engineers and regulators.

Use by or for regulators: In case the document is used in the context of national or regional legal requirements, mandatory choices may be given at national or regional level for such specific applications. These choices (either the informative default choices from Annex B or choices adapted to national/regional needs, but in any case following the template of Annex A) can be made available as national annex or as separate (e.g. legal) document (national data sheet).

NOTE 1 So in this case:

— the regulators will specify the choices;

— the individual user will apply the document to assess the energy performance of a building, and thereby use the choices made by the regulators.

Topics addressed in this document can be subject to public regulation. Public regulation on the same topics can override the default values in Annex B. Public regulation on the same topics can even, for certain applications, override the use of this document. Legal requirements and choices are in general not published in standards but in legal documents. In order to avoid double publications and difficult updating of double documents, a national annex may refer to the legal texts where national choices have been made by public authorities. Different national annexes or national data sheets are possible, for different applications.

It is expected, if the default values, choices and references to other EPB standards in Annex B are not followed due to national regulations, policy or traditions, that:

  • national or regional authorities prepare data sheets containing the choices and national or regional values, according to the model in Annex A. In this case a national annex (e.g. NA) is recommended, containing a reference to these data sheets;
  • or, by default, the national standards body will consider the possibility to add or include a national annex in agreement with the template of Annex A, in accordance to the legal documents that give national or regional values and choices.

Further target groups are parties wanting to motivate their assumptions by classifying the building energy performance for a dedicated building stock.

More information is provided in the Technical Report (ISO/TR 52019-2) accompanying this document.

The subset of EPB standards prepared under the responsibility of ISO/TC 163/SC 2 cover inter alia:

  • calculation procedures on the overall energy use and energy performance of buildings;
  • calculation procedures on the internal temperature in buildings (e.g. in case of no space heating or cooling);
  • indicators for partial EPB requirements related to thermal energy balance and fabric features;
  • calculation methods covering the performance and thermal, hygrothermal, solar and visual characteristics of specific parts of the building and specific building elements and components, such as opaque envelope elements, ground floor, windows and facades.

ISO/TC 163/SC 2 cooperates with other technical committees for the details on appliances, technical building systems, indoor environment, etc.

This document provides the means (in part) to assess the contribution that building products and services make to energy conservation and to the overall energy performance of buildings.

In contrast with ISO 6946, which gives the method of calculation of the thermal transmittance of building elements in contact with the external air, this document deals with elements in thermal contact with the ground. The division between these two International Standards is at the level of the inside floor surface for slab-on-ground floors, suspended floors and unheated basements, and at the level of the external ground surface for heated basements. In general, a term to allow for a thermal bridge associated with the wall/floor junction is included when assessing the total heat loss from a building using methods such as ISO 13789.

The calculation of heat transfer through the ground can be done by numerical calculations, which also allow analysis of thermal bridges, including wall/floor junctions, for assessment of minimum internal surface temperatures.

In this document, methods are provided which take account of the three-dimensional nature of the heat flow in the ground below buildings.

Thermal transmittances of floors give useful comparative values of the insulation properties of different floor constructions and are used in building regulations in some countries for the limitation of heat losses through floors.

Thermal transmittance, although defined for steady-state conditions, also relates average heat flow to average temperature difference. In the case of walls and roofs exposed to the external air, there are daily periodic variations in heat flow into and out of storage related to daily temperature variations, but this averages out, and the daily average heat loss can be found from the thermal transmittance and daily average inside-to-outside temperature difference. For floors and basement walls in contact with the ground, however, the large thermal inertia of the ground results in periodic heat flows related to the annual cycle of internal and external temperatures. The steady-state heat flow is often a good approximation to the average heat flow over the heating season.

In addition to the steady-state part, a detailed assessment of floor losses is obtained from annual periodic heat transfer coefficients related to the thermal capacity of the soil, as well as its thermal conductivity, together with the amplitude of annual variations in monthly mean temperature.

Annex F provides a method for incorporating heat transfers to and from the ground into calculations undertaken at short time intervals (e.g. 1 h).

ISO/TR 52019-2 provides information on

  • thermal properties of the ground,
  • the influence of flowing ground water,
  • ground floors with an embedded heating or cooling system, and
  • ground floors of cold stores

along with worked examples illustrating the use of the procedures in this document.

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. See also Tables A.1 and B.1.

Table 1—Position of this document (in casu M2–5) within the modular structure of the set of EPB standards

OverarchingBuilding
(as such)
Technical building systems
Sub
mo
dule
Descrip
tions
Descrip
tions
Descrip
tions
Hea
ting
Coo
ling
Ven
tila
tion
hu
mi
difi
ca
tion
de
hu
mi
difi
ca
tion
Do
mes
tic
hot
wat
er
Ligh
ting
Buil
ding
auto
ma
tion
and
cont
rol
PV,
wind, ..
sub1M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10M11
1GeneralGeneralGeneral
2Common terms and definitions; symbols, units and subscriptsBuilding energy needsNeedsa
3Applications(Free) Indoor
conditions
without systems
Maximum load and power
4Ways to express energy performanceWays to
express energy
performance
Ways to
express energy
performance
5Building
categories and
building
boundaries
Heat transfer by transmissionISO
13370
Emission
and control
6Building
occupancy and
operating
conditions
Heat transfer
by infiltration and ventilation
Distribution
and control
7Aggregation of energy services
and energy
carriers
Internal
heat gains
Storage
and control
8Building
zoning
Solar
heat gains
Generation
and control
9Calculated
energy
performance
Building
dynamics (thermal mass)
Load
dispatching
and operating
conditions
10Measured
energy
performance
Measured
energy
performance
Measured
energy
performance
11InspectionInspectionInspection
12Ways to
express indoor
comfort
BMS
13External
environment
conditions
14Economic
calculation
a The shaded modules are not applicable.