publicatie

32ke

NN

ISIN

St

Itu

ut

vo

or

de

INS

ta

ll

at

IeS

ec

to

r

Uit

ga

ng

sp

Un

te

n t

em

pe

ra

tU

Ur

sim

Ul

at

ieb

er

ek

en

ing

en

Uitgangspunten Temperatuur­simulatieberekeningen

herziene versie

2011

ISBN: 978-90-5044-210-7

ISSO-publicatie 32

Uitgangspunten temperatuursimulatie-berekeningen

ISSO-publicatie 32 3 Uitgangspunten temperatuursimulatieberekeningen

INHOUDSOPGAVE

Samenvatting 5

Summary 5

Symbolenlijst 7

Begrippenlijst 11

1 Inleiding 13

1.1 Afmetingen van een vertrek of gebouw 13

1.2 Glasoppervlakte en raamoppervlakte 15

1.3 Tijd 15

1.4 Zomer- en winterseizoen 15

1.5 Tijdvak 16

1.6 Gebruikstijd 16

1.7 Bedrijfstijd 16

1.8 Interne warmtelast 17

1.8.1 Warmte afgegeven door personen 17

1.8.2 Afgegeven vermogen door apparatuur 18

1.8.3 Afgegeven vermogen door verlichting 19

1.9 Schakelcriterium voor verlichting 20

1.10 Schakelcriterium van zonwering 22

1.11 Interne zonverdeling 22

2 Fysische materiaalgegevens 23

2.1 Niet-transparante materialen 23

2.1.1 Soortelijke massa, warmtegeleidingscoëficiënt en soortelijke warmte 23

2.1.2 Warmtegeleiding grond 23

2.1.3 Warmteweerstand per laag 23

2.1.4 Warmtedoorgangscoëfficiënt 24

2.1.5 Externe zonabsorptie 24

2.2 Transparante materialen 24

3 Externe beïnvloeding 27

3.1 Buitenklimaat 27

3.2 Grondtemperatuur 28

3.3 Kruipruimtetemperatuur 28

4 Infiltratie/ventilatie 29

4.1 Infiltratie 29

4.2 Ventilatie 30

4.2.1 Woningen 30

4.2.2 Utiliteitsbouw 30

5 Installatiesetpoints en gebruikersgedrag 33

5.1 Ontwerpbinnentemperaturen 33

5.2 Temperaturen van installaties 34

5.3 Ontwerpcriteria voor vochtigheid 34

5.4 Gebruikersgedrag 34

5.5 Vraagsturing 35

ISSO-publicatie 32 4 Uitgangspunten temperatuursimulatieberekeningen

6 Resultaten van temperatuuroverschrijdingsberekeningen 37

6.1 GIW/ISSO-eis 2008 voor woningen 37

6.2 100 uren over- c.q. onderschrijding 38

6.3 Weegurencriterium/ GTO-methode 38

6.4 ATG-methode 39

6.5 NEN-EN 15251 40

Bijlage A Overzicht invoerparameters 41

Bijlage B Richtwaarden voor resulterende temperaturen 43

Bijlage C Fysische eigenschappen van niet-transparante materialen 45

Bijlage D Eigenschappen van raamsystemen 48

Bijlage E Absorptiefactoren voor niet-transparante materialen 49

Bijlage F Netwerkweergave van veel voorkomende raamsystemen 51

Bijlage G Specifiek werkzame massa 63

Bijlage H Berekening infiltratie op basis van spleetlengten 64

Bijlage I Transformeren naar rechthoekige vertrekken 70

Literatuurlijst 71

ISSO-publicatie 32 5 Uitgangspunten temperatuursimulatieberekeningen

SAMENVATTING

Temperatuursimulatieprogramma's worden onder andere gebruikt voor energieberekeningen of bepaling van het aantal uren met te hoge binnentemperatuur. De resultaten van deze programma's hangen sterk af van de gebruikte invoergegevens. Deze publicatie gaat nader in op de belangrijkste invoerparameters voor temperatuursimulatieberekeningen.Voor de verschillende invoerparameters wordt steeds dezelfde opzet gehanteerd: de definitie van de grootheid wordt gevolgd door de eenheid en eventueel het algemeen gebruikte symbool. Vervolgens wordt ingegaan op aanbevolen waarden. Waar nodig wordt eerst de waarde voor globale berekeningen/modellen gegeven en later de waarde voor gedetailleerde rekenmodellen. In de bijlagen zijn tabellen met materiaalgegevens/fysische eigenschappen opgenomen.

De publicatie geeft een standaard voor de invoergrootheden bij temperatuursimulatieberekeningen. Door de in deze publicatie aanbevolen standaard van toepassing te verklaren hebben de betrokken partijen (ontwerpers en opdrachtgevers) zekerheid dat de ontwerpberekeningen in ieder geval op dezelfde invoergegevens gebaseerd zijn. Deze standaardisatie betreft het gebruik van definities, het geven van schakelwaarden voor bijvoorbeeld verlichting en zonwering en de simulatie van gebruikersgedrag. Ook wordt het gebruik van verschillende klimaatbestanden in de praktijk nader toegelicht. Deze publicatie geeft geen methode om temperatuursimulatieprogramma's te verifiëren.

SUMMARY

Temperature simulation programs are used amongst others for energy calculations or determination of the number of hours during which the room temperature is too high. The results of these programs strongly depend on the input data used. This publication discusses in detail the most important input parameters for temperature simulation calculations.The same structure is always used for various parameters: the definition of the quantity is followed by the unity and, if so desired, the generally used symbol. Subsequently the recommended values are discussed. Where necessary first the general and later the more detailed values are handled. In the annexes tables, containing material data/physical characteristics, are given.

The aim of the publication is to realize a standardization of the input data in temperature simulation calculations so that the design calculations are always based on the same input data. This standardization concerns the use of definitions, the presentation of switch values for e.g. lighting and venetian blinds and simulations of user's behaviour. Moreover the use of different climate files in practice is explained further. This publication does not give a method to verify temperature simulation programs.

ISSO-publicatie 32 6 Uitgangspunten temperatuursimulatieberekeningen

ISSO-publicatie 32 7 Uitgangspunten temperatuursimulatieberekeningen

SYMBOLENLIJST

a luchtdoorlatendheid per meter spleetlengte [m3/(m·s·Pa)]

A oppervlakte [m2]

Ab oppervlakte van het doorzichtige deel van de beglazing [m2]

Ag geveloppervlakte [m2]

Agl voor glasoppervlakte [m2]

Ao geprojecteerde oppervlakte van het kozijn [m2]

Am oppervlakte van de buitenwand, exclusief ramen en deuren [m2]

Ar voor raamoppervlakte [m2]

Av totale van binnenuit zichtbare oppervlakte [m2]

Aw,o binnenwerkse oppervlakte ondoorzichtig deel [m2]

Aw,t totaal binnenwerkse oppervlakte [m2]

b breedte [m]

c soortelijke warmte [J/(kg·K)]

cd winddrukcoëfficiënt [-]

C luchtdoorlatendheid [m3/(s·Pa2/3)]

Ct totale luchtdoorlatendheid [m3/(s·Pa2/3)]

C1 luchtdoorlatendheid per m2 buitenmuur [m3/(m2·s·Pa2/3)]

C2 luchtdoorlatendheid per m2 geveloppervlakte [m3/(m2·s·Pa2/3)]

CF convectiefactor [-]

Clo clo-waarde (warmteweerstand van kleding) [m2·K/W]

dn dikte van laag n [m]

dwz thermisch effectieve dikte [m]

D doorlatendheid [-]

E schakelwaarde voor verlichting [lux]

E emissiefactor [-]

Ed,s schakelwaarde voor verlichting in het vertrek [lux]

fwm reductiefactor [-]

Fv,h omrekeningsfactor zon/licht [lm/W]

g (absolute) zontoetredingsfactor [-]

Gg fractie glasoppervlak van het totale geveloppervlak [-]

h hoogte (afmeting) [m]

h warmteoverdrachtscoëfficiënt [W/(m2·K)]

hci convectieve warmteoverdracht aan binnenzijde [W/(m2·K)]

he warmteoverdrachtscoëfficiënt aan het buitenoppervlak [W/(m2·K)]

hi warmteoverdrachtscoëfficiënt aan het binnenoppervlak [W/(m2·K)]

hsi stralingsoverdracht aan de binnenzijde [W/(m2·K)]

htot totale warmteoverdracht [W/(m2·K)]

H hoogte (ligging) [m]

Hg hoogte van het gebouw [m]

Hor effectieve ruwheid ter plaatse van het gebouw [m]

ISSO-publicatie 32 8 Uitgangspunten temperatuursimulatieberekeningen

Hos effectieve ruwheid ter plaatse van het weerstation [m]

Hr effectieve ruwheid [m]

Hv verplaatsingshoogte [m]

l lengte [m]

l1 reductiefactor [-]

LTA lichttoeredingsfactor [-]

mw werkzame massa [kg]

M metabolisme [W/m2]

ni infiltratievoud [m3/(m3·h)]

Pp voelbaar afgegeven warmte [W]

Pv vermogen van kunstverlichting per m2 vloeroppervlak [W/m2]

q irradiantie [W/m2]

qa geabsorbeerde zonnestraling [W/m2]

qad additioneel doorgelaten zonnestraling [W/m2]

qce convectiewarmte aan de buitenzijde [W/m2]

qci convectiewarmte aan de binnenzijde [W/m2]

qd doorgelaten zonnestraling (kort golvig) [W/m2]

qr gereflecteerde zonnestraling [W/m2]

qse warmtestraling aan de buitenzijde (langgolvige straling) [W/m2]

qsi warmtestraling aan de binnenzijde (langgolvige straling) [W/m2]

qv luchtvolumestroom ventilatie [dm3/s]

qv,10 luchtvolumestroom infiltratie bij 10 Pa drukverschil over de gevel [dm3/s]

qv,10,kar karakteristieke luchtvolumestroom infiltratie [dm3/s·m2]

qze totaal opvallende zonnestraling [W/m2]

qzi totaal binnenkomende zonnestraling [W/m2]

qz,s schakelwaarde t.g.v. irradiantie op de gevel [W/m2]

Q in vertrek komende vermogen [W]

r reflectiefactor [-]

rv relatieve vochtigheid [%]

Rc warmteweerstand van de constructie [m2·K/W]

Re warmteweerstand aan de buitenzijde van de constructie [m2·K/W]

Ri warmteweerstand aan de binnenzijde van de constructie [m2·K/W]

Rm warmteweerstand van de laag [m2·K/W]

Rspn warmteweerstand van de n-de spouw [m2·K/W]

t tijd [h]

tv tijdvak [h]

U warmtedoorgangscoëfficiënt [W/(m2·K)]

Ub U-waarde van het centrum van de beglazing [W/(m2·K)]

Uo U- waarde van het kozijn [W/(m2·K)]

Urs U-waarde van het raamsysteem [W/(m2·K)]

v luchtsnelheid [m/s]

vH windsnelheid, ter hoogte H vanaf het maaiveld [m/s]

vp vochtproductie [mg/s]

ISSO-publicatie 32 9 Uitgangspunten temperatuursimulatieberekeningen

vr windsnelheid ter plaatse van het gebouw [m/s]

vs maximum ontwerp-windsnelheid [m/s]

α absorptiefactor [-]

ρ soortelijke massa [kg/m3]

ρw soortelijke massa van de wand [kg/m3]

λ warmtegeleidingscoëfficiënt [W/(m·K)]

λg warmtegeleidingscoëfficiënt van grond [W/(m·K)]

λn warmtegeleidingscoëfficiënt van laag n [W/(m·K)]

θ temperatuur [°C]

θg grondtemperatuur [°C]

θk kruipruimtetemperatuur [°C]

Δp drukverhoging aan de gevel [Pa]

ISSO-publicatie 32 10 Uitgangspunten temperatuursimulatieberekeningen

ISSO-publicatie 32 11 Uitgangspunten temperatuursimulatieberekeningen

BEGRIPPENLIJST

Afb. Stralings- en warmtestromen bij een zonbeschenen transparant vlak

AbsorptiefactorDe verhouding van de door het oppervlak geabsorbeerde zonnestraling en de totaal op het oppervlak vallende zonnestraling.

BezettingsgraadHet aantal m2 vloeroppervlakte per persoon.

Clo-waardeDe warmteweerstand van kleding in gedragen toestand en gemiddeld over het lichaamsoppervlak, uitgedrukt in eenheden van 0,155 m2·K/W.

Convectiefactor CFDe verhouding tussen de direct door convectie aan de vertreklucht afgegeven warmte en de in het vertrek binnenkomende zonnewarmte of verlichtingswarmte. (CF = qci/qzi).

DoorlatendheidDe verhouding van de doorgelaten zonnestraling (kortgolvig) en de totaal op het vlak vallende zonnestraling (volledig spectrum).

g-waardeDe verhouding tussen de totaal binnenkomende zonnewarmte (kortgolvige zonnestraling, langgolvige stralingswarmte en convectiewarmte) en de totaal op het vlak vallende zonnestraling (g = (qad+ qd)/qze).

Voorheen werd deze waarde de ZTA-waarde genoemd.

InfiltratieLekverlies door de gevel dat continue aanwezig is. Dit lekverlies is afhankelijk van drukverschillen tussen binnen en buiten (t.g.v. temperatuur en wind).

IrradiantieDe totale hoeveelheid opvallende zonnestraling (zowel direct als diffuus en gereflecteerd).

(Absolute) lichttoetredingsfactor LTADe verhouding van de stralingsfluxdichtheid van de direct zichtbare zonnestraling en de totaal opvallende zichtbare zonnestraling.

Metabolisme MDe energie per tijdseenheid die in het lichaam wordt omgezet door verbranding van voedsel [W/m2].

ReflectiefactorDe verhouding van de gereflecteerde zonnestraling en de totaal op het vlak vallende zonnestraling.

Thermisch open plafondEen verlaagd plafond met tenminste 20% opening, waardoor in de plafondspouw luchtstroming optreedt en de bovengelegen bouwkundige massa warmte accumuleert.

Waarin:

qa = geabsorbeerde zonnestraling [W/m2]

qad = additioneel doorgelaten zonnestraling

[W/m2]

qce = convectiewarmte aan de buitenzijde

[W/m2]

qci = convectiewarmte aan de binnenzijde

[W/m2]

qd = doorgelaten zonnestraling (kort golvig)

[W/m2]

qr = gereflecteerde zonnestraling [W/m2]

qse = warmtestraling aan de buitenzijde (langgolvige straling)

[W/m2]

qsi = warmtestraling aan de binnenzijde (langgolvige straling)

[W/m2]

qze = totaal opvallende zonnestraling [W/m2]

qzi = totaal binnenkomende zonnestraling

[W/m2]

qzcqse

qce

qsi

qci

qr

qd

qzi

qa

ISSO-publicatie 32 12 Uitgangspunten temperatuursimulatieberekeningen

Thermische behaaglijkheidDe toestand waarin de mens tevreden is over zijn thermische omgeving en geen voorkeur heeft voor een warmere of koudere omgeving. Deze thermische behaaglijkheid wordt beïnvloed door een aantal persoonsgebonden factoren (kledingisolatie en activiteitenniveau) en een aantal omgevingsfactoren (lucht- en stralingstemperatuur, luchtsnelheid en luchtvochtigheid). Volgens de theorieën van prof. Fanger is (gemiddeld beschouwd) de thermische behaaglijkheid te beschijven door de PMV-waarde. Deze waarde moet voor thermische behaaglijkheid tussen -0,5 en + 0,5 liggen [17, 19]. Indien de PMV-waarde niet bekend is, wordt voor een tabel met richtwaarden van de luchttemperaturen verwezen naar bijlage B.

VentilatieVervangen van de vertreklucht door lucht van buiten het vertrek.