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Méthode RTS 2005/2009-2013 1

L

PAR LA MÉTHODE RTS

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Méthode RTS 2005/2009-2013 2

MÉTHODE RTS (ASHRAE 2005/2009-2013)

SOMMAIRE

1. Bases de calcul et utilisation de la méthode .................................................. 4

Quelles sont les différences entre les méthodes RTS 2005, 2009 et 2013 ? ..... 4 La méthode CLTD / CLF est-elle toujours applicable ? ................................... 5

2. Les apports internes .................................................................................. 5

2.1. Les apports par les occupants ..................................................................... 6

2.2. .......................................................................... 7

2.3. Les apports par les appareils ...................................................................... 8

3. Les apports par conduction ......................................................................... 8

3.1. Apports par conduction pour les parois opaques............................................. 8

3.1.1. Température extérieure équivalente à une heure donnée ................................ 8

3.1.1.1. Notations ................................................................................................ 9

3.1.1.2. Calcul des rayonnements solaires direct, diffus et réfléchi.............................. 10

3.1.2. Différence de température résultante vecteurs CTS et RTS ......................... 11

3.1.3. Passage du coefficient U hiver au U Ashrae ................................................. 13

3.1.4. Parois en contact avec le sol ..................................................................... 14

3.1.5. Prise en compte des ponts thermiques ....................................................... 14

3.1.5.1. Prise en compte forfaitaire ....................................................................... 14

3.1.5.2. Calcul précis .......................................................................................... 14

3.1.5.3. Calcul précis - exemple ............................................................................ 15

3.2. Apports par conduction pour les parois vitrées ............................................. 16

4. Les apports par rayonnement ................................................................... 17

4.1. Généralités ............................................................................................ 17

4.2. ............................................................... 18

4.3. ............................. 18

4.4. -soleil ............................................................... 20

4.5. ................................................ 21

4.5.1. .................................... 21

4.5.2. ........................................ 22

5. ........................................................... 22

5.1. Utilitaires de calcul .................................................................................. 22

Méthode RTS 2005/2009-2013 3

5.2. Les infiltrations ....................................................................................... 23

5.3. ........................................................................... 24

Valeurs par défaut .............................................................................. 25

........................................................... 25 ...................................................... 25 Prise en compte du prérafraîchissement ................................................. 25

6. ............................................................................ 27

Prise en compte des infiltrations ............................................................ 27 Air entrant ......................................... 27

7. ............................................................. 29

8. ................................... 30

8.1. ............................ 30

8.2. ...................... 31

8.3. atisé totalement par la CTA ............................................. 32

8.4. .......... 34

8.5. Comparaison avec la méthode de la RT 2005 .............................................. 35

8.6. Exemples .............................................................................................. 36

8.6.1. ..................................................... 36

8.6.2. ........................................ 37

9. Particularités du calcul ............................................................................. 38

9.1. Réduction des apports par pièce ................................................................ 38

9.2. Apports du local / charges dans la centrale .................................................. 38

9.3. La méthode Climcréole ............................................................................ 38

10. Exemple de calcul ................................................................................... 39

10.1. Apports par le mur .................................................................................. 39

10.1.1. Apports par la fraction convective .............................................................. 39

10.1.2. Apports par la fraction radiative ................................................................ 40

10.2. Apports par le plafond ............................................................................. 40

10.2.1. Apports par la fraction convective .............................................................. 40

10.2.2. Apports par la fraction radiative ................................................................ 41

10.3. Apports par le vitrage .............................................................................. 41

10.3.1. Rayonnements direct, diffus et réfléchi à 15 h en juillet ................................. 41

10.3.2. Apports par conduction ............................................................................ 43

10.3.3. Apports par rayonnement ........................................................................ 44

10.3.4. ......................................................... 44

10.3.5. ........................................ 45

10.3.6. .......................................... 45

10.4. Calcul avec une casquette ........................................................................ 45

10.5. Calcul avec un brise-soleil ........................................................................ 46

10.5.1. .......................................... 46

10.5.2. ........................................ 46

10.6. Apports par les occupants ........................................................................ 46

10.7. ............................................................ 47

11. Questions et réponses ............................................................................. 49

Méthode RTS 2005/2009-2013 4

1. Bases de calcul et utilisation de la méthode

La méthode RTS est basée sur les Fundamentals Ashrae de 2013, 2009 et 2005. Ces

Ashrae.

La méthode CLTD / CLF était un essai de simplification des anciennes méthodes TFM et TETD / TA, et calculait directement les charges à partir des données brutes, sans passer par bâtiments dans lesquels les facteurs CLTD / s constaté aucun résultat absurde parmi les centaines de projets qui nous ont

été transmis, il est certain que la méthode CLTD / CLF semblait mieux adaptée à certaines

facile à appréhender. Elle propose un cadre unique de calcul pour la totalité des apports.

La méthode RTS est basée sur une constatation simple : les différents objets qui créent ou

achines, ...) le font pour une part par convection et pour une autre par rayonnement. Elle modélise les retards transformation du rayonnement infrarouge en réchauffement radiant time series RTS et conduction time series CTS Le premier avantage de cette méthode est de réduire la dépendance par rapport à des -même, et non plus le aptée aux calculs de consommations, nous

la méthode CLTD/CLF. Vous pouvez noter également que bien que ce soit à peu près

impossible en pratique, le Fundamentals (chose réglementairement interdite pour la RT 2005 ou la RT 2012, par exemple). Quelles sont les différences entre les méthodes RTS 2005, 2009 et 2013 ? Les méthodes RTS 2009 et RTS 2013 sont identiques. Entre les méthodes RTS 2005 et RTS

2009/2013, les différences sont minimes. La méthode de calcul est la même, et seuls certains

coefficients changent. Le total des charges sur 24 heures est pratiquement identique et même

les apports instantanés ne diffèrent pas beaucoup. La principale différence tient à la

répartition des charges entre la partie amortie et la partie non amortie : la méthode

2009/2013 conduit ainsi en général à un maximum un peu plus fort.

Le Fundamentals 2009 propose en annexe un nombre important de sites climatiques. Les caractéristiques fournies ne sont pas suffisamment détaillées pour que nous en tirions les

éléments nécessaires au calcul des consommations, mais nous disposons grâce à elles de

valeurs précises du rayonnement solaire, qui sont directement intégrées à ClimaWin. Par ailleurs, nous avons apporté deux modifications qui ne sont pas spécialement liées au

La longitude du site est prise en

négligeable maximum, mais aussi de déterminer le degré de simultanéité entre les charges solaires et les autres apports. Pour le calcul du rayonnement solaire, on utilise une valeur horaire moyenne (avec la h qui était utilisée pour toute la période allant de 8 h à 9 h).

Méthode RTS 2005/2009-2013 5

Dans tous les cas, on ne voit aucune raison particulière de préférer la méthode RTS 2005 La méthode CLTD / CLF est-elle toujours applicable ? " Bien que les méthodes TFM, TETD / TA et CLTD / CLF ne soient pas reproduites dans ce

chapitre, elles ne sont pas rejetées. Grâce à elles, des climaticiens expérimentés ont étudié

des millions de bâtiments dans le monde entier. En pratique, la précision des méthodes de calcul des apports dépend e et à propos de la méthode RTS :

être utilisées que par un spécialiste capable de choisir avec prudence les hypothèses de calcul

appropriées, tout aussi bien que dans le cadre de méthodes plus anciennes. »

2. Les apports internes

Les apports internes sensibles sont

24 heures. La puissance ainsi calculée est divisée en une part radiative et une part convective,

conformément aux tables 30.1, 30.13 et 30.16 du Fundamentals 2005 (tables 18.1 et 18.14 du Fundamentals 2013). La part radiative est soumise au vecteur RTS, la part convective a un effet immédiat. Les apports latents sont directement entrés par vous-même. Ils ne sont pas nés par la sommation des apports sensibles provenant des différentes sources (occupants, éclairage, machines, bureautique et

appareillage électrique), décomposés préalablement en leurs parties radiative et convective :

Appsinth 0 Appsh + r1 Appsh-1 + r2 Appsh-2 + ... + r23 Appsh-23) + (1 - Rd) * Apps ] avec :

Apps :

Rd : part radiative des apports pour la source considérée. La part radiative dépend du type : occupants, éclairage, machines, bureautique et appareillage électrique. r0, r1, ... , r23 : vecteur RTS associé (donné par la table 30.20 [Ashrae 2005] ou 18.19 [Ashrae 2013]). Ce vecteur est lié au local et prend la même valeur pour tous les types

Méthode RTS 2005/2009-2013 6

2.1. Les apports par les occupants

Les apports sensibles instantanés par les occupants à une heure donnée sont donnés par :

Appsocc = Nbocc * Asocc (en W)

avec :

Nbocc :

Asocc : apport sensible par occupant pour la période considérée (en W valeur saisie par vous-même). Les apports latents par les occupants sont donnés par :

Applocc = Nbocc * Alocc (en W)

Nbocc Alocc : apports latents par occupant pour la période considérée (en W valeur saisie par vous-même).

La répartition radiatif /

travail de bureau, travail intense, ...). ClimaWin propose les valeurs tabulées suivantes, basées sur la table 30.1 du Fundamentals 2005 (= table 18.1 du Fundamentals 2013) :

Apports

sensibles par occupant (W)

Fraction radiative pour

une vitesse basse de déplacement de l'air (%)

Fraction radiative pour

une vitesse élevée de déplacement de l'air (%) <= 70 60 27

70 à 80 58 38

80 à 120 49 35

> 120 54 19 est saisie par vous-même dans les caractéristiques du local.

Méthode RTS 2005/2009-2013 7

2.2.

Appsécl = Pécl * Sh (en W)

avec :

Pécl :

Surface : surface habitable du local en m².

La répartition radiatif / convectif dépend du type de lampes que vous avez choisi. En Ashrae 2005, ClimaWin applique les dispositions de la table 30.1 :

Fraction radiative

Fluorescent non

ventilé 67

Fluorescent,

de reprise 59

Fluorescent,

de soufflage 19

Lampes à

incandescence 80 En Ashrae 2009/2013, le critère change et nous avons retenu les valeurs suivantes, issues de la table 18.3 :

Fraction radiative

Suspendu, fluorescent sans

lentille 57

Suspendu, fluorescent avec

lentille 67

Encastré compact fluorescent au

plafond 98

Encastré à incandescence au

plafond 98 fluorescent 54

Méthode RTS 2005/2009-2013 8

2.3. Les apports par les appareils

Afin de faciliter la saisie, ClimaWin :

les appareils de bureautique : ce sont généralement les ordinateurs individuels, les nombre est proportionnel au nombre : les appareils considérés ici sont

identiques à ceux considérés dans la catégorie " bureautique », mais leur nombre est

les machines mécanismes de cuisson), ainsi que les appareils dont la puissance ne peut être rapportée pieuse). Les apports sensibles bruts par les machines sont donc donnés par : Appsmach = Asb * Nbocc + Asapp * Sh + Asmach (en W) avec : Nbocc Asb : apports pour la bureautique saisis par vous-même (en W/occupant).

Asapp -même (en W/m²).

Sh : surface habitable du local.

Asmach : apports sensibles par les machines saisis par vous-même (en watts).

Pour les appareils de bureaut

part radiative représente 25 % des apports. Pour les apports par les machines, vous saisissez directement la part radiative.

3. Les apports par conduction

3.1. Apports par conduction pour les parois opaques

3.1.1. Température extérieure équivalente à une heure

donnée La formule générale de calcul des apports par conduction est :

Apports = UAshrae * dT (en W/m²)

Si vous avez connu la méthode CLTD/CLF, vous aurez peut-être noté la disparition du la ventilation des combles et/ou de gaines au-dessus du plafond. Cette notion est directement intégrée à la méthode RTS.

Méthode RTS 2005/2009-2013 9

Tout le problème consiste donc à déterminer dT, différence de température entre

ne pose pas de problème, mais pour une paroi extérieure définie comme " » ou " au soleil » on ne peut se contenter de considérer la tempér

3.1.1.1. Notations

On notera :

/h0 :

Ŭg : réflectivité du sol, prise par défaut à 0.2 (table Ashrae 2005, 31.10 ou Ashrae 2013, 15.10)

A : constante solaire (table Ashrae 2005, 31.7 ou Ashrae 2013, 14.2) B : C : facteur de diffusion du ciel (table Ashrae 2005, 31.7 ou Ashrae 2013, 14.2) Y : rapport entre le rayonnement diffus sur une surface verticale et le rayonnement diffus sur une surface horizontale

CN : luminosité définie dans le site

ş : hauteur du soleil au-

ű : angle azimutal (en degrés)

ų : orientation de la paroi (en degrés)

Š : angle azimutal entre le soleil et la paroi

ť : angle azimutal entre le rayonnement solaire incident et la normale à la paroi

L : latitude (en degrés)

EDN : rayonnement direct sur un plan perpendiculaire

ED : rayonnement direct sur la paroi

Ed : rayonnement diffus

Er : rayonnement réfléchi par le sol

Et : rayonnement solaire total

Te : température équivalente calculée

AST : heure solaire vraie

LST : heure locale (en heures et dixièmes)

ET : équation du temps en minutes (de temps) (table Ashrae 2005, 31.7 ou Ashrae 2013, 14.2) š : déclinaison solaire (élévation du soleil au- ou Ashrae 2013, 14.2) H : angle horaire (angle entre le soleil et le sud) (en degrés) Tb : ő : inclinaison de la paroi (0° pour une surface horizontale) h0 : coefficie Ţ : émissivité hémisphérique de surface Les calculs solaires sont faits pour le 21 de chaque mois.

Méthode RTS 2005/2009-2013 10

3.1.1.2. Calcul des rayonnements solaires direct, diffus et

réfléchi

Le temps solaire apparent est donné par :

AST = LST + ET / 60 [ ; pour

diverses raisons, nous avons jugé préférable de ne pas introduire ce raffinement dans ClimaWin. ]

H = 15 (AST 12)

sin ş = cos L cos š cos H + sin L sin š cos ű = (sin ş sin L sin š) / (cos ş cos L) onnement direct sur la paroi : Pour calculer le rayonnement direct, on part du rayonnement direct normal, qui est donné par :

EDN = [ A / exp ( B / sin ş ) ] * CN

Le rayonnement direct est donné par :

ED = EDN * cos ť

-soleil.

Si cos ť-0.2, on calcule :

Y = 0.55 + 0.437 cos ť ť

Sinon, on prend : Y = 0.45

Le rayonnement diffus sur une surface verticale est donné par :

Ed = C * Y * EDN

Pour une surface non verticale :

Ed = C * Y * EDN * ( 1 + cos ő

On calcule enfin le rayonnement réfléchi par le sol :

Méthode RTS 2005/2009-2013 11

Er = EDN * ( C + sin ş ) * Ŭg * (1 cos ő ) /2

On en déduit le rayonnement solaire total :

Et = ED + Ed + Er

La température extérieure équivalente est alors donnée par :

Te = Tb + / h0 * Et Ţ0

0 égale à 17 (le CSTB donne une valeur

de 13.5).

Ţ0 est donné par :

Ţ0 = 4 * cos ő

: on ôte à la température maximale une fraction de température cf. table 2.

3.1.2. Différence de température résultante vecteurs

CTS et RTS

réfléchie. Il faut calculer une différence de température résultante. local (et qui a été emmagasinée par le local lui-même, puis restituée peu à peu en suivant le vecteur RTS). lée par la paroi pendant les 24 heures qui précèdent. Pour ce calcul on définit un vecteur de conduction (CTS : conduction time series), qui décrit le processus de restitution de la chaleur en fonction du type de paroi (et non plus en fonction des caractéristiques du local comme dans le cas du vecteur RTS). On suppose, pour ce calcul comme dans la suite, que les conditions extérieures sont stables

à celle de la veil

guère possible de procéder autrement. Soit dTh la différence de température extérieur- née par : dTrh = c0 dTh + c1 dTh-1 + c2 dTh-2 + ... + c23 dTh+1

Méthode RTS 2005/2009-2013 12

où (c0, c1, ... , c23) est le vecteur de conduction associé à la paroi.

Les valeurs de CTS sont données :

2013).

La première colonne, qui correspond à des murs légers, nous permet de voir par exemple

que le local récupère 14 % de la chaleur absorbée par le mur quatre heures auparavant. Chaque

colonne décrit un vecteur CTS. Naturellement, la somme des valeurs de chaque colonne est

égale à 100.

Il faut répartir le rayonnement solaire entre la partie radiative et la partie convective. La table 18. radiative, 63 % pour un mur ou un plancher et 84 % pour un toit. On applique à la partiequotesdbs_dbs22.pdfusesText_28