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Normes SIA 180 et 382/1

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Normes SIA 180 et 382/1 22 janvier 2015

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Document élaboré par

Michel Bonvin Dr. physique, conseiller en énergie [email protected]

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382/1 Installations de ventilation et

de climatisation – Bases générales

et performances requises

180 Isolation thermique et

protection contre l’humidité dans

les bâtiments

0. Domaine d’application

1. Terminologie

2. Exigences

3. Critères de dimensionnement

4. Choix du système

5. Dimensionnement et

exigences techniques

6. Examen de réception

7. Exploitation et entretien

0. Champ d’application

1. Terminologie

2. Confort thermique

3. Qualité de l’air et étanchéité

de l’enveloppe du bâtiment

4. Protection thermique en hiver

5. Protection thermique en été

6. Protection contre l’humidité

3

Revision des normes SIA 180 et SIA 382/1

(juin 2014)

Pour immeubles d’habitation et immeubles qui ne sont

pas d’habitation

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Table des matières

1. Définitions / notions de base

2. Confort thermique (SIA 180)

3. Protection thermique en été (SIA 180) et nécessité de refroidissement (SIA 382/1)

4. Dimensionnement et exigences techniques (SIA 382/1)

5. Conditions de calcul SIA 382/1

6. Résumé

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Liens entre les normes SIA les plus importantes :

Source : Erneuerbare Energien, EnDK, faktor Verlag

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Délimitation

382/1 180

Installations de ventilation et

de climatisation dans des

bâtiments occupés par des

personnes

Tous les bâtiments ayant

des contraintes physiques à

cause des conditions

climatiques intérieures

Le climat intérieur doit, la

plupart du temps, être perçu

comme confortable

Comportement habituel de

l’utilisateur, habillement et

utilisation des appareils

Aussi applicable pour la

plupart des transformations

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2. Confort thermique

Importante extension dans la norme 180

Reprise partielle de l’ancienne 382/1

La nouvelle 382/1 se réfère à 180, en fait même des citations

Description détaillée des calculs selon ISO 7730 (théorie de Fanger)

Caractérisation de la température ambiante plus sur la base de la valeur maximale

journalière de la température extérieure, mais sur la base de la moyenne glissante sur

48 heures

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Domaine admissible pour la température ambiante SIA 180

Valeur minimale

Valeur maximale pour des locaux à ventilation naturelle

en l’absence de rafraîchissement

Valeur maximale pour des locaux lorsque ceux-ci

sont chauffés, rafraîchis ou ventilés

mécaniquement

Tem

pér

atu

re a

mb

ian

te e

n °

C

Moyenne glissante sur 48 h de la température extérieure en °C

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Valeur moyenne admissible pour la vitesse de l’air SIA 180

Valeur moyenne admissible pour la valeur locale de la vitesse de l‘air en fonction

de la valeur locale de la température de l‘air pour un degré de turbulence Tu =

50% pour locaux avec ventilation mécanique (DR = 15%) et pour locaux avec

aération naturelle (DR = 20%).

Risque de courant d’air: 20 %

Risque de courant d’air: 15 %

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3. Protection thermique en été (SIA 180) et

nécessité de refroidissement (SIA 382/1)

Preuve du besoin selon 3 variantes (analogue à la preuve Minergie)

La preuve pour la nécessité du refroidissement est faite selon 382/1

En principe, pour des valeurs de charges thermiques internes

inférieures à 120Wh/m2 par jour, aucun refroidissement actif n’est

nécessaire

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Concept des mesures

constructives

Renforcement des mesures

constructives ou méthode

plus évoluée

Vérification du

refroidissement nocturne

Libre choix

Libre choix

Méthode de vérification de la protection thermique estivale SIA 180

Simulation Conditions de base

Méthode 1 Méthode 2 Méthode 3

Exigences

remplies ?

non

Typologie de la capacité

calorifique

Taux de vitrage maximal

Fin

Protection solaire

Isolation thermique et

capacité calorifique

oui

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Méthodes 1 et 2 : Vérification du refroidissement nocturne SIA 180

Débit d’air extérieur : au moins 10 m3/(h.m2)

Section au moins égale à 5 % de la surface nette de

plancher

t/h ≤ 2,5 : Ventilation sur un seul côté

h

t

t/h = 2,5 à 5 : Ventilation traversante

h

t

Exemple : Habitat

Exemple : Bureau

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Méthode 1: Conditions générales SIA 180

Protection solaire

gtot ≤ 0,1

Classe de vent 6

selon SIA 342

Surface transparente de toiture

< 5 % de la surface nette de

plancher ;

En outre : protection solaire

Profondeur ≥ 3.5 m

Isolation de la toiture

U ≤ 0,2 W/(m2.K)

Extérieure et mobile

Distance de fenêtres opposées ≥ 7,0 m

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Méthode 1: Capacité calorifique SIA 180

Résistance thermique* des

surfaces thermiquement actives

R ≤ 0,1 m2. K/W

*valeur identique à celle d’un

chauffage par le sol

Sol : min. 6 cm chape de ciment

ou min. 5 cm chape de sulfate de calcium

Au moins Capacité

calorifique moyenne

Dimensions : 4 m x 4 m x 2,5 m

Parois : Maçonnerie ou bois

Dimensions : 10 m x 8 m x 3,5 m

Sol : min. 6 cm chape de ciment

Parois : Maçonnerie

Plafond en béton

Exemple : Habitat

Exemple : Bureau

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Surfaces vitrées maximales pour la justification simplifiée en saison chaude SIA 180

Part vitrée de la façade pour protections solaires

Type d’espace Fenêtres sur à commande manuelle à commande automatique

Habitation

capacité thermique élevée

une seule façade 50 % 70 %

plusieurs façades 30 % 50 %

Habitation

capacité thermique moyenne

une seule façade 40 % 60 %

plusieurs façades 30 % 40 %

Bureau, salle de réunion, école,

capacité thermique moyenne

une seule façade 30 %

plusieurs façades 30 %

Bureau, salle de réunion, école,

capacité thermique élevée

une seule façade 40 %

plusieurs façades 30 %

Pour les orientations comprises entre SSE et SSO, cette surface limite est multipliée par 1,2 si la fenêtre est

ombragée par un avant toit ou un balcon dont l’avancée correspond à au moins la moitié de la hauteur de la

fenêtre.

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Méthode 1: Taux maximal de vitrages SIA 180

Exemple : Habitat avec stores manuels

Grande capacité calorifique

Fenêtres sur une seule façade

Taux de vitrages ≤ 50 %

Grande capacité calorifique

Fenêtres sur plusieurs façades

Taux de vitrages ≤ 30 % par façade

Capacité calorifique moyenne

Fenêtres sur une seule façade:

Taux de vitrages ≤ 40 %

Capacité calorifique moyenne Fenêtres

sur plusieurs façades

Taux de vitrages ≤ 30 % par façade

En présence de stores automatiques, les taux maximaux de vitrages peuvent être augmentés de 20 %

En présence d’ombrage fixe et

pour des orientations comprises

entre SO et SW, le taux de

vitrages peut être multiplié par

1,2 si t ≥ 0,5 . hw hW

t

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Méthode 2: Justification pour la protection solaire SIA 180

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Méthode 2: Isolation thermique et capacité calorifique SIA 180

Isolation de la toiture

Valeur U dynamique : U24 ≤ 0,2 W/(m2.K) (SIA 180 1.1.4.10)

est remplie si U ≤ 0,2 W/(m2.K)

Capacité calorifique de tous les

éléments de construction

rapportée à la surface nette de

plancher :

CR/ASN ≥ 45 Wh/(m2.K)

CR en considérant la résistance

thermique superficielle

CR :

Capacité calorifique en

Wh/K

ASN :

Surface nette de plancher

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Méthode 3: Simulation / Nécessité d’un refroidissement SIA 180 La pertinence de la protection thermique estivale est vérifiée si toutes les valeurs de la

température ambiante calculée se trouvent en dessous de la courbe rouge

382/1

Dépassement de la courbe lilas

Rafraîchisse-

ment

nécessaire

Rafraîchisse-

ment

souhaité

Bâtiments neufs (sauf habitat) > 100 h 1 bis 100 h

Bâtiments existant, Habitat > 400 h 1 bis 400 h

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Nécessité d’un refroidissement SIA 382/1

Toutes les valeurs limites ont été abaissées par rapport à la version 2007

1) Refroidissement admis seulement dans les installations de faible puissance selon 5.5 (cf. 4.5.5.3)

Apports thermiques internes, par jour, en Wh/m2 Refroidissement

avec aération par les fenêtres

jour et nuit

avec aération par les fenêtres

locaux occupés

sans aération par les fenêtres

> 240

160 – 240

< 160

> 200

120 – 200

< 120

> 160

80 – 160

< 80

nécessaire

souhaitable 1)

superflu 1)

Apports thermiques internes, par jour, en Wh/m2 Refroidissement

avec aération par les fenêtres

jour et nuit

avec aération par les fenêtres

locaux occupés

sans aération par les fenêtres

> 200

140 – 200

< 140

> 140

100 – 140

< 100

> 120

80 – 120

< 80

nécessaire

souhaitable 1)

superflu 1)

Bureau SIA 2024 : 14 m2/pers 5 + 7 W/m2, 8.5 h/jour

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Pour des températures extérieures inférieures à 0 oC et supérieures à 25 oC le

débit de renouvellement d’air peut être réduit de 50%. La valeur minimale est de

15m³/h par personne SIA 382/1

30 m3/h 1000 ppm CO2

15 m3/h 1600 ppm CO2

Hypothèses pour CO2

Air extérieur : 400 ppm Emission par personne : 18 l/h

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4. Dimensionnement et exigences techniques SIA 382/1

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Catégorie PSFP

W par m3/s

PSFP

W par m3/h

SFP 1 + *

SFP 1

SFP 2

SFP 3

SFP 4

SFP 5 **

SFP 6 **

SFP 7 **

= 300

> 300 à 500

> 500 à 750

> 750 à 1250

> 1250 à 2000

> 2000 à 3000

> 3000 à 4500

> 4500

= 0,083

> 0,083 à 0,14

> 0,14 à 0,21

> 0,21 à 0,35

> 0,35 à 0,56

> 0,56 à 0,83

> 0,83 à 1,25

> 1,25

* La catégorie SFP 1 + est une définition de la présente norme. ** Les catégories SFP 5, SFP 6 et SFP 7 selon SN EN 13779 ne sont pas utilisées dans la présente norme.

Classification de la puissance spécifique du ventilateur

Nouveauté : Rajout des catégories SFP 6 et SFP 7

Classe rajoutée en Suisse

Classes non utilisées en Suisse

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Classification de la puissance unitaire spécifique (appareils compacts) SIA 382/1

Aération des bâtiments – Eléments/produits pour l‘aération des bâtiments

SPI : Puissance spécifique de l’appareil

Rapport de la puissance électrique consommée par un appareil compact (ventilateur, réglage et contrôle ; ne sont pas pris en

considération le dégivrage ainsi que le pré- et le post-chauffage) et du débit moyen de l’air fourni et de l’air repris

Catégorie PSPI

W par m3/s

PSPI

W par m3/h

SPI 1

SPI 2

SPI 3

SPI 4

SPI 5

SPI 6

non classé

= 900

> 900 à 1260

> 1260 à 1620

> 1620 à 1980

> '980 à 2340

> 2340 à 2700

> 2700

= 0,25

> 0,25 à 0,35

> 0,35 à 0,45

> 0,45 à 0,55

> 0,55 à 0,65

> 0,65 à 0,75

> 0,75

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5. Règles s’appliquant aux

calculs de simulation

SIA 382/1

Pour une simulation

de la température ambiante estivale

en vue de juger précisément de la

nécessité d’un refroidissement

mécanique, les règles ci-contre sont

à respecter

Critère, grandeur mesurée Température opérative au centre du local, à 1 m du sol.

Si la zone de séjour comporte des endroits où les conditions de rayonnement créent une

situation critique, la simulation doit être calculée à part pour ces endroits critiques.

Évaluation selon chiffre 4.5.4

Modèle de calcul,

échelle chronométrique

Méthode de calcul conforme aux exigences de SIA 180, chiffre 5.2.6.1. Pas de temps

une heure ou moins.

Données climatiques Design Reference Year (DRY) pour une année normale, selon SIA 2028; pour la station

la plus représentative du climat auquel le bâtiment est soumis.

Période d'observation 16 avril – 15 octobre 2011.

L'année détermine les jours ouvrables et fériés, le 1er

janvier est un samedi.

Protections solaires Caractéristiques et stratégie de pilotage des protections solaires prévues ou existantes.

Prise en compte de la résistance au vent en admettant que la vitesse du vent près de la

protection solaire est la vitesse du vent en profil libre à 1 m au-dessus du toit.

La condition est que la protection contre la chaleur estivale réponde aux exigences

définies selon 2.1.3.

Apports thermiques

externes

10 % des apports thermiques externes (rayonnement solaire) se manifestent sous forme

de chaleur convective.

Apports thermiques internes Selon les conditions d'utilisation convenues. À défaut de conditions convenues, utiliser

les conditions d'utilisation standard selon SIA 2024.

- Personnes Selon les conditions d'utilisation convenues ou SIA 2024, valeurs standard.

Part convective = 50%, partie radiative = 50% ; seule la chaleur sensible émise par les

personnes est prise en compte. Apports thermiques variables selon l’activité, voir SIA

180, chiffre 3.5.3.3.

- Éclairage Selon les conditions d'utilisation convenues ou SIA 2024, valeurs standard.

Modulé d’après la lumière diurne, compte tenu des conditions concrètes, y compris les

caractéristiques des protections solaires.

Simplification possible: Pas d'éclairage artificiel à moins de 5 m des fenêtres tant qu'il y a

de la lumière naturelle. Partie convective = 30 %, partie radiative = 70 %.

- Appareils Selon les conditions d'utilisation convenues ou SIA 2024, valeurs standard.

Partie convective = 80%, partie radiative = 20%.

Débit d'air neuf

pendant les périodes

d’occupation

Débit d’air neuf de l’installation en régime normal, compte tenu des débits d’air

hygiéniques nécessaires selon 2.2.6, et du dimensionnement de l’installation.

Débit d'air neuf

en dehors des périodes

d’occupation

Débit d’air neuf comme pendant les périodes d’occupation ou plus élevé (autant que

possible, mais au maximum d’un facteur 2), si (INT – ANF) > 4 K et INT > 24°C.

Autrement, installation déclenchée et débit d’air neuf de 0,3 m3/(h·m

2).

Temps d’utilisation Le temps d’utilisation est estimé en fonction de l'utilisation prévue. Les utilisations

standard sont définies selon SIA 2024.

Horaire d’utilisation L'installation est enclenchée le matin une heure avant le début de la phase d’utilisation et

déclenchée une heure après la fin de la phase d’utilisation le soir. Elle reste enclenchée

pendant la pause de midi.

E

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6. Résumé

SIA 180 est la norme de base pour ce qui est de la physique du bâtiment,

ainsi que de l’énergie et de la technique du bâtiment

SIA 382/1 est la norme de base pour la technique de ventilation et de

climatisation

Ces deux normes ont été actualisées et sensiblement modifiées dans le cadre

de la récente révision

Les deux normes sont réglées l’une sur l’autre

Les professionnels du bâtiment se doivent de connaître SIA 180 et 382/1 …

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Questions? Disclaimer

Dans le cadre de cette présentation les modifications des normes en question n’ont pas pu être présentées de manière complète

Essentiellement par manque de place, les exigences ont été partiellement simplifiées et présentées sous forme raccourcie

Ce sont les textes originaux des normes qui font foi

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