BS EN ISO 16890——一般通风用空气过滤器 ePM 分级标准系列

Air Filters for General Ventilation — ePM Classification(2016 版,取代 BS EN 779:2012)

🌬️ BS EN ISO 16890 是英国、欧洲与国际三方协调的一般通风用空气过滤器标准系列,它以颗粒物(Particulate Matter)效率(ePM)为基础建立全新的过滤器分级体系,取代了此前沿用多年的 BS EN 779:2012 与 DD ISO/TS 21220:2009。该系列由 ISO/TC 142(空气及其他气体净化设备)与 CEN/TC 195 联合制定,英国方面由技术委员会 MCE/21(气体与液体过滤器)负责引入,2016 年 12 月发布。

传统分级(如 EN 779)以”效率等级标签”(G4、F7、F9 等)表示过滤器的过滤能力,但这种分级主要基于对指定粒径范围的计数或重力效率,无法直接反映过滤器对细颗粒物(PM1、PM2.5、PM10)的去除能力。随着人们对室内空气中细颗粒物健康危害认识的加深,以及大气 PM2.5 监测与治理的普及,业界迫切需要一种直接面向颗粒物质量浓度的分级方法。ISO 16890 正是顺应这一需求而诞生的,它将过滤器按对 PM1、PM2.5、PM10 的去除效率分档,使过滤器的性能与室内空气质量目标能够直接挂钩。

💡 ePM 分级直接面向健康与空气质量:过滤器按其对 PM1、PM2.5、PM10 颗粒物的去除能力分档,让设计者、业主与用户能依据室内空气质量目标选择过滤器,而不是仅仅依赖旧的”效率等级标签”。

一、标准适用范围与体系定位 📌

本系列适用于一般通风与空调系统中使用的颗粒物空气过滤器,通常为袋式、板式或刚性过滤元件,处理颗粒物粒径范围约为 0.3 μm 至 10 μm 以上。标准给出了技术规范、要求与基于 ePM 的分级体系(Part 1)、分效率与气流阻力的测量方法(Part 2)、重力效率与气流阻力随捕尘量变化的测定(Part 3)以及最小分效率的确定(Part 4)。

需要注意的是,本系列不适用于特殊用途的过滤器,例如洁净室用高效过滤器(HEPA/ULPA,通常按 EN 1822 或 ISO 29463 分级)、工业除尘用过滤器、燃气轮机进气过滤器等。对于这类特殊应用,应选用相应专业标准。本系列针对的是暖通空调(HVAC)系统中用于改善送风与室内空气品质的一般通风过滤器。

⚠️ 请注意,ePM 分级与旧 EN 779 的 G/F 等级并不一一对应。转换时不能简单对照”旧等级≈新等级”,应以实测效率数据重新分级,避免误读性能。

二、系列构成与技术要点 🔧

分部标准号主要内容
第 1 部分BS EN ISO 16890-1:2016技术规范、要求与基于颗粒物效率(ePM)的分级体系
第 2 部分BS EN ISO 16890-2:2016分效率与气流阻力的测量
第 3 部分BS EN ISO 16890-3:2016重力效率与气流阻力相对捕集试验粉尘质量的测定
第 4 部分BS EN ISO 16890-4:2016最小分效率的确定(扫描版本,依据公开领域知识撰写)

Part 1 定义了 ePM1、ePM2.5、ePM10 三个分档效率及相应的过滤器分档(ISO ePM1、ISO ePM2.5、ISO ePM10 与 ISO Coarse);Part 2 规定用气溶胶粒径谱仪测量初始分效率与气流阻力;Part 3 规定用标准试验粉尘加载测量重力效率与阻力增长;Part 4 规定如何在规定工况下综合确定最小分效率并给出正式分级。

三、ePM 分级体系详解 📊

ePMx 表示过滤器对粒径范围涵盖 PMx 颗粒的去除效率。标准定义了三个基准粒径区间:

  • ePM1:对粒径 0.3 μm 至 1 μm 颗粒的去除效率,对应 PM1(细颗粒物)的控制;
  • ePM2.5:对粒径 0.3 μm 至 2.5 μm 颗粒的去除效率,对应 PM2.5 的控制;
  • ePM10:对粒径 0.3 μm 至 10 μm 颗粒的去除效率,对应 PM10(可吸入颗粒物)的控制。

分级时,过滤器按其在标准试验条件下达到的 ePM 效率阈值被划入相应等级,例如 ISO ePM1 60%、ISO ePM2.5 70% 等。达不到 ePM10 最低阈值(通常为 50%)的过滤器则归入 ISO Coarse 档,以重力效率描述其粗效过滤能力。ePM 效率的计算需要将实测分效率曲线与标准大气颗粒物粒径分布进行加权,因此分级结果不仅取决于过滤器本身,还与标准规定的颗粒物质量分布模型有关,这也保证了不同实验室、不同批次产品之间的可比性。

✅ 按 ISO 16890 分级后,暖通空调(HVAC)系统可将室内 PM1/PM2.5 目标浓度与过滤器效率直接关联,从”选等级”升级为”按空气质量目标选过滤器”。

四、关键技术要求 🔥

  • 空气流量与压降:测试在额定风量下进行,同时测量过滤器前后静压差即气流阻力,阻力随捕尘量增加而变化;初始阻力与终阻力是选择风机与确定更换周期的关键参数。
  • 分效率测量:利用多分散气溶胶(如 DEHS、PAO 类)与粒径谱仪,在 0.3 μm 至 10 μm 范围内逐粒径测出分效率曲线;测试应在规定的粒径分辨率与浓度范围内进行。
  • 试验粉尘加载:Part 3 采用标准试验粉尘(如 ISO 12103-1 规定的 A2 粉尘等)持续加载,测定重力效率与终阻力,直至达到规定终阻力或容尘量为止。
  • 分级判据:只有当过滤器在其标称工况下达到对应粒径段的效率阈值时,才能被分入相应 ePM 档;粗效过滤器用 ISO Coarse 表示;
  • 报告要求:分级标签须包含分档代号、额定风量、初始阻力与终阻力、效率数值与测试条件,保证可追溯与可比性。
🚨 高等级过滤器(如 ISO ePM1)的测试对气溶胶粒径分布、浓度稳定与粒径谱仪精度要求极高。测量不确定度控制不当可能造成分级偏差,因此应严格按标准规定的试验条件与校准程序执行,并保留原始数据备查。

五、工程实践应用 🛠️

该系列在工程中的应用要点:

  • 🔍 选型:根据环境 PM 浓度控制目标与房间换气次数,反算所需 ePM 档位,再结合压降与能耗平衡选择过滤级数;
  • 🔧 置换旧标准:存量系统升级或重新招标时,应按本系列重新测量或获取新分级数据,不要沿用旧 F7/F9 标签直接换算;
  • 📊 运行管理:监控过滤器阻力,按制造商建议终阻力更换滤料,避免阻力过大导致风量不足或过早点检;
  • 📋 项目验收:要求供应商提供按 BS EN ISO 16890 系列出具的初始分效率、分级证书与阻力曲线数据。

还需注意,本系列与 ISO 16890 保持一致,将过滤器按 PM 分档效率、初始与终阻力、容尘量等参数综合分级,并特别要求制造商在额定风量与规定试验粉尘下给出完整性能曲线。对于高等级(如 ISO ePM1)过滤器,试验需采用高精度的粒径谱仪并控制气溶胶的粒径分布与浓度,避免因测量不确定度导致分级偏差。工程应用中应将过滤器压降与风机能耗、室内空气品质目标一并权衡,实现节能与健康的统一。

在实际通风系统设计中,过滤器通常分级布置:粗效(ISO Coarse)预过滤用于拦截大颗粒与灰尘、保护后级高效过滤器并延长其寿命;中效(ISO ePM10、ISO ePM2.5)用于去除 PM2.5 等细颗粒;高效(ISO ePM1)用于对 PM1 有严格要求的高端场所(如医院、精密车间、高端办公楼)。合理的分级组合能够在满足室内空气质量目标的同时,兼顾初投资与运行能耗,这正是本系列在工程中最具价值的设计思路。

六、常见问题解答 ❓

❓ 问:ePM1 与旧 EN 779 的 F 级如何对应?
答:无一一对应关系。例如旧 F7 与新 ISO ePM1 60% 并不等同;必须依据按本系列标准实测的效率数据重新分档。
❓ 问:为什么分级要基于颗粒物效率而不是重力效率?
答:一般通风过滤器主要去除对人体健康有害的亚微米至 10 μm 颗粒,重力效率对细颗粒不敏感;ePM 效率直接反映对 PM1、PM2.5、PM10 的去除能力,更贴近室内空气质量需求。
❓ 问:Part 3 的重力效率试验有什么作用?
答:它用于评价过滤器在粉尘负荷下的容尘量与阻力增长特性,帮助判断过滤器的使用寿命与更换周期,并为系统设计提供阻力数据。
🔍 问:粗效过滤器如何标识?
答:达不到 ePM 档位效率阈值的过滤器按 ISO Coarse 标识,并以该系列的试验粉尘加载方法描述其容尘特性。
❓ 问:本系列可以用于高效过滤器(HEPA)吗?
答:不可以。本系列针对一般通风过滤器,洁净室用 HEPA/ULPA 过滤器应依据 EN 1822 或 ISO 29463 等专门标准分级,两者试验方法与分级体系不同。
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