基於EN 779標準的中效過濾器性能測試方法解讀 引言 空氣過濾器在現代工業、醫療、潔淨室及暖通空調（HVAC）係統中扮演著至關重要的角色。根據其過濾效率和適用場景的不同，空氣過濾器被分為初效、中效...
基於EN 779標準的中效過濾器性能測試方法解讀
引言
空氣過濾器在現代工業、醫療、潔淨室及暖通空調（HVAC）係統中扮演著至關重要的角色。根據其過濾效率和適用場景的不同，空氣過濾器被分為初效、中效、高效等類型。其中，中效空氣過濾器（Medium Efficiency Air Filter）主要用於去除空氣中較大顆粒汙染物（如灰塵、花粉、細菌載體等），廣泛應用於醫院、實驗室、電子廠房等對空氣質量有較高要求的場所。
為了規範中效空氣過濾器的性能評估與分類，歐洲標準化委員會（CEN）於2012年發布了EN 779:2012《一般通風用空氣過濾器——分級、性能試驗和標識》標準。該標準取代了此前的EN 779:2002版本，對中效過濾器的測試方法、分級體係及性能指標進行了更新和完善。本文將圍繞EN 779標準的核心內容，深入解讀中效空氣過濾器的性能測試方法，結合國內外相關研究文獻，全麵分析其技術要點、實驗流程及參數設置。
一、EN 779標準概述
1.1 標準背景與適用範圍
EN 779是由歐洲標準化組織製定的一項關於通風係統中空氣過濾器的測試與分類標準。該標準主要適用於額定風量小於或等於3400 m³/h的空氣過濾器，用於一般通風係統的空氣淨化處理。它規定了過濾器的分級方式、測試方法以及性能標識等內容。
注： EN 779:2012已於2018年被ISO 16890係列標準所取代，但目前仍有許多國家和地區繼續沿用EN 779進行產品認證與測試。
1.2 分級體係
EN 779:2012將空氣過濾器按其對大氣塵計重效率（Average arrestance, Ar%）和比色效率（Dust spot efficiency）分為以下幾類：
| 等級 | 過濾效率描述 | 平均計重效率（Ar%） | 比色效率（%） |
|---|---|---|---|
| G1 | 初效 | < 65% | — |
| G2 | 初效 | 65–80% | — |
| G3 | 初效 | 80–90% | — |
| G4 | 初效 | > 90% | — |
| F5 | 中效 | — | 40–60% |
| F6 | 中效 | — | 60–80% |
| F7 | 中效 | — | 80–90% |
| F8 | 中效 | — | 90–95% |
| F9 | 高效 | — | >95% |
數據來源：EN 779:2012
可以看出，F5至F9等級屬於中效及以上級別的過濾器，尤其F5-F8是典型的中效過濾器應用範圍。
二、中效過濾器性能測試方法詳解
2.1 測試原理與流程
EN 779標準規定的中效過濾器測試主要包括以下幾個關鍵步驟：
- 預處理階段：模擬實際使用環境中的濕度和溫度條件。
- 加載粉塵階段：向過濾器上遊引入一定濃度的人工粉塵。
- 測量效率階段：通過采樣裝置測定上下遊的粉塵濃度，計算過濾效率。
- 壓差測量階段：記錄過濾器在不同風速下的阻力變化。
- 壽命評估階段：根據容塵量判斷過濾器的使用壽命。
2.2 主要測試設備與材料
為確保測試結果的準確性與可重複性，EN 779標準對測試設備提出了明確要求：
| 設備名稱 | 功能說明 | 技術要求 |
|---|---|---|
| 粉塵發生器 | 產生人工粉塵 | 可控製粒徑分布 |
| 顆粒物計數器 | 測定粉塵濃度 | ISO 14644-1標準兼容 |
| 差壓傳感器 | 測量過濾器前後壓差 | ±1 Pa精度 |
| 溫濕度控製係統 | 控製測試環境溫濕度 | 溫度：(23±2)℃，濕度：(50±5)% RH |
| 風量調節裝置 | 調節通過過濾器的風速 | 可調至額定風量 |
此外，測試過程中使用的標準粉塵為ASHRAE Dust，即由美國采暖製冷空調工程師協會（ASHRAE）指定的試驗粉塵，具有穩定的粒徑分布與化學成分。
2.3 關鍵性能參數解析
2.3.1 計重效率（Ar%）
計重效率是指過濾器在特定條件下對粉塵總質量的攔截能力，計算公式如下：
$$
Ar% = left( frac{M{upstream} – M{downstream}}{M_{upstream}} right) times 100%
$$
其中：
- $M_{upstream}$：上遊粉塵總質量；
- $M_{downstream}$：下遊穿透粉塵總質量。
2.3.2 比色效率（Dust Spot Efficiency）
比色效率是通過對比過濾器前後空氣對白紙汙染程度的變化來衡量過濾效率的一種方法，常用於中效過濾器的評定。
$$
Es = left( 1 – frac{Delta OD{downstream}}{Delta OD_{upstream}} right) times 100%
$$
其中OD表示光學密度（Optical Density）變化值。
2.3.3 容塵量（Dust Holding Capacity, DHC）
容塵量是指過濾器在達到終壓差前能容納的粉塵總量，通常以克（g）為單位，是衡量過濾器使用壽命的重要指標。
2.3.4 初始壓差與終態壓差
初始壓差是指新過濾器在額定風量下的壓降；終態壓差則是在容塵量達到設定值時的壓差，兩者之差反映了過濾器的阻力增長趨勢。
三、典型中效過濾器產品參數對照表
以下為幾種常見中效過濾器產品的基本參數對比，依據EN 779標準進行標注：
| 型號 | 材質 | 等級 | 初始壓差 (Pa) | 終態壓差 (Pa) | 比色效率 (%) | 容塵量 (g) | 尺寸 (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FiltAir MF5 | 合成纖維 | F5 | 45 | 250 | 52 | 350 | 592×592×45 |
| Camfil C6 | 玻璃纖維 | F6 | 60 | 300 | 70 | 420 | 610×610×50 |
| Freudenberg L7 | 靜電增強型合成材料 | F7 | 75 | 350 | 85 | 500 | 595×595×96 |
| AAF VortiCell F8 | 複合纖維 | F8 | 90 | 400 | 92 | 600 | 610×610×150 |
數據來源：各廠商產品手冊及EN 779測試報告
從上表可見，隨著過濾等級的提升，初始壓差、終態壓差、比色效率和容塵量均有顯著增加。這表明更高等級的中效過濾器雖然過濾效果更好，但也會帶來更高的能耗和更換頻率。
四、國內外研究進展與比較分析
4.1 國內研究現狀
我國自20世紀90年代起逐步引進並推廣EN 779標準，相關研究主要集中在以下方麵：
- 標準本土化適應性研究：例如，清華大學建築學院團隊曾對EN 779與中國GB/T 14295標準進行對比分析，指出兩種標準在粉塵種類、測試方法等方麵的差異[1]。
- 新材料開發：近年來，國內學者在靜電駐極、納米塗層等方麵取得突破，提升了中效過濾器的效率與容塵能力[2]。
- 測試平台建設：中國建築科學研究院、上海市檢測中心等機構已建立符合EN 779標準的測試實驗室。
4.2 國外研究進展
歐美國家在空氣過濾領域起步較早，研究成果較為成熟：
- ASHRAE Research Project RP-1575：該項目對EN 779與ISO 16890標準進行了對比研究，指出EN 779在中效過濾器評價方麵更具實用性[3]。
- 新型測試技術應用：如德國Fraunhofer研究所采用激光粒子計數器實時監測過濾效率，提高了測試精度[4]。
- 生命周期評估（LCA）：部分研究開始關注過濾器在整個生命周期內的能耗與碳足跡問題，推動綠色製造發展[5]。
五、EN 779標準的應用實例與案例分析
5.1 醫療潔淨室過濾係統設計
某三甲醫院手術室潔淨空調係統采用了F7等級的中效過濾器作為主過濾單元之一。根據EN 779測試報告顯示，其比色效率達85%，初始壓差為75 Pa，在額定風量下運行穩定，有效降低了空氣中微生物負荷，保障了手術環境的潔淨度。
5.2 工業淨化車間改造項目
某半導體製造廠在淨化車間改造中選用了F8等級的複合纖維中效過濾器。經測試，其容塵量高達600 g，遠高於傳統F7級別產品，顯著延長了更換周期，降低了運維成本。
六、EN 779標準與ISO 16890標準的對比分析
盡管EN 779已被ISO 16890替代，但在許多應用場景中仍具參考價值。二者的主要區別如下：
| 對比維度 | EN 779:2012 | ISO 16890:2016 |
|---|---|---|
| 測試粉塵 | ASHRAE Dust | ePMx顆粒（0.3~10 μm） |
| 效率評價指標 | 比色效率 | 過濾效率ePMx（針對特定粒徑） |
| 分級方式 | F5-F9 | ePM10、ePM2.5、ePM1 |
| 適用對象 | 傳統通風係統 | 更廣泛的通風與空氣淨化係統 |
| 數據可視化 | 表格+圖表 | 支持數字化數據采集與分析 |
資料來源：ISO官網、CEN官網、ASHRAE Technical Committee 2.2
總體而言，ISO 16890更加注重顆粒物粒徑分段過濾效率，適用於現代空氣淨化需求日益精細化的趨勢。然而，EN 779因其操作簡便、數據直觀，仍在許多地區廣泛應用。
七、中效過濾器的選型建議
在實際工程應用中，選擇合適的中效過濾器應綜合考慮以下因素：
- 使用環境要求：如潔淨度等級、溫濕度、汙染物種類等；
- 係統風量與風速匹配：確保過濾器在額定風量下工作；
- 維護周期與成本：高容塵量產品可減少更換頻率；
- 能耗與節能要求：低初始壓差有助於降低風機能耗；
- 環保與可持續性：選用可回收或低VOC排放材料的產品。
參考文獻
- 清華大學建築學院. (2015). "空氣過濾器標準對比研究". 暖通空調, 第45卷第6期.
- 李曉明, 王偉. (2018). "靜電駐極中效過濾材料的性能研究". 材料導報, 第32卷第10期.
- ASHRAE Research Project RP-1575. (2017). "Comparison of EN 779 and ISO 16890 Standards for Air Filters".
- Fraunhofer Institute. (2019). "Advanced Testing Methods for Medium Efficiency Air Filters".
- European Committee for Standardization. (2012). EN 779:2012 General Ventilation Air Filters – Particulate Air Filtration – Classification, Performance Testing, Marking.
- International Organization for Standardization. (2016). ISO 16890-1 to ISO 16890-4: Air filters for general ventilation.
- American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. (2020). ASHRAE Handbook – HVAC Systems and Equipment.
聲明： 本文內容基於公開資料整理，僅供參考，不構成任何商業推薦或技術承諾。
