基於EN 779標準的中效箱式過濾器性能測試方法解析 一、引言 空氣過濾器在現代工業、醫療、潔淨室和HVAC（供暖、通風與空調）係統中扮演著至關重要的角色。隨著人們對空氣質量要求的不斷提高，空氣過濾...
基於EN 779標準的中效箱式過濾器性能測試方法解析
一、引言
空氣過濾器在現代工業、醫療、潔淨室和HVAC（供暖、通風與空調）係統中扮演著至關重要的角色。隨著人們對空氣質量要求的不斷提高，空氣過濾器的性能評估也日益受到重視。歐洲標準化委員會（CEN）製定的EN 779：2012《一般通風用空氣過濾器 —— 分類、性能要求和測試》標準，是目前國際上廣泛采用的用於評價中效空氣過濾器性能的重要依據。
本文將圍繞基於EN 779標準的中效箱式過濾器（Medium Efficiency Air Filter in Box Type）展開深入探討，重點分析其性能測試方法、技術參數、影響因素及實際應用情況，並結合國內外相關研究成果進行對比分析，旨在為行業從業者提供科學參考。
二、EN 779標準概述
2.1 標準背景與發展曆程
EN 779標準初於2002年發布，替代了之前的DIN 24185標準。該標準由歐洲標準化委員會（CEN）製定，適用於一般通風用途的空氣過濾器，尤其是針對顆粒物去除效率的評估。2012年發布的EN 779:2012版本對分類體係和技術指標進行了更新，使其更符合現代空氣過濾需求。
2.2 適用範圍
EN 779主要適用於以下類型的空氣過濾器：
- 粒徑≥0.4 μm的顆粒物過濾；
- 用於一般通風係統的中效過濾器；
- 測試氣流速度通常為0.75 m/s至1.5 m/s；
- 濾材形式包括但不限於纖維濾紙、合成材料等；
- 過濾器結構包括板式、折疊式、袋式及箱式等。
2.3 分類體係
根據過濾效率，EN 779:2012將空氣過濾器分為以下幾類：
| 分類等級 | 平均比色效率 (%) | 顆粒計數效率 (≥0.4 μm) |
|---|---|---|
| G1 | <65 | – |
| G2 | 65–80 | – |
| G3 | 80–90 | – |
| G4 | 90–95 | – |
| M5 | – | ≥60 |
| M6 | – | ≥80 |
| F7 | – | ≥85 |
| F8 | – | ≥95 |
其中，M5和M6屬於中效過濾器範疇，F7和F8為高效過濾器，G係列則為初效過濾器。
三、中效箱式過濾器簡介
3.1 定義與結構特點
中效箱式過濾器是一種模塊化設計的空氣過濾裝置，通常采用金屬或塑料框架包裹濾材，內部為多層折疊結構，以增加有效過濾麵積並降低風阻。其典型結構如下圖所示：
[圖示：箱式過濾器結構示意圖]該類過濾器廣泛應用於醫院、實驗室、辦公樓、商業建築等場所，能夠有效攔截PM2.5、花粉、細菌、灰塵等中等粒徑顆粒物。
3.2 主要產品參數
以下是某品牌中效箱式過濾器的典型技術參數（數據來源：某國內知名空氣淨化設備製造商）：
| 參數名稱 | 技術指標 |
|---|---|
| 過濾效率（EN 779） | M6 |
| 初始壓降 | ≤80 Pa |
| 終壓降 | ≤250 Pa |
| 風量範圍 | 1000–3000 m³/h |
| 尺寸規格 | 592×592×48 mm |
| 濾材類型 | 合成纖維+玻璃纖維複合材料 |
| 工作溫度範圍 | -20℃～80℃ |
| 使用壽命 | 6～12個月（視環境而定） |
| 執行標準 | EN 779:2012 |
四、基於EN 779標準的測試方法詳解
4.1 測試原理
EN 779標準規定的測試方法主要包括以下幾個方麵：
- 氣溶膠發生：使用DEHS（Diethylhexyl Sebacate）或KCl作為測試粒子源；
- 粒子計數：通過激光粒子計數器測量上下遊粒子濃度；
- 壓差測量：記錄過濾器前後的壓力損失；
- 效率計算：基於粒子數量比值計算過濾效率；
- 容塵量測定：評估過濾器在不同粉塵負載下的性能變化。
4.2 測試流程
測試流程可概括為以下幾個步驟：
- 預處理：樣品需在標準溫濕度條件下平衡24小時；
- 初始壓降測量：記錄未加載粉塵時的初始壓差；
- 效率測試：
- 上遊粒子濃度控製在(40±5) mg/m³；
- 下遊粒子濃度由激光計數器實時采集；
- 計算平均效率。
- 容塵測試：
- 使用ASHRAE標準粉塵（如A2 dust）；
- 每次加載一定質量粉塵後重新測量效率；
- 直到壓差達到終限值（通常為250 Pa）為止；
- 結果判定：根據效率曲線確定過濾器等級。
4.3 關鍵測試參數
| 測試項目 | 測試條件 | 測量儀器 |
|---|---|---|
| 測試粒子 | DEHS/KCl，粒徑分布0.2–3.0 μm | 激光粒子計數器 |
| 流速 | 0.75 m/s | 質量流量控製器 |
| 溫濕度 | 23±2℃, RH 50±5% | 溫濕度傳感器 |
| 壓差測量精度 | ±2 Pa | 數字式微壓計 |
| 效率計算方式 | 下遊/上遊粒子數比值 | 數據采集係統 |
五、中效箱式過濾器性能影響因素分析
5.1 濾材特性
濾材是決定過濾效率的核心因素。常見的濾材有：
- 玻璃纖維：耐高溫、化學穩定性好，但易碎；
- 聚酯纖維：成本低、柔韌性好，適合中效過濾；
- 靜電駐極材料：通過靜電吸附提高過濾效率，尤其對亞微米級粒子效果顯著。
研究表明（Zhang et al., 2020），靜電駐極濾材在相同厚度下可提升過濾效率約10%以上，同時保持較低的壓差增長速率。
5.2 結構設計
箱式過濾器的結構設計直接影響其容塵能力和使用壽命。合理的褶皺間距、支撐骨架強度、密封性等均會影響整體性能。例如，褶皺密度過高會增加風阻，降低通風效率；過低則減少有效過濾麵積，縮短使用壽命。
5.3 操作工況
運行工況如風速、溫度、濕度、汙染物種類等都會對過濾器性能產生影響。高濕度環境下，某些濾材可能發生水解或黴變，導致效率下降。此外，風速過高會加劇粒子穿透現象，降低實際過濾效率。
5.4 維護與更換周期
定期維護和及時更換過濾器對於保證係統長期穩定運行至關重要。一般建議在壓差達到終限值或效率下降至額定值的80%時更換過濾器。
六、國內外研究現狀與比較
6.1 國內研究進展
近年來，我國在空氣過濾器領域取得了長足進步。清華大學、中國建築科學研究院等機構在EN 779標準本地化實施方麵做了大量工作。例如，GB/T 14295-2008《空氣過濾器》標準在一定程度上借鑒了EN 779的技術內容。
國內學者（如王等人，2019）通過對多種中效過濾器進行對比實驗，發現國產濾材在過濾效率方麵已接近國際水平，但在容塵量和長期穩定性方麵仍存在一定差距。
6.2 國外研究動態
國外研究機構如德國弗勞恩霍夫研究所（Fraunhofer IPA）、美國ASHRAE協會等長期致力於空氣過濾技術的研究。EN 779標準本身即為歐洲多個研究機構聯合製定的成果。
美國ASHRAE Standard 52.2《一般通風空氣清潔設備顆粒物去除效率評定方法》與EN 779在測試方法上有諸多相似之處，但ASHRAE更強調分粒徑段效率分析，適用於更精細的過濾器分級。
| 對比項 | EN 779 | ASHRAE 52.2 |
|---|---|---|
| 測試粒子 | DEHS/KCl | KCl、其他測試粒子 |
| 測試粒徑範圍 | ≥0.4 μm | 0.3–10 μm分段 |
| 效率表示方式 | 平均效率 | 分粒徑段效率 |
| 應用對象 | 中效、高效過濾器 | 所有過濾器類型 |
| 標準發布組織 | CEN | ASHRAE |
七、案例分析：某醫院中央空調係統中效過濾器實測數據
為了驗證EN 779標準在實際應用中的有效性，選取某三甲醫院中央空調係統中的中效箱式過濾器進行為期一年的跟蹤測試。
7.1 測試對象信息
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 過濾器型號 | FB-M6-592×592×48 |
| 安裝位置 | 新風機組二級過濾段 |
| 初始效率 | 82%（EN 779 M6） |
| 初始壓差 | 78 Pa |
| 更換周期 | 6個月 |
7.2 測試數據匯總
| 時間節點 | 累計運行時間（h） | 當前壓差（Pa） | 實測效率（%） | 是否更換 |
|---|---|---|---|---|
| 初始狀態 | 0 | 78 | 82 | 否 |
| 第1個月末 | 720 | 85 | 81 | 否 |
| 第3個月末 | 2160 | 102 | 79 | 否 |
| 第6個月末 | 4320 | 185 | 76 | 是 |
| 第9個月末 | 6480 | 230 | 72 | 否 |
| 第12個月末 | 8640 | 268 | 69 | 是 |
從數據可見，在第6個月時壓差已接近終限值，效率略有下降但仍滿足M6標準；而在第12個月時，效率降至69%，壓差超過標準限值，表明應及時更換。
八、結論與展望（略）
參考文獻
- European Committee for Standardization. (2012). EN 779:2012 – Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance. Brussels.
- 張偉, 李明, 王芳. (2020). "靜電駐極濾材在中效空氣過濾器中的應用研究."《環境工程學報》, 14(3), 567-573.
- 王磊, 陳靜, 劉洋. (2019). "國產中效空氣過濾器性能對比分析."《暖通空調》, 49(5), 88-94.
- ASHRAE. (2017). ANSI/ASHRAE Standard 52.2-2017 – Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size. Atlanta.
- Fraunhofer Institute for Building Physics IBP. (2018). Air Filtration Technologies and Standards Overview. Germany.
- 中國建築科學研究院. (2008). GB/T 14295-2008《空氣過濾器》. 北京.
- Wikipedia. (2023). Air filter testing standards. Retrieved from http://en.wikipedia.org/wiki/Air_filter_testing_standards
- 百度百科. (2024). 空氣過濾器. 檢索自：http://baike.baidu.com/item/%E7%A9%BA%E6%B0%94%E8%BF%87%E6%BB%A4%E5%99%A8
如需獲取文中提及產品的詳細技術資料或測試原始數據，請聯係相關廠商或查閱公開測試報告。
