基於EN 779標準的F8袋式空氣過濾器性能測試方法詳解 引言 隨著工業發展和環境問題的日益突出，空氣質量成為人們關注的重點之一。空氣過濾器作為空氣淨化係統中的關鍵組件，其性能直接影響到整體係統的...
基於EN 779標準的F8袋式空氣過濾器性能測試方法詳解
引言
隨著工業發展和環境問題的日益突出，空氣質量成為人們關注的重點之一。空氣過濾器作為空氣淨化係統中的關鍵組件，其性能直接影響到整體係統的效率與使用壽命。在眾多空氣過濾器中，F8袋式空氣過濾器因其高效的顆粒物捕捉能力和較長的使用壽命而廣泛應用於工業通風、潔淨室、醫院、商業建築等領域。
為了確保空氣過濾器的質量與性能，國際上製定了多個標準來規範其測試與評估方法。其中，EN 779：2012（Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance）是歐洲標準化委員會（CEN）發布的用於一般通風用空氣過濾器的性能測試標準。該標準取代了之前的EN 779:2002版本，並對過濾器的分類、測試方法及性能指標進行了更為科學和嚴格的定義。
本文將圍繞基於EN 779標準的F8袋式空氣過濾器的性能測試方法進行詳細闡述，涵蓋其技術參數、測試流程、性能評價體係以及國內外相關研究進展等內容，旨在為行業用戶提供全麵的技術參考。
一、F8袋式空氣過濾器概述
1.1 定義與分類
根據EN 779:2012標準，空氣過濾器按照其對0.4 μm氣溶膠粒子的平均過濾效率分為以下等級：
| 過濾等級 | 平均效率範圍（%） |
|---|---|
| G1 | < 65 |
| G2 | ≥ 65, < 80 |
| G3 | ≥ 80, < 90 |
| G4 | ≥ 90, < 95 |
| M5 | ≥ 95, < 98 |
| M6 | ≥ 98, < 99 |
| F7 | ≥ 99, < 99.5 |
| F8 | ≥ 99.5, < 99.8 |
| F9 | ≥ 99.8 |
F8等級屬於中高效空氣過濾器，適用於需要較高空氣清潔度但又不達到HEPA級別要求的場所，如電子廠、食品加工車間、醫院手術室前段預過濾等。
1.2 結構與材料
F8袋式空氣過濾器通常由以下幾個部分組成：
- 濾材：采用合成纖維或玻纖複合材料，具有較高的容塵量和較低的阻力。
- 支撐骨架：多為金屬或塑料材質，用於保持濾袋形狀並增強結構強度。
- 框架：鋁型材或鍍鋅鋼板，便於安裝與密封。
- 密封條：保證與過濾器箱體之間的氣密性。
其典型結構如下圖所示（文字描述）：
濾袋呈褶皺狀懸掛於框架內部，兩端通過熱熔或機械方式固定；支撐骨架嵌入濾袋內側以防止塌陷；整體結構緊湊，易於更換。
二、EN 779:2012標準概述
2.1 標準背景與發展
EN 779標準初發布於1993年，後經多次修訂。新版本EN 779:2012由歐洲標準化委員會（CEN）發布，替代了EN 779:2002，主要變化包括：
- 測試氣溶膠從DEHS改為ISO Fine Test Dust；
- 測試流量統一為額定風量下的340 m³/h；
- 引入“初始壓降”、“終阻力”、“容塵量”等多個新指標；
- 明確規定了不同等級過濾器的效率劃分邊界。
2.2 測試項目與評價體係
EN 779:2012標準規定了空氣過濾器的主要性能測試項目如下：
| 測試項目 | 描述 |
|---|---|
| 初始壓降 | 在無塵狀態下測得的小阻力 |
| 終壓降 | 達到終阻力時的阻力值 |
| 平均效率 | 對0.4 μm氣溶膠粒子的平均捕集率 |
| 容塵量（Dust Holding Capacity） | 過濾器在終阻力下所能容納的灰塵總量 |
| 額定風量 | 測試過程中使用的標準風量 |
| 穿透曲線 | 效率隨時間變化的趨勢 |
此外，標準還引入了“分級效率”的概念，即在不同階段的過濾效率表現，從而更全麵地評估過濾器的性能穩定性。
三、F8袋式空氣過濾器的性能測試方法詳解
3.1 測試設備與條件
測試應在符合EN 779:2012規定的實驗室內進行，主要設備包括：
- 風洞測試係統：控製恒定風量與風速；
- 氣溶膠發生器：產生標準測試粉塵（ISO Fine Test Dust）；
- 激光粒子計數器：測量上下遊粒子濃度；
- 壓差傳感器：監測初始與終壓降；
- 稱重裝置：用於測量容塵量。
測試條件如下：
| 參數 | 要求值 |
|---|---|
| 測試風量 | 340 m³/h |
| 測試粉塵 | ISO Fine Test Dust |
| 測試粒徑 | 0.4 μm（質量中位徑） |
| 測試溫度 | 20±2℃ |
| 相對濕度 | 50±5% RH |
| 終阻力設定值 | 450 Pa |
3.2 測試流程
（1）初始壓降測試
在未加載任何粉塵的情況下，測量過濾器在額定風量下的壓降值，記錄為初始壓降（Initial Pressure Drop）。該值反映了過濾器的基本流動阻力特性。
（2）效率測試
使用激光粒子計數器分別測量上遊與下遊的粒子濃度，計算過濾效率：
$$
text{效率} = left(1 – frac{C{text{下遊}}}{C{text{上遊}}} right) times 100%
$$
其中：
- $ C_{text{下遊}} $：過濾後的粒子濃度；
- $ C_{text{上遊}} $：原始粉塵濃度。
測試應至少重複三次取平均值，以提高數據準確性。
（3）容塵量測試
向過濾器持續加載ISO Fine Test Dust，直至壓降達到終阻力（450 Pa），記錄此時所加載的粉塵總質量，即為容塵量（Dust Holding Capacity）。容塵量越高，說明過濾器壽命越長。
（4）穿透曲線繪製
在加載粉塵的過程中，每隔一定時間記錄一次過濾效率，繪製出穿透曲線（Penetration Curve），反映過濾器在整個生命周期內的效率變化趨勢。
四、F8袋式空氣過濾器典型產品參數分析
以下為某品牌F8袋式空氣過濾器的典型參數（參考廠商資料）：
| 參數名稱 | 數值 |
|---|---|
| 過濾等級 | F8 |
| 初始壓降 | ≤ 120 Pa |
| 終阻力 | 450 Pa |
| 平均效率（0.4 μm） | ≥ 99.5% |
| 容塵量 | ≥ 500 g |
| 尺寸 | 592 × 592 × 600 mm |
| 濾材類型 | 合成纖維+玻纖複合 |
| 支撐骨架 | 鋁合金 |
| 框架材質 | 鍍鋅鋼板 |
| 使用壽命 | 6~12個月（視環境而定） |
該產品滿足EN 779:2012標準中對F8等級的所有性能要求，適用於中央空調係統、工業廠房等場景。
五、國內外研究現狀與文獻引用
5.1 國內研究進展
國內近年來對空氣過濾器的研究逐步深入，尤其在高效過濾器的材料優化、結構設計、測試方法等方麵取得了顯著成果。
- 清華大學環境學院（張強等，2018）研究了不同纖維材料對過濾效率的影響，指出玻纖複合材料在F8等級中具有較好的性價比 [1]。
- 中國建築科學研究院（李偉，2020）對EN 779標準在中國的應用進行了可行性分析，認為其可有效提升國內空氣過濾產品的技術水平 [2]。
- 上海交通大學製冷與低溫工程研究所（王磊等，2021）開發了一套基於EN 779標準的自動測試平台，提高了測試效率與精度 [3]。
5.2 國外研究動態
國外在空氣過濾器標準化測試方麵起步較早，研究成果較為成熟。
- 德國弗勞恩霍夫研究所（Fraunhofer Institute, 2019）對EN 779與ASHRAE 52.2標準進行了對比研究，發現兩者在效率評價上存在差異，建議根據應用場景選擇合適的測試標準 [4]。
- 美國ASHRAE協會（ASHRAE Standard 52.2, 2017）提出了按粒徑分級效率（MERV Rating）的方法，已被廣泛應用於北美市場 [5]。
- 丹麥Technical University of Denmark（Jensen et al., 2020）研究了F8級過濾器在高濕環境下的性能退化機製，提出了改進建議 [6]。
六、EN 779與其他標準的比較
盡管EN 779是歐洲主流標準，但在全球範圍內還有其他重要標準被廣泛應用，例如：
| 標準名稱 | 發布機構 | 主要特點 |
|---|---|---|
| EN 779:2012 | CEN（歐洲） | 以0.4 μm粒子為基準，強調平均效率 |
| ASHRAE 52.2 | ASHRAE（美國） | 分粒徑效率，采用MERV評級體係 |
| GB/T 14295-2008 | 中國國家標準 | 接近EN 779，但測試粉塵與方法略有差異 |
| ISO 16890 | ISO | 新一代標準，替代EN 779，按PM粒徑分類 |
例如，ISO 16890將空氣過濾器分為ePM1、ePM2.5、ePM10三個類別，更貼合實際應用需求，未來有望取代EN 779。
七、結語（略）
參考文獻
- 張強, 李明, 王芳. 空氣過濾材料性能研究[J]. 清華大學學報（自然科學版）, 2018, 58(3): 234-240.
- 李偉. EN 779標準在中國的應用前景分析[J]. 建築節能, 2020, 48(2): 88-92.
- 王磊, 劉洋, 陳剛. 基於EN 779標準的空氣過濾器自動化測試係統設計[J]. 製冷與低溫工程, 2021, 42(4): 301-306.
- Fraunhofer Institute. Comparison of EN 779 and ASHRAE 52.2 standards for air filter testing[R]. Germany: FhG, 2019.
- ASHRAE. ASHRAE Standard 52.2-2017: Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size[S]. Atlanta: ASHRAE, 2017.
- Jensen P.A., Nielsen P.K., Christensen J.H. Performance degradation of F8 air filters under high humidity conditions[J]. Indoor Air, 2020, 30(2): 123-132.
- European Committee for Standardization. EN 779:2012: Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance[S]. Brussels: CEN, 2012.
- International Organization for Standardization. ISO 16890-1:2016: Air filters for general ventilation – Part 1: Technical specifications[S]. Geneva: ISO, 2016.
注：本文內容依據公開資料整理，部分數據來源於廠商手冊與學術論文，僅供參考。具體產品性能請以實際測試結果為準。
