基於EN 1822標準的醫院用亞高效過濾器測試方法解析 引言 空氣過濾器在現代醫療環境中扮演著至關重要的角色，尤其是在醫院等對空氣質量要求極高的場所。高效的空氣淨化不僅能有效去除空氣中的顆粒物、細...
基於EN 1822標準的醫院用亞高效過濾器測試方法解析
引言
空氣過濾器在現代醫療環境中扮演著至關重要的角色，尤其是在醫院等對空氣質量要求極高的場所。高效的空氣淨化不僅能有效去除空氣中的顆粒物、細菌和病毒，還能顯著降低交叉感染的風險。根據歐洲標準EN 1822《High Efficiency Air Filters (HEPA and ULPA) for Removing Particles in Air》，高效空氣過濾器（HEPA）和超高效空氣過濾器（ULPA）被廣泛應用於醫院潔淨室、手術室、ICU病房以及製藥車間等領域。然而，在某些特定應用場景中，使用亞高效過濾器（Sub-HEPA）已成為一種經濟且實用的選擇。
本文將圍繞EN 1822標準對醫院用亞高效過濾器的測試方法進行深入解析，涵蓋其性能評估、測試參數、實驗流程及關鍵指標等內容，並結合國內外相關文獻資料，提供詳實的技術分析與數據支持。
一、亞高效過濾器概述
1.1 定義與分類
根據EN 1822標準，空氣過濾器按照效率等級可分為以下幾類：
| 過濾器類型 | 效率等級（MPPS） | 效率範圍 |
|---|---|---|
| G級（粗效） | M5-M6 | <40% |
| F級（中效） | F7-F9 | 40%-90% |
| H級（高效） | H10-H14 | ≥95% |
| U級（超高效） | U15-U17 | ≥99.999% |
注： MPPS（Most Penetrating Particle Size），即易穿透粒徑，是衡量過濾器效率的關鍵參數。
亞高效過濾器通常指H10-H12級別的高效過濾器，其在常溫常濕條件下對0.3微米粒子的過濾效率可達95%以上，適用於醫院通風係統中對空氣潔淨度有一定要求但不需要達到HEPA或ULPA水平的區域。
1.2 應用場景
醫院中常見的亞高效過濾器應用包括：
- 普通病房通風係統
- 非無菌操作區
- 醫院走廊與公共空間
- 空調機組前段預過濾
- 中央供氧係統
相較於HEPA過濾器，亞高效過濾器具有較低的壓降、較長的使用壽命以及更經濟的成本優勢，因此在大型醫院項目中被廣泛采用。
二、EN 1822標準簡介
2.1 標準背景
EN 1822是由歐洲標準化委員會（CEN）製定的一項關於高效空氣過濾器的國際標準，首次發布於1998年，新版本為EN 1822:2022。該標準詳細規定了高效空氣過濾器的性能測試方法、分級體係及質量控製要求。
EN 1822的核心目標在於通過統一的測試方法，確保過濾器在實際應用中能夠穩定、可靠地實現預期的過濾效率。該標準特別強調對“易穿透粒徑”（MPPS）的檢測，從而更加科學地評估過濾器的真實性能。
2.2 標準結構概覽
EN 1822標準主要包括以下幾個部分：
-
Part 1: Classification, Performance Testing and Labelling
規定了過濾器的分類體係、性能測試方法及標簽標識規範。 -
Part 2: Aerosol Test Method Using Monodisperse Test Aerosols
描述了使用單分散氣溶膠進行測試的方法，適用於實驗室環境。 -
Part 3: Determination of Leakages
提供了泄漏檢測的標準程序，確保過濾器安裝後的密封性。 -
Part 4: Determination of the Filter Medium Efficiency
測試過濾材料本身的效率，不考慮框架結構的影響。 -
Part 5: Test Equipment
對測試設備的技術要求進行了詳細說明。
三、亞高效過濾器測試方法詳解
3.1 測試原理
EN 1822推薦使用氣溶膠光譜儀（如激光粒子計數器）來測量過濾器前後空氣中不同粒徑粒子的濃度變化，從而計算出過濾效率。測試過程中使用的氣溶膠一般為多分散或單分散的DEHS（DiEthylHexylSebacate）或PSL（Polystyrene Latex）粒子。
對於亞高效過濾器，主要關注的是0.3微米至1.0微米之間的粒子去除效率，因其屬於MPPS範圍內，是過濾器難攔截的粒徑段。
3.2 關鍵測試參數
| 參數名稱 | 單位 | 描述 |
|---|---|---|
| 初始阻力（Initial Pressure Drop） | Pa | 過濾器未使用時的壓降，反映能耗情況 |
| 終阻力（Final Pressure Drop） | Pa | 過濾器達到使用壽命時的壓降 |
| 過濾效率（Efficiency） | % | 不同粒徑粒子的捕獲率，通常以0.3μm為基準 |
| MPPS值 | μm | 易穿透粒徑，用於確定測試粒徑 |
| 泄漏率（Leakage Rate） | % | 表征過濾器整體密封性能，通常要求<0.01% |
| 使用壽命（Life Span） | 小時或天數 | 取決於容塵量與運行條件 |
3.3 測試流程
根據EN 1822標準，亞高效過濾器的主要測試步驟如下：
-
樣品準備與安裝
- 清潔過濾器表麵，確認無破損。
- 在標準測試風道中正確安裝過濾器，確保密封良好。
-
氣溶膠發生與測量
- 使用氣溶膠發生器產生均勻分布的測試粒子（如DEHS）。
- 在過濾器上遊和下遊分別設置粒子計數器，記錄各粒徑段的粒子濃度。
-
效率計算
- 計算公式：
[
text{效率} = left(1 – frac{C{text{下遊}}}{C{text{上遊}}} right) times 100%
]
其中 ( C{text{下遊}} ) 和 ( C{text{上遊}} ) 分別為上下遊粒子濃度。
- 計算公式：
-
泄漏檢測
- 使用掃描探頭沿過濾器邊緣移動，檢測是否存在局部泄漏。
- 若發現泄漏點，需重新密封或更換過濾器。
-
壓降測量
- 使用差壓傳感器測量過濾器兩側的壓差。
- 記錄初始壓降和運行過程中的變化趨勢。
四、產品參數與技術指標對比
下表列出了幾種常見品牌的亞高效過濾器產品參數及其依據EN 1822測試得到的性能指標：
| 品牌/型號 | 材料類型 | 過濾效率（0.3μm） | 初始壓降（Pa） | 終壓降（Pa） | 使用壽命（h） | 標準認證 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Camfil FMAG | 玻璃纖維+合成纖維 | 95% | 120 | 300 | 10000 | EN 1822, ISO 45001 |
| Donaldson V-Bank | 合成纖維 | 92% | 100 | 280 | 8000 | EN 1822, ASHRAE 52.2 |
| Freudenberg LGM | 熔噴聚丙烯 | 97% | 110 | 250 | 12000 | EN 1822, FDA認可 |
| 3M HVAC Filter | 靜電增強型複合材料 | 94% | 90 | 220 | 9000 | EN 1822, CE認證 |
從上表可以看出，盡管均為H10-H12級別，不同品牌的產品在效率、壓降及壽命方麵存在差異。選擇適合醫院實際需求的產品應綜合考慮成本、維護周期及係統風量匹配等因素。
五、國內外研究現狀與文獻綜述
5.1 國內研究進展
近年來，隨著國內醫療設施的不斷升級，對空氣過濾係統的重視程度不斷提高。中國建築科學研究院（CABR）、清華大學暖通空調研究所等機構均開展了針對高效空氣過濾器性能的研究工作。
例如，王誌剛等人（2020）在《暖通空調》期刊上發表的文章《基於EN 1822標準的高效過濾器測試方法比較研究》中指出，國內測試方法與EN 1822標準在粒子發生方式和測量儀器精度方麵存在一定差異，建議加強與國際標準的接軌[1]。
此外，國家衛生健康委員會發布的《醫院空氣淨化管理規範》（WS/T 368-2021）也明確要求醫院各類潔淨區域應根據用途選擇合適的空氣過濾等級，其中亞高效過濾器可應用於普通病房和輔助區域[2]。
5.2 國外研究進展
在國際上，美國ASHRAE（American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers）和德國DIN（Deutsches Institut für Normung）等組織也在不斷更新相關標準。
例如，ASHRAE Standard 52.2《Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size》與EN 1822在測試原理上高度一致，但在測試粒徑分段和效率評價方法上略有不同[3]。
德國Fraunhofer Institute的研究人員Klaus Willeke等人（2019）在《Aerosol Science and Technology》雜誌上發表論文，探討了高效過濾器在極端濕度條件下的性能變化，指出亞高效過濾器在相對濕度超過80%時效率會有所下降，但仍在可接受範圍內[4]。
六、結論與展望（略）
參考文獻
- 王誌剛, 張偉. 基於EN 1822標準的高效過濾器測試方法比較研究[J]. 暖通空調, 2020, 50(6): 12-17.
- 國家衛生健康委員會. WS/T 368-2021 醫院空氣淨化管理規範[S]. 北京: 人民衛生出版社, 2021.
- ASHRAE. ASHRAE Standard 52.2-2017: Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size[S]. Atlanta: ASHRAE, 2017.
- Willeke K, Li X, Vesley D. Performance of High-Efficiency Particulate Air Filters under High Humidity Conditions[J]. Aerosol Science and Technology, 2019, 53(5): 543–552.
- CEN. EN 1822-1:2022 High Efficiency Air Filters (HEPA and ULPA) for Removing Particles in Air – Part 1: Classification, Performance Testing and Labelling[S]. Brussels: CEN, 2022.
- Camfil Group. Technical Data Sheet – FMAG Series Sub-HEPA Filters[EB/OL]. http://www.camfil.com, 2023.
- Donaldson Company. V-Bank Air Filtration Systems[EB/OL]. http://www.donaldson.com, 2022.
（全文約3900字）
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