基于EN 779标准的亚高效袋式过滤器过滤效率测试方法解析

引言

随着工业技术的发展和人们对空气质量要求的提高，空气过滤器在暖通空调（HVAC）、洁净室、制药、食品加工等领域的应用日益广泛。作为空气处理系统中的核心组件之一，空气过滤器的性能直接影响到系统的整体运行效率与室内空气质量。其中，亚高效袋式过滤器因其较高的过滤效率和较长的使用寿命，在中效过滤领域占据重要地位。

为了规范空气过滤器的性能评价体系，国际上制定了多个相关标准，其中欧洲标准EN 779:2012《Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance》是目前被广泛采用的空气过滤器测试标准之一。该标准主要适用于一般通风用途的颗粒物空气过滤器，尤其是对F5-F9等级的亚高效和高效过滤器进行分类和性能评估。

本文将围绕EN 779标准中关于亚高效袋式过滤器的过滤效率测试方法展开详细解析，涵盖测试原理、实验设备、测试流程、参数计算、产品选型建议以及国内外研究现状等方面内容，旨在为工程技术人员提供科学、系统的参考依据。

一、EN 779标准概述

1.1 标准背景与发展历程

EN 779标准最早由欧洲标准化委员会（CEN）制定，其前身可追溯至德国DIN 24185标准。该标准最初发布于1993年，后经过多次修订，最新版本为EN 779:2012，替代了之前的EN 779:2002版本。新版标准引入了新的测试方法和分级体系，以更准确地反映过滤器的实际使用效果。

1.2 标准适用范围

EN 779标准适用于以下类型的空气过滤器：

用于一般通风系统的颗粒物空气过滤器；
额定风量下测试的过滤器；
不适用于HEPA/ULPA高效过滤器（这些通常遵循EN 1822标准）；
主要针对F5至F9等级的过滤器。

1.3 过滤器等级划分

根据EN 779:2012标准，空气过滤器按照平均过滤效率分为以下等级：

等级	平均过滤效率（%）
F5	≥ 40%，＜60%
F6	≥ 60%，＜80%
F7	≥ 80%，＜90%
F8	≥ 90%，＜95%
F9	≥ 95%

注：以上数据为ISO A2试验粉尘条件下的平均过滤效率。

二、亚高效袋式过滤器简介

2.1 结构特点

亚高效袋式过滤器通常由多层无纺布或合成纤维材料制成，呈袋状结构，通过缝制或热熔方式固定在金属或塑料框架上。其典型特征包括：

多袋设计（如4袋、6袋），增大有效过滤面积；
表面负荷低，阻力小；
容尘量大，使用寿命长；
适用于中等至较高洁净度要求的环境。

2.2 应用领域

亚高效袋式过滤器广泛应用于：

洁净厂房、医院手术室、实验室等空气净化系统；
中央空调系统的一次或二次过滤；
工业车间除尘系统；
医药、食品、电子等行业生产过程中的空气处理。

2.3 典型产品参数示例

以下为某国产知名品牌F7等级亚高效袋式过滤器的技术参数：

参数名称	数值范围
额定风量	2000~3000 m³/h
初始阻力	≤120 Pa
过滤效率（Arrestance）	≥85%（按ASHRAE 52.1）
过滤效率（Dust Spot）	≥80%
使用温度范围	-10℃～70℃
材质	聚酯纤维、玻璃纤维复合材料
尺寸（常规）	592×592×450 mm
框架材质	铝合金或镀锌钢板
寿命（视工况）	6～12个月

三、EN 779标准测试方法详解

3.1 测试原理

EN 779标准规定的测试方法主要包括以下几个方面：

测试粉尘：采用ISO A2试验粉尘（主要成分为氧化铁、碳黑等）；
测试风速：在额定风速下进行测试（通常为1.3 m/s）；
测试指标：包括平均过滤效率（Average Efficiency）、容尘量（Dust Holding Capacity, DHC）、最终压差（Final Pressure Drop）等；
测试装置：包含气溶胶发生器、粒子计数器、压力测量系统等。

3.2 测试流程

EN 779标准的测试流程如下：

预处理：过滤器需在标准温湿度条件下平衡24小时；
初始效率测试：在未加载粉尘情况下测试初始过滤效率；
加载粉尘：连续注入ISO A2粉尘，直至达到规定压差（通常为450 Pa）；
记录数据：每间隔一定时间记录过滤效率、阻力变化；
计算平均效率：基于整个加载过程的数据计算平均过滤效率；
确定等级：根据平均效率划分F5-F9等级。

3.3 关键参数计算方法

（1）平均过滤效率（Average Efficiency）

$$
eta{avg} = frac{1}{N} sum{i=1}^{N} left(1 – frac{C{out,i}}{C{in,i}}right)
$$

其中：

$ C_{in,i} $：第i个时刻入口浓度；
$ C_{out,i} $：第i个时刻出口浓度；
$ N $：采样点总数。

（2）容尘量（Dust Holding Capacity, DHC）

$$
DHC = frac{m_d}{A}
$$

其中：

$ m_d $：累计加载粉尘质量（g）；
$ A $：过滤器迎风面积（m²）。

（3）最终压差（Final Pressure Drop）

指当加载粉尘导致阻力上升至450 Pa时的压差值，用于判断过滤器更换周期。

四、EN 779与其他标准的比较

4.1 EN 779 vs. ASHRAE 52.2

项目	EN 779	ASHRAE 52.2
适用对象	一般通风过滤器（F5-F9）	HVAC系统用过滤器
测试粉尘	ISO A2粉尘	ePMx系列（粒径分布更细）
分级方式	按平均效率分F5-F9	按ePM1/ePM2.5/ePM10分级
数据采集方式	时间积分法	多级粒径分析
是否考虑粒径分布	否	是

4.2 EN 779 vs. GB/T 14295-2008（中国国家标准）

GB/T 14295-2008《空气过滤器》是中国现行的空气过滤器测试标准，部分内容与EN 779相似，但也存在差异：

项目	EN 779	GB/T 14295-2008
测试粉尘	ISO A2粉尘	人工尘（石英砂、炭黑混合）
分级方式	F5-F9	初效、中效、高中效、亚高效
测试方法	动态加载测试	静态称重法为主
是否强制性标准	欧盟推荐标准	中国推荐性标准

五、国内外研究现状综述

5.1 国内研究进展

近年来，国内学者在空气过滤器性能测试与优化方面开展了大量研究。例如：

清华大学团队通过对不同结构袋式过滤器的流场模拟，发现多袋结构可显著降低局部阻力，提高容尘能力[1]；
同济大学研究了EN 779与GB/T 14295在实际测试中的差异，并提出改进测试方法的建议[2]；
中国建筑科学研究院指出，国内部分厂家在执行EN 779标准过程中存在理解偏差，影响了测试结果的准确性[3]。

5.2 国外研究动态

国外在空气过滤器测试技术方面起步较早，研究成果较为成熟：

丹麦技术大学（DTU）对比了多种测试标准对过滤效率的影响，认为EN 779更适合于中效过滤器的性能评估[4]；
美国ASHRAE协会在其年度报告中指出，EN 779标准虽然广泛应用，但其对纳米级颗粒物的过滤效率评估存在局限性[5]；
德国Fraunhofer研究所开发了基于激光粒子计数器的在线监测系统，提高了EN 779测试的精度和实时性[6]。

六、产品选型建议与工程应用指导

6.1 选型关键因素

在选择亚高效袋式过滤器时，应综合考虑以下因素：

因素	描述
过滤效率	根据洁净度需求选择F7、F8或F9等级
风量匹配	保证与风机或系统风量相匹配
初始阻力	越低越好，以减少能耗
容尘量	影响维护周期，高容尘量可延长更换周期
使用环境温度	高温环境下需选用耐高温材料
成本与寿命	综合考虑采购成本与维护成本

6.2 工程应用案例分析

某大型医药企业洁净车间改造项目中，原采用F7等级国产袋式过滤器，实测过滤效率仅为82%，且压差上升较快，频繁更换造成运维成本增加。后改用符合EN 779标准的进口F8等级过滤器，平均过滤效率提升至92%，压差稳定在合理区间，运行周期延长至10个月，节能效果明显。

七、结论（略）

注：根据用户要求，此处不撰写总结性段落。

参考文献

清华大学建筑学院，《空气过滤器性能测试与优化研究》，《暖通空调》，2020年第40卷第6期。
同济大学环境科学与工程学院，《EN 779与GB/T 14295标准对比分析》，《中国环境科学》，2019年第39卷第11期。
中国建筑科学研究院，《空气过滤器测试标准实施问题研究》，《建筑科学》，2021年第37卷第4期。
Jensen K.A., et al. "Performance Evaluation of Air Filters Using EN 779 and ASHRAE Standards", Indoor Air, 2018.
ASHRAE Handbook—HVAC Systems and Equipment, 2020 Edition.
Fraunhofer Institute for Building Physics IBP, "Advanced Particle Counting Techniques in Filter Testing", Technical Report No. 2021-03.

注：本文内容仅供参考，具体产品选型及测试操作请依据实际工程需求并结合制造商技术资料执行。