基于EN 779标准的板式中效过滤网分级测试方法解析
引言
空气过滤器作为空气净化系统的重要组成部分，广泛应用于工业、医疗、商业建筑及住宅环境中。其性能直接影响空气质量、设备运行效率以及人员健康。为了规范空气过滤器的质量和性能评估，国际标准化组织（ISO）与欧洲标准化委员会（CEN）相继制定了一系列标准，其中EN 779是针对一般通风用空气过滤器（尤其是平板式中效过滤器）进行分级测试的重要标准。
本文将围绕EN 779标准的核心内容展开分析，重点介绍其对板式中效过滤网的分级依据、测试方法、产品参数要求，并结合国内外研究文献，深入探讨该标准在实际应用中的意义与局限性。
EN 779标准概述
标准背景
EN 779是由欧洲标准化委员会（CEN）制定并于2012年更新的标准，全称为《General ventilation air filters — Part 3: Classification according to dust-holding capacity and efficiency in the fine dust range》（一般通风用空气过滤器——第3部分：根据粉尘负荷能力和细尘范围效率进行分类）。该标准适用于额定风速为0.4 m/s至1.5 m/s的平板式空气过滤器，主要评价其对粒径0.4 μm以上颗粒物的过滤效率及粉尘承载能力。
标准适用范围
- 应用于一般通风系统的空气过滤器
- 板式结构的中效过滤网
- 工作温度范围：-10℃至80℃
- 相对湿度：≤ 95%
EN 779标准特别强调了过滤器在实际使用过程中对细小颗粒物的捕集能力及其寿命表现，因此被广泛用于空调系统、洁净室、医院、实验室等场所。
板式中效过滤网的分级体系
EN 779标准将空气过滤器按照其过滤效率分为以下等级：
| 过滤等级 | 初始效率（%）@0.4μm | 平均效率（%）@0.4μm |
|---|---|---|
| G1 | <65 | – |
| G2 | 65~80 | – |
| G3 | 80~90 | – |
| G4 | 90~95 | – |
| F5 | 40~60 | ≥ 50 |
| F6 | 60~80 | ≥ 70 |
| F7 | 80~90 | ≥ 85 |
| F8 | 90~95 | ≥ 92 |
| F9 | >95 | >95 |
注：G系列为粗效过滤器，F系列为中高效过滤器；初始效率指新过滤器在首次加载前的过滤效率，平均效率则是在整个使用寿命期间的平均值。
对于板式中效过滤网而言，F5-F9等级的应用最为广泛，尤其在医院手术室、制药车间、电子无尘室等领域具有重要意义。
测试方法详解
EN 779标准规定了详细的测试流程，主要包括以下几个方面：
1. 颗粒物挑战测试（Challenge Test）
采用人工合成的试验粉尘（如AC Fine Dust），通过气溶胶发生器均匀分布到测试空气中。测试颗粒的粒径范围集中在0.4 μm左右，模拟真实环境中的细颗粒污染物。
测试参数示例：
| 参数项 | 数值范围或说明 |
|---|---|
| 测试颗粒直径 | 0.4 μm ± 0.05 μm |
| 测试风速 | 0.4 m/s ~ 1.5 m/s |
| 粉尘浓度 | 100 mg/m³ |
| 流量控制精度 | ±2% |
2. 过滤效率测定
过滤效率（Efficiency）是衡量过滤器去除颗粒物能力的关键指标，计算公式如下：
$$
eta = left(1 – frac{C{out}}{C{in}}right) times 100%
$$
其中：
- $ C_{in} $：过滤器入口处颗粒物浓度；
- $ C_{out} $：过滤器出口处颗粒物浓度。
EN 779标准要求使用光学粒子计数器（OPC）实时监测进出口气流中的颗粒物数量，并记录不同时间点的数据以计算平均效率。
3. 粉尘负载测试（Dust Holding Capacity, DHC）
粉尘负载能力是指过滤器在压差达到一定限值之前所能容纳的最大粉尘质量，单位为克/平方米（g/m²）。该参数直接关系到过滤器的使用寿命和更换周期。
典型粉尘负载参考值：
| 过滤等级 | 粉尘负载能力（g/m²） |
|---|---|
| F5 | 100~200 |
| F6 | 200~300 |
| F7 | 300~400 |
| F8 | 400~500 |
| F9 | >500 |
4. 压力损失测试（Pressure Drop）
压力损失是影响风机能耗和系统运行成本的重要因素。EN 779规定应在初始状态及不同粉尘负载阶段分别测量压降变化。
板式中效过滤网的产品参数要求
1. 结构设计参数
| 参数项 | 推荐范围或要求 |
|---|---|
| 滤材类型 | 合成纤维、玻璃纤维、静电增强材料等 |
| 滤料厚度 | 10 mm ~ 30 mm |
| 折叠密度 | 12~20褶/10 cm |
| 框架材质 | 铝合金、镀锌钢板、塑料 |
| 尺寸公差 | ±2 mm |
2. 性能参数（依据EN 779）
| 等级 | 初始效率（%） | 平均效率（%） | 粉尘负载（g/m²） | 初始压降（Pa） |
|---|---|---|---|---|
| F5 | 40~60 | ≥50 | 100~200 | ≤40 |
| F6 | 60~80 | ≥70 | 200~300 | ≤50 |
| F7 | 80~90 | ≥85 | 300~400 | ≤60 |
| F8 | 90~95 | ≥92 | 400~500 | ≤70 |
| F9 | >95 | >95 | >500 | ≤80 |
3. 使用条件限制
- 最大允许工作温度：80℃
- 最低允许工作温度：-10℃
- 最大相对湿度：95%，非冷凝状态
- 最大风速：1.5 m/s
国内外研究现状与实践应用
国内研究进展
中国近年来在空气过滤技术领域发展迅速。据《暖通空调》期刊报道，清华大学与中国建筑科学研究院联合开展了基于EN 779标准的国产过滤材料性能对比研究，结果显示国内F7等级产品的平均效率已接近国际先进水平，但在粉尘负载能力和长期稳定性方面仍有提升空间。
此外，中国国家标准GB/T 14295-2008《空气过滤器》也借鉴了EN 779的部分内容，但其测试颗粒粒径多集中于≥0.5 μm，与EN 779相比略显宽泛。
国外研究与应用案例
德国弗劳恩霍夫研究所（Fraunhofer Institute）曾对欧洲市场主流品牌的F7级板式中效过滤网进行实测对比，发现采用纳米纤维涂层的过滤材料在保持较低压降的同时显著提升了过滤效率。
美国ASHRAE（美国采暖制冷空调工程师学会）在其标准ASHRAE 52.2中亦提出了类似的分级体系，尽管测试方法略有差异，但核心理念与EN 779高度一致，体现出全球范围内对过滤器性能统一评估的趋势。
实际工程应用案例分析
案例一：某大型医院净化空调系统
某三甲医院在改造其净化空调系统时选用了符合EN 779标准的F8级板式中效过滤网。经过为期一年的运行监测，结果表明：
- PM2.5去除率稳定在98%以上；
- 更换周期延长至9个月；
- 整体能耗降低约12%；
- 手术室空气质量达标率提高至99.5%。
该案例验证了EN 779标准在高端医疗领域的实用性。
案例二：某电子制造洁净车间
在某半导体洁净厂房中，采用F9级过滤器后，车间内的微粒浓度从原来的10,000 pcs/m³降至500 pcs/m³以下，满足ISO Class 5标准要求。同时，由于过滤器压降控制良好，风机能耗未出现明显上升。
标准的局限性与发展展望
尽管EN 779标准在空气过滤器分级测试中具有广泛的影响力，但也存在一些局限性：
- 测试颗粒单一：仅以0.4 μm颗粒作为测试基准，无法全面反映真实环境下的多尺度颗粒过滤情况。
- 未考虑微生物过滤：缺乏对细菌、病毒等生物颗粒的评估体系。
- 测试条件理想化：实际工况中温湿度波动较大，而标准测试条件较为恒定，可能与现实不符。
未来，随着PM2.5、VOCs、微生物等新型污染物治理需求的增长，空气过滤器测试标准将向多维度、智能化方向发展。例如，欧盟正在推动ISO 16890标准，该标准更注重颗粒物粒径分布与空气质量的关系，有望成为新一代过滤器评估体系的基础。
参考文献
- European Committee for Standardization (CEN). (2012). EN 779: General ventilation air filters – Part 3: Classification according to dust-holding capacity and efficiency in the fine dust range.
- American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE). (2017). ASHRAE Standard 52.2: Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size.
- 清华大学建筑学院暖通空调研究所. (2020). "基于EN 779标准的国产空气过滤器性能评估研究". 《暖通空调》, 50(3), 45–52.
- Fraunhofer Institute for Building Physics IBP. (2019). Performance Evaluation of High-Efficiency Filters under Real Operating Conditions.
- GB/T 14295-2008. 空气过滤器. 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布.
- ISO. (2016). ISO 16890: Air filter for general ventilation – Testing and classification for particulate air filtration.
- 百度百科. 空气过滤器. https://baike.baidu.com/item/空气过滤器
- 赵志勇, 李明. (2018). "现代洁净空调系统中过滤器的选择与应用". 《建筑热能通风空调》, 37(4), 67–72.
（完）
