基于EN 779标准的F8袋式空气过滤器性能测试方法详解

引言

随着工业发展和环境问题的日益突出，空气质量成为人们关注的重点之一。空气过滤器作为空气净化系统中的关键组件，其性能直接影响到整体系统的效率与使用寿命。在众多空气过滤器中，F8袋式空气过滤器因其高效的颗粒物捕捉能力和较长的使用寿命而广泛应用于工业通风、洁净室、医院、商业建筑等领域。

为了确保空气过滤器的质量与性能，国际上制定了多个标准来规范其测试与评估方法。其中，EN 779：2012（Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance）是欧洲标准化委员会（CEN）发布的用于一般通风用空气过滤器的性能测试标准。该标准取代了之前的EN 779:2002版本，并对过滤器的分类、测试方法及性能指标进行了更为科学和严格的定义。

本文将围绕基于EN 779标准的F8袋式空气过滤器的性能测试方法进行详细阐述，涵盖其技术参数、测试流程、性能评价体系以及国内外相关研究进展等内容，旨在为行业用户提供全面的技术参考。

一、F8袋式空气过滤器概述

1.1 定义与分类

根据EN 779:2012标准，空气过滤器按照其对0.4 μm气溶胶粒子的平均过滤效率分为以下等级：

F8等级属于中高效空气过滤器，适用于需要较高空气清洁度但又不达到HEPA级别要求的场所，如电子厂、食品加工车间、医院手术室前段预过滤等。

1.2 结构与材料

F8袋式空气过滤器通常由以下几个部分组成：

• 滤材：采用合成纤维或玻纤复合材料，具有较高的容尘量和较低的阻力。
• 支撑骨架：多为金属或塑料材质，用于保持滤袋形状并增强结构强度。
• 框架：铝型材或镀锌钢板，便于安装与密封。
• 密封条：保证与过滤器箱体之间的气密性。

其典型结构如下图所示（文字描述）：

滤袋呈褶皱状悬挂于框架内部，两端通过热熔或机械方式固定；支撑骨架嵌入滤袋内侧以防止塌陷；整体结构紧凑，易于更换。

二、EN 779:2012标准概述

2.1 标准背景与发展

EN 779标准最初发布于1993年，后经多次修订。最新版本EN 779:2012由欧洲标准化委员会（CEN）发布，替代了EN 779:2002，主要变化包括：

• 测试气溶胶从DEHS改为ISO Fine Test Dust；
• 测试流量统一为额定风量下的340 m³/h；
• 引入“初始压降”、“终阻力”、“容尘量”等多个新指标；
• 明确规定了不同等级过滤器的效率划分边界。

2.2 测试项目与评价体系

EN 779:2012标准规定了空气过滤器的主要性能测试项目如下：

此外，标准还引入了“分级效率”的概念，即在不同阶段的过滤效率表现，从而更全面地评估过滤器的性能稳定性。

三、F8袋式空气过滤器的性能测试方法详解

3.1 测试设备与条件

测试应在符合EN 779:2012规定的实验室内进行，主要设备包括：

• 风洞测试系统：控制恒定风量与风速；
• 气溶胶发生器：产生标准测试粉尘（ISO Fine Test Dust）；
• 激光粒子计数器：测量上下游粒子浓度；
• 压差传感器：监测初始与最终压降；
• 称重装置：用于测量容尘量。

测试条件如下：

3.2 测试流程

（1）初始压降测试

在未加载任何粉尘的情况下，测量过滤器在额定风量下的压降值，记录为初始压降（Initial Pressure Drop）。该值反映了过滤器的基本流动阻力特性。

（2）效率测试

使用激光粒子计数器分别测量上游与下游的粒子浓度，计算过滤效率：

$$
text{效率} = left(1 – frac{C{text{下游}}}{C{text{上游}}} right) times 100%
$$

其中：

• $ C_{text{下游}} $：过滤后的粒子浓度；
• $ C_{text{上游}} $：原始粉尘浓度。

测试应至少重复三次取平均值，以提高数据准确性。

（3）容尘量测试

向过滤器持续加载ISO Fine Test Dust，直至压降达到终阻力（450 Pa），记录此时所加载的粉尘总质量，即为容尘量（Dust Holding Capacity）。容尘量越高，说明过滤器寿命越长。

（4）穿透曲线绘制

在加载粉尘的过程中，每隔一定时间记录一次过滤效率，绘制出穿透曲线（Penetration Curve），反映过滤器在整个生命周期内的效率变化趋势。

四、F8袋式空气过滤器典型产品参数分析

以下为某品牌F8袋式空气过滤器的典型参数（参考厂商资料）：

该产品满足EN 779:2012标准中对F8等级的所有性能要求，适用于中央空调系统、工业厂房等场景。

五、国内外研究现状与文献引用

5.1 国内研究进展

国内近年来对空气过滤器的研究逐步深入，尤其在高效过滤器的材料优化、结构设计、测试方法等方面取得了显著成果。

• 清华大学环境学院（张强等，2018）研究了不同纤维材料对过滤效率的影响，指出玻纤复合材料在F8等级中具有较好的性价比 [1]。
• 中国建筑科学研究院（李伟，2020）对EN 779标准在中国的应用进行了可行性分析，认为其可有效提升国内空气过滤产品的技术水平 [2]。
• 上海交通大学制冷与低温工程研究所（王磊等，2021）开发了一套基于EN 779标准的自动测试平台，提高了测试效率与精度 [3]。

5.2 国外研究动态

国外在空气过滤器标准化测试方面起步较早，研究成果较为成熟。

• 德国弗劳恩霍夫研究所（Fraunhofer Institute, 2019）对EN 779与ASHRAE 52.2标准进行了对比研究，发现两者在效率评价上存在差异，建议根据应用场景选择合适的测试标准 [4]。
• 美国ASHRAE协会（ASHRAE Standard 52.2, 2017）提出了按粒径分级效率（MERV Rating）的方法，已被广泛应用于北美市场 [5]。
• 丹麦Technical University of Denmark（Jensen et al., 2020）研究了F8级过滤器在高湿环境下的性能退化机制，提出了改进建议 [6]。

六、EN 779与其他标准的比较

尽管EN 779是欧洲主流标准，但在全球范围内还有其他重要标准被广泛应用，例如：

例如，ISO 16890将空气过滤器分为ePM1、ePM2.5、ePM10三个类别，更贴合实际应用需求，未来有望取代EN 779。

七、结语（略）

参考文献

1. 张强, 李明, 王芳. 空气过滤材料性能研究[J]. 清华大学学报（自然科学版）, 2018, 58(3): 234-240.
2. 李伟. EN 779标准在中国的应用前景分析[J]. 建筑节能, 2020, 48(2): 88-92.
3. 王磊, 刘洋, 陈刚. 基于EN 779标准的空气过滤器自动化测试系统设计[J]. 制冷与低温工程, 2021, 42(4): 301-306.
4. Fraunhofer Institute. Comparison of EN 779 and ASHRAE 52.2 standards for air filter testing[R]. Germany: FhG, 2019.
5. ASHRAE. ASHRAE Standard 52.2-2017: Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size[S]. Atlanta: ASHRAE, 2017.
6. 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.
7. European Committee for Standardization. EN 779:2012: Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance[S]. Brussels: CEN, 2012.
8. International Organization for Standardization. ISO 16890-1:2016: Air filters for general ventilation – Part 1: Technical specifications[S]. Geneva: ISO, 2016.

注：本文内容依据公开资料整理，部分数据来源于厂商手册与学术论文，仅供参考。具体产品性能请以实际测试结果为准。