過濾潔效率和凈等級

、過濾器術語及常識

1.1初阻力（Initial Resistance）

實際使用時或試驗條件下新過濾器的阻力，或者，額定風量下新過濾器的阻力。

1.2終阻力（Final Resistance）

判定過濾器報廢的阻力指標。

1.3無隔板過濾器（Mini-Pleat，或者Close-Pleat）   

1.4隔板過濾器（Deep-Pleat）   

1.5自潔式過濾器（Pulse-jet Filter）  

帶有壓縮空氣脈沖反吹清灰功能的過濾器和除塵器。   

1.6預過濾器（Pre-Filer）   

對下一級過濾器起保護作用的過濾器。預過濾器可以有各種形式和效率規格。

1.7高效過濾器（High Efficiency Particulate Air Fliter簡稱為HEPA Filter）

傳統說法：對0.3μm粒子過濾效率≥99.97%的過濾器；

國內通行說法：用鈉焰法試驗，效率≥99.97%的過濾器；

待修訂的國家標準：用鈉焰法試驗，效率≥99.9%

1.8亞高效過濾器

國內特有的產品（說法），用鈉焰法試驗，效率≥95%的過濾器；

國外同類效率的產品（H10）主要用于高效過濾器的預過濾。

1.9超高效過濾器（甚高效過濾器）（Ultra Low Penerration Air簡稱ULPA Filter）

對0.1～0.2μm粒子過濾效率≥99.999%的過濾器（美國標準）

對MPPS效率≥99.9995%的過濾器（歐洲標準）

1.10室內空氣品質（Indoor Air Quality簡稱IAQ）

1.11換氣次數（Air Changes）

一小時內送風量與室內體積之比。

1.12潔凈度（Cleanliness）

潔凈室或潔凈區域單位空間所含某粒徑以上顆粒物的限度。

1.13 ASHRAE Efficiency

采用美國采暖、制冷與空調工程師協會標準ASHRAE52.1規定方法測出的效率。一般是指比色法（Dust-Spot）效率，有時也稱NBS效率、AFI效率。

二、過濾效率

2.1國外過濾效率的分類

2.2國內過濾效率的分類

2.2.1一般通風用過濾器分級

對于一般通風用過濾器，兩項國家標準按新過濾器的計數法效率將過濾器分成五個和四個等級。這兩項標準曾對過濾器市場起了很好的規范作用，它們結束了部門間各自為戰的局面，并在過去的“中效”范圍增加了一級“高中效”，以適應當時人們對改善潔凈室預過濾器性能的要求。

表中的分級基于80年代末至90年代初的國內技術水平，尤其是考慮了當時國產光學粒子計數器的水平。這兩項標準的修訂工作已經被列入相關部門的議事日程。

中國現有標準的計數法與國外計數法的主要差別在于：

1.國內僅測量新過濾器效率，國外測量發塵各階段效率的平均值；

2.國內測量大于某粒徑全部粒子的過濾效率，國外測量某粒徑段粒子的效率；

3.國外計數測量時使用標準人工粉塵，國內使用大氣粉塵。 

2.2.2高效過濾器 

國家標準GB13554-92規定，高效過濾器為：

1.按GB6165規定的鈉焰法測試，其效率≥99.9%的過濾器； 

2.對粒徑≥0.1mm的粒子，其效率≥99.999%的過濾器。

前者指一般高效過濾器，相比之下，國外一般定義高效過濾器的效率為≥99.97%。后者指超高效過濾器。

2.3一般通風用過濾器試驗方法

2.3.1計重法（Arrestance）

過濾器裝在標準試驗風洞內，上風端連續發塵。每隔一段時間，測量穿過過濾器的粉塵重量或過濾器上的集塵量，由此得到過濾器在該階段按粉塵重量計算的過濾效率。終的計重效率是各試驗階段效率依發塵重的加權平均值。計重法用于測量低效率過濾器，這些過濾器通常用于中央空調系統中的預過濾。

相關標準：美國ANSI/ASHRAE 52.1-1992，歐洲EN779：1993，中國GB12218-89。

2.3.2比色法（Dust-Spot）

在過濾器前后采樣，采樣頭上有高效濾紙，這樣，過濾器前后采樣點高效濾紙的污染程度有所不同。試驗時，每經過一段發塵試驗，測量不同發塵狀態下過濾器前后采樣點高效濾紙的通光量，通過比較濾紙通光量的差別，用規定計算方法得出所謂“過濾效率”。終的比色效率是試驗全過程各階段效率值依發塵量的加權平均值。比色法用于測量效率較高的過濾器。

相關標準：美國ANSI/ASHRAE 52.1-1992，歐洲EN779：1993。

2.3.4大氣塵計數法

塵源為自然大氣中的“大氣塵”。粉塵的“量”為大于等于某粒徑的全部顆粒物個數。測量粉塵的儀器為普通光學或激光塵埃粒子計數器。大氣塵計數法用于測量一般通風用過濾器，其效率只代表新過濾器的性能。

相關標準：GB12218-89

2.3.4計數法（Particle Efficiency）

在每次發塵試驗之前和之后，進行計數測量，并計算過濾器對各種粒徑顆粒物的過濾效率。當達到終止試驗的條件時，停止試驗。過濾器的典型效率值是在規定粒徑范圍內，各階段瞬時效率依發塵量的加權平均值。計數法效率正在取代比色法效率。

標準：歐洲Eurovent 4/9-1993，美國ASHRAE52.2-1999，歐洲PREN779

2.4高效過濾器的試驗方法

2.4.1鈉焰法（Sodium Flame）

鹽水在壓縮空氣的攪動下飛濺，經過干燥形成微小鹽霧并進入風道。在過濾器前后分別采樣，含鹽霧氣樣使氫氣火焰的顏色變藍、亮度增加。以火焰亮度來判斷空氣的鹽霧濃度，并以此確定過濾器對鹽霧的過濾效率。國家標準規定的鹽霧顆粒平均直徑為0.4μm。

相關標準：英國BS3928-1969，歐洲Eurovent4/4，中國GB6165-85。

2.4.2 DOP法

試驗塵源為0.3μm單分散相DOP（塑料工業常用增塑劑）液滴。“量”為含DOP空氣的渾濁程度。測量粉塵的儀器為光度計（Photometer），以氣樣的濁度差別來判定過濾器對DOP顆粒的過濾效率。

對DOP液體加熱成蒸汽，蒸汽在特定條件下冷凝成微小液滴，去掉過大和過小的液滴后留下0.3μm左右的顆粒，霧狀DOP進入風道，測量過濾器前后氣樣的濁度，并由此判斷過濾器0.3μm粉塵的過濾效率。

相關標準：美國軍用標準MIL-STD-282。

2.4.3計數掃描法

試驗時，使用大流量激光粒子計數器或凝結核計數器對過濾器的整個出風面進行掃描檢驗，計數器給出每一點粉塵的個數和粒徑。這種方法不僅能測量過濾器的平均效率，還可以比較各點的局部效率。

相關標準：歐洲EN1882.1~1882.5-1998~2000，美國IES-RP-CC007.1-1992。

2.4.4光度計掃描

粉塵一般為多分散相液滴，使用光度計對過濾器的全平面進行掃描檢漏，這種方法能快速、準確的找到過濾器的漏點。由于粉塵為多分散相，而光度計不能確定粉塵粒徑，此方法檢測出來的“過濾效率”沒什么實際意義，另外，此方法目前沒有相應的標準可依。

2.4.5油霧法（Oil Mist）

塵源為油霧，“量”為含油霧空氣的濁度，儀器為濁度計，。以氣樣的濁度差別來判定過濾器對油霧顆粒的過濾效率。

相關標準：中國GB6165-85，德國DIN24184-1990。

2.4.6熒光法（Uranine）

試驗塵源為噴霧器產生的熒光素鈉粉塵。試驗中，首先在過濾器的前后采樣，然后用水溶解采樣濾紙上的熒光素鈉，再測量含熒光素鈉水溶液在特定條件下的熒光亮度，這一亮度間接的反映出粉塵的重量。以過濾器前后樣品的熒光亮度差別來判斷過濾器效率（此方法僅限于核工業過濾器的測試）。

相關標準：法國NF X44-011-1972。

合理確定各級過濾器過濾效率

一般情況下，末一級過濾器決定空氣凈化的程度。上游的各級過濾器只起到保護作用，它保護下風端過濾器以延長其使用壽命，或保護空調系統以確保其正常工作。在空調設計中，應首先根據用戶的潔凈要求確定末一級過濾器的效率，然后，選擇起保護作用的過濾器。如果這級過濾器亦需保護，再在它的上風端增設過濾器。這樣，起保護作用的過濾器統稱為“預過濾器”。另外，應合理匹配各級過濾器的效率：如果相鄰兩級過濾器的效率規格相差太大，則前一級起不到保護后一級的作用；如果兩級相差不大，則后一級負擔太小。

當使用“G～F～H～U”效率規格分類時，可方便的估計出所需各級過濾器的效率。在G2到H12中，每隔2～4檔設置一級過濾器。例如：G4→F7→H10，其中，末端H10（亞高效）過濾器決定送風的潔凈水平，F7保護H10，G4保護F7。

潔凈室末端高效（HEPA）過濾器前要有效率規格不低于F8的過濾器來保護；高效（ULPA）過濾器前可選用F9～H11的過濾器。在中央空調本身應有效率規格不低于F5的過濾器來保護。

在無風沙、低污染地區，F7過濾器前可不設預過濾器；在城市的中央空調系統中，G3～F6是常見的初級過濾器。在具體的工程應用中，使用什么效率級別的預過濾器來保護后一級過濾器，這需要將使用環境、備件費用、運行能耗以及維護費用等因素綜合考慮而定。

各級效率過濾器應用的例子：

1） 某100級潔凈室，設置了F5→F8→H10→H13四級過濾，末端H13過濾器用了8年；

2） 某潔凈室高效過濾器前只有F5過濾器保護，用戶每年都要更換高效過濾器；

3） 重度污染城市的某新風凈化系統中過濾器設置為G3→H10，系統運行半個月后H10過濾器報廢；

4） 某汽車噴漆流水線，過濾器設置為G3→F6→F5。其中，末端F5為屋頂滿布的過濾材料，它僅起工藝要求的均流作用；F6決定了送風的凈化水平。

下表是一些典型場所常用的過濾器，僅供參考：

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