Nowe podejście do klasyfikacji filtrów powietrza formułowane przez International Organization for Standardization (ISO) ma by uniwersalne w skali świata. Przewiduje się, że nowy standard wejdzie jako norma europejska na początku drugiego kwartału 2017 r., natomiast jako samodzielny standard miałby obowiązywać od początku ostatniego kwartału 2018 r.

Zadaniem wentylacji jest zapewnienie dopływu świeżego powietrza do pomieszczenia oraz usuwanie powietrza zużytego. Podstawową funkcją wentylacji jest
filtracja powietrza, ma ona na celu eliminacje z powietrza nawiewanego/wywiewanego wszelkiego typu szkodliwych wtrąceń. Negatywnymi skutkami braku filtracji powietrza będą dla użytkowników pomieszczeń: ból głowy, szybkie męczenie się organizmu, podrażnione błony śluzowe czy nawet choroby układu oddechowego. Aby wyeliminować szkodliwe wtrącenia (kurz, pył czy alergeny) należy prawidłowo zaprojektować procesfiltracji powietrza. Filtr jest urządzeniem, które separuje cząsteczki stałe z przepływającego przez niego powietrza. Jego skuteczność określa się podając klasę filtracji − obecnie ogólnie stosowanym (w Polsce i Europie) standardem jest norma PN-EN 779.

Klasy filtracji powietrza: 

Klasy filtracji wg ASHRAE (obowiązujące w USA) nie są zgodne z europejskimi. Nowe podejście do klasyfikacji filtrów powietrza formułowane przez International International Organization for Standardization (ISO) ma by uniwersalne w skali świata. Przewiduje się, że nowy standard wejdzie jako norma europejska na początku drugiego kwartału 2017 roku, natomiast jako samodzielny standard miałby obowiązywać od początku ostatniego kwartału 2018. To także koniec jednoczesnego obowiązywania poprzedniego i nowego standardu, a co za tym idzie pełna adaptacja wszelkich norm i rozporządzeń zgodnie z nowym punktem widzenia.

Jaki jest nowy punkt widzenia?
Nowy standard skupia się na cząstkach materialnych (pyłu zawieszonego) i określa zdolność jaką dany filtr ma, aby te cząstki oddzielić od przepływającego powietrza. Particulate Matter zwane dalej PM definiujemy wprost jako stałe lub ciekłe cząstki zawieszone w powietrzu.Wielkości cząstki zostały zdefiniowane min. na podstawie badań nad szkodliwością dla zdrowia cząstek wdychanych z powietrza. Definiujemy trzy typowe wielkości PM10, PM2,5 i PM1. Zarówno EPA (Environmental Protection Agency), WHO (World Health Organization), jak i Unia Europejska definiują PM10 jako cząstkę materialną, pył, przechodzący (z 50% sprawnością) przez otwór sortujący o średnicy aerodynamicznej do 10 mikrometrów. Definicja PM2,5 i PM1 jest analogiczna do poprzedniej z tą różnicą,że zmienia się średnica aerodynamiczna otworu przelotowego. Do powyższej definicji należy przywołać EN 12341 jako standard próbkowania i pomiaru cząstek PM10. Zasada pomiaru wykorzystuje zjawisko gromadzenia się w filtrze frakcji PM10 pyłu zawieszonego otoczenia oraz określaniu jego masy. W uproszczeniu przyjmuje się że PM10 to cząstka mniejsza lub równa 10 μm.
Definiujemy trzy charakterystyczne wielkości cząstek materialnych:

Wykres znormalizowanego rozkładu wielkości cząstki materialnej

Ujednolicenie standardu definicji klasy filtracji w dobie globalizacji ma za zadanie wprowadzić wspólną metodę badań i klasyfikacji filtrów powietrza w odniesieniu do ich efektywności w usuwaniu cząstek stałych z powietrza. Obecne standardy (m.in. europejski i amerykański) stosują zupełnie różne podejścia, których nie sposób porównać. Nowy standard ISO 16890 ustanawia system klasyfikacji efektywności filtrów powietrza do wentylacji ogólnej na podstawie zdolności separowania cząstek materialnych PM10, PM2,5 oraz PM1. Zapewnia także przegląd procedur testowych oraz określa ogólne wymagania dotyczące oceny i znakowania filtrów, jak również dokumentowania wyników badań. Metoda opisana w normie stosuje się do natężenia przepływu powietrza  pomiędzy 0,25 m3/s i 1,5 m3/s, odwołując się do nominalnej powierzchni czołowej 610 × 610 mm. Efektywność filtracji zdefiniowana jest w sposób przedstawiony w poniższej tabeli:

Aby zniwelować fakt, że filtry mogą mieć różny stopień efektywności w zależności od stopnia jego zabrudzenia, przeprowadza się następującą procedurę:

•  bada się skuteczność początkową filtra,
• przeprowadza się proces elektrostatycznego rozładowania filtra,
• bada się skuteczność filtracji po rozładowaniu filtra która jest zdefiniowana jako minimalna efektywność frakcyjna filtra,
• oblicza się średnią między początkową a minimalną efektywnością frakcyjną.

Wykres efektywności wychwytywania cząstek od wielkości cząstki

Aby sklasyfikować filtr do jednej z poniższych grup ePMX,min, należy posłużyć się wartościami ePM10, ePM2,5, ePM1 oraz sprawnością zatrzymania cząstki przechodzącej przez otwór sortujący [%]. Po tak przeprowadzonej ocenie filtra otrzymuje się wynik w postaci:
ePM1[55%]
Powyższa klasyfikacja mówi nam, że filtr zatrzyma z 55% skutecznością cząstki materialne o wielkości od 0,3 do 1 μm. Przy czym, aby filtr został zakwalifikowany jako ePM1 wymaga się, aby jego skuteczność zarówno początkowa, jak i po rozładowaniu wynosiła przynajmniej 50% (dla cząstek o wielkości 0,3-1 μm). Analogicznie jest w sytuacji ePM2,5, natomiast dla ePM10 wymagana jest jedynie sprawność początkowa nie mniejsza niż 50%.

Nowa klasyfikacja
Nowa klasyfikacja efektywności klas filtracji mówi o wiele więcej o samej sprawności procesu „wyławiania” cząstek materialnych z przepływającego powietrza. Zamiast poprzedniej klasyfikacji otrzymuje się obecną:
 

Natomiast niesie ze sobą pułapki − fizycznie taki sam filtr może być sklasyfikowany np. jako ePM1[50%] oraz ePM2,5[75%], a do producenta należeć będzie obowiązek jednoznacznego etykietowania wyrobu. Poza tym, powstaje konieczność dostosowania wszystkich dokumentów, które powołują się na klasę filtracji (PN-EN 1886, DIN 1946-4, VDI6022).

Autor: Kazimierz Szybiński, Dyrektor Techniczny