ISO 10121-3:2022
(Main)Test methods for assessing the performance of gas-phase air cleaning media and devices for general ventilation — Part 3: Classification system for GPACDs applied to treatment of outdoor air
Test methods for assessing the performance of gas-phase air cleaning media and devices for general ventilation — Part 3: Classification system for GPACDs applied to treatment of outdoor air
This document establishes a classification system for GPACDs supplying single pass outdoor air to general ventilation systems using outdoor air polluted by local urban sources and/or long-distance pollution. The classification system is intended to aid in assessing molecular contamination in addition to the particulate contamination dealt with by ISO 16890-1. This document specifies four reference pollutants, i.e. ozone, sulphur dioxide, nitrogen dioxide and toluene, used for the classification due to their relevance to the intended application. This document further specifies three duty levels that are assigned for each pollutant reflecting the typical performance range of devices intended for the application. Since selection of reference pollutants and duty levels are specific and unique to the intended application, all other applications are excluded. In particular, this document does not apply to GPACDs in recirculation applications and/or dealing with pollution from indoor sources as well as pharmaceutical, microelectronic, nuclear, homeland security and military applications.
Méthodes d’essai pour l’évaluation de la performance des médias et des dispositifs de filtration moléculaire pour la ventilation générale — Partie 3: Système de classification pour les GPACD appliqués au traitement de l’air extérieur
Le présent document établit un système de classification pour les GPACD fournissant de l’air extérieur en passage unique à des systèmes de ventilation générale utilisant de l’air extérieur pollué par des sources urbaines locales et/ou une pollution à longue distance. Le système de classification est destiné à aider pour l’évaluation de la contamination moléculaire en plus de la contamination particulaire traitée par l’ISO 16890-1. Le présent document spécifie quatre polluants de référence, c’est-à-dire l’ozone, le dioxyde de soufre, le dioxyde d’azote et le toluène, utilisés pour la classification du fait de leur pertinence pour l’application prévue. Le présent document spécifie trois niveaux de service qui sont assignés pour chaque polluant reflétant la plage de performance typique des dispositifs prévus pour l’application. Puisque le choix des polluants de référence et des niveaux de service est spécifique et unique pour l’application prévue, toutes autres applications sont exclues. En particulier, le présent document ne s’applique pas aux GPACD dans les applications de recirculation et/ou le traitement de la pollution provenant de sources intérieures ainsi que les applications pharmaceutiques, microélectroniques, nucléaires, de sécurité intérieure et militaires.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10121-3
First edition
2022-10
Test methods for assessing the
performance of gas-phase air cleaning
media and devices for general
ventilation —
Part 3:
Classification system for GPACDs
applied to treatment of outdoor air
Méthodes d’essai pour l’évaluation de la performance des médias
et des dispositifs de filtration moléculaire pour la ventilation
générale —
Partie 3: Système de classification pour les GPACD appliqués au
traitement de l’air extérieur
Reference number
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ISO 10121-3:2022(E)
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
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ISO 10121-3:2022(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms.6
5 Classification system for outdoor air . 6
5.1 General . 6
5.2 Test setup and test parameters . 7
5.3 Initial removal efficiency . 8
5.4 Dose concept . 8
5.5 Classes, duty levels and dose . 8
5.6 Pollutants and concentrations . 9
5.7 Integrated removal efficiency . 9
5.8 Classification example graph . 10
5.9 Desorption and retentivity . 11
6 Classification test sequence .11
6.1 General . 11
6.2 Conditioning. 11
6.3 Initial removal efficiency .12
2
6.4 Capacity determination expressed as E (%) versus D (g/m ) .12
c N
6.4.1 Zero to LD . 12
6.4.2 Check E at LD .12
c
6.4.3 LD to MD . 12
6.4.4 MD to HD and HD .12
6.5 Retentivity . 13
6.6 Premature stop . 13
7 Classification system .13
7.1 General .13
7.2 LD, MD and HD dose values . 13
7.3 Classification example . 14
8 Report .15
8.1 General . 15
8.2 Test report layout . 15
Annex A (informative) Information about environment pollutant concentration in outdoor
air .22
Bibliography .24
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ISO 10121-3:2022(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 142, Cleaning equipment for air and other
gases, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee
CEN/TC 195, Cleaning equipment for air and other gases, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
A list of all parts in the ISO 10121 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
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ISO 10121-3:2022(E)
Introduction
There is an increasing need for gas-phase filtration in general filtration applications. This demand can
be expected to grow rapidly due to the increasing gaseous pollution problems in the world together with
an increasing awareness that solutions to the problems are available in the form of filtration devices or,
phrased more technically, gas-phase air cleaning devices (GPACD). The performance of devices relies
to a large extent on the performance of the gas-phase air cleaning media (GPACM) incorporated in the
device. The applications and device performance are often poorly understood by the users and suppliers
of such media and devices. Media tests can be adequate to offer data for real applications if actual low
concentrations (< 100 ppb) and longer exposure times (> weeks) can be used in the test, provided that
the geometrical configuration, packing density and flow conditions of the small-scale test specimen
are equal to those used in the real applications. Such tests are however not included in the scope of the
ISO 10121 series.
ISO 10121-1 and ISO 10121-2 aim to provide laboratory test methods for GPACM and GPACD respectively.
From the tests and reports produced, a person skilled in the field of molecular filtration can evaluate
the performance of different products as well as comparing performance using benchmark tests for
specific applications. To make these evaluations, a basic knowledge in chemistry, molecular filtration
and the application at hand are necessary.
Persons not skilled in molecular filtration face challenges with increasing pollution. Annex A shows
the annual average concentration of selected outdoor pollutants, the concentration differences of
different urban and industrial settings as well as an example of ambient air quality guidelines. The
air quality guideline is from WHO, where most countries have similar national threshold values. Due
to this increasing pollution in urban areas, any building owner, facility management engineer, design
engineers or maintenance personnel need to be able to evaluate GPACDs for general ventilation in
buildings. Different standards classifying air filters for particle filtration (e.g. ASHRAE 52.2 and
ISO 16890-1) have, together with many national standards, made a vast difference in facilitating the
selection of air filters for particle filtration for general ventilation in buildings. Equivalent standards
classifying molecular filtration devices, i.e. GPACDs, have not been available up to the publication of this
document. This document addresses the specific case of outdoor air to buildings in cities and aim to be
used in parallel with ISO 16890-1.
The ISO 10121 series consists of three parts.
— ISO 10121-1 covers three different media configurations and aims to provide a standardized interface
between media suppliers and producers of air cleaning devices. It may also be used between media
suppliers and end customers with regards to loose fill media properties.
— ISO 10121-2 aims to provide a standardized interface between suppliers of air cleaning devices and
end customers seeking the most cost-efficient way to employ gas-phase filtration.
— ISO 10121-3 provides a classification system for the specific application of GPACDs in general,
ventilation systems for cleaning of outdoor air polluted by local urban sources and/or long-range
transboundary air pollution.
v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10121-3:2022(E)
Test methods for assessing the performance of gas-phase
air cleaning media and devices for general ventilation —
Part 3:
Classification system for GPACDs applied to treatment of
outdoor air
1 Scope
This document establishes a classification system for GPACDs supplying single pass outdoor air to
general ventilation systems using outdoor air polluted by local urban sources and/or long-distance
pollution. The classification system is intended to aid in assessing molecular contamination in addition
to the particulate contamination dealt with by ISO 16890-1.
This document specifies four reference pollutants, i.e. ozone, sulphur dioxide, nitrogen dioxide and
toluene, used for the classification due to their relevance to the intended application. This document
further specifies three duty levels that are assigned for each pollutant reflecting the typical performance
range of devices intended for the application. Since selection of reference pollutants and duty levels are
specific and unique to the intended application, all other applications are excluded. In particular, this
document does not apply to GPACDs in recirculation applications and/or dealing with pollution from
indoor sources as well as pharmaceutical, microelectronic, nuclear, homeland security and military
applications.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 10121-2:2013, Test methods for assessing the performance of gas-phase air cleaning media and devices
for general ventilation — Part 2: Gas-phase air cleaning devices (GPACD)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
adsorption
process in which the molecules of a gas (3.14) or vapour adhere by physical or chemical processes to
the exposed surface of solid substances, both the outer surface and inner pore surface, with which they
come into contact
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.7]
1
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ISO 10121-3:2022(E)
3.2
adsorbate
molecular compound in gaseous or vapour phase that may be retained by an adsorbent (3.3) medium
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.3]
3.3
adsorbent
material having the ability to retain gaseous or vapour contaminants (3.10) on its surface by physical or
chemical processes
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.4]
3.4
ambient pressure
absolute barometric pressure immediately outside the test rig
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.50, modified — The word “barometric” has been added.]
3.5
adsorbate capacity
m
s
maximum amount (mass or moles) of a selected adsorbate (3.2) that can be contained in GAPC medium
or device under given test conditions and a specific end point (termination time)
Note 1 to entry: Capacity can also be negative during desorption (3.11).
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.12, modified — The symbol m and the words “maximum” and “a specific”
s
have been added.]
3.6
challenge air stream
test contaminant(s) (3.10) of interest diluted to the specified concentration(s) (3.9) of the test prior to
filtration
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.13]
3.7
challenge concentration
concentration (3.9) of the test contaminant(s) (3.10) of interest in the air stream prior to filtration
[challenge air stream (3.6)]
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.14]
3.8
challenge compound
chemical compound that is being used as the contaminant (3.10) of interest for any given test
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.15]
3.9
concentration
C
n
quantity of one substance dispersed in a defined amount of another
Note 1 to entry: Indices “n” denote location.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.1.7, modified — The symbol C and Note 1 to entry have been added.]
n
2
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3.10
contaminant
substance [solid, liquid or gas (3.14)] that negatively affects the intended use of a fluid
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.1.8, modified — The alternative term “pollutant” has been removed.]
3.11
desorption
process in which adsorbate (3.2) molecules leave the surface of the adsorbent (3.3) and re-enter the air
stream
Note 1 to entry: Desorption is the opposite of adsorption (3.1).
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.21]
3.12
downstream
area or region into which fluid flows on leaving the GPACD (3.15)
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.1.11, modified — “GPACD” has been used instead of “test device”.]
3.13
face velocity
volumetric air flow rate divided by the nominal GPACD face area (3.16)
Note 1 to entry: GPACD (3.15) face velocity is expressed in m/s.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.1.15, modified — The alternative term “filter face velocity” has been
removed; “GPACD face area” and “GPACD face velocity” have been used instead of “filter face area” and
“filter face velocity”.]
3.14
gas
substance whose vapour pressure is greater than the ambient pressure (3.4) at ambient temperature
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.1.28]
3.15
gas-phase air cleaning device
GPACD
assembly of a fixed size enabling the removal of specific gas- or vapour-phase contaminants (3.10)
Note 1 to entry: It is normally box shaped or fits into a box of dimensions between 290 mm × 290 mm × 290 mm
up to approximately 610 mm × 610 mm × 610 mm or 2 ft × 2 ft × 2 ft.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.32, modified — The box dimensions in note 1 to entry have been
modified.]
3.16
GPACD face area
nominal cross-sectional area of the GPACD (3.15)
Note 1 to entry: For the purpose of standardizing measurements, the nominal area is calculated using
610 mm × 610 mm for a full-size filter, 610 mm × 305 mm for a half-size filter and 305 mm × 305 mm for a quarter
size filter.
3.17
heavy duty
HD
duty level (specific dose) of a contaminant (3.10) that corresponds to a removal efficiency (3.29) versus
dose performance for a GPACD (3.15) that is used in challenging environments (e.g. heavily polluted
environments)
3
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3.18
initial dose
D
i
mass per GPACD face area (3.16) that reaches a GPACD (3.15) calculated from air flow in (volume per
time), time, pollution concentration (3.9) (mass per volume) and GPACD face area during the test phase
for determination of the initial efficiency (3.19)
3.19
initial efficiency
E
i
removal efficiency (3.29) of an unexposed filter or GPACD (3.15) calculated as soon as possible after the
start of a test
Note 1 to entry: For gas-phase, this should be calculated as soon as a steady reading can be obtained.
3.20
integrated removal efficiency
E
Σ
numerically integrated fraction or percentage of a challenge contaminant (3.10) that is removed by a
GPACD (3.15) over a specified time or dose period
3.21
light duty
LD
duty level (specific dose) of a contaminant (3.10) that corresponds to a removal efficiency (3.29) versus
dose performance for a GPACD (3.15) that is used as an entry level solution, for low concentrations (3.9)
or intermittent contamination episodes
3.22
medium duty
MD
duty level (specific dose) of a contaminant (3.10) that corresponds to a removal efficiency (3.29) versus
dose performance for a GPACD (3.15) that is used for medium concentrations (3.9) of contamination
3.23
molecular contamination
contamination present in gas (3.14) or vapour phase in an air stream and excluding compounds in
particulate (solid) phase regardless of their chemical nature
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.40]
3.24
normalised dose
D
N
mass per GPACD face area (3.16) that reaches a GPACD (3.15) calculated from air flow in (volume per
time), time, pollution concentration (3.9) (mass per volume) and GPACD face area
3.25
normalised retentivity
R
measure of the ability of an adsorbent (3.3) or GPACD (3.15) to resist desorption (3.11) of an adsorbate
(3.2) per GPACD face area (3.16)
Note 1 to entry: Computed as the residual capacity (fraction remaining) after purging the adsorbent with clean,
conditioned air only, following challenge breakthrough and expressed per GPACD face area (3.16).
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.53, modified — "normalised" has been added in the term, the symbol R
has been added, "per GPACD face area" has been added in the definition, "and expressed per GPACD face
area" has been added in Note 1 to entry.]
4
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ISO 10121-3:2022(E)
3.26
ppb(v)
parts per billion by volume
concentration (3.9) measure normally used to record ambient levels of outdoor pollution
3 3
Note 1 to entry: Units are mm /m .
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.43, modified — "parts per billion by volume" has been moved from the
definition to the admitted term.]
3.27
ppm(v)
parts per million by volume
concentration (3.9) measure normally used to record pollution levels in, e.g. work place safety
3 3 3
Note 1 to entry: Units are cm /m and ml/m .
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.44, modified — "parts per million by volume" has been moved from the
definition to the admitted term.]
3.28
pressure drop
Δp
difference in absolute (static) pressure between two points in an airflow system
Note 1 to entry: In this document, pressure drop is measured between points upstream and downstream (3.12)
of the GPACD (3.15).
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.1.36, modified — The alternative terms "resistance to air flow“,
"differential pressure" and "pressure differential" have been removed; the symbol Δp has been added;
and “airflow system" has been used instead of "a system"; the original note 1 to entry has been replaced
by a new one.]
3.29
removal efficiency
E
fraction or percentage of a challenge contaminant (3.10) that is retained by a GPAC medium or device at
a given time
Note 1 to entry: Removal efficiency is also known simply as “efficiency”.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.26, modified — The symbol E has been added.]
3.30
residence time
relative time that an increment of fluid [or contaminant (3.10)] is within the boundaries of the medium
volume
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.52, modified — Notes to entry have been removed.]
3.31
retentivity
m
r
measure of the ability of an adsorbent (3.3) or GPACD (3.15) to resist desorption (3.11) of an adsorbate
(3.2)
Note 1 to entry: Computed as the residual capacity (fraction remaining) after purging the adsorbent with clean,
conditioned air only, following challenge breakthrough.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.53, modified — The symbol m has been added.]
r
5
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ISO 10121-3:2022(E)
3.32
very light duty
vLD
removal efficiency (3.29) versus dose performance for a GPACD (3.15) that reaches less than 50 %
efficiency at the LD (3.21) dose
4 Symbols and abbreviated terms
C upstream concentration (ppb, ppm) measured at a position X mm before the device
u
C downstream concentration (ppb, ppm) measured at a position Y mm after the device
d
E initial removal efficiency (%) for the device measured at a low (< 1 ppm) challenge
i
concentration during the initial efficiency test
E initial removal efficiency (%) for the device measured at a high (> 1 ppm) challenge
0
concentration during the challenge test
E removal efficiency (%) for the device measured at the challenge concentration selected
c
during the capacity test
E efficiency recorded at stop time according to the classification level (%)
td
3
Q flow used in test (normally the rated flow for the tested device) (m /h) measured at a
position Z mm after the device, see ISO 10121-2
2
R normalised retentivity (g/m )
v face velocity (m/s) calculated from flow and cross-sectional area of device
f
o
T temperature upstream ( C)
u
o
T temperature downstream ( C)
d
φ relative humidity upstream
U
φ relative humidity downstream
D
D dose (g)
ASHRAE American Society of Heating Refrigerating and Air-conditioning Engineers
FID flame ionization detector
PID photo ionization detector
TVOC total volatile organic compounds
NOTE TVOC is a common way to refer to a larger mix or organic pollutants present either indoors or
outdoors.
5 Classification system for outdoor air
5.1 General
To express filtration performance in an easy to digest way for the target group of non-specialists, e.g.
building and ventilation personnel, a classification using the following three measures shall be used:
a) the initial removal efficiency E of pollution at start;
i
6
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ISO 10121-3:2022(E)
b) a performance duty level (light, medium, heavy);
c) the integrated removal efficiency E calculated for the associated duty level.
∑
Four reference pollutants are selected and shall be used on the basis of their occurrence as outdoor air
pollutants. The duty levels are selected to reflect the typical performance range of devices intended for
the application and are specified for each of the four reference pollutants. The actual tests for initial
efficiency and integrated removal efficiency are performed in sequence where the removal efficiency is
recorded against the upstream dose calculated from concentration, device face area and air flow. The
different terms used in the classification are described in 5.2 to 5.9 and Figure 1 in 5.8 explains how the
different terms are connected.
5.2 Test setup and test parameters
The classification test is made up of four single tests using applicable subclauses of ISO 10121-2 including
ISO 10121-2:2013, 5.4 since the fixed air flows and pollutants selected in the simplified benchmark setup
do not match the scope of this document. The initial efficiency determination is performed according
to ISO 10121-2:2013, 6.3 but with the pollutants and concentrations specified in Table 2 and Table 3.
The test for removal efficiency versus dose is performed according to ISO 10121-2:2013, 6.4 with the
addition of the calculation of dose and by comparing the removal efficiency at different dose levels to
determine if the test is finished or should go on. A retentivity determination performed according to
ISO 10121-2:2013, 6.5 may be optional or compulsory. Generation parameters are specified in Table 1,
Table 2 and Table 3. It is also important to ensure that the GPACD is sealed well during the test to make
sure that actual GPACD performance is being tested.
NOTE Bypass leakage for example defined in EN 1886.
Table 1 — Generation parameters, measurement frequency and demands on accuracy during
test
Parameter Gener
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10121-3
Première édition
2022-10
Méthodes d’essai pour l’évaluation
de la performance des médias et des
dispositifs de filtration moléculaire
pour la ventilation générale —
Partie 3:
Système de classification pour les
GPACD appliqués au traitement de
l’air extérieur
Test methods for assessing the performance of gas-phase air cleaning
media and devices for general ventilation —
Part 3: Classification system for GPACDs applied to treatment of
outdoor air
Numéro de référence
ISO 10121-3:2022(F)
© ISO 2022
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ISO 10121-3:2022(F)
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et termes abrégés .6
5 Système de classification pour l’air extérieur . 7
5.1 Généralités . 7
5.2 Montage d’essai et paramètres d’essai . 7
5.3 Efficacité initiale d’élimination . 8
5.4 Concept de dose . 8
5.5 Classes, niveaux de service et dose . 9
5.6 Polluants et concentrations . 9
5.7 Efficacité d’élimination intégrée . 10
5.8 Graphique d’exemple de classification . 10
5.9 Désorption et pouvoir de rétention .12
6 Séquence d’essai de classification .12
6.1 Généralités .12
6.2 Conditionnement .12
6.3 Efficacité initiale d’élimination . 13
2
6.4 Détermination de la capacité exprimée comme E (%) versus D (g/m ) .13
c N
6.4.1 Zéro à LD .13
6.4.2 Vérification d’E à LD .13
c
6.4.3 LD à MD .13
6.4.4 MD à HD et HD . 13
6.5 Pouvoir de rétention . 14
6.6 Arrêt prématuré . 14
7 Système de classification .14
7.1 Généralités . 14
7.2 Valeurs de dose LD, MD et HD . 14
7.3 Exemple de classification . 15
8 Rapport .17
8.1 Généralités . 17
8.2 Présentation du rapport d’essai . 17
Annexe A (informative) Informations sur la concentration de polluants environnementaux
dans l'air extérieur .24
Bibliographie .26
iii
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ISO 10121-3:2022(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 142, Séparateurs aérauliques,
en collaboration avec le comité technique CEN/TC 195, Filtres air pour la propreté de l'air, du Comité
européen de normalisation (CEN), conformément à l'accord de coopération technique entre l'ISO et le
CEN (accord de Vienne).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 10121 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
iv
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ISO 10121-3:2022(F)
Introduction
Il y a un besoin croissant de filtration moléculaire dans les applications de filtration générales. Il est
possible que cette demande augmente rapidement du fait des problèmes croissants de pollution
gazeuse dans le monde ainsi qu'une prise de conscience croissante au fait que des solutions aux
problèmes sont disponibles sous forme de dispositifs de filtration ou, en termes plus techniques, de
dispositifs de filtration moléculaire (GPACD). La performance des dispositifs dépend largement de la
performance du média de filtration moléculaire (GPACM) incorporé au dispositif. Les applications et la
performance des dispositifs sont souvent mal comprises par les utilisateurs et les fournisseurs de ces
médias et dispositifs. Des essais de médias peuvent être appropriés afin d’obtenir des données pour
des applications réelles si les faibles concentrations réelles (< 100 ppb) et des durées d’exposition plus
longues (> semaines) peuvent être utilisées lors de l’essai, à condition que la configuration géométrique,
la densité de remplissage et les conditions d’écoulement de l’échantillon d’essai à échelle réduite soient
équivalentes à celles utilisées dans les applications réelles. De tels essais ne sont cependant pas inclus
dans le domaine d’application de la série ISO 10121.
L’ISO 10121-1 et l’ISO 10121-2 ont pour objet de fournir des méthodes d’essai en laboratoire pour
les GPACM et les GPACD respectivement. À partir des essais et des rapports produits, une personne
qualifiée dans le domaine de la filtration moléculaire peut évaluer la performance de différents
produits ainsi que comparer la performance en utilisant des essais de référence pour des applications
spécifiques. Pour faire de ces évaluations une connaissance basique en chimie, la filtration moléculaire
et l’application en question sont nécessaires.
Les personnes non qualifiées en filtration moléculaire font face aux défis liés à l’augmentation de la
pollution. L’Annexe A présente la concentration moyenne annuelle de polluants extérieurs choisis, les
différences de concentration de différents milieux urbains et industriels ainsi qu’un exemple de lignes
directrices pour la qualité de l’air ambiant. Les lignes directrices pour la qualité de l’air sont issues de
l’OMS, mais la plupart des pays ont des valeurs de seuil nationales similaires. Du fait de cette pollution
croissante dans les zones urbaines, tout propriétaire de bâtiment, ingénieur de gestion d’installation,
ingénieur de conception ou personnel de maintenance a besoin d’être capable d’évaluer les GPACD pour
la ventilation générale dans les bâtiments. Différentes normes classant les filtres à air pour la filtration
de particules (par exemple, ASHRAE 52.2 et ISO 16890-1) ont, avec beaucoup de normes nationales,
fait une grande différence en facilitant le choix de filtres à air pour la filtration de particules pour la
ventilation générale dans les bâtiments. Des normes équivalentes classant les dispositifs de filtration
moléculaire, c’est-à-dire les GPACD, n'étaient pas disponibles jusqu'à la publication de ce document. Le
présent document traite du cas spécifique de l’air extérieur pour les bâtiments de villes et a pour objet
d’être utilisée en parallèle avec l’ISO 16890-1.
La série ISO 10121 se compose de trois parties:
— L’ISO 10121-1 couvre trois configurations de médias différentes et vise à fournir une interface
normalisée entre les fournisseurs de médias et les fabricants de dispositifs de filtration d’air. Elle
peut aussi être utilisée entre fournisseurs de médias et utilisateurs finaux pour ce qui concerne les
propriétés des médias en vrac.
— L’ISO 10121-2 vise à fournir une interface normalisée entre fournisseurs de dispositifs de filtration
d’air et utilisateurs finaux recherchant la manière la plus rentable d'utiliser la filtration moléculaire.
— L’ISO 10121-3 fournit un système de classification pour l’application spécifique des GPACD en
général, des systèmes de ventilation pour l’épuration de l’air extérieur pollué par des sources
urbaines locales et/ou par la pollution atmosphérique transfrontalière à longue distance.
v
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NORME INTERNATIONALE ISO 10121-3:2022(F)
Méthodes d’essai pour l’évaluation de la performance des
médias et des dispositifs de filtration moléculaire pour la
ventilation générale —
Partie 3:
Système de classification pour les GPACD appliqués au
traitement de l’air extérieur
1 Domaine d’application
Le présent document établit un système de classification pour les GPACD fournissant de l’air extérieur
en passage unique à des systèmes de ventilation générale utilisant de l’air extérieur pollué par des
sources urbaines locales et/ou une pollution à longue distance. Le système de classification est destiné
à aider pour l’évaluation de la contamination moléculaire en plus de la contamination particulaire
traitée par l’ISO 16890-1.
Le présent document spécifie quatre polluants de référence, c’est-à-dire l’ozone, le dioxyde de soufre, le
dioxyde d’azote et le toluène, utilisés pour la classification du fait de leur pertinence pour l’application
prévue. Le présent document spécifie trois niveaux de service qui sont assignés pour chaque polluant
reflétant la plage de performance typique des dispositifs prévus pour l’application. Puisque le choix
des polluants de référence et des niveaux de service est spécifique et unique pour l’application prévue,
toutes autres applications sont exclues. En particulier, le présent document ne s’applique pas aux
GPACD dans les applications de recirculation et/ou le traitement de la pollution provenant de sources
intérieures ainsi que les applications pharmaceutiques, microélectroniques, nucléaires, de sécurité
intérieure et militaires.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 10121-2:2013, Méthodes d'essai pour l'évaluation de la performance des médias et des dispositifs de
filtration moléculaire pour la ventilation générale — Partie 2: Dispositifs de filtration moléculaire (GPACD)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
1
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ISO 10121-3:2022(F)
3.1
adsorption
processus physique ou chimique dans lequel les molécules d’un gaz (3.14) ou de vapeur adhèrent aux
surfaces accessibles des substances solides, à la fois la surface externe et la surface poreuse interne,
avec lesquelles elles viennent en contact
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.7]
3.2
adsorbat
composé moléculaire en phase gazeuse ou vapeur qui peut être retenu par un média adsorbant (3.3)
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.3]
3.3
adsorbant
matériau ayant la propriété de retenir sur sa surface les contaminants (3.10) sous forme de gaz ou de
vapeurs par des procédés physiques ou chimiques
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.4]
3.4
pression ambiante
pression barométrique absolue mesurée immédiatement à l’extérieur de l’installation d’essai
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.50, modifié — Le terme «barométrique» a été ajouté.]
3.5
capacité d’adsorbat
m
s
quantité maximale (en masse ou en moles) d’un adsorbat (3.2) sélectionné qui peut être contenue dans
un média ou un dispositif GPAC dans des conditions d’essai et avec un point terminal spécifique (heure
de fin) donnés
Note 1 à l'article: La capacité peut également être négative pendant la désorption (3.11).
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.12, modifié — Le symbole m et les termes «maximale» et «spécifique»
s
ont été ajoutés.]
3.6
flux d’air d’essai
contaminant(s) (3.10) d’essai examiné(s) dilué(s) à la(aux) concentration(s) (3.9) spécifiée(s) de l’essai
préalablement à la filtration
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.13]
3.7
concentration d’essai
concentration (3.9) du(des) contaminant(s) (3.10) d’essai examiné(s) contenu(s) dans le flux d’air
préalablement à la filtration [flux d’air d’essai (3.6)]
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.14]
3.8
composé d’essai
composé chimique utilisé comme le contaminant (3.10) examiné pour tout essai donné
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.15]
2
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ISO 10121-3:2022(F)
3.9
concentration
C
n
quantité d’une substance dispersée dans une quantité définie d’une autre
Note 1 à l'article: Les indices «n» indiquent l’emplacement.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.1.7, modifié — Le symbole C et la Note 1 à l’article ont été ajoutés.]
n
3.10
contaminant
substance [solide, liquide ou gazeuse (3.14)] qui affecte négativement l’utilisation prévue d’un fluide
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.1.8, modifié — Le terme alternatif «polluant» a été supprimé.]
3.11
désorption
processus dans lequel les molécules d’adsorbat (3.2) quittent la surface de l’adsorbant (3.3) et pénètrent
à nouveau dans le flux d’air
Note 1 à l'article: La désorption est l’inverse de l’adsorption (3.1).
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.21]
3.12
aval
surface ou zone dans laquelle s’écoule un fluide lorsqu’il quitte le GPACD (3.15)
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.1.11, modifié — «GPACD» est utilisé au lieu de «dispositif d’essai».]
3.13
vitesse frontale
débit d’air volumétrique divisé par la surface frontale du GPACD (3.16) nominale
Note 1 à l'article: La vitesse frontale du GPACD (3.15) est exprimée en m/s.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.1.15, modifié — Le terme alternatif «vitesse frontale du filtre» a été
supprimé et «la surface frontale du GPACD» est utilisée au lieu de la surface frontale du filtre.]
3.14
gaz
substance dont la pression de la vapeur est plus grande que la pression ambiante (3.4) à la température
ambiante
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.1.28]
3.15
dispositif de filtration moléculaire
GPACD
assemblage de taille fixe permettant l’élimination de contaminants (3.10) gazeux ou en phase vapeur
spécifiques
Note 1 à l'article: Il est normalement sous la forme de boîte ou correspondant à une boîte de dimensions
comprises entre 290 mm × 290 mm × 290 mm jusqu’à approximativement 610 mm × 610 mm × 610 mm ou
2 pieds × 2 pieds × 2 pieds.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.32, modifié — Les dimensions de la boîte dans la Note 1 à l’article ont été
modifiées.]
3
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ISO 10121-3:2022(F)
3.16
surface frontale du GPACD
surface transversale nominale du GPACD (3.15)
Note 1 à l'article: Pour les besoins de normalisation des mesurages, la surface nominale est calculée en utilisant
610 mm × 610 mm pour un filtre en grandeur réelle, 610 mm × 305 mm pour un filtre en demi-grandeur et
305 mm × 305 mm pour un filtre en quart de grandeur.
3.17
service élevé
HD
niveau de service (dose spécifique) d’un contaminant (3.10) qui correspond à une efficacité d’élimination
(3.29) en fonction de la performance de la dose pour un GPACD (3.15) qui est utilisé dans des
environnements difficiles (par exemple, environnements fortement pollués)
3.18
dose initiale
D
i
masse par surface frontale du GPACD (3.16) qui atteint un GPACD (3.15) calculée à partir du débit d’air en
(volume par unité de temps), du temps, de la concentration (3.9) de pollution (masse par volume) et de
la surface frontale du GPACD pendant la phase d’essai pour la détermination de l’efficacité initiale (3.19)
3.19
efficacité initiale
E
i
efficacité d’élimination (3.29) d’un filtre ou d’un GPACD (3.15) non exposé calculée le plus tôt possible
après le début d’un essai
Note 1 à l'article: Pour la phase gazeuse, il convient qu’elle soit calculée dès qu’une lecture stable peut être
obtenue.
3.20
efficacité d’élimination intégrée
E
Σ
fraction ou pourcentage numériquement intégré(e) d’un contaminant (3.10) d’essai qui est retenu(e) par
un GPACD (3.15) sur une période de temps ou de dose spécifiée
3.21
service faible
LD
niveau de service (dose spécifique) d’un contaminant (3.10) qui correspond à une efficacité d’élimination
(3.29) en fonction de la performance de la dose pour un GPACD (3.15) qui est utilisé comme une solution
de niveau d’entrée, pour de faibles concentrations (3.9) ou des épisodes de contamination intermittents
3.22
service moyen
MD
niveau de service (dose spécifique) d’un contaminant (3.10) qui correspond à une efficacité d’élimination
(3.29) en fonction de la performance de la dose pour un GPACD (3.15) qui est utilisé pour des
concentrations (3.9) de contamination moyennes
3.23
contamination moléculaire
contamination présente en phase de gaz (3.14) ou phase vapeur dans un flux d’air et excluant les
composés en phase particulaire (solide) quelle que soit leur nature chimique
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.40]
4
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ISO 10121-3:2022(F)
3.24
dose normative
D
N
masse par surface frontale du GPACD (3.16) qui atteint un GPACD (3.15) calculée à partir du débit d’air en
(volume par unité de temps), du temps, de la concentration (3.9) de pollution (masse par volume) et de la
surface frontale du GPACD
3.25
pouvoir de rétention normalisé
R
mesurage de l’aptitude d’un adsorbant (3.3) ou d’un GPACD (3.15) à résister à la désorption (3.11) d’un
adsorbat (3.2) par surface frontale du GPACD (3.16)
Note 1 à l'article: Calculée comme la capacité résiduelle (fraction restante) après avoir purgé l’adsorbant
uniquement avec de l’air propre conditionné, suite à la percée d’essai et exprimé par surface frontale du GPACD
(3.16).
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.53, modifié — «normalisé» a été ajouté au terme, le symbole R a été
ajouté, «par surface frontale du GPACD» a été ajouté à la définition, «et exprimé par surface frontale du
GPACD» a été ajouté à la Note 1 à l'article.]
3.26
ppb(v)
parties par milliard par volume
mesure de concentration (3.9) normalement utilisée pour enregistrer les niveaux ambiants de la
pollution extérieure
3 3
Note 1 à l'article: L’unité est le mm /m .
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.43, modifié — «parties par milliard par volume» a été déplacé de la
définition au terme admis.]
3.27
ppm(v)
parties par million par volume
mesure de la concentration (3.9) normalement utilisée pour enregistrer les niveaux de pollution, par
exemple dans le cadre de la sécurité sur les lieux de travail
3 3 3
Note 1 à l'article: Les unités sont le cm /m et le ml/m .
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.44, modifié — «parties par million par volume» a été déplacé de la
définition au terme admis.]
3.28
perte de charge
Δp
différence de pression (statique) absolue entre deux points d’un système de circulation d’air
Note 1 à l'article: Dans le présent document, la perte de charge est mesurée entre des points en amont et en aval
(3.12) du GPACD (3.15).
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.1.36, modifié — Les termes alternatifs «résistance à l’écoulement de l’air»,
«pression différentielle» et «différentiel de pression» ont été supprimés; le symbole Δp a été ajouté; et
«système de circulation d’air» a été utilisé au lieu de «un système»; la note 1 à l’article d’origine a été
remplacée la nouvelle.]
5
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ISO 10121-3:2022(F)
3.29
efficacité d’élimination
E
fraction ou pourcentage d’un contaminant (3.10) d’essai qui est retenu par un média ou un dispositif
GPAC à un moment donné
Note 1 à l'article: L’efficacité d’élimination est également appelée simplement «efficacité».
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.26, modifié — Le symbole E a été ajouté.]
3.30
temps de séjour
temps au cours duquel l’expansion du fluide [ou contaminant (3.10)] se situe dans les limites du volume
du média
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.52, modifié — Les Notes à l’article ont été supprimées.]
3.31
pouvoir de rétention
m
r
mesurage de l’aptitude d’un adsorbant (3.3) ou d’un GPACD (3.15) à résister à la désorption (3.11) d’un
adsorbat (3.2)
Note 1 à l'article: Calculée comme la capacité résiduelle (fraction restante) après avoir purgé l’adsorbant
uniquement avec de l’air propre conditionné, suite à la percée d’essai.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.5.53, modifié — Le symbole m a été ajouté.]
r
3.32
service très faible
vLD
performance d’efficacité d’élimination (3.29) en fonction de la performance de la dose pour un GPACD
(3.15) qui atteint moins de 50 % d’efficacité à la dose LD (3.21)
4 Symboles et termes abrégés
C concentration en amont (ppb, ppm) mesurée à une position X mm avant le dispositif
u
C concentration en aval (ppb, ppm) mesurée à une position Y mm après le dispositif
d
E efficacité initiale d’élimination (%) du dispositif mesurée à une faible (< 1 ppm) concentra-
i
tion d’essai pendant l’essai d’efficacité initiale
E efficacité initiale d’élimination (%) du dispositif mesurée à une concentration d’essai élevée
0
(> 1 ppm) pendant l’essai
E efficacité d’élimination (%) du dispositif mesurée à la concentration d’essai choisie pendant
c
l’essai de capacité
E efficacité enregistrée au temps d’arrêt selon le niveau de classification (%)
td
Q débit utilisé dans l’essai (normalement le débit nominal pour le dispositif soumis à essai)
3
(m /h) mesuré à une position Z mm après le dispositif, voir l’ISO 10121-2
2
R pouvoir de rétention normalisé (g/m )
v vitesse frontale (m/s) calculée à partir du débit et de la surface transversale du dispositif
f
T température en amont (°C)
u
6
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T température en aval (°C)
d
φ humidité relative en amont
U
φ humidité relative en aval
D
D dose (g)
ASHRAE American Society of Heating Refrigerating et Air-conditioning Engineers
FID détecteur à
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.