ISO 16890-2:2016
(Main)Air filters for general ventilation - Part 2: Measurement of fractional efficiency and air flow resistance
Air filters for general ventilation - Part 2: Measurement of fractional efficiency and air flow resistance
ISO 16890-2:2016 specifies the aerosol production, the test equipment and the test methods used for measuring fractional efficiency and air flow resistance of air filters for general ventilation. It is intended for use in conjunction with ISO 16890‑1, ISO 16890‑3 and ISO 16890‑4. The test method described in this part of ISO 16890 is applicable for air flow rates between 0,25 m3/s (900 m3/h, 530 ft3/min) and 1,5 m3/s (5 400 m3/h, 3 178 ft3/min), referring to a test rig with a nominal face area of 610 mm × 610 mm (24,0 inch × 24,0 inch). ISO 16890 (all parts) refers to particulate air filter elements for general ventilation having an ePM1 efficiency less than or equal to 99 % and an ePM10 efficiency greater than 20 % when tested as per the procedures defined within ISO 16890 (all parts). NOTE The lower limit for this test procedure is set at a minimum ePM10 efficiency of 20 % since it will be very difficult for a test filter element below this level to meet the statistical validity requirements of this procedure. Air filter elements outside of this aerosol fraction are evaluated by other applicable test methods, (see ISO 29463 (all parts)). Filter elements used in portable room-air cleaners are excluded from the scope. The performance results obtained in accordance with ISO 16890 (all parts) cannot by themselves be quantitatively applied to predict performance in service with regard to efficiency and lifetime.
Filtres à air de ventilation générale — Partie 2: Mesurage de l'efficacité spectrale et de la résistance à l'écoulement de l'air
ISO 16890-2:2016 spécifie la production d'aérosol, l'équipement d'essai et les méthodes d'essai utilisés pour mesurer l'efficacité spectrale et la résistance à l'écoulement de l'air d'un filtre à air de ventilation générale. Elle est destinée à être utilisée conjointement avec l'ISO 16890‑1, l'ISO 16890‑3 et l'ISO 16890‑4. La méthode d'essai décrite dans la présente partie de l'ISO 16890 est applicable pour des débits d'air compris entre 0,25 m3/s (900 m3/h, 530 ft3/min) et 1,5 m3/s (5400 m3/h, 3178 ft3/min), en se référant à un banc d'essai ayant une surface frontale nominale de 610 mm x 610 mm (24 inch x 24 inch). L'ISO 16890 (toutes les parties) concerne les éléments filtrants de ventilation générale ayant une efficacité ePM1 inférieure ou égale à 99 % et une efficacité ePM10 supérieure à 20 %, lorsqu'ils sont soumis à essai selon les modes opératoires définis dans l'ISO 16890 (toutes les parties). NOTE Pour ce mode opératoire, la limite inférieure est fixée à une efficacité minimale ePM10 de 20 % étant donné qu'il est très difficile pour un élément filtrant d'essai, en dessous de ce niveau, de respecter les exigences de validité statistique de ce mode opératoire. En dehors de ces fractions d'aérosol, les éléments filtrant sont évalués par d'autres méthodes d'essai applicables (voir l'ISO 29463 (toutes les parties)). Les éléments filtrants utilisés dans les épurateurs d'air ambiant portatifs sont exclus du domaine d'application. Les résultats de performance obtenus conformément à l'ISO 29463 (toutes les parties) ne peuvent pas être utilisés quantitativement pour prédire les performances en service, en ce qui concerne l'efficacité et la durée de vie.
General Information
Relations
Frequently Asked Questions
ISO 16890-2:2016 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Air filters for general ventilation - Part 2: Measurement of fractional efficiency and air flow resistance". This standard covers: ISO 16890-2:2016 specifies the aerosol production, the test equipment and the test methods used for measuring fractional efficiency and air flow resistance of air filters for general ventilation. It is intended for use in conjunction with ISO 16890‑1, ISO 16890‑3 and ISO 16890‑4. The test method described in this part of ISO 16890 is applicable for air flow rates between 0,25 m3/s (900 m3/h, 530 ft3/min) and 1,5 m3/s (5 400 m3/h, 3 178 ft3/min), referring to a test rig with a nominal face area of 610 mm × 610 mm (24,0 inch × 24,0 inch). ISO 16890 (all parts) refers to particulate air filter elements for general ventilation having an ePM1 efficiency less than or equal to 99 % and an ePM10 efficiency greater than 20 % when tested as per the procedures defined within ISO 16890 (all parts). NOTE The lower limit for this test procedure is set at a minimum ePM10 efficiency of 20 % since it will be very difficult for a test filter element below this level to meet the statistical validity requirements of this procedure. Air filter elements outside of this aerosol fraction are evaluated by other applicable test methods, (see ISO 29463 (all parts)). Filter elements used in portable room-air cleaners are excluded from the scope. The performance results obtained in accordance with ISO 16890 (all parts) cannot by themselves be quantitatively applied to predict performance in service with regard to efficiency and lifetime.
ISO 16890-2:2016 specifies the aerosol production, the test equipment and the test methods used for measuring fractional efficiency and air flow resistance of air filters for general ventilation. It is intended for use in conjunction with ISO 16890‑1, ISO 16890‑3 and ISO 16890‑4. The test method described in this part of ISO 16890 is applicable for air flow rates between 0,25 m3/s (900 m3/h, 530 ft3/min) and 1,5 m3/s (5 400 m3/h, 3 178 ft3/min), referring to a test rig with a nominal face area of 610 mm × 610 mm (24,0 inch × 24,0 inch). ISO 16890 (all parts) refers to particulate air filter elements for general ventilation having an ePM1 efficiency less than or equal to 99 % and an ePM10 efficiency greater than 20 % when tested as per the procedures defined within ISO 16890 (all parts). NOTE The lower limit for this test procedure is set at a minimum ePM10 efficiency of 20 % since it will be very difficult for a test filter element below this level to meet the statistical validity requirements of this procedure. Air filter elements outside of this aerosol fraction are evaluated by other applicable test methods, (see ISO 29463 (all parts)). Filter elements used in portable room-air cleaners are excluded from the scope. The performance results obtained in accordance with ISO 16890 (all parts) cannot by themselves be quantitatively applied to predict performance in service with regard to efficiency and lifetime.
ISO 16890-2:2016 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 91.140.30 - Ventilation and air-conditioning systems. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 16890-2:2016 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 16890-2:2022, ISO/TS 21220:2009. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16890-2
First edition
2016-12-01
Air filters for general ventilation —
Part 2:
Measurement of fractional efficiency
and air flow resistance
Filtres à air de ventilation générale —
Partie 2: Mesurage de l’efficacité spectrale et de la résistance à
l’écoulement de l’air
Reference number
©
ISO 2016
© ISO 2016, Published in Switzerland
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www.iso.org
ii © ISO 2016 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .vi
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms . 4
4.1 Symbols . 4
4.2 Abbreviated terms . 6
5 General test requirements . 6
5.1 Test device requirements . 6
5.2 Test device installation . 6
5.3 Test rig requirements . 6
6 Test materials . 7
6.1 Liquid phase aerosol . 7
6.1.1 DEHS test aerosol . 7
6.1.2 DEHS/DES/DOS - formula . 7
6.1.3 DEHS properties . 7
6.1.4 Liquid phase aerosol generation . 7
6.2 Solid phase aerosol . 8
6.2.1 Potassium chloride (KCl) test aerosol . 8
6.2.2 KCl - formula . 8
6.2.3 KCl properties . 8
6.2.4 Solid phase aerosol generation . 9
6.3 Reference aerosols .10
6.3.1 Reference aerosol for 0,3 µm to 1,0 µm .10
6.3.2 Reference aerosol for 1,0 µm to 10,0 µm .10
6.3.3 Other reference aerosols .10
6.3.4 Matching criteria .11
6.4 Aerosol loading .11
7 Test equipment.11
7.1 Test rig .11
7.1.1 Dimensions .11
7.1.2 Construction materials .12
7.1.3 Test rig shape .12
7.1.4 Test rig air supply .13
7.1.5 Test rig isolation .13
7.1.6 D/S mixing orifice .13
7.1.7 Aerosol sampling .14
7.1.8 Test rig air flow rate measurement . .16
7.1.9 Resistance to air flow measurement .16
7.1.10 Non 610 mm × 610 mm (24,0 inch × 24,0 inch) test devices .17
7.1.11 Dust injection testing .18
7.2 Aerosol particle counter .18
7.2.1 General.18
7.2.2 OPC sampled size range .18
7.2.3 OPC particle size ranges .18
7.2.4 Sizing resolution.19
7.2.5 Calibration .19
7.2.6 Air flow rate .19
7.2.7 Zero counting .19
7.2.8 Dual OPC(s) .19
7.3 Temperature, relative humidity.20
8 Qualification of test rig and apparatus .20
8.1 Schedule of qualification testing requirements .20
8.1.1 General.20
8.1.2 Qualification testing .20
8.1.3 Qualification documentation .20
8.2 Qualification testing .21
8.2.1 Test rig — Pressure system testing .21
8.2.2 OPC — Air flow rate stability test .22
8.2.3 OPC — Zero test . . .22
8.2.4 OPC — Sizing accuracy .23
8.2.5 OPC — Overload test .23
8.2.6 Aerosol generator — Response time .24
8.2.7 Aerosol generator — Neutralizer .24
8.2.8 Test rig — Air leakage test.25
8.2.9 Test rig — Air velocity uniformity .26
8.2.10 Test rig — Aerosol uniformity .27
8.2.11 Test rig — Downstream mixing .28
8.2.12 Test rig — Empty test device section pressure .29
8.2.13 Test rig — 100 % efficiency test and purge time .30
8.2.14 Test rig — Correlation ratio .30
8.3 Maintenance .30
8.3.1 General.30
8.3.2 Test rig — Background counts .31
8.3.3 Test rig — Reference filter test .32
8.3.4 Test rig — Pressure reference test .33
8.3.5 Test rig — Final filter resistance .33
9 Test methods .33
9.1 Air flow rate .33
9.2 Measurement of resistance to air flow .33
9.3 Measurement of fractional efficiency .33
9.3.1 Aerosol sampling protocol .33
9.3.2 Background sampling .33
9.3.3 Testing sequence for a single OPC.34
9.3.4 Testing sequence for dual OPC testing .36
10 Data reduction and calculations .38
10.1 Correlation ratio .38
10.1.1 Correlation ratio general.38
10.1.2 Correlation ratio data reduction .38
10.2 Penetration and fractional efficiency .40
10.2.1 Penetration and fractional efficiency general .40
10.2.2 Penetration data reduction .40
10.3 Data quality requirements .43
10.3.1 Correlation background counts .43
10.3.2 Efficiency background counts .43
10.3.3 Correlation ratio .43
10.3.4 Penetration .44
10.4 Fractional efficiency calculation .44
11 Reporting results .45
11.1 General .45
11.2 Required reporting elements .45
11.2.1 Report general .45
11.2.2 Report values .45
11.2.3 Report summary .45
11.2.4 Report details .47
Annex A (informative) Example .50
Annex B (informative) Resistance to air flow calculation.57
iv © ISO 2016 – All rights reserved
Bibliography .59
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 on 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 the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
The committee responsible for this document is ISO/TC 142, Cleaning equipment for air and other gases.
This first edition of ISO 16890-2, together with ISO 16890-1, ISO 16890-3 and ISO 16890-4, cancels and
replaces ISO/TS 21220:2009, which has been technically revised.
ISO 16890 consists of the following parts, under the general title Air filters for general ventilation:
— Part 1: Technical specifications, requirements and classification system based upon particulate matter
efficiency (ePM)
— Part 2: Measurement of fractional efficiency and air flow resistance
— Part 3: Determination of the gravimetric efficiency and the air flow resistance versus the mass of test
dust captured
— Part 4: Conditioning method to determine the minimum fractional test efficiency
vi © ISO 2016 – All rights reserved
Introduction
The effects of particulate matter (PM) on human health have been extensively studied in the past
decades. The results are that fine dust can be a serious health hazard, contributing to or even causing
respiratory and cardiovascular diseases. Different classes of particulate matter can be defined according
to the particle size range. The most important ones are PM , PM and PM . The U.S. Environmental
10 2,5 1
Protection Agency (EPA), the World Health Organization (WHO) and the European Union define
PM as particulate matter which passes through a size-selective inlet with a 50 % efficiency cut-off
at 10 µm aerodynamic diameter. PM and PM are similarly defined. However, this definition is not
2,5 1
precise if there is no further characterization of the sampling method and the sampling inlet with a
clearly defined separation curve. In Europe, the reference method for the sampling and measurement
of PM is described in EN 12341. The measurement principle is based on the collection on a filter of the
PM fraction of ambient particulate matter and the gravimetric mass determination (see EU Council
Directive 1999/30/EC of 22 April 1999).
As the precise definition of PM , PM and PM is quite complex and not simple to measure, public
10 2,5 1
authorities, like the U.S. EPA or the German Federal Environmental Agency (Umweltbundesamt),
increasingly use in their publications the more simple denotation of PM as being the particle size
fraction less or equal to 10 µm. Since this deviation to the above mentioned complex “official” definition
does not have a significant impact on a filter element’s particle removal efficiency, the ISO 16890 series
refers to this simplified definition of PM , PM and PM .
10 2,5 1
Particulate matter in the context of the ISO 16890 series describes a size fraction of the natural aerosol
(liquid and solid particles) suspended in ambient air. The symbol ePM describes the efficiency of an air
x
cleaning device to particles with an optical diameter between 0,3 µm and x µm. The following particle
size ranges are used in the ISO 16890 series for the listed efficiency values.
Table 1 — Optical particle diameter size ranges for the definition of the efficiencies, ePM
x
Efficiency Size range, µm
ePM 0,3 ≤ × ≤10
ePM 0,3 ≤ × ≤2,5
2,5
ePM 0,3 ≤ × ≤1
Air filters for general ventilation are widely used in heating, ventilation and air-conditioning applications
of buildings. In this application, air filters significantly influence the indoor air quality and, hence, the
health of people, by reducing the concentration of particulate matter. To enable design engineers and
maintenance personnel to choose the correct filter types, there is an interest from international trade
and manufacturing for a well-defined, common method of testing and classifying air filters according
to their particle efficiencies, especially with respect to the removal of particulate matter. Current
regional standards are applying totally different testing and classification methods which do not allow
any comparison with each other, and thus hinder global trade with common products. Additionally,
the current industry standards have known limitations by generating results which often are far away
from filter performance in service, i.e. overstating the particle removal efficiency of many products.
With this new ISO 16890 series, a completely new approach for a classification system is adopted, which
gives better and more meaningful results compared to the existing standards.
The ISO 16890 series describes the equipment, materials, technical specifications, requirements,
qualifications and procedures to produce the laboratory performance data and efficiency classification
based upon the measured fractional efficiency converted into a particulate matter efficiency (ePM)
reporting system.
Air filter elements according to the ISO 16890 series are evaluated in the laboratory by their ability to
remove aerosol particulate expressed as the efficiency values ePM , ePM and ePM . The air filter
1 2,5 10
elements can then be classified according to the procedures defined in ISO 16890-1. The particulate
removal efficiency of the filter element is measured as a function of the particle size in the range of
0,3 µm to 10 µm of the unloaded and unconditioned filter element as per the procedures defined in
this part of ISO 16890. After the initial particulate removal efficiency testing, the air filter element is
conditioned according to the procedures defined in ISO 16890-4 and the particulate removal efficiency
is repeated on the conditioned filter element. This is done to provide information about the intensity of
any electrostatic removal mechanism which may or may not be present with the filter element for test.
The average efficiency of the filter is determined by calculating the mean between the initial efficiency
and the conditioned efficiency for each size range. The average efficiency is used to calculate the ePM
x
efficiencies by weighting these values to the standardized and normalized particle size distribution of
the related ambient aerosol fraction. When comparing filters tested in accordance with the ISO 16890
series, the fractional efficiency values shall always be compared among the same ePM class (ex. ePM
x 1
of filter A with ePM of filter B). The test dust capacity and the initial arrestance of a filter element are
determined as per the test procedures defined in ISO 16890-3.
viii © ISO 2016 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16890-2:2016(E)
Air filters for general ventilation —
Part 2:
Measurement of fractional efficiency and air flow
resistance
1 Scope
This part of ISO 16890 specifies the aerosol production, the test equipment and the test methods used
for measuring fractional efficiency and air flow resistance of air filters for general ventilation.
It is intended for use in conjunction with ISO 16890-1, ISO 16890-3 and ISO 16890-4.
The test method described in this part of ISO 16890 is applicable for air flow rates between 0,25 m /s
3 3 3 3 3
(900 m /h, 530 ft /min) and 1,5 m /s (5 400 m /h, 3 178 ft /min), referring to a test rig with a nominal
face area of 610 mm × 610 mm (24,0 inch × 24,0 inch).
ISO 16890 (all parts) refers to particulate air filter elements for general ventilation having an ePM
efficiency less than or equal to 99 % and an ePM efficiency greater than 20 % when tested as per the
procedures defined within ISO 16890 (all parts).
NOTE The lower limit for this test procedure is set at a minimum ePM efficiency of 20 % since it will be very
difficult for a test filter element below this level to meet the statistical validity requirements of this procedure.
Air filter elements outside of this aerosol fraction are evaluated by other applicable test methods, (see
ISO 29463 (all parts)).
Filter elements used in portable room-air cleaners are excluded from the scope.
The performance results obtained in accordance with ISO 16890 (all parts) cannot by themselves be
quantitatively applied to predict performance in service with regard to efficiency and lifetime.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 16890-1, Air filters for general ventilation — Part 1: Technical specifications, requirements and
efficiency classification system based upon Particulate Matter (PM)
ISO 16890-3, Air filters for general ventilation — Part 3: Determination of the gravimetric efficiency and
the air flow resistance versus the mass of test dust captured
ISO 16890-4, Air filters for general ventilation — Part 4: Conditioning method to determine the minimum
fractional test efficiency
ISO 5167-1, Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-
section conduits running full — Part 1: General principles and requirements
ISO 21501-1, Determination of particle size distribution — Single particle light interaction methods —
Part 1: Light scattering aerosol spectrometer
ISO 21501-4, Determination of particle size distribution — Single particle light-interaction methods —
Part 4: Light scattering airborne particle counter for clean spaces
ISO 29463, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air
ISO 29464:2011, Cleaning equipment for air and other gases — Terminology
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 29464 and the following apply.
3.1 Air flow and resistance
3.1.1
air flow rate
volume of air passing through the filter per unit time
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.2.38]
3.1.2
nominal air flow rate
air flow rate (3.1.1) specified by the manufacturer
3.1.3
resistance to airflow
difference in pressure between two points in an airflow system at specified conditions, especially when
measured across the filter element (3.2.2)
3.2 Test device
3.2.1
test device
filter element (3.2.2) to be tested
3.2.2
filter element
structure made of the filtering material, its supports and its interfaces with the filter housing
3.2.3
upstream
U/S
region in a process system traversed by a flowing fluid before it enters that part of the test device (3.2.1)
3.2.4
downstream
D/S
area or region into which fluid flows on leaving the test device (3.2.1)
3.3 Aerosol
3.3.1
liquid phase aerosol
liquid particles suspended in a gas
3.3.2
solid phase aerosol
solid particles suspended in a gas
3.3.3
reference aerosol
defined approved aerosol for test measurement within a specific size range
2 © ISO 2016 – All rights reserved
3.3.4
neutralization
action of bringing the aerosol to a Boltzmann charge equilibrium distribution with bipolar ions
3.4 Particle counter
3.4.1
particle counter
device for detecting and counting numbers of discrete airborne particles present in a sample of air
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.27]
3.4.2
optical particle counter
OPC
particle counter (3.4.1) which functions by illuminating airborne particles in a sample flow of air,
converting the scattered light impulses to electrical impulse data capable of analysis to provide data on
particle population and size distribution
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.29]
3.4.3
sampling air flow
volumetric flow rate through the instrument
3.4.4
particle size
ps
geometric diameter (equivalent spherical, optical or aerodynamic, depending on context) of the
particles of an aerosol
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.126]
3.4.5
particle size distribution
presentation, in the form of tables, numbers or graphs, of the experimental results obtained using a
method or an apparatus capable of measuring the equivalent diameter of particles in a sample or capable
of giving the proportion of particles for which the equivalent diameter lies between defined limits
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.128]
3.4.6
isokinetic sampling
technique for air sampling such that the probe inlet air velocity is the same as the velocity of the air
surrounding the sampling point
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.144]
3.5 Efficiency
3.5.1
efficiency
fraction or percentage of a challenge contaminant that is removed by a test device (3.2.1)
3.5.2
fractional efficiency
ability of an air cleaning device to remove particles of a specific size or size range
Note 1 to entry: The efficiency plotted as a function of particle size gives the particle size efficiency spectrum.
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.61]
3.5.3
penetration
P
ratio of particle count detected downstream versus the particle count upstream
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.130]
3.5.4
correlation ratio
R
calculation of any potential bias between the upstream and downstream sampling systems
3.6 Other terms
3.6.1
HEPA filter
filters with performance complying with requirements of filter class ISO 35 to ISO 45 as per ISO 29463-1
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.88]
3.6.2
reference filter
primary device possessing accurately known parameters used as a standard for calibrating
secondary devices
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.39]
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Symbols
DEHS (DiEthylHexylSebacate)
KCl potassium chloride solid phase aerosol
Ra current radioactivity of the source
Ra radioactivity of the source at date of manufacturer
t time (years)
t half-life time (years)
0,5
CV coefficient of variation
δ standard deviation of the data points
mean mean value of the data points
U upstream correlation count for sample i, and particle size, ps
c,i,ps
D downstream correlation count for sample i, and particle size, ps
c,i,ps
U , U upstream beginning or final background average count at a specific particle size, ps
B,b,ps B,f,ps
D , D downstream beginning or final background average count at a specific particle size, ps
B,b,ps B,f,ps
D downstream background average count for efficiency sample, i, and for particle size, ps
B,ps
4 © ISO 2016 – All rights reserved
D downstream background average count for correlation sample, i, and for particle size, ps
B,c,ps
B , B measured beginning or final upstream background count for sample, i, and particle size, ps
b,i,ps f,i,ps
d , d measured beginning or final downstream background count for particle size, ps
b,ps f,ps
U , U upstream background average count for efficiency or correlation at a specific particle
B,ps B,c,ps
size, ps
N measured upstream efficiency count for sample, i, and particle size, ps
i,ps
U upstream efficiency average for sample, i, and for particle size, ps
i,ps
U sum of the upstream particle counts for particle size, ps
tot,ps
D downstream efficiency average for sample, i, and for particle size, ps
i,ps
R correlation ratio for sample, i, and for particle size, ps
i,ps
correlation ratio at a specific particle size, ps
R
ps
n number of samples
e 95 % uncertainty of the correlation value at a specific particle size, ps
c,ps
st student’s t distribution variable
v number of degrees of freedom for student’s t distribution variable
lower confidence limit of the correlation ratio at a specific particle size, ps
R
lcl,ps
upper confidence limit of the correlation ratio at a specific particle size, ps
R
ucl,ps
δ standard deviation of the correlation value at a specific particle size, ps
c,ps
U sum of the upstream particles sampled during correlation at a specific particle size, ps
c,tot,ps
U correlation particles sampled for sample, i, and for particle size, ps
c,i,ps
P penetration or the fraction of particulate that penetrates the test device
observed penetration at a specific particle size, ps
P
o,ps
final penetration at a specific particle size, ps
P
ps
lower confidence limit of the penetration at a specific particle size, ps
P
lcl,ps
upper confidence limit of the penetration at a specific particle size, ps
P
ucl,ps
e 95 % uncertainty of the penetration value at a specific particle size, ps
ps
δ standard deviation of the penetration value at a specific particle size, ps
ps
e static or dynamic uncertainty
i
U sum of the upstream particles sampled during penetration at a specific particle size, ps
tot,ps
E fractional efficiency at a specific particle size, ps
ps
4.2 Abbreviated terms
ASHRAE American Society of Heating Refrigeration and Air Conditioning Engineers
CEN European Committee for Standardization
CL concentration limit
NIST National Institute of Standards and Technology
PSL polystyrene latex spheres
RH relative humidity, %
TR test rig
5 General test requirements
5.1 Test device requirements
The test device shall be designed so that when correctly mounted in the ventilation test rig, no air/dust
leaks occur around the exterior test device frame and the test rig sealing surfaces. The test device shall
be designed or marked so as to prevent incorrect mounting.
The complete test device (filter and frame) shall be made of material suitable to withstand normal
usage and exposure to the range of temperature, humidity and corrosive environments likely to be
encountered in service.
The complete test device shall be designed so that it will withstand mechanical constraints that are
likely to be encountered during normal use. Dust or fibre released from the test device media by air flow
through the test device shall not constitute a hazard or nuisance for the people (or devices) exposed to
filtered air.
5.2 Test device installation
The test device shall be mounted in accordance with the manufacturer’s recommendations and after
environmental equilibrium with the test air weighed to the nearest gram. Devices requiring external
accessories shall be operated during the test with accessories having characteristics equivalent to those
used in actual practice. The test device, including any normal mounting frame, shall be sealed into the
test rig in a manner that prevents leakage. The tightness shall be checked by visual inspection and no
visible leaks are acceptable. If for any reason dimensions do not allow testing of a test device under
standard test conditions, assembly of two or more devices of the same type or model is permitted,
provided no leaks occur in the resulting assembly. The operating conditions of such accessory
equipment shall be recorded.
5.3 Test rig requirements
Critical dimensions and arrangements of the test apparatus are shown in the figures of this part of
ISO 16890 and are intended as guides to help construct a test rig to meet the performance requirements
of this part of ISO 16890. All dimensions shown are mandatory unless otherwise indicated. Tolerances
are shown in the figures herein. Units are in mm (inch) unless otherwise indicated. The design
of equipment not specified (including, but not limited to, blowers, valves and external piping) is
discretionary, but the equipment shall have adequate capacity to meet the performance requirements
of this part of ISO 16890.
6 © ISO 2016 – All rights reserved
6 Test materials
6.1 Liquid phase aerosol
6.1.1 DEHS test aerosol
Liquid phase aerosol of DEHS (DiEthylHexylSebacate) produced by a Laskin nozzle arrangement is
widely used in the testing of high efficiency filters. DEHS is the same as DES Di (2-ethylhexyl) Sebacate
or Bis (2-ethylhexyl) Sebacate since the aerodynamic, geometric and light scattering sizes are close
to each other when measured with optical particle counters (OPC). The DEHS aerosol shall be used
untreated and introduced directly into the test rig.
6.1.2 DEHS/DES/DOS - formula
C H O or CH (CH ) CH(C H )CH OOC(CH ) COOCH CH(C H )(CH )3CH
26 50 4 3 2 3 2 5 2 2 8 2 2 5 2 3
6.1.3 DEHS properties
Molecular weight 426,69 g/mol
3 3
Density 912 kg/m (57 lb/ft )
Melting point 225 K
Boiling point 505 K to 522 K
Flash point >473 K
Vapour pressure <1 Pa at 293 K
Refractive index 1,452 at 600 nm wavelength
Dynamic viscosity 0,022 Pa·s (0,015 lb/ft·s) to 0,024 Pa·s (0,016 lb/ft·s)
CAS number 122-62-3
6.1.4 Liquid phase aerosol generation
The test aerosol shall consist of untreated and undiluted DEHS, or other liquid phase aerosols in
accordance with 6.3 aerosol reference.
Figure 1 gives an example of a system for generating the aerosol. It consists of a small container
with DEHS liquid and a Laskin nozzle. The aerosol is generated by feeding compressed particle-free
air through the Laskin nozzle. The atomized droplets are then directly introduced into the test rig.
The pressure and air flow to the nozzle are varied according to the test flow and the required aerosol
concentration.
3 3 2
NOTE For a test air flow rate of 0,944 m /s (2 000 ft /min), the pressure is about 17 kPa (2,5 lb/in ),
3 3 3
corresponding to an air flow of about 0,39 dm /s [1,4 m /h, (0,82 ft /min)] through the nozzle.
Any other generator capable of producing droplets in sufficient concentrations in the particle size range
of 0,3 µm to 1,0 µm can be used.
Before testing, regulate the upstream concentration to reach steady-state and to have a concentration
below the coincidence level of the OPC.
Dimensions in millimetres
Key
1 particle-free air (pre
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16890-2
Première édition
2016-12-01
Filtres à air de ventilation générale —
Partie 2:
Mesurage de l’efficacité spectrale et de
la résistance à l’écoulement de l’air
Air filters for general ventilation —
Part 2: Measurement of fractional efficiency and air flow resistance
Numéro de référence
©
ISO 2016
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2016 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .vi
Introduction .vii
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et abréviations . 4
4.1 Symboles . 4
4.2 Termes abrégés . 6
5 Exigences générales d’essai . 6
5.1 Exigences relatives au dispositif d’essai . 6
5.2 Installation du dispositif d’essai . 7
5.3 Exigences relatives au banc d’essai . 7
6 Matériaux d’essai . 7
6.1 Aérosol en phase liquide . 7
6.1.1 Aérosol d’essai de DEHS . 7
6.1.2 DEHS/DES/DOS — formule . 7
6.1.3 Propriétés du DEHS . 7
6.1.4 Génération d’un aérosol en phase liquide . . 8
6.2 Aérosol en phase solide . 8
6.2.1 Aérosol d’essai de chlorure de potassium (KCl) . 8
6.2.2 KCl — formule . 9
6.2.3 Propriétés du KCl . 9
6.2.4 Génération d’un aérosol en phase solide . 9
6.3 Références d’aérosols .10
6.3.1 Référence d’aérosol pour 0,3 µm à 1,0 µm .10
6.3.2 Référence d’aérosol pour 1,0 µm à 10,0 µm .10
6.3.3 Autres référence d’aérosol .11
6.3.4 Chargement de l’aérosol .11
7 Équipement d’essai .11
7.1 Banc d’essai .11
7.1.1 Dimensions .11
7.1.2 Matériaux de construction .12
7.1.3 Forme du banc d’essai .12
7.1.4 Alimentation en air du banc d’essai .13
7.1.5 Isolation du banc d’essai .13
7.1.6 Orifice de mélange D/S . .13
7.1.7 Échantillonnage de l’aérosol .14
7.1.8 Mesurage du débit d’air dans le banc d’essai .16
7.1.9 Mesurage de la résistance à l’écoulement de l’air .16
7.1.10 Dispositifs d’essai de dimensions autres que 610 mm x 610 mm
(24 inch x 24 inch).17
7.1.11 Essais d’injection de poussière .18
7.2 Compteur de particules d’aérosol .19
7.2.1 Généralités .19
7.2.2 Plage de tailles échantillonnées par le COP .19
7.2.3 Plages de tailles de particules du COP .19
7.2.4 Résolution en taille des particules.20
7.2.5 Étalonnage .20
7.2.6 Débit d’air .20
7.2.7 Comptage à zéro .20
7.2.8 COP double(s) .20
7.3 Température, humidité relative .20
8 Qualification du banc d’essai et de l’appareillage .21
8.1 Exigences relatives au programme d’essais de qualification .21
8.1.1 Généralités .21
8.1.2 Essais de qualification .21
8.1.3 Documentation de qualification .21
8.2 Essais de qualification .22
8.2.1 Banc d’essai – essai de pression du système .22
8.2.2 COP – essai de stabilité du débit d’air .23
8.2.3 COP – essai à zéro .24
8.2.4 COP – exactitude de mesure de la taille des particules .24
8.2.5 COP – essai de surcharge .24
8.2.6 Générateur d’aérosol – temps de réponse .25
8.2.7 Générateur d’aérosol – neutraliseur .25
8.2.8 Banc d’essai – essai d’étanchéité à l’air .27
8.2.9 Banc d’essai – uniformité de la vitesse de l’air .27
8.2.10 Banc d’essai – uniformité de l’aérosol .28
8.2.11 Banc d’essai – mélange en aval .29
8.2.12 Banc d’essai – pression dans la section du dispositif d’essai vide .31
8.2.13 Banc d’essai – essai d’efficacité à 100 % et temps de purge .31
8.2.14 Banc d’essai – rapport de corrélation .32
8.3 Maintenance .32
8.3.1 Généralités .32
8.3.2 Banc d’essai – comptages du bruit de fond .33
8.3.3 Banc d’essai – essai du filtre de référence .34
8.3.4 Banc d’essai – essai de référence de pression .35
8.3.5 Banc d’essai – résistance du filtre final .35
9 Méthodes d’essai .35
9.1 Débit d’air .35
9.2 Mesurage de la résistance à l’écoulement de l’air .35
9.3 Mesurage de l’efficacité spectrale .35
9.3.1 Protocole d’échantillonnage de l’aérosol .35
9.3.2 Échantillonnage de fond .36
9.3.3 Séquence d’essais pour un COP unique .36
9.3.4 Séquence d’essais pour un COP double .38
10 Réduction des données et calculs .40
10.1 Rapport de corrélation .40
10.1.1 Généralités concernant le rapport de corrélation .40
10.1.2 Réduction des données du rapport de corrélation .40
10.2 Pénétration et efficacité spectrale .42
10.2.1 Généralités concernant la pénétration et l’efficacité spectrale .42
10.2.2 Réduction des données de pénétration .43
10.3 Exigences relatives à la qualité des données.45
10.3.1 Comptages du bruit de fond de corrélation .45
10.3.2 Comptages du bruit de fond d’efficacité .45
10.3.3 Rapport de corrélation .45
10.3.4 Pénétration .46
10.4 Calcul de l’efficacité spectrale .47
11 Rapport d’essai .47
11.1 Généralités .47
11.2 Éléments de rapport requis .48
11.2.1 Généralités concernant le rapport .48
11.2.2 Valeurs consignées dans le rapport .48
11.2.3 Rapport de synthèse .48
11.2.4 Rapport détaillé .49
Annexe A (informative) Exemple .53
Annexe B (informative) Calcul de la résistance à l’écoulement de l’air .60
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés
Bibliographie .62
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 appelée 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 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’OMC
concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: .
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 142, Séparateurs aérauliques.
La première édition de l’ISO 16890-2, conjointement avec l’ISO 16890-1, l’ISO 16890-3 et l’ISO 16890-4
annule et remplace l’ISO/TS 21220:2009, qui a fait l’objet d’une révision technique.
L’ISO 16890 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Filtres à air de ventilation
générale:
— Partie 1: Spécifications techniques, exigences et système de classification du rendement fondé sur les
particules en suspension (ePM)
— Partie 2: Mesurage de l’efficacité spectrale et de la résistance à l’écoulement de l’air
— Partie 3: Détermination de l’efficacité gravimétrique et de la résistance à l’écoulement de l’air par
rapport à la quantité de poussière d’essai retenue
— Partie 4: Méthode de conditionnement afin de déterminer l’efficacité spectrale minimum d’essai
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Introduction
Les effets des particules en suspension (PM) sur la santé humaine ont été étudiés de manière approfondie
au cours des dernières décennies. Les conclusions sont que la poussière fine peut constituer un risque
sérieux pour la santé, contribuant ou provoquant même des maladies respiratoires et cardiovasculaires.
Différentes classes de particules en suspension peuvent être définies en fonction de la plage
granulométrique. Les plus importantes sont les PM , PM et PM . L’agence américaine de protection
10 2,5 1
de l’environnement (EPA), l’Organisation mondiale de la santé (OMS) et l’Union européenne définissent
les PM comme étant les particules en suspension passant dans une tête de prélèvement sélective de
fraction granulométrique avec une efficacité de coupure de 50 % pour un diamètre aérodynamique
de 10 μm. Les PM et PM sont définies de façon similaire. Toutefois, cette définition n’est pas précise
2,5 1
tant qu’elle ne comporte pas de définition complémentaire de la méthode d’échantillonnage et de la
tête de prélèvement d’échantillonnage avec une courbe de séparation clairement définie. En Europe, la
méthode de référence pour l’échantillonnage et le mesurage des PM est celle décrite dans l’EN 12341.
Le principe de mesure est basé sur la collecte sur un filtre de la fraction PM des particules ambiantes
en suspension et la détermination de la masse gravimétrique (voir Directive UE du Conseil 1999/30/CE
du 22 avril 1999).
Étant donné que la définition précise des PM , PM et PM est relativement complexe et qu’elles ne
10 2,5 1
sont pas simples à mesurer, les autorités publiques, telles que par exemple l’EPA aux États-Unis ou
l’agence fédérale allemande pour l’environnement (Umweltbundesamt), utilisent de plus en plus dans
leurs publications la dénotation plus simple des PM en tant que fraction particulaire de diamètre
inférieur ou égal à 10 µm. Cet écart par rapport à la définition « officielle » complexe mentionnée ci-
dessus n’ayant pas un impact significatif sur l’efficacité d’élimination des particules des éléments
filtrants, cette définition simplifiée des PM , PM et PM est utilisée dans les documents ISO 16890.
10 2,5 1
Dans le cadre de la série de normes ISO 16890, le terme « particules en suspension » décrit une fraction
granulométrique de l’aérosol naturel (particules liquides et solides) en suspension dans l’air ambiant.
Le symbole ePM représente l’efficacité d’un dispositif d’épuration d’air pour des particules ayant un
x
diamètre optique compris entre 0,3 µm et x µm. Les plages granulométriques suivantes sont utilisées
dans la série de normes ISO 16890 pour les valeurs d’efficacité mentionnées:
Tableau 1 — Plage de dimensions des diamètres optique de particule pour la définition des
efficacités, ePM
x
Efficacité Plage de dimensions
µm
ePM 0,3 ≤ × ≤ 10
ePM 0,3 ≤ × ≤ 2,5
2,5
ePM 0,3 ≤ × ≤ 1
Les filtres à air utilisés pour la ventilation générale sont largement utilisés dans les applications de
chauffage, de ventilation et de conditionnement d’air des bâtiments. Dans cette application, les filtres à
air ont une influence significative sur la qualité de l’air intérieur et donc sur la santé des personnes, en
réduisant la concentration de particules en suspension. Pour permettre aux ingénieurs de conception et
au personnel de maintenance de choisir les types de filtre appropriés, le commerce international et les
fabricants sont intéressés par une méthode d’essai et de classification commune et bien définie des filtres
à air en fonction de leur efficacité vis-à-vis des particules, notamment en ce qui concerne l’élimination
des particules en suspension. Les normes régionales actuelles appliquent des méthodes d’essai et de
classification totalement différentes ne permettant pas de comparaison entre elles et constituant donc
une entrave au commerce mondial de produits courants. De plus, les normes industrielles actuelles
ont des limites connues et génèrent des résultats qui sont souvent très éloignés des performances
des filtres en service, c’est-à-dire surestimant l’efficacité d’élimination des particules de nombreux
produits. Dans cette nouvelle série de normes ISO 16890, une approche totalement nouvelle du système
de classification est adoptée, donnant des résultats plus satisfaisants et plus significatifs par rapport
aux normes existantes.
La série de normes ISO 16890 décrit l’équipement, les matériaux, les spécifications techniques,
les exigences, les qualifications et les modes opératoires permettant de produire des données de
performance en laboratoire et une classification de l’efficacité fondée sur l’efficacité spectrale mesurée
convertie dans un rapport de classement basé sur les particules en suspension (ePM).
Conformément à la série de normes ISO 16890, les éléments filtrants sont évalués en laboratoire
par leur capacité à éliminer les particules d’aérosol exprimée en valeurs d’efficacité ePM , ePM et
1 2,5
ePM , puis ces éléments filtrants peuvent être classés selon les modes opératoires définis dans
l’ISO 16890-1. L’efficacité d’élimination des particules de l’élément filtrant est mesurée en fonction
de la taille des particules dans la plage de 0,3 µm à 10 µm, sur un élément filtrant non chargé et non
conditionné selon les modes opératoires définis dans la présente partie de l’ISO 16890. Après l’essai
d’efficacité d’élimination des particules initial, l’élément filtrant est conditionné selon les modes
opératoires définis dans l’ISO 16890-4 et l’efficacité d’élimination des particules est à nouveau mesurée
sur l’élément filtrant conditionné. Cela est réalisé afin d’obtenir des informations sur l’intensité de
tout mécanisme d’élimination électrostatique qui peut être associé ou non à l’élément filtrant soumis
à essai. L’efficacité moyenne du filtre est déterminée en calculant la moyenne entre l’efficacité initiale
et l’efficacité conditionnée pour chaque plage de dimensions. L’efficacité moyenne est utilisée pour
calculer les efficacités ePM en pondérant ces valeurs par la distribution granulométrique standardisée
x
et normalisée de la fraction correspondante de l’aérosol ambiant. Lorsque les filtres soumis à essai
selon la série de normes ISO 16890 sont comparés, les valeurs d’efficacité spectrale doivent toujours
être comparées selon la même classe ePM (par exemple, ePM d’un filtre A avec ePM d’un filtre B). La
x 1 1
capacité de colmatage et l’efficacité gravimétrique initiale d’un élément filtrant sont déterminées selon
le mode opératoire défini dans l’ISO 16890-3.
viii © ISO 2016 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 16890-2:2016(F)
Filtres à air de ventilation générale —
Partie 2:
Mesurage de l’efficacité spectrale et de la résistance à
l’écoulement de l’air
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 16890 spécifie la production d’aérosol, l’équipement d’essai et les méthodes
d’essai utilisés pour mesurer l’efficacité spectrale et la résistance à l’écoulement de l’air d’un filtre à air
de ventilation générale.
Elle est destinée à être utilisée conjointement avec l’ISO 16890-1, l’ISO 16890-3 et l’ISO 16890-4.
La méthode d’essai décrite dans la présente partie de l’ISO 16890 est applicable pour des débits d’air
3 3 3 3 3 3
compris entre 0,25 m /s (900 m /h, 530 ft /min) et 1,5 m /s (5400 m /h, 3178 ft /min), en se référant
à un banc d’essai ayant une surface frontale nominale de 610 mm x 610 mm (24 inch x 24 inch).
L’ISO 16890 (toutes les parties) concerne les éléments filtrants de ventilation générale ayant une
efficacité ePM inférieure ou égale à 99 % et une efficacité ePM supérieure à 20 %, lorsqu’ils sont
1 10
soumis à essai selon les modes opératoires définis dans l’ISO 16890 (toutes les parties).
NOTE Pour ce mode opératoire, la limite inférieure est fixée à une efficacité minimale ePM10 de 20 % étant
donné qu’il est très difficile pour un élément filtrant d’essai, en dessous de ce niveau, de respecter les exigences
de validité statistique de ce mode opératoire.
En dehors de ces fractions d’aérosol, les éléments filtrant sont évalués par d’autres méthodes d’essai
applicables (voir l’ISO 29463 (toutes les parties)).
Les éléments filtrants utilisés dans les épurateurs d’air ambiant portatifs sont exclus du domaine
d’application.
Les résultats de performance obtenus conformément à l’ISO 29463 (toutes les parties) ne peuvent pas
être utilisés quantitativement pour prédire les performances en service, en ce qui concerne l’efficacité
et la durée de vie.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de façon normative dans le présent document
et sont indispensables à son application. 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 6890-1,Filtres à air de ventilation générale — Partie 1: Spécifications techniques, exigences et système
de classification du rendement fondé sur les particules en suspension (ePM)
ISO 6890-3, Filtres à air de ventilation générale — Partie 3: Détermination de l’efficacité gravimétrique et
de la résistance à l’écoulement de l’air par rapport à la quantité de poussière d’essai retenue
ISO 6890-4, Filtres à air de ventilation générale — Partie 4: Méthode de conditionnement afin de déterminer
l’efficacité spectrale minimum d’essai
ISO 5167-1, Mesure de débit des fluides au moyen d’appareils déprimogènes insérés dans des conduites en
charge de section circulaire — Partie 1: Principes généraux et exigences générales
ISO 21501-1, Détermination de la distribution granulométrique — Méthodes d’interaction lumineuse de
particules uniques — Partie 1: Spectromètre d’aérosol en lumière dispersée
ISO 21501-4, Détermination de la distribution granulométrique ― Méthodes d’interaction lumineuse de
particules uniques ― Partie 4: Compteur de particules en suspension dans l’air en lumière dispersée pour
espaces propres
ISO 29463, Filtres à haut rendement et filtres pour l’élimination des particules dans l’air
ISO 29464:2011, Séparateurs aérauliques — Terminologie
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 29464 ainsi que les
suivants s’appliquent.
3.1 Débit d’air et résistance
3.1.1
débit d’air
volume d’air traversant le filtre par unité de temps
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.2.38]
3.1.2
débit nominal d’air
débit d’air (3.1.1) spécifié par le fabricant
3.1.3
résistance à l’écoulement de l’air
différence de pression entre deux points dans un système de circulation d’air dans des conditions
spécifiées, notamment lorsqu’elle est mesurée aux bornes d’un élément filtrant (3.2.2)
3.2 Dispositif d’essai
3.2.1
dispositif d’essai
élément filtrant (3.2.2) à soumettre à essai
3.2.2
élément filtrant
structure constituée d’un matériau filtrant, de ses supports et de ses interfaces avec l’enveloppe du filtre
3.2.3
amont
U/S
zone d’un système de traitement traversée par un fluide en circulation avant que celui-ci ne pénètre
dans la partie considérée du dispositif d’essai (3.2.1)
3.2.4
aval
D/S
surface ou zone dans laquelle s’écoule un fluide lorsqu’il quitte le dispositif d’essai (3.2.1)
3.3 Aérosol
3.3.1
aérosol en phase liquide
particules de liquide en suspension dans un gaz
2 © ISO 2016 – Tous droits réservés
3.3.2
aérosol en phase solide
particules solides en suspension dans un gaz
3.3.3
aérosol de référence
aérosol défini approuvé pour un mesurage d’essai dans une plage de tailles spécifique
3.3.4
neutralisation
action de porter l’aérosol à une distribution des charges à l’équilibre de Boltzmann avec des ions
bipolaires
3.4 Compteurs de particules
3.4.1
compteur de particules
dispositif permettant de détecter et de dénombrer les particules aériennes discrètes présentes dans un
échantillon d’air
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.27]
3.4.2
compteur optique de particules
COP
compteur de particules (3.4.1) qui éclaire les particules en suspension dans l’air dans un échantillon
de flux d’air et qui convertit les impulsions lumineuses diffuses en données d’impulsions électriques
analysables pour fournir des données relatives à la population et à la distribution granulométrique des
particules
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.29]
3.4.3
débit d’air d’échantillonnage
débit volumique traversant l’instrument
3.4.4
taille de particule
ps
diamètre géométrique (sphérique, optique ou aérodynamique équivalent, selon le contexte) des
particules d’un aérosol
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.126]
3.4.5
distribution granulométrique
présentation, sous forme de tableaux, de valeurs ou de graphiques, des résultats expérimentaux
obtenus en utilisant une méthode ou un appareillage capable de mesurer le diamètre équivalent
des particules dans un échantillon ou capable de donner la proportion de particules pour laquelle le
diamètre équivalent se situe entre des limites définies
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.128]
3.4.6
échantillonnage isocinétique
technique d’échantillonnage de l’air telle que la vitesse de l’air à l’entrée de la sonde soit la même que la
vitesse de l’air autour du point d’échantillonnage
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.144]
3.5 Efficacité
3.5.1
efficacité
fraction ou pourcentage d’un contaminent qui est éliminé par un dispositif d’essai (3.2.1)
3.5.2
efficacité spectrale
aptitude d’un dispositif d’épuration d’air à éliminer les particules d’une plage granulométrique ou d’une
taille spécifique
Note 1 à l’article: L’efficacité représentée graphiquement en fonction de la taille des particules donne l’efficacité
spectrale en fonction de la taille des particules.
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.61]
3.5.3
pénétration
P
rapport entre la concentration de particules comptées en aval et la concentration de particules
comptées en amont
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.130]
3.5.4
rapport de corrélation
R
calcul de tout biais potentiel entre les systèmes d’échantillonnage amont et aval
3.6 Autres termes
3.6.1
filtre HEPA
filtre dont les performances satisfont aux exigences de la classe de filtre ISO 35 à ISO 45 selon
l’ISO 29463-1
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.1.88]
3.6.2
filtre de référence
dispositif primaire possédant des paramètres connus avec exactitude, utilisé comme étalon pour
l’étalonnage de dispositifs secondaires
[SOURCE: ISO 29464:2011, 3.39]
4 Symboles et abréviations
4.1 Symboles
DEHS (DiEthylHexylSebacate)
KCl chlorure de potassium en phase solide sous forme d’aérosol
Ra radioactivité actuelle de la source
Ra radioactivité d’une source à la date de fabrication
t durée (années)
t demi-durée (années)
0,5
4 © ISO 2016 – Tous droits réservés
CV coefficient de variation
δ écart-type des points de données
moyenne valeur moyenne des points de données
U comptage de corrélation en amont pour un échantillon, i, et une taille de particule, ps
c,i,ps
D comptage de corrélation en aval pour un échantillon, i, et une taille de particule, ps
c,i,ps
U , U comptage initial ou final du bruit de fond amont pour une taille spécifique de particules, ps
B,b,ps B,f,ps
D , D comptage initial ou final du bruit de fond aval pour une taille spécifique de particules, ps
B,b,ps B,f,ps
D comptage moyen du bruit de fond en aval pour un échantillon d’efficacité, i, et une taille
B,ps
de particules, ps
D comptage moyen du bruit de fond en aval pour un échantillon de corrélation, i, et une taille
B,c,ps
de particules, ps
B , B comptage initial ou final mesuré du bruit de fond amont pour un échantillon, i, et une
b,i,ps f,i,ps
taille de particule, ps
d , d comptage initial ou final mesuré du bruit de fond aval pour une taille de particule, ps
b,ps f,ps
U , U comptage moyen du bruit de fond amont pour une efficacité ou une corrélation à une
B,ps B,c,ps
taille de particule spécifique, ps
N comptage de l’efficacité amont mesurée pour un échantillon, i, et une taille de particule, ps
i,ps
U moyenne de l’efficacité amont pour un échantillon, i, et une taille de particules, ps
i,ps
U somme des comptages de particules amont pour une taille de particules, ps
tot,ps
D moyenne de l’efficacité aval pour un échantillon, i, et une taille de particules, ps
i,ps
R rapport de corrélation pour un échantillon, i, et une taille de particules, ps
i,ps
rapport de corrélation pour une taille spécifique de particules, ps
R
ps
n nombre d’échantillons
e incertitude à 95 % de la valeur de corrélation pour une taille spécifique de particules, ps
c,ps
st variable de distribution t de Student
v nombre de degré de liberté pour la variable de distribution t de Student étudiée
limite inférieure de confiance du rapport de corrélation pour une taille spécifique de par-
R
lcl, ps
ticules, ps
limite supérieure de confiance du rapport de corrélation pour une taille spécifique de
R
ucl, ps
particules, ps
δ écart-type de la valeur de corrélation pour une taille spécifique de particules, ps
c,ps
U somme des particules amont échantillonnées pendant la corrélation pour une taille spé-
c,tot,ps
cifique de particules, ps
U particules échantillonnées pendant la corrélation pour un échantillon, i, et une taille de
c,i,ps
particules, ps
P pénétration ou fraction de particules pénétrant dans le dispositif d’essai
pénétration observée pour une taille spécifique de particules, ps
P
o,ps
pénétration finale pour une taille spécifique de particules, ps
P
ps
limite inférieure de confiance de la pénétration pour une taille spécifique de particules, ps
P
lcl, ps
limite supérieure de confiance de la pénétration pour une taille spécifique de particules, ps
P
ucl, ps
e incertitude à 95 % de la valeur de pénétration pour une taille spécifique de particules, ps
ps
δ écart-type de la valeur de pénétration pour une taille spécifique de particules, ps
ps
e incertitude statique ou dynamique
i
U somme des particules amont échantillonnées pendant la pénétration pour une taille spé-
tot,ps
cifique de particules, ps
E efficacité spectrale pour une taille spécifique de particules, ps
ps
4.2 Termes abrégés
ASHRAE American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers
CEN Comité Européen de Normalisation
CL limite de concentration
NIST National Institute of Standards and Technology
PSL particules de latex de polystyrène
HR humidité relative, %
TR banc d’essai
5 Exigences générales d’essai
5.1 Exigences relatives au dispositif d’essai
Le dispositif d’essai doit être conçu de manière qu’une fois monté correctement sur le banc d’essai de
ventilation, aucune fuite d’air/poussière ne se produise autour du cadre extérieur du dispositif d’essai
et des surfaces d’étanchéité du banc d’essai. Le dispositif d’essai doit être conçu ou marqué de manière à
empêcher tout montage incorrect.
Le dispositif d’essai complet (filtre et cadre) doit être constitué d’un matériau capable de résister à
l’usage normal et à l’exposition aux plages de températures, d’humidité et aux environnements corrosifs
susceptibles d’être rencontrés en service.
Le dispositif d’essai complet doit être conçu de manière à résister aux contraintes mécaniques
susceptibles d’être rencontrées en usage normal. La poussière ou les fibres libérées par les médias
du dispositif d’essai sous l’effet de l’écoulement de l’air à travers le dispositif d’essai ne doivent pas
constituer un risque ou une nuisance pour les personnes (ou les dispositifs) exposées à l’air filtré.
6 © ISO 2016 – Tous droits réservés
5.2 Installation du dispositif d’essai
Le dispositif d’essai doit être monté conformément aux recommandations du fabricant et, après
équilibrage environnemental avec de l’air d’essai, pesé au gramme près. Les dispositifs nécessitant des
accessoires externes doivent fonctionner pendant l’essai avec des accessoires ayant des caractéristiques
équivalentes à celles des accessoires utilisés en service réel. Le dispositif d’essai, y compris tout cadre
de montage normal, doit être scellé dans le banc d’essai de façon à prévenir toute fuite. L’étanchéité doit
être vérifiée par inspection visuelle et aucune fuite visible n’est acceptable. Si, pour quelque raison que
ce soit, les dimensions ne permettent pas de soumettre à essai un dispositif d’essai dans des conditions
d’essai normalisées, il est permis d’assembler deux dispositifs, ou plus, du même type ou modèle, à
condition qu’il n’y ait aucune fuite dans l’assemblage ainsi obtenu. Les conditions de fonctionnement de
ces équipements de montage doivent être enregistrées.
5.3 Exigences relatives au banc d’essai
Les dimensions essentielles et les configurations de l’appareillage d’essai sont indiquées dans les
figures de la présente partie de l’ISO 16890. Sauf indication contraire, toutes les dimensions indiquées
sont obligatoires. Les tolérances sont indiquées dans les figures ci-incluses. Sauf indication contraire,
les unités utilisées sont en mm (
...










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