ISO 16890-4:2022
(Main)Air filters for general ventilation — Part 4: Conditioning method to determine the minimum fractional test efficiency
Air filters for general ventilation — Part 4: Conditioning method to determine the minimum fractional test efficiency
This document establishes a conditioning method to determine the minimum fractional test efficiency. It is intended to be used in conjunction with ISO 16890‑1, ISO 16890‑2 and ISO 16890‑3, and provides the related test requirements for the test device and conditioning cabinet as well as the conditioning procedure to follow. The conditioning method described in this document is referring to a test device with a nominal face area of 610 mm × 610 mm (24 inches × 24 inches). This document 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 according to the procedures defined within the ISO 16890 series. 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. Filter elements used in portable room-air cleaners are excluded from the scope of this document.
Filtres à air de ventilation générale — Partie 4: Méthode de conditionnement afin de déterminer l'efficacité spectrale minimum d'essai
Le présent document établit une méthode de conditionnement pour déterminer l'efficacité spectrale minimum d'essai. Il est destiné à être utilisé conjointement avec l'ISO 16890‑1, l'ISO 16890‑2 et l'ISO 16890‑3, et fournit les exigences d'essai associées pour le dispositif d'essai et l’enceinte de conditionnement ainsi que le mode opératoire de conditionnement à suivre. La méthode de conditionnement décrite dans le présent document se réfère à un banc d’essai ayant une surface frontale nominale de 610 mm × 610 mm (24 inches × 24 inches). Le présent document concerne les éléments filtrant 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 la série ISO 16890. NOTE La limite inférieure pour ce mode opératoire d’essai 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. Les éléments filtrants utilisés dans les épurateurs d'air ambiant portatifs sont exclus du domaine d'application du présent document.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16890-4
Second edition
2022-07
Air filters for general ventilation —
Part 4:
Conditioning method to determine the
minimum fractional test efficiency
Filtres à air de ventilation générale —
Partie 4: Méthode de conditionnement afin de déterminer l'efficacité
spectrale minimum d'essai
Reference number
© ISO 2022
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms.2
5 General conditioning test requirements . 2
5.1 General . 2
5.2 Test device requirements . 2
5.3 Test device selection . 2
5.4 Conditioning cabinet requirements . 3
6 Conditioning materials . 3
7 Conditioning cabinet . 4
7.1 General . 4
7.2 Conditioning cabinet dimensions and construction materials . 4
7.3 Environment, temperature and relative humidity . 5
8 Safety issues . 6
9 Test method . 6
9.1 General . 6
9.2 Conditioning procedure . 6
9.3 Repeat testing . 7
10 Qualification . 7
11 Reporting results . 8
Annex A (informative) Recommendations for health and safety aspects for the use of IPA .9
Bibliography .11
iii
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).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 16890-4:2016), which has been
technically revised.
The main changes are as follows:
— in 7.2 the dimensions of the conditioning cabinet are indicated in a more flexible way. This change
does not affect the test, however, it does make the procedure more reasonable for the users;
— 9.1 has been reworded to remove duplicate information and some parts have been moved to a new
subclause 9.3;
— in 9.2 a sentence has been added to make the proper procedure clear to the users.
A list of all parts in the ISO 16890 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
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 PM can be defined according to the particle
size range. The most important ones are PM , PM and PM . The U.S. Environmental Protection Agency
10 2,5 1
(EPA), the World Health Organization (WHO) and the European Union (EU) define PM as PM 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 precise if there is no further
2,5 1
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 PM and
the gravimetric mass determination (see Reference [7]).
As the precise definition of PM , PM and PM is quite complex and not easy to measure, public
10 2,5 1
authorities, such as the U.S. EPA or the German Federal Environmental Agency (Umweltbundesamt),
increasingly use in their publications the simpler denotation of PM as being the particle size fraction
less than 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
PM 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 cleaning device
x
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 as shown in Table 1.
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 PM. 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 PM. Current regional standards are
applying completely 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 show better filtration performance
than the filter performance in service, i.e. overstating the particle removal efficiency of many products.
With the 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 PM 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
ISO 16890-2. After the initial particulate removal efficiency testing, the air filter element is conditioned
according to the procedures defined in this document and the particulate removal efficiency is
repeated on the conditioned filter element. This is done to provide information about the intensity of
v
any electrostatic removal mechanism which can possibly 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 (e.g. ePM
x 1
of filter A with ePM of filter B). The test dust capacity and the initial arrestance of a filter element are
de
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16890-4
Deuxième édition
2022-07
Filtres à air de ventilation générale —
Partie 4:
Méthode de conditionnement afin
de déterminer l'efficacité spectrale
minimum d'essai
Air filters for general ventilation —
Part 4: Conditioning method to determine the minimum fractional
test efficiency
Numéro de référence
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
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 .2
5 Exigences générales d'essai de conditionnement . 2
5.1 Généralités . 2
5.2 Exigences relatives au dispositif d'essai . 2
5.3 Sélection du dispositif d'essai . 3
5.4 Exigences relatives à l’enceinte de conditionnement . 3
6 Matériaux de conditionnement .3
7 Enceinte de conditionnement. 4
7.1 Généralités . 4
7.2 Dimensions et matériaux de construction de l'enceinte de conditionnement . 4
7.3 Environnement, température et humidité relative . 6
8 Questions relatives à la sécurité . 6
9 Méthode d'essai .6
9.1 Généralités . 6
9.2 Mode opératoire de conditionnement. 6
9.3 Répétition des essais . 7
10 Qualification . 7
11 Présentation des résultats . 8
Annexe A (informative) Conseils concernant les aspects de santé et de sécurité pour
l’utilisation de l’IPA . 9
Bibliographie .11
iii
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).
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 16890-4:2016), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— au 7.2, les dimensions de l’enceinte de conditionnement sont indiquées de manière plus souple. Cette
modification n'affecte pas l’essai, cependant, elle rend le mode opératoire plus raisonnable pour les
utilisateurs;
— le 9.1 a été reformulé pour supprimer les informations en double et certaines parties ont été
déplacées vers un nouveau paragraphe 9.3;
— au 9.2, une phrase a été ajoutée pour rendre le mode opératoire clair pour les utilisateurs.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 16890 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient d’adresser tout retour d’expérience ou toute question concernant le présent document
à l’organisme national de normalisation de l’utilisateur. Une liste complète desdits organismes est
disponible sur www.iso.org/members.html.
iv
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
10 2,5 1
de protection de l'environnement (EPA), l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) et l'Union
Européenne (UE) 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
2,5 1
définition n'est pas précise 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 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 la
Référence [7]).
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 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. Étant donné que cet écart par rapport à la définition «officielle» complexe mentionnée ci-
dessus n'a pas d’impact significatif sur l'efficacité d'élimination des particules des éléments filtrants, la
série ISO 16890 fait référence à cette définition simplifiée des PM , PM et PM .
10 2,5 1
PM dans le cadre de la série ISO 16890 décrit une fraction granulométrique de l'aérosol naturel
(particules liquides et solides) en suspension dans l'air ambiant. Le symbole ePM représente l’efficacité
x
d’un dispositif d'épuration d'air pour des particules ayant un diamètre optique compris entre 0,3 µm
et x µm. Les plages granulométriques suivantes sont utilisées dans la série ISO 16890 pour les valeurs
d’efficacité indiquées dans le Tableau 1.
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 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
influencent de manière significative la qualité de l'air intérieur et, donc, 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, qui 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 en générant des résultats qui montrent souvent de meilleures performances de
filtration que les performances des filtres en service, c’est-à-dire surestimant l’efficacité d'élimination
des particules de nombreux produits. Dans la série 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.
v
La série 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 système de rapport basé sur les particules en suspension (ePM).
Les éléments filtrants selon la série ISO 16890 sont évalués en laboratoire par leur capacité à éliminer
les particules d'aérosol exprimée en valeurs d’efficacité ePM , ePM et ePM . Les élé
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.