ISO 16890-3:2016
(Main)Air filters for general ventilation — Part 3: Determination of the gravimetric efficiency and the air flow resistance versus the mass of test dust captured
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 16890-3:2016 specifies the test equipment and the test methods used for measuring the gravimetric efficiency and resistance to air flow of air filter for general ventilation. It is intended for use in conjunction with ISO 16890‑1, ISO 16890‑2 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 in × 24 in). 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). 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 of this part of ISO 16890. 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 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 16890-3:2016 spécifie l'équipement d'essai et les méthodes d'essai utilisés pour mesurer l'efficacité gravimétrique 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, ISO 16890‑2 et 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 (5 400 m3/h, 3 178 ft3/min), en se référant à un banc d'essai ayant une surface frontale nominale de 610 mm × 610 mm (24 inch × 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). En dehors de ces fractions d'aérosol, les éléments filtrants 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 de la présente partie de l'ISO 16890. Les résultats de performance obtenus conformément à l'ISO 16890 (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
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16890-3
First edition
2016-12-01
Air filters for general ventilation —
Part 3:
Determination of the gravimetric
efficiency and the air flow resistance
versus the mass of test dust captured
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
Reference number
©
ISO 2016
© ISO 2016, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2016 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 Air flow and resistance . 2
3.2 Test device . 2
3.3 Gravimetric efficiency . 3
3.4 Other terms . 4
4 Symbols and abbreviated terms . 4
5 General test device requirements . 5
5.1 Test device requirements . 5
5.2 Test device preparation . 5
6 Loading dust . 6
7 Test equipment. 6
8 Qualification of test rig and apparatus . 9
8.1 Schedule of qualification testing requirements . 9
8.2 Dust feeder air flow rate . 9
8.3 Final filter efficiency qualification test .10
9 Test sequence dust-loading procedure .10
9.1 Test procedure for the filter .10
9.1.1 Preparation of the test device .10
9.1.2 Initial resistance to air flow .10
9.2 Dust loading .10
9.2.1 Dust loading procedure . .10
9.2.2 Arrestance .11
9.2.3 Test dust capacity .12
10 Reporting results .12
10.1 General .12
10.2 Required reporting elements .12
10.2.1 Report values .12
10.2.2 Report summary .12
10.2.3 Report details .14
Annex A (informative) Resistance to air flow calculation.19
Bibliography .21
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 16890-3, together with ISO 16890-1, ISO 16890-2 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
iv © 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 laborat
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16890-3
Première édition
2016-12-01
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
Air filters for general ventilation —
Part 3: Determination of the gravimetric efficiency and the air flow
resistance versus the mass of test dust captured
Numéro de référence
©
ISO 2016
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2016, Publié en Suisse
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
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.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2016 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
3.1 Débit d’air et résistance. 2
3.2 Dispositif d’essai . 2
3.3 Efficacité gravimétrique . 3
3.4 Autres termes . 4
4 Symboles et abréviations . 4
5 Exigences générales relatives au dispositif d’essai . 5
5.1 Exigences relatives au dispositif d’essai . 5
5.2 Préparation du dispositif d’essai . 6
6 Poussière de chargement . 6
7 Équipement d’essai . 6
8 Qualification du banc d’essai et de l’appareillage . 9
8.1 Liste des exigences d’essais de qualification. 9
8.2 Débit d’air du générateur de poussière . 9
8.3 Essai de qualification de l’efficacité du filtre final .10
9 Séquence d’essais du mode opératoire de chargement de poussière .10
9.1 Mode opératoire d’essai pour le filtre .10
9.1.1 Préparation du dispositif d’essai .10
9.1.2 Résistance initiale à l’écoulement de l’air .10
9.2 Chargement de poussière .11
9.2.1 Mode opératoire de chargement de poussière .11
9.2.2 Efficacité gravimétrique .12
9.2.3 Capacité de colmatage .13
10 Rapport d’essai .13
10.1 Généralités .13
10.2 Éléments de rapport requis .13
10.2.1 Valeurs consignées dans le rapport .13
10.2.2 Rapport de synthèse .13
10.2.3 Rapport détaillé .15
Annexe A (informative) Calcul de la résistance à l’écoulement de l’air .20
Bibliographie .22
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: Avant-propos - Information
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 142, Séparateurs aérauliques.
La première édition de l’ISO 16890-3, conjointement avec l’ISO 16890-1, l’ISO 16890-2 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
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés
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 de 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
u
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.