ISO 16890-3:2024
(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
This document 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 document 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). 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 as per the procedures defined in the ISO 16890 series. NOTE The lower limit for this test procedure is set at a minimum ePM10 efficiency of 20 % since it is very difficult for a test filter element below this level to meet the statistical validity requirements of this procedure. This document does not apply to filter elements used in portable room-air cleaners.
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
Le présent document 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. Il est destiné à être utilisé conjointement avec l'ISO 16890-1, l’ISO 16890-2 et l’ISO 16890-4. La méthode d'essai décrite dans le présent document 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 in × 24 in). Le présent document 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 la série ISO 16890. NOTE La limite inférieure de ce mode opératoire d'essai est fixée à une efficacité minimale pour les ePM10 de 20 % car il est très difficile pour un élément filtrant d'essai inférieur à ce niveau de satisfaire aux exigences de validité statistique de ce mode opératoire. Le présent document ne s'applique pas aux éléments filtrants utilisés dans les épurateurs d'air ambiant portatifs.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 16890-3
Second edition
Air filters for general ventilation —
2024-08
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 2024
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, 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
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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
3.1 Air flow and resistance .2
3.2 Test device .2
3.3 Gravimetric efficiency.3
4 Symbols . 4
5 General test device requirements . 5
5.1 Test device requirements .5
5.2 Test device preparation .5
6 Loading dust . 5
7 Test equipment . 5
7.1 Test rig .5
7.2 Upstream mixing orifice .5
7.3 Liquid aerosol testing devices .6
7.4 Dust feeder .6
7.5 Final filter.10
8 Qualification of test rig and apparatus .11
8.1 Schedule of qualification testing requirements .11
8.2 Dust feeder air flow rate .11
8.3 Final filter efficiency qualification test . 12
9 Test sequence dust-loading procedure .12
9.1 Test procedure for the filter . 12
9.1.1 Preparation of the test device . 12
9.1.2 Initial resistance to air flow . 12
9.2 Dust loading . 13
9.2.1 Dust loading procedure . 13
9.2.2 Arrestance . 13
9.2.3 Test dust capacity .14
10 Reporting results . 14
10.1 General .14
10.2 Required reporting elements .14
10.2.1 Report values .14
10.2.2 Report summary . 15
10.2.3 Report details .16
Annex A (informative) Resistance to air flow calculation .20
Bibliography .22
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
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 16890-3:2016), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— the initial loading step has been revised from 30 g to 60 g throughout the document.
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. For the outdoor environment, the U.S. Environmental Protection Agency (EPA),
the World Health Organization (WHO), the European Union, and other national agencies have established
acceptable air quality standards according to concentrations of particulate matter classified per their
aerodynamic sizes, defined as PM and PM , and measured according to strict prescriptive methods and
2,5 10
sampling times.
Since there is growing interest in relating indoor air quality to outdoors, the ISO 16890 series classifies
ventilation filters according to their efficiencies measured with an optical diameter between 0,3 µm and
x µm and relating the result to historic global average ambient PM concentrations. Although not exactly
equivalent to filter performance of national ambient air quality standards at PM, the classification scheme
presented in the ISO 16890 series yields a level of correspondence to the effectiveness of the filter for
ambient particle concentrations. It is however recognized that the correspondence based on global averages
may not be exactly the same at a specific location since local ambient particle concentration may be different
than the global average.
The particle size ranges shown in Table 1 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 ≤ x ≤10
ePM 0,3 ≤ x ≤2,5
2,5
ePM 0,3 ≤ x ≤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 the ISO 16890 series, a completely
new approach for a classification system is adopted, which gives 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 elements can
1 2,5 10.
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 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 efficiencies by weighting these values to the standardized
x
and normalized particle size distribution of the related ambient aerosol fraction. When comparing filters
v
tested in accordance with the ISO 16890 series, the fractional efficiency values need to always be compared
among the same ePM class (e.g. ePM of filter A with ePM of filter B). The test dust capacity and the
x 1 1
arrestance of a filter element are determined as per the test procedures defined in this document.
The performance results obtained in accordance with ISO 16890 series cannot by themselves be
quantitatively applied to predict performance in service with regard to efficiency and lifetime.
vi
International Standard ISO 16890-3:2024(en)
Air filters for general ventilation —
Part 3:
Determination of the gravimetric efficiency and the air flow
resistance versus the mass of test dust captured
1 Scope
This document 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.
3 3
The test method described in this document is applicable for air flow rates between 0,25 m /s (900 m /h,
3 3 3 3
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 in × 24 in).
This document 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
in the ISO 16890 series.
NOTE The lower limit for this test procedure is set at a minimum ePM efficiency of 20 % since it is very difficult
for a test filter element below this level to meet the statistical validity requirements of this procedure.
This document does not apply to filter elements used in portable room-air cleaners.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 15957, Test dusts for evaluating air cleaning equipment
ISO 16890-2:2022, Air filters for general ventilation — Part 2: Measurement of fractional efficiency and air flow
resistance
ISO 16890-4, Air filters for general ventilation — Part 4: Conditioning method to determine the minimum
fractional test efficiency
ISO 29463-1, High efficiency filters and filter media for removing particles from air — Part 1: Classification,
performance, testing and marking
ISO 80000-1:2022, Quantities and units — Part 1: General
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1 Air flow and resistance
3.1.1
air flow rate
volume of air flowing through an air cleaner per unit time
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.29, modified — The preferred term "flow rate" has been removed.]
3.1.2
resistance to air flow
difference in absolute (static) pressure between two points in an air flow system at specified conditions,
especially when measured across the filter element (3.2.2)
Note 1 to entry: Resistance to air flow is measured in Pa (inches of water).
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.43, modified — The admitted terms have been removed; “at specified
conditions, especially when measured across the filter element” has been added.]
3.1.3
final resistance to air flow
resistance to air flow (3.1.2) up to which the filtration performance is measured to determine the test dust
capacity (3.3.4)
Note 1 to entry: Final resistance to air flow is measured in Pa (inches of water).
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.141, modified – “for classification or other purposes” has been replaced with
“to determine the test dust capacity”.]
3.1.4
initial resistance to air flow
resistance to air flow (3.1.2) of the clean filter operating at its test air flow rate (3.1.1)
Note 1 to entry: Initial resistance to air flow is expressed in Pa (inches of water).
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.142]
3.1.5
test air
air being used for testing purposes
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.44]
3.2 Test device
3.2.1
test device
air cleaner that is being subjected to performance testing
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.45, modified — The preferred terms "device under test" and "DUT" have been
removed.]
3.2.2
filter element
structure made of the filtering material, its supports and its interfaces with the filter housing
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.59]
3.2.3
upstream
U/S
area or region from which fluid flows as it enters an air cleaner
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.46, modified — "U/S" has been added as an admitted term.]
3.2.4
downstream
D/S
area or region into which fluid flows on leaving an air cleaner
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.16, modified — "D/S" has been added as an admitted term.]
3.2.5
final filter
air filter used to collect the loading dust (3.3.5) passing through or shedding from the filter under test
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.62]
3.2.6
effective filter medium area
area of the filter medium contained in the filter through which air passes during operation
Note 1 to entry: This excludes areas covered by sealant, spacers, struts, etc.
2 2
Note 2 to entry: Effective filter medium area is expressed in m (ft ).
[SOURCE: ISO 29464: 2024, 3.1.27]
3.3 Gravimetric efficiency
3.3.1
arrestance
measure of the ability of a filter to remove a standard test dust from the air passing through it under given
operating conditions
Note 1 to entry: This measure is expressed as a mass fraction.
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.15, modified — The preferred term "gravimetric arrestance" has been
removed; "mass percentage" has been replaced by "mass fraction" in note 1 to entry.]
3.3.2
initial arrestance
ratio of the mass of a standard test dust retained by the filter to the mass of dust fed after the first increment
of dust load
Note 1 to entry: This measure is expressed as a mass fraction.
Note 2 to entry: For example, see the procedure in ISO 29461-1 or this document.
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.17, modified — The preferred term "initial gravimetric arrestance" has
been removed; "mass percentage" has been replaced by "mass fraction" in note 1 to entry; the reference to
"ISO 16890-3" has been replaced by "this document" in note 2 to entry.]
3.3.3
total arrestance
value of arrestance (3.3.1) determined after the last loading cycle in a filter test
3.3.4
test dust capacity
TDC
total mass of loading dust (3.3.5) captured by an air-cleaning device up to the final test resistance to air
flow (3.1.2)
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.23, modified — The preferred terms "dust holding capacity" and "DHC" and
the admitted term "dust loading capacity" have been removed.]
3.3.5
loading dust
synthetic dust formulated specifically for determination of the test dust capacity (3.3.4) and arrestance
(3.3.1) of air filters
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.45, modified — The preferred term "synthetic test dust" has been removed.]
3.3.6
particle size
geometric diameter (equivalent spherical, optical or aerodynamic, depending on context) of the particles of
an aerosol
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.116]
4 Symbols
A Arrestance, %
A Arrestance in loading phase “j”, %
j
A Total arrestance during test to final resistance to air flow, %
t
M Mass of dust fed to the filter during loading phase “j”, g
j
m Dust in duct after filter, g
d
m Mass of dust passing the filter at the dust loading phase “j”, g
j
m Cumulative mass of dust fed to filter, g
tot
m Mass of final filter before dust increment, g
m Mass of final filter after dust increment, g
p Pressure, Pa
p Absolute air pressure upstream of filter, kPa
a
p Air flow meter static pressure, kPa
sf
q Mass flow rate at air flow meter, kg/s
m
q Air flow rate at filter, m /s
V
q Air flow rate at air flow meter, m /s
Vf
t Temperature upstream of filter, °C
t Temperature at air flow meter, °C
f
ρ Air density, kg/m
φ Relative humidity upstream of filter, %
Δm Dust increment, g
Δm Mass gain of final filter, g
ff
Δp Filter resistance to air flow, Pa
Δp Differential pressure used for determination of air flow rate, Pa
f
Δp Filter resistance to air flow at air density 1,20 kg/m , Pa
1,20
5 General test device requirements
5.1 Test device requirements
The test device shall be designed or marked so as to prevent incorrect mounting. The test device shall be
designed so that when correctly mounted in the ventilation duct, no air/dust leaks occur around the exterior
filter frame and the duct sealing surfaces.
The complete test device (test device 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 a
...
Norme
internationale
ISO 16890-3
Deuxième édition
Filtres à air de ventilation
2024-08
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
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
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
3.1 Débit d’air et résistance .2
3.2 Dispositif d’essai .2
3.3 Efficacité gravimétrique .3
4 Symboles . 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 .5
6 Poussière de chargement . . 5
7 Équipement d'essai . 6
7.1 Banc d'essai.6
7.2 Orifice de mélange amont .6
7.3 Dispositifs d’essai pour aérosol liquide .6
7.4 Générateur de poussière .6
7.5 Filtre final .10
8 Qualification du banc d'essai et de l'appareillage .11
8.1 Calendrier des exigences en matière d'essais de qualification .11
8.2 Débit d'air du générateur de poussière .11
8.3 Essai de qualification de l’efficacité du filtre final . 12
9 Séquence d'essais du mode opératoire de chargement de poussière .12
9.1 Mode opératoire d'essai pour le filtre . 12
9.1.1 Préparation du dispositif d’essai . 12
9.1.2 Résistance initiale à l'écoulement de l'air . 12
9.2 Chargement de poussière . . 13
9.2.1 Mode opératoire de chargement de poussière. 13
9.2.2 Efficacité gravimétrique . . .14
9.2.3 Capacité de colmatage . 15
10 Rapport d'essai .15
10.1 Généralités . 15
10.2 Éléments de rapport requis . 15
10.2.1 Valeurs consignées dans le rapport . . 15
10.2.2 Rapport de synthèse . 15
10.2.3 Rapport détaillé .16
Annexe A (informative) Calcul de la résistance à l'écoulement de l'air .20
Bibliographie .22
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 le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
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 deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 16890-3:2016), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les modifications principales sont les suivantes:
— l'étape de chargement initial a été révisée de 30 g à 60 g dans l'ensemble du document.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 16890 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/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.
Pour l'environnement extérieur, l'agence américaine de protection de l'environnement (EPA), l'Organisation
mondiale de la santé (OMS), l'Union européenne, et d'autres agences nationales ont établi des normes de
qualité de l'air acceptable en fonction des concentrations de particules en suspension classées selon leur
taille aérodynamique, définies comme PM et PM , et mesurées selon des méthodes prescriptives et des
2,5 10
temps d'échantillonnage stricts.
Étant donné qu'il y a un intérêt croissant à relier la qualité de l'air intérieur avec l'extérieur, la série ISO 16890
classe les filtres de ventilation en fonction de leur efficacité mesurée avec un diamètre optique compris entre
0,3 µm et x µm et en rapportant le résultat aux concentrations ambiantes moyennes mondiales historiques
en PM. Bien que cela ne soit pas exactement équivalent aux performances des filtres des normes nationales
de qualité de l'air ambiant pour les PM, le système de classification présenté dans la série ISO 16890 permet
d'obtenir un niveau de correspondance avec l'efficacité du filtre pour les concentrations de particules
ambiantes. Il est toutefois admis que la correspondance basée sur les moyennes mondiales peut ne pas être
exactement la même à un endroit spécifique étant donné que la concentration locale de particules ambiantes
peut être différente de la moyenne mondiale.
Les plages de dimensions de particule données au Tableau 1 sont utilisées dans la série ISO 16890 pour les
valeurs d'efficacité listées.
Tableau 1 — Plages de dimensions des diamètres optique de particule pour la définition des
efficacités, ePM
x
Efficacité Plage de dimensions
µm
ePM 0,3 ≤ x ≤ 10
ePM 0,3 ≤ x ≤ 2,5
2,5
ePM 0,3 ≤ x ≤ 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 une entrave au commerce
mondial de produits courants. De plus, les normes industrielles actuelles ont des limites connues générant
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 la série ISO 16890, une approche
totalement nouvelle du système de classification est adoptée, donnant des résultats plus significatifs par
rapport aux normes existantes.
La série ISO 16890 décrit l'équipement, les matériaux, les spécifications techniques, les exigences, les
qualifications et les modes opératoires pour produire des données de performance en laboratoire et une
classification de l'efficacité fondée sur l'efficacité spectrale mesurée convertie en un système de déclaration
de l’efficacité pour des 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 éléments filtrants peuvent
1 2,5 10
ensuite 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
v
l’ISO 16890-2. 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 de fournir des informations sur
l'intensité de tout mécanisme d'élimination électrostatique présent ou non dans 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 et normalisée
x
de la fraction correspondante de l’aérosol ambiant. Lorsque les filtres soumis à essai conformément à la
série ISO 16890 sont comparés, les valeurs d’efficacité spectrale nécessitent toujours d'être comparées selon
la même classe ePM (par exemple, ePM d’un filtre A avec ePM d’un filtre B). La capacité de colmatage et
x 1 1
l’efficacité gravimétrique d’un élément filtrant sont déterminées selon les modes opératoires d'essai définis
dans le présent document.
Les résultats de performance obtenus conformément à la série ISO 16890 ne peuvent pas, à eux seuls, être
appliqués quantitativement pour prédire la performance en service en ce qui concerne l'efficacité et la
durée de vie.
vi
Norme internationale ISO 16890-3:2024(fr)
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
1 Domaine d’application
Le présent document 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.
Il est destiné à être utilisé conjointement avec l'ISO 16890-1, l’ISO 16890-2 et l’ISO 16890-4.
La méthode d'essai décrite dans le présent document est applicable pour des débits d'air compris entre
3 3 3 3 3 3
0,25 m /s (900 m /h, 530 ft /min) et 1,5 m /s (5 400 m /h, 3 178 ft /min), en se référant à un banc d'essai
ayant une surface frontale nominale de 610 mm × 610 mm (24 in × 24 in).
Le présent document 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 soumis à essai selon les
modes opératoires définis dans la série ISO 16890.
NOTE La limite inférieure de ce mode opératoire d'essai est fixée à une efficacité minimale pour les ePM de
20 % car il est très difficile pour un élément filtrant d'essai inférieur à ce niveau de satisfaire aux exigences de validité
statistique de ce mode opératoire.
Le présent document ne s'applique pas aux éléments filtrants utilisés dans les épurateurs d'air ambiant
portatifs.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 15957, Poussières d'essai pour l'évaluation des équipements d'épuration d'air
ISO 16890-2:2022, Filtres à air de ventilation générale — Partie 2: Mesurage de l’efficacité spectrale et de la
résistance à l’écoulement de l’air
ISO 16890-4, Filtres à air de ventilation générale — Partie 4: Méthode de conditionnement afin de déterminer
l'efficacité spectrale minimum d'essai
ISO 29463-1, Filtres et media à très haute efficacité pour la rétention particulaire — Partie 1: Classification,
essais de performance et marquage
ISO 80000-1:2022, Grandeurs et unités — Partie 1: Généralités
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1 Débit d’air et résistance
3.1.1
débit d'air
volume d'air traversant un épurateur d’air par unité de temps
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.29, modifiée — Le terme privilégié «débit» a été supprimé.]
3.1.2
résistance à l'écoulement de l'air
différence de pression (statique) absolue entre deux points d'un système de circulation d'air dans des
conditions spécifiées, notamment lorsqu'elle est mesurée aux bornes d’un élément filtrant (3.2.2)
Note 1 à l'article: La résistance à l’écoulement de l’air est mesurée en Pa (pouces d'eau).
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.43, modifiée — Les termes tolérés ont été supprimés; “dans des conditions
spécifiées, notamment lorsqu'elle est mesurée aux bornes d’un élément filtrant” a été ajoutée.]
3.1.3
résistance finale à l’écoulement de l’air
résistance à l’écoulement de l’air (3.1.2) à laquelle les performances de filtration sont mesurées afin de
déterminer la capacité de colmatage (3.3.4)
Note 1 à l'article: La résistance finale à l’écoulement de l’air est mesurée en Pa (pouces d'eau).
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.141, modifiée — «à des fins de classification ou à d'autres fins» a été remplacé
par «afin de déterminer la capacité de colmatage».]
3.1.4
résistance initiale à l’écoulement de l’air
résistance à l’écoulement de l’air (3.1.2) du filtre propre fonctionnant à son débit d'air (3.1.1) d'essai
Note 1 à l'article: La résistance initiale à l’écoulement de l’air est exprimée en Pa (pouces d'eau).
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.142]
3.1.5
air d'essai
air utilisé à des fins d’essai
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.44]
3.2 Dispositif d’essai
3.2.1
dispositif d'essai
épurateur d’air soumis à des essais de performance
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.45, modifiée — Les termes privilégiés «dispositif soumis à essai» et «DUT»
ont été supprimés.]
3.2.2
élément filtrant
structure constituée d'un matériau filtrant, de ses supports et de ses interfaces avec l’enveloppe du filtre
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.59]
3.2.3
amont
U/S
zone ou région depuis laquelle s’écoule le fluide entrant dans un épurateur d’air
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.46, modifiée — «U/S» a été ajouté en tant que terme toléré.]
3.2.4
aval
D/S
zone ou région dans laquelle s’écoule le fluide quittant un épurateur d’air
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.16, modifiée — «D/S» a été ajouté en tant que terme toléré.]
3.2.5
filtre final
filtre à air utilisé pour récupérer la poussière de chargement (3.3.5) traversant ou relarguée par le filtre
soumis à essai
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.62]
3.2.6
surface effective du média filtrant
surface du média filtrant contenu dans le filtre à travers laquelle l'air passe pendant le fonctionnement
Note 1 à l'article: Cela exclu les surfaces recouvertes de matériau d'étanchéité, de séparateurs, de supports, etc.
2 2
Note 2 à l'article: La surface effective du média filtrant est exprimée en m (ft ).
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.1.27]
3.3 Efficacité gravimétrique
3.3.1
efficacité gravimétrique
mesure de l'aptitude d’un filtre à arrêter une poussière d'essai normalisée de l'air qui le traverse dans des
conditions de fonctionnement données
Note 1 à l'article: Cette mesure est exprimée en fraction de masse.
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.15, modifiée — Le terme privilégié en anglais «gravimetric arrestance» a été
supprimé; «pourcentage en masse» a été remplacé par «fraction de masse» dans la note 1 à l'article.]
3.3.2
efficacité gravimétrique initiale
rapport de la masse de poussière d’essai normalisée retenue par le filtre sur la masse de poussière fournie
après le premier cycle de chargement de poussière
Note 1 à l'article: Cette mesure est exprimée en pourcentage en masse.
Note 2 à l'article: Par exemple, dans le mode opératoire de l’ISO 29461-1 ou du présent document.
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.17, modifiée — Le terme privilégié en anglais «initial gravimetric arrestance»
a été supprimé; «pourcentage en masse» a été remplacé par «fraction de masse» dans la note 1 à l'article; la
référence à «l'ISO 16890-3» a été remplacée par «du présent document» dans la note 2 à l'article.]
3.3.3
efficacité gravimétrique totale
valeur de l'efficacité gravimétrique (3.3.1) déterminée après le dernier cycle de chargement d'un filtre d'essai
3.3.4
capacité de colmatage
TDC
masse totale de poussière de chargement (3.3.5) captée par un dispositif d'épuration d'air jusqu'à la résistance
à l’écoulement de l’air d’essai finale
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.23, modifiée — Les termes privilégiés «dust holding capacity» en anglais et
«DHC» ainsi que le terme toléré «capacité de chargement en poussières» ont été supprimés.]
3.3.5
poussière de chargement
poussière synthétique formulée spécifiquement pour la détermination de la capacité de colmatage (3.3.4) et
l’efficacité gravimétrique (3.3.1) des filtres à air
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.45, modifiée — Le terme privilégié «poussière synthétique d'essai» a été
supprimé.]
3.3.6
taille de particule
diamètre géométrique (équivalent sphérique, optique ou aérodynamique, en fonction du contexte) des
particules d'un aérosol
[SOURCE: ISO 29464:2024, 3.2.116]
4 Symboles
A Efficacité gravimétrique, %
A Efficacité gravimétrique en phase de chargement «j», %
j
A Efficacité gravimétrique totale pendant l'essai jusqu'à la résistance finale à l’écoulement de l’air, %
t
M Masse de poussière introduite dans le filtre pendant la phase de chargement «j», g
j
m Poussière dans le conduit après le filtre, g
d
m Masse de poussière passant par le filtre pendant la phase de chargement de poussière «j», g
j
m Masse cumulée de poussière introduite dans le filtre, g
tot
m Masse du filtre final avant incrément de poussière, g
m Masse du filtre final après incrément de poussière, g
p Pression, Pa
p Pression d'air absolue en amont du filtre, kPa
a
p Pression statique au débitmètre, kPa
sf
q Débit massique au débitmètre, kg/s
m
q Débit d'air au niveau du filtre, m /s
V
q Débit d'air au débitmètre, m /s
Vf
t Température en amont du filtre, °C
t Température au débitmètre, °C
f
ρ Masse volumique de l'air, kg/m
φ Humidité relative en amont du filtre, %
Δm Incrément de poussière, g
Δm Gain en masse du filtre final, g
ff
Δp Résistance à l’écoulement de l’air du filtre, Pa
Δp Pression différentielle utilisée pour la détermination du débit d’air, Pa
f
Δp Résistance à l’écoulement de l’air du filtre à une masse volumique d'air de 1,20 kg/m , Pa
1,20
5 Exigences générales relatives au dispositif d'essai
5.1 Exigences relatives au dispositif d'essai
Le dispositif d'essai doit être conçu ou marqué de manière à empêcher tout montage incorrect. Le dispositif
d'essai doit être conçu de manière qu'une fois monté correctement dans le conduit de ventilation, aucune
fuite d'air/poussière ne se produise autour du cadre extérieur du filtre et des surfaces d'étanchéité du
conduit.
Le dispositif d'essai complet (dispositif d'essai et cadre) doit être constitué d'un matériau capable de résister
à un usage normal et à l'exposition aux plages de température, 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.
5.2 Préparation du dispositif d'essai
Le dispositif d'essai doit être monté conformément aux recommandations du fabricant, et après équilibrage
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 ceux 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, l'assemblage de deux dispositifs, ou plus,
du même type ou modèle est autorisé, à condition qu'il n'y ait aucune fuite dans l'assemblage ainsi obtenu.
Les conditions de fonctionnement de ces équipements accessoires doivent être enregistrées.
6 Poussière de chargement
La poussière de chargement spécifiée dans l'ISO 15957 en tant que L2 doit être utilisée comme poussière de
chargement pour rendre compte des résultats. Ce mode opératoire est applicable pour charger un dispositif
de filtration avec d'autres types de poussière mentionnés dans l'ISO 15957, mais pas pour rendre compte des
résultats dans le cadre du présent document.
7 Équipement d'essai
7.1 Banc d'essai
Le banc d'essai doit être tel que décrit dans l’ISO 16890-2:2022, Article 7. Les parties non décrites dans
l'ISO 16890-2 et utilisées dans le présent document sont décrites au 7.2 à 7.5.
7.2 Orifice de mélange amont
Pour tous les mesurages de la charge de poussière, l’orifice de mélange amont doit être installé.
L’orifice de m
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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