Norme DIN EN ISO 16890 : évaluation de la performance de filtration selon les particules fines

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Applicable partout dans le monde depuis juillet 2018, la norme DIN EN ISO 16890 « Filtres à air de ventilation générale » marque une nouvelle étape dans le développement du processus standardisé de contrôle et de classification des filtres appartenant aux classes G, M et F. La nouvelle procédure fournit des données nettement plus fiables sur la performance réelle des filtres et permet ainsi un choix optimal du filtre en fonction des exigences spécifiques de son utilisation. 

Jusqu'à présent, le rendement des filtres se déterminait selon les critères de la norme DIN EN 779. L'efficacité des filtres à particules se testait avec une poussière d'essai synthétique (poussière ASHRAE) à une granulométrie uniforme de 0,4 μm. Mais comme les poussières fines ne sont pas homogènes en taille et en forme, la pertinence des valeurs d'essai du « test en laboratoire » pour la réalité du quotidien est plutôt limitée.

S'appuyant sur les classes de particules fines pour l'évaluation de la pollution de l'air extérieur, publiée par l'Organisation mondiale de la santé (OMS) et les autorités environnementales, la norme DIN EN ISO 16890, désormais en vigueur, permet une détermination objective de l'efficacité des filtres.

On mesure l'aptitude d'un filtre à filtrer ou à retenir différentes tailles de particules de 0,3 µm à 10 µm. Selon leur efficacité, les filtres à air sont catégorisés dans trois classes de filtration : PM10, PM2,5 et PM1.

La nouvelle méthode d'essai conduit à une évaluation plus différenciée de la performance réelle des filtres à air. La norme ISO divise les filtres à poussières grossières et fines en quatre groupes en fonction de leur performance de séparation. Le facteur déterminant est de savoir si un filtre peut séparer plus de 50 % de la plage granulométrique correspondante (voir tableau 1 : Classes de filtration selon la norme ISO 16890). 

Détermination de l'efficacité de séparation selon la norme ISO 16890

La charge électrostatique des filtres synthétiques génère un effet d'attraction qui attire les particules et améliore l'efficacité de séparation. La charge électrique baisse progressivement à l'utilisation, avec une diminution concomitante de l'effet.

Les tests en laboratoire d'un filtre chargé statiquement en disent donc très peu sur les performances réelles au quotidien. La nouvelle procédure d'essai selon DIN ISO 16890, tient compte de ce facteur. La mesure des éléments filtrants est réalisée à l'état chargé mais aussi à l'état déchargé.

Au cours de la première étape du test, on enregistre l'évolution de la différence de pression en fonction du débit volumique. Puis on mesure le degré de fraction de séparation pour des particules d'une taille de 0,3 µm à 10 µm. Afin de tester les filtres à air de la manière la plus réaliste possible, on décharge le filtre de son électricité statique avant de mesurer une nouvelle fois le degré de séparation et la différence de pression.

Finalement, on détermine, à partir des résultats des essais, l'efficacité moyenne de filtration des fractions de poussières fines PM1, PM2,5 et PM10.

La qualité de l’air sur site est décisive pour planifier l'installation

Les classes de filtres à utiliser pour les centrales de traitement d'air (CTA) se déterminent d'après la qualité de l'air neuf (ODA/AUL) en fonction de la qualité de l'air pulsé requise (SUP/ZUL). Si les spécifications relatives à la qualité de l'air neuf et de l'air pulsé sont associées aux qualités de filtres à air à utiliser, on obtient, en appliquant la norme VDI 6022 Partie 1 « Exigences d'hygiène pour les systèmes et appareils de ventilation » la classification indiquée au Tableau 2 : Qualité de filtre requise en fonction de la qualité de l'air neuf existant et de la qualité de l'air pulsé souhaitée selon VDI 6022 Partie 1 (01/2018). 

Tableau 1 : Classe de filtration selon la norme ISO 16890 

Classe de filtration

Plage d'efficacité

Exemples de particules fines

ISO ePM1

ePM1, min  ≥ 50 %

Particule ultrafine d'un diamètre inférieur à 1 µm :

virus, bactéries, nanoparticules, suie (provenant de combustibles fossiles)

ISO ePM2,5

ePM2,5, min ≥ 50 %

Particule ultrafine d'un diamètre inférieur à 2,5 µm : bactéries, champignons et spores de moisissure, pollen, poussière de toner

ISO ePM10

ePM10   ≥ 50 %

Particule ultrafine d'un diamètre inférieur à 10 µm : pollen, poussière de roche, poussières provenant de l'exploitation agricole

ISO grossier

ePM10   < 50 %

Particules grossières visibles : sable, poils et feuilles, peluches, plantules de mouche, etc.

Tableau 2 : Qualité de filtre requise en fonction de la qualité de l'air neuf existant et de la qualité de l'air pulsé souhaitée selon VDI 6022 Partie 1 (01/2018) 

 

SUP/ZUL 1

SUP/ZUL 2

SUP/ZUL 3

ODA/AUL 1

ePM10 50 % +

ePM1 50 %

ePM1 50 %

ePM1 50 %

ODA/AUL 2

ePM2,5 65 % +

ePM1 50 %

ePM10 50 % +

ePM1 50 %

ePM10 50 % +

ePM1 50 %

ODA/AUL 2

ePM1 50 % +

ePM1 80%

ePM2,5 65 % +

ePM1 50 %

ePM10 50 % +

ePM1 50 %

A quelles nouvelles classes de filtres correspondent les anciennes ?

Aide à l'orientation de la Fachverband Gebäude-Klima (FGK) (Fédération allemande pour la climatisation et la ventilation) et de la European Ventilation Industry Association (EVIA) (l’Association européenne de l'industrie de la ventilation) :

Classe selon EN 779

Classe de filtration selon ISO 16890

G2

ISO grossier ≥ 30 %

G3

ISO grossier ≥ 45 %

G4

ISO grossier > 60 %

M5

ePM10 ≥ 50 %

M6

ePM2,5 ≥ 50 %

F7

ePM1 ≥ 50 %

F8

ePM1 ≥ 70 %

F9

ePM1 ≥ 80 %

 

Au moins un filtre ISO ePM1 ≥ 50 % doit être utilisé lors de la dernière phase de filtration. 

Conclusion

Chez Hoval, la "Responsabilité pour l'Énergie et l'Environnement" n'est pas qu'un slogan, mais un objectif intégré dans la conception de nos solutions techniques.

Nos systèmes décentralisés de chauffage et refroidissement des bâtiments de grande hauteur répondent à cet objectif d'amélioration de la qualité de l'air neuf et de l'air extrait.

Auteur
Tobias Brugger
 
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