La prima norma europea ad occuparsi dei test su filtri destinati alla ventilazione venne istituita nel 1980 nominata EUROVENT 4/5; creata per classificare i filtri grossolani e quelli fini. Essa non specificava le portate d’aria e la perdita di carico finale ma solamente l’efficienza puntuale media (classificandola da EU5 a EU9) e l’arrestanza per i filtri grossolani (da EU1 a EU4).
La norma venne modificata prendendo il nome di EUROVENT 4/9: si definiva pertanto l’utilizzo di una finissima nebbiolina oleosa generata da aria compressa denominata DEHS per misurare l’efficienza particellare nell’intervallo tra 0.2 e 5 micron.
La fine degli anni 90 e gli inizi del nuovo millennio vede la nascita della nuova norma EN 779:
La norma EN 779 venne pubblicata dalla Commissione Europea di Standardizzazione (CEN).
Essa prendeva come base la norma EUROVENT 4/5 ma utilizzava come riferimento gli standard ASHRAE 52-68 e 52-76. Non erano però compresi i test sull’efficienza frazionaria misurata su intervalli prestabiliti di dimensioni particellari.
Essa è intesa a determinare: l’arrestanza dei filtri facendo uso di polvere sintetica mediante un metodo gravimetrico, l’efficienza dei filtri fini è determinata mediante il metodo contaparticellare.
La Norma ha un doppio sistema di classificazione che fa uso di lettere e numeri: G e F, rispettivamente, per i filtri grossolani(G) e fini (F), seguiti da numeri da 1 a 9.
La prova comprende due metodi: uno di tipo gravimetrico, adatto per filtri grossolani per rilevare le prestazioni di filtri destinati a trattare in prevalenza aria di ricircolo, di solito più ricca di filacce e fibre.
La prova di tipo frazionario è realizzata per filtri con efficienze medio-alte.
Il metodo di tipo gravimetrico fa uso di polvere sintetica standard mentre quello frazionario è svolto con il contaparticelle misurando la concentrazione del tracciante (DEHS-LATEX) a monte e a valle del filtro nella granulometria 0,4 μm dopo aver caricato il filtro con polvere sintetica (ASHRAE 52.2).
Il primo risulta perciò più adatto, entro certi limiti,
Le prove permettono di stabilire l’arrestanza dei filtri grossolani e l’efficienza dei filtri medi e fini; in aggiunta, consentono di determinare:
• andamento delle perdite di carico a filtro pulito
• andamento delle perdite di carico in funzione dell’accumulo di polveri
L’arrestanza o l’efficienza di separazione non rimane costante con il progressivo accumulo delle polveri sul filtro: può aumentare o diminuire o presentare un andamento misto secondo le sue Caratteristiche
EN 779
Nel 2002 la norma EN 779 subisce la prima modifica al fine di adeguare i test nell’ambito della qualità dell’aria indoor a quello della protezione ambientale.
Si stabilisce pertanto che l’impianto di prova sia il medesimo del precedente ma che venga calcolata l’efficienza frazionaria (impiegando nebbia oleosa DEHS) rispetto all’efficienza puntuale media precedentemente identificata.
Venne pertanto individuato, successivamente ad una serie di test su differenti laboratori di prova, il valore di efficienza media frazionaria a 0.4 micron che divenne lo standard di riferimento di tutte le misure.
Il DEHS impiegato per il test risulta essere facile da generare mantenendo inalterate le sue caratteristiche di concentrazione e dimensione in fase di test. Esso inoltre può essere utilizzato sia caricato elettrostaticamente sia in fase elettricamente neutra.
La Sua densità di circa 1 gr/cm3 lo rende idoneo ad ottenere valori equivalenti tra dimensione aerodinamica e geometrica.
La procedura per l’esecuzione del test si articola pertanto in 4 fasi:
- Misurazione della caduta di pressione ai capi del filtro impiegando aria filtrata a 4 differenti velocità di flusso.
- Determinazione dell’efficienza a 0.4 micron attraverso la misurazione a monte e valle del filtro tramite contatore particellare.
- Misurazione dell’arrestanza, perdita di carico e peso del particolato trattenuto attraverso l’alimentazione graduale di polvere sintetica all’interno del filtro.
- Determinazione della classe in funzione della prestazione media rilevata.
La norma EN 779-2002 si dedicava con attenzione all’influenza degli effetti elettrostatici che essi possono avere sul media filtrante stesso. A tal fine viene imposto di eliminare le cariche elettrostatiche presenti tramite isopropanolo e di testare il filtro nuovamente dopo il trattamento.
La norma identifica 5 fasce di intervalli dimensionali da misurare in un arco dimensionale compreso tra 0.2 e 3 micron; considerando il valore di riferimento di 0.4 micron la EN 779-2002 classifica i filtri in:
GROSSOLANI (tipo G) efficienza < 40% a 0.4 micron, perdita di carico finale 250 Pa.
FINI (tipo F) efficienza >40% a 0.4 micron, perdita di carico finale 450 Pa.
Il sistema di classificazione EN 779 2002 introdotto e i metodi utilizzati per l’esecuzione delle prove rendono utile il solo confronto tra prodotti simili tra loro ma non considerano le effettive prestazioni del prodotto su campo.
È molto importante considerare che le prestazione reali dei filtri in fase di funzionamento sono influenzate da moltissimi fattori molti dei quali non riproducibili in laboratorio.
Sulla base delle considerazioni sopra descritte, la norma EN 779-2002 viene revisionata nel 2012 introducendo il requisito di efficienza minima per le classi di filtrazione fine (F7-F8-F9). Tale dato viene rilevato tra EFFICIENZA INIZIALE a filtro nuovo con DEHS, EFFICIENZA INIZIALE misurata su campione di materiale “scaricato” elettrostaticamente e EFFICIENZA MINIMA tra le misurazioni a filtro sporco.
Nasce per le classi F5 e F6 una classe intermedia rinominata M5 e M6 indicante una filtrazione “media” (che si differenzia dalla grossolana e dalla fine). Ciò è determinato dal fatto che per queste due classi di efficienza la norma non prevede la misurazione dell’efficienza minima e nemmeno il test su filtro scaricato elettrostaticamente.
| CLASS EN779 – 2002 | Group | Max Pressure Drop | Average Arrestance (Am) of synthetic dust (%) | Average Efficiency (Em) of 0,4 micron particles (%) |
| G1 | Coarse | 250 Pa | 50 < Am < 65 | – |
| G2 | 65,01 < Am < 80 | – | ||
| G3 | 80,01 < Am < 90 | – | ||
| G4 | Am > 90,01 | – | ||
| F5 | Fine | 450 Pa | – | 40 < Em < 60 |
| F6 | – | 60,01 < Em < 80 | ||
| F7 | – | 80,01 < Em < 90 | ||
| F8 | – | 90,01 < Em < 95 | ||
| F9 | – | Em > 95,01 |
| CLASS EN779 -2012 | Group | Final Pressure Drop | Average Arrestance (Am) of synthetic dust (%) | Average Efficiency (Em) of 0,4 micron particles (%) | Minimum Initial Efficiency of 0,4micron particles on FLAT SHEET (%) | |
| G1 | Coarse | 250 Pa | 50 < Am < 65 | – | – | |
| G2 | 65,01 < Am < 80 | – | – | |||
| G3 | 80,01 < Am < 90 | – | – | |||
| G4 | Am > 90,01 | – | – | |||
| M5 | Medium | 450 Pa | – | 40 < Em < 60 | – | |
| M6 | – | 60,01 < Em < 80 | – | |||
| F7 | Fine | 450 Pa | – | 80,01 < Em < 90 | + | > 35% |
| F8 | – | 90,01 < Em < 95 | > 55% | |||
| F9 | – | Em > 95,01 | > 70% |
UNI ISO 16890
Nel Giugno del 2018 è stata introdotta la nuova norma UNI EN ISO 16890:2017 approvata con il 100% dei voti dai paesi partecipanti dai comitati tecnici CEN e ISO.
Tale norma va a sostituire l’attuale normativa Europea EN 779 e la ASHRAE 52.2, predominante negli USA, con il fine di dar vita ad una normativa mondiale unica legata alle prestazioni del filtro nei confronti di tre diverse frazioni di particolato con un dato percentuale che indentifica l’efficienza dell’elemento filtrante
Nella ISO 16890:2017 i filtri non saranno più suddivisi in classi d’efficienza grossolane (G), Medie (M) o Fini (F), ma verranno suddivisi in 4 classi:
ISO Coarse, ISO ePM10, ISO ePM2,5 ed infine ISO ePM1.
La granulometria delle polveri sottili viene suddivisa in categorie identificate con la sigla PM (Particulate Matter o Materia Particolata, cioè in piccole particelle)
• PM10 – particolato formato da particelle inferiori a 10 µm e fino a 0,3 µm
• PM2,5 – particolato fine con diametro inferiore a 2,5 µm µm e fino a 0,3 µm
• PM1, – particolato con diametro inferiore a 1 µm µm e fino a 0,3 µm
La tabella riporta le differenze e la correlazione tra classificazione tra la norma EN 779 e la ISO 1690 2017
| UNI EN 779:2012 | UNI EN ISO 16890:2017 | ||||
| Iso Coarse | ePM10 | ePM2,5 | ePM1 | ||
| Grossolano | G1 | 40% | – | – | – |
| G2 | 70% | – | – | – | |
| G3 | 80% | – | – | – | |
| G4 | 90% | – | – | – | |
| Medio | M5 | – | Da 50% a 55% | Da 10% a 35% | Da 5% a 20% |
| M6 | – | Da 65% a 70% | Da 50% a 55% | Da 20% a 40% | |
| Fine | F7 | – | Da 80% a 85% | Da 70% a 75% | Da 60% a 65% |
| F8 | – | Da 90% a 95% | Da 80% a 85% | Da 75% a 80% | |
| F9 | – | Da 95% a 100% | Da 90% a 95% | Da 85% a 90% | |
A seguito degli studi congiunti delle comunità scientifiche, mediche e dall’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità), che hanno riscontrato e confermato il sempre maggiore pericolo per la salute umana causato delle particelle inferiori a 1 micron presenti nell’ambiente.
Si può quindi affermare che la UNI ISO 16890:2017
classifica i filtri in base al particolato atmosferico trattenuto.
La granulometria delle polveri sottili viene suddivisa in categorie identificate con la sigla PM (Particulate Matter o Materia Particolata, cioè in piccole particelle).
• PM10 – particolato formato da particelle inferiori a 10 µm e fino a 0,3 µm
• PM2,5 – particolato fine con diametro inferiore a 2,5 µm µm e fino a 0,3 µm
• PM1, – particolato con diametro inferiore a 1 µm µm e fino a 0,3 µm
La tabella sotto riportata mette a confronto i differenti metodi di test tra la norma EN 779 e la ISO 16890
| UNI EN 779 :2012 | UNI EN ISO 16890:2017 | |
| Portata d’aria utilizzata per il test | Da 850 m3/h (V= 0,24 m3/s) a 5400 m3/h (V= 1,5 m3/s) | Da 900 m3/h (V= 0,25 m3/s) a 5400 m3/h (V= 1,5 m3/s) |
| Classi di efficienza analizzate | G1-G2-G3-G4-M5-M6- F7-F8-F9 | ISO Coarse – ePM10- ePM2,5– ePM1 |
| Efficienza | Minima (ME) per le classe F7-F8-F9 | Media (EA) tra efficienza iniziale (Ei) e efficienza scaricata (Ed) |
| Dimensione del contaminante di prova | 0,4 µm | Da 0,3 µm a 10 µm (a seconda della classe) |
| Efficienza scaricata (Ed) | Testata su campioni di media in classe F7-F8-F9 con isopropanolo liquido | Testata su filtro completo con vapori di isopropanolo |
| Aerosol utilizzato per il test | DEHS (Sebacato di ottile) | DEHS per le polveri da 0,3 µm a 1 µm KCL (cloruro di potassio) per le polveri da 2,5 µm a 10 µm |
| Polvere utilizzata per i test dei filtri grossolani e l’efficienza energetica | ASHRAE | ISO fine A2/C |
| Accumulo di polvere | Classi da G1 a G4 fino a perdita di carico finale di 250 Pa Classi da M5 a F9 fino a perdita di carico finale di 450 Pa | PM10 < 50% – Perdita di carico finale di 200 Pa PM10 ≥ 50% – Perdita di carico finale di 300 Pa |
| Quantità di polvere immessa per test | 70 mg/m3 | 140 mg/m3 |
