BEZPIECZEŃSTWO PRACY 3/2002
dr inż. ELŻBIETA JANKOWSKA
Centralny Instytut Ochrony Pracy
R
rodki ochrony zbiorowej przed zapyleniem
 filtry powietrza
obór odpowiednich środków Filtry wstępne są wykorzystywane do  opory przepływu filtru, które mają
ochrony zbiorowej przed zapy- oczyszczania powietrza z cząstek o sto- istotny wpływ na dobór urządzeń wpro-
leniem jest istotnym zagadnie- sunkowo dużych wymiarach i dzięki wadzających powietrze w ruch przy prze-
niem w systemach zarządzania jakością, temu umożliwiają użytkowanie droż- pływie przez przegrodę filtrującą.
środowiskiem oraz bezpieczeństwem szych filtrów dokładnych i/lub filtrów Podział filtrów powietrza na klasy jest
i higieną pracy (rys.1). wysoko skutecznych przez dłuższy czas. dokonywany na podstawie ich skutecz-
Środki ochrony zbiorowej przed za- Wysoko skuteczne filtry powietrza są sto- ności filtracji, określonej przy użyciu ade-
pyleniem obejmują systemy wentylacji sowane do oczyszczania powietrza z czą- kwatnych do typu badań aerozoli testo-
mechanicznej ogólnej oraz instalacje stek submikronowych, szczególnie szko- wych. Metody badania i zasady klasyfi-
i urządzenia wentylacji mechanicznej dliwych dla ludzi i niebezpiecznych dla kacji filtrów powietrza stosowanych
miejscowej wyposażone we właściwe nowoczesnych technologii. w systemach wentylacyjnych i klimaty-
układy filtracyjne. zacyjnych są opisane w normach i pro-
Do oczyszczania powietrza sÄ… stoso- jektach norm przedstawionych na rys. 3.
Metody badania i zasady
wane różne układy filtracyjne w zależ-
klasyfikacji filtrów powietrza
ności od wymaganego stopnia czystości Metody badania oraz zasady
powietrza doprowadzanego lub odprowa- klasyfikacji wstępnych
Podstawowymi wskaz
nikami użytko-
dzanego z pomieszczeń przez systemy i dokładnych filtrów powietrza
wymi filtrów powietrza są:
lub instalacje wentylacyjne. Ze względu
 skutecznoS
ć filtru, określająca jego
Filtry wstępne (klasy G1-G4) zwykle
na wysokie wymagania stawiane czysto-
zdolność do oczyszczania powietrza z
sÄ… stosowane w systemach wentylacji
ści powietrza stosowane są wielostopnio-
cząstek zanieczyszczeń o danym rozkła-
i klimatyzacji pomieszczeń o przecięt-
we układy filtracyjne (rys. 2).
dzie wymiarowym,
nych wymaganiach czystości powietrza
(np. hotele, restauracje, domy towarowe,
sale koncertowe) i w systemach pomiesz-
czeń o wysokich wymaganiach czysto-
ści powietrza jako filtr wstępny przed fil-
trami o wyższej skuteczności filtracji.
Filtry dokładne (klasy F5-F9) są sto-
sowane jako ostatni stopień filtracji
w systemach wentylacji i klimatyzacji
pomieszczeń o wysokich wymaganiach
czystości powietrza (np. szpitale, kabiny
lakiernicze, pomieszczenia czyste klasy
M7, M6.5 [13]) i w systemach wentyla-
cji pomieszczeń o bardzo wysokich wy-
maganiach czystości powietrza przed fil-
trami wysoko skutecznymi. Podział na
klasy czystości pomieszczeń, wg Fede-
ral Standard 209E [13] przedstawiono
Rys. 1. Rola środków ochrony zbiorowej przed zapyleniem w systemach zarządzania jakością, środowi-
w tabeli 1.
skiem oraz bezpieczeństwem i higieną pracy
Metody określania skuteczności fil-
trów wstępnych (klasy G1-G4) i filtrów
dokładnych (klasy F5-F9) są zawarte
w polskiej normie PN-EN 779:1998 [4].
Metody opisane w tej normie dotyczÄ…
badań filtrów, dla których skuteczność fil-
tracji określona testem pyłu atmosferycz-
Rys. 2. Wielostopniowy układ filtracyjny
nego (przy nominalnych strumieniach
10
BEZPIECZEŃSTWO PRACY 3/2002
objętości powietrza w przedziale od 850
m3/h do 5000 m3/h) jest mniejsza niż 98%.
Skuteczność oczyszczania filtrów kla-
sy G1-G4 jest wyznaczana metodą pyłu
syntetycznego z zależności między masą
pyłu dostarczonego do badanego filtru
a masą pyłu zatrzymanego przez filtr po-
miarowy (metoda grawimetryczna). Jako
pył testowy jest stosowana mieszanina
pyłu kwarcowego, sadzy oraz krótkich
włókien bawełnianych o długości mniej-
szej niż 4 mm, tzw. lintersów.
Filtry klasy F5-F9 sÄ… badane metodÄ…
pyłu atmosferycznego. Skuteczność fil- Rys. 3. Metody badania i zasady klasyfikacji filtrów powietrza w Polsce w latach 2001-2003
tracji jest wyznaczana na podstawie okre-
ślenia stężenia aerozolu przed i za bada-
Tabela 1
nym filtrem metodą pośrednią przez po- KLASY CZYSTOŚCI POMIESZCZEC

miar względnej przepuszczalności świa-
tła krążków bibuły filtracyjnej, umiesz-
czonych w sondach odpowiednio przed
i za badanym filtrem. Pył atmosferycz-
ny jest pobierany w sposób eliminujący
wszelkie szkodliwe wpływy takich czyn-
ników, jak: wiatr, zanieczyszczenia prze-
mysłowe, spaliny itp. Klasyfikację filtrów
powietrza wg normy PN-EN 779:1998
[4] przedstawiono w tabeli 2.
Z uwagi na zbyt ogólną informację
o wymiarach czÄ…stek aerozolu atmosfe-
rycznego, a także różny rozkład wymia-
rowy aerozolu atmosferycznego oraz róż-
ne jego własności optyczne, uzależnione
od położenia geograficznego laborato-
Tabela 2
rium badawczego i pory dnia pobierania KLASYFIKACJA FILTRÓW POWIETRZA ZGODNIE Z NORM
PN-EN 779
aerozolu atmosferycznego, obecnie jest
opracowywany projekt nowej normy
europejskiej  prEN 779 [5].
Filtry wstępne będą nadal badane te-
stem pyłu syntetycznego, natomiast do
badania filtrów dokładnych zalecanym
aerozolem testowym będzie aerozol
DHES (serbacynian dietyloheksylu).
Skuteczność filtrów dokładnych będzie
określana metodą zliczania cząstek po-
przez pomiar ich stężeń liczbowych przed
i za badanym filtrem. Klasyfikację filtrów
zgodnie z projektem normy prEN 779 [5]
przedstawiono w tabeli 3.
Projekt nowej normy europejskiej
11
BEZPIECZEŃSTWO PRACY 3/2002
Tabela 3
KLASYFIKACJA FILTRÓW POWIETRZA ZGODNIE Z prEN 779
Tabela 4
PODZIAA
FILTRÓW WYSOKO SKUTECZNYCH NA KLASY ZGODNIE Z NORM
DIN 24 184
Rys. 4. Przykładowa zależność skuteczności filtra-
cji (E) i penetracji (P) materiału filtracyjnego sto-
sowanego w filtrze powietrza typu ULPA w funk-
cji średnicy cząstek dp dla dwóch różnych prędko-
ści przepływu powietrza [8]
prEN 779 [5] jest obecnie w końcowej
fazie opracowywania w ramach działal-
ności Europejskiego Komitetu Normali- Tabela 5
KLASYFIKACJA FILTRÓW POWIETRZA TYPU HEPA I ULPA ZGODNIE Z NORM
PN-EN 1822-1
zacyjnego CEN/TC 195  Filtry do
oczyszczania powietrza .
Metody badania i zasady klasyfikacji
wysoko skutecznych filtrów powietrza
Wysoko skuteczne filtry powietrza
stosuje się jako ostatni stopień filtracji w
systemach wentylacji i klimatyzacji po-
mieszczeń czystych o klasach czystości
wyższych niż M6 [13] (np. sterylne sale
operacyjne, produkcja leków i surowic,
produkcja taśm filmowych i magnetycz-
nych, pomieszczenia produkcji mikro-
aerozol. Wymiary cząstek mgły technicz- sposób kompleksowy procedury badania
elektroniki, siłownie jądrowe).
nie czystego oleju parafinowego nie prze- wysoko skutecznych materiałów filtra-
W Polsce wysoko skuteczne filtry po-
kraczają 1 mm, a większość cząstek za- cyjnych i filtrów powietrza oraz zasady
wietrza sÄ… badane zgodnie z zaleceniami
wiera się w przedziale 0,3 0,5 mm. Po- klasyfikacji filtrów typu HEPA (klasy
zawartymi w normach PN-B-76003:1996
dział filtrów wysoko skutecznych na kla- H10-H14) i typu ULPA (klasy U15-U17).
[7] i DIN 24 184:1990 [6]. Wysoko sku-
sy zgodnie z DIN 24 184:1990 [6] przed- Skuteczność filtracji jest wyznaczana
teczne filtry powietrza klasy Q, R i S bada
stawiono w tabeli 4. przez określanie liczbowego stężenia czą-
się metodą aerozolu mgły olejowej. Pe-
W ramach działalności Europejskie- stek aerozolu testowego przed i za bada-
netracja filtrów jest wyznaczana na pod-
go Komitetu Normalizacyjnego CEN/TC nym filtrem, z wykorzystaniem odpo-
stawie określenia stężenia aerozolu przed
195 opracowano normę europejską EN wiednich liczników cząstek w zależno-
i za badanym filtrem metodą pośrednią,
1822 pt. Wysoko skuteczne filtry powie- ści od rodzaju zastosowanego aerozolu
na podstawie pomiaru intensywności roz-
trza (HEPA i ULPA) [8-12]. Norma ta testowego (monodyspersyjny lub polidy-
proszenia światła przez przepływający
składa się z pięciu części, ujmujących w spersyjny). Zalecanym aerozolem testo-
12
BEZPIECZEŃSTWO PRACY 3/2002
[8] PN-EN 1822-1:2001. Wysoko skuteczne fil-
wym jest aerozol sebacynianu dwuety- WYKAZ NORM
try powietrza (HEPA i HLPA). Klasyfikacja,
loheksylu (DEHS).
[1] PN-N-18001:1999. Systemy zarzÄ…dzania
badanie parametrów, znakowanie
W celu przeprowadzenia komplekso- bezpieczeństwem i higieną pracy. Wymagania
[9] PN-EN 1822-2:2001. Wysoko skuteczne fil-
wych badań filtrów typu HEPA i ULPA
[2] ISO 9001:2000. Quality management sys-
try powietrza (HEPA i HLPA). Wytwarzanie
należy przeprowadzić następujące po- tems  Requirements
aerozolu, przyrzÄ…dy pomiarowe, statystyka zli-
miary określające: [3] PN-EN ISO 14001:1998. Systemy zarzą- czania cząstek
dzania środowiskowego. Specyfikacja i wytycz-
1) skuteczność materiału filtracyjne-
[10] PN-EN 1822-3:2001. Wysoko skuteczne
ne stosowania
go  przy nominalnej prędkości przepły- filtry powietrza (HEPA i HLPA). Badanie pła-
[4] PN-EN 779:1998. Przeciwpyłowe filtry
skiego materiału filtracyjnego
wu  dla zakresu czÄ…stek, zawierajÄ…cych
powietrza do wentylacji ogólnej. Wymagania,
[11] EN 1822-4:2000. High efficiency parti-
czÄ…stki najbardziej penetrujÄ…ce (MPPS)
badania, oznaczenie
culate air filters (HEPA i ULPA). Part 4: De-
przez badany materiał filtracyjny, a na-
[5] pr EN 779:2000. Particulate air filters for
termining leakage of filter elements (Scan me-
stępnie z krzywej zależności skuteczno-
general ventilation. Determination of the fil- thod)
ści filtracji w funkcji średnicy cząstek
tration performance
[12] EN 1822-5:2000. High efficiency parti-
(rys. 4  przykładowa zależność odno-
[6] DIN 24 184:1990. Typprüfung von Schweb- culate air filters (HEPA i ULPA). Part 5: De-
szÄ…ca siÄ™ do materiaÅ‚u filtracyjnego sto- stoffiltern. Prüfung mit Paraffinöinebel als
termining the efficiency of filter elements
Prüfaerosol
sowanego w filtrze typu ULPA [8]), okre-
[13] Federal Standard 209E. Airborne Parti-
ślenie cząstek MPPS, dla których sku- [7] PN-B-76003:1996. Wentylacja i klimaty- culate Cleanliness Classes in Cleanrooms and
zacja. Filtry powietrza. Klasy jakości
Clean Zones
teczność materiału filtracyjnego osiąga
minimum,
2) przeciek filtru  wartości miejsco-
wej skuteczności i penetracji  dla nomi-
nalnego strumienia objętości powietrza,
przy zastosowaniu aerozolu testowego
o średniej średnicy cząstek odpowiada-
jÄ…cej wymiarowi czÄ…stek MPPS,
3) skuteczność filtru (wartości całko-
witej skuteczności i penetracji), dla no-
minalnego strumienia objętości, przy za-
stosowaniu aerozolu testowego o śred-
niej średnicy cząstek odpowiadającej wy-
miarowi cząstek MPPS. Każdy z wyżej
wymienionych pomiarów może być wy-
konywany jako pomiar niezależny.
Na podstawie wartości miejscowych
skuteczności i penetracji, a także wartości
całkowitych skuteczności i penetracji, okre-
śla się klasę filtru zgodnie z tabelą 5. i wy-
maganiami zawartymi w PN-EN 1822-1
[8].
W Polsce prace normalizacyjne z za-
kresu badania wysoko skutecznych ma-
teriałów filtracyjnych i filtrów powietrza
stosowanych w systemach wentylacji
i klimatyzacji, zmierzajÄ… w kierunku
opracowywania polskich norm, będących
adaptacją norm europejskich. Zostały już
opracowane polskie normy: PN-EN
1822-1:2001 [8], PN-EN 1822-2:2001 [9]
i PN-EN 1822-3:2001 [10]. Obecnie
trwajÄ… prace nad opracowaniem polskich
projektów norm: EN 1822-4:2000 [11]
i EN 1822-5:2000 [12].
13