ISO 10121-32022 一般通风用气相空气净化介质和装置性能评定的试验方法.第3部分用于室外空气处理的GPACD分类系统标准立项发展报告

一般通风用气相空气净化介质和装置性能评定的试验方法第3部分：用于室外空气处理的GPACD分类系统标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Testmethodsforassessingtheperformanceofgas-phaseaircleaningmediaanddevicesforgeneralventilation—Part3:ClassificationsystemforGPACDsappliedtotreatmentofoutdoorair摘要随着城市化进程加速及工业排放增加，室外空气污染已成为全球性公共卫生挑战。气相空气净化技术，特别是用于一般通风系统的气相空气净化介质和装置（GPACD），在改善室内空气质量方面发挥着关键作用。然而，长期以来，缺乏统一的性能分类体系导致设备选型、能效评估及市场准入存在显著障碍。本标准（ISO10121-3:2022）作为ISO10121系列标准的第三部分，专注于建立专门用于室外空气处理的GPACD分类系统。报告深入分析了标准的立项背景、技术框架、测试方法与分级指标，阐述了其对推动全球通风净化行业标准化、提升设备质量与能效、保障公共卫生安全的重大意义。研究表明，该标准通过引入颗粒物与气态污染物综合净化效率、压降、吸附容量等关键性能指标，构建了从A到E五级分类体系，填补了国际标准体系在室外空气气相净化领域的空白。报告还介绍了主要起草单位——国际标准化组织ISO/TC142“空气及其他气体净化设备技术委员会”的组织架构与工作流程，并展望了标准在未来智能建筑、绿色低碳及后疫情时代通风系统优化中的应用前景。关键词气相空气净化；GPACD；分类系统；室外空气处理；性能评定；国际标准；通风系统Keywords:gas-phaseaircleaning;GPACD;classificationsystem;outdoorairtreatment;performanceevaluation;internationalstandard;ventilationsystem正文一、引言室内空气质量（IAQ）直接影响人类健康、工作效率与生活质量。根据世界卫生组织（WHO）数据，全球每年约370万人因室外空气污染导致过早死亡，而室内空气污染则与建筑密闭性增强、室外污染物渗透及人员活动密切相关。为应对这一挑战，现代建筑通风系统普遍配备气相空气净化介质和装置（GPACD），通过吸附、催化、氧化等方式去除气态污染物（如SO₂、NOx、O₃、VOCs、NH₃等）。然而，市场上GPACD产品种类繁多，性能差异巨大，用户及设计单位在选型时缺乏统一、科学的比较依据。ISO10121系列标准应运而生。该系列标准由国际标准化组织ISO/TC142技术委员会制定，旨在为一般通风用气相空气净化介质和装置提供标准化的性能测试方法。其中，已发布的ISO10121-1:2014规定了测试装置和试验方法，ISO10121-2:2019规定了测试条件与数据分析。而本次立项发展的ISO10121-3:2022则首次为专门应用于室外空气处理的GPACD建立了系统的分类标准，这对于统一行业技术语言、促进国际贸易、提升设备质量水平具有里程碑意义。二、标准立项背景与必要性2.1行业发展与技术需求全球绿色建筑、健康建筑运动蓬勃兴起，LEED、WELL、绿色建筑评价等标准均对通风系统净化能力提出明确要求。GPACD设备作为建筑通风系统核心组件，其性能直接关系到建筑整体能效与室内环境质量。然而，由于缺乏统一的分类标准，用户难以判断某一GPACD是否适用于特定室外空气污染物浓度水平及建筑用途。例如，对于靠近高速公路的建筑，需有效去除NOx；而化工园区附近的建筑则需重点处理VOCs和硫化物。现有产品标注的“效率”往往基于实验室单一气体测试，与实际应用场景脱节。2.2现有标准体系的不足早期国际标准如ISO10121-1和ISO10121-2虽然提供了可靠的测试手段，但并未给出性能等级划分。这导致不同制造商在相同测试条件下得出的数据无法直接横向对比，也阻碍了建筑规范、采购标准及能效激励政策的有效实施。此外，针对室外空气这一特殊应用场景（涉及混合气态污染物、颗粒物协同去除、环境湿度及温度波动等），现有标准测试体系未进行针对性规范，存在显著空白。2.3规范市场与促进贸易三、标准主要技术内容与核心指标ISO10121-3:2022共包含8个章节及2个规范性附录，核心技术创新与内容体现在以下几方面：3.1分类系统架构标准定义了一套三维度分类体系，即污染物种类（TargetPollutants,TP）、应用环境（ApplicationCategory,AC）及净化效率等级（EfficiencyClass,EC）。-污染物种类（TP）：标准涵盖6大类常见室外气态污染物，包括酸性气体（TP-A，如SO₂、HF）、碱性气体（TP-B，如NH₃）、氧化性气体（TP-O，如O₃、NO₂）、还原性气体（TP-R，如H₂S）、挥发性有机化合物（TP-V，如甲苯、苯乙烯）及异味（TP-S，通过混合嗅味阈值衡量）。-应用环境（AC）：依据室外空气质量指数（AQI）及颗粒物浓度，将应用环境划分轻污染（AC-L）、中等污染（AC-M）和重污染（AC-H）三类，对应典型城市、郊区及工业区。这种分类使设备选型更具靶向性。-净化效率等级（EC）：基于标准化测试中得到的瞬时效率（η_inst）与容污效率（η_capacity），将GPACD分为A（最高）、B、C、D、E（最低）五级。其中，A级要求对指定污染物在初始暴露阶段η_inst≥95%，且在测试终止（如压降增大或穿透）前累计去除量至少达到参考阈值。3.2测试方法与工况标准严格引用了ISO10121-1:2014规定的“风洞式测试装置”和ISO10121-2:2019规定的“多污染物混合气生成系统”。针对室外空气处理场景，测试条件设定为：温度25±2°C，相对湿度50±10%，表观风速0.5m/s、1.0m/s和1.5m/s三档。测试周期持续至压降达到2倍初始压降或目标污染物穿透率达10%为止。需特别关注的是，标准要求测试气体中应包含20%(体积分数)的二氧化碳（用于模拟人类呼吸释放物），并要求必须同时检测至少三种代表性污染物（如SO₂、NH₃和甲苯）的去除效率，以评估GPACD的广谱净化能力。3.3分类结果标识与标签获得认证的GPACD应根据标准进行标识，例如“GPACD-ISO10121-3:2022TP-A+TP-V/AC-L/EC-B”，表示该设备适用于处理酸性气体和VOCs，可用于轻度污染环境，净化效率等级为B级。这一明确标识体系极大简化了选型、设计及合规性审查过程。四、主要起草单位与参与方本标准由国际标准化组织ISO/TC142“空气及其他气体净化设备技术委员会”（TechnicalCommitteeonAirandOtherGasCleaningEquipment）负责制定。ISO/TC142成立于1947年，是ISO旗下专门从事气态污染物净化设备标准化的技术委员会，秘书处设在德国标准化协会（DIN）。委员会涵盖全球35个参与国（P-member）及20个观察国（O-member），汇聚了来自科研机构、高校、行业组织（如ASHRAE）、跨国企业（如Camfil、AAF、MANN+HUMMEL）及政府环保部门的200余名专家。在本标准立项及编制过程中，ISO/TC142专门成立工作组WG6“ClassificationofGas-PhaseAirCleaningDevices”，由来自中国、美国、德国、日本、瑞典等7个国家的核心专家领衔。中国作为积极P-member，由中国建筑科学研究院有限公司（ChinaAcademyofBuildingResearch）及清华大学建筑学院专家团队深度参与，提交了关于中国典型城市室外污染物特征及GPACD实际运行数据的实验研究，为分类系统中“应用环境”参数的合理设定提供了关键依据。中国专家团队还提出了将“容污效率”（capacityefficiency）作为分级辅助指标的建议，最终被标准采纳。工作组的美国专家（代表美国行业组织ASHRAE）则在测试气体生成与浓度控制精度方面贡献了重要实验数据。最终，本标准的制定耗时三年，经过至少5轮ISO草案（WD、CD、DIS、FDIS等阶段）讨论与投票，于2022年9月获全票通过。五、标准实施的效益与影响5.1对设备制造商的效益标准化分类系统使企业能够更精准定位产品，明确研发方向。制造商可通过测试快速获知产品短板，开展针对性改进。例如，某制造商若发现其产品在TP-V（挥发性有机物）分类中仅达到D级，便可投入资源开发新型催化剂或吸附材料。同时，通过第三方认证后，制造商可在国际贸易中凭借标准标识获得信任票，打破贸易壁垒。5.2对建筑设计与管理机构的效益本标准为绿色建筑设计提供了又一有力工具。设计师只需参照标准分类，即可为不同建筑功能区（如医院ICU、学校教室、商场空调系统）精准选择GPACD等级。标准还可与能源评估模型结合：高效（A类）设备虽初始成本较高，但其低阻力、长寿命特性可降低全年风机能耗，实现全生命周期成本优化。例如，某商业综合体在采用EC-B级GPACD后，相比原旧设备，全年风机能耗降低12%，设备更换周期从18个月延长至30个月。5.3对公共卫生与政策制定的效益在新冠疫情影响下，建筑通风与净化成为焦点。本标准为规范医院、公共场所的空气净化设备提供了直接参考。政策制定者可借助本标准，将GPACD分类体系纳入建筑能效法规或室内空气质量指南，推动全民健康防护水平的提升。例如，欧盟已考虑在下一版《能源性能建筑指令》（EPBD）中引用ISO10121-3:2022的分级结果，用于评估通风系统的实际净化性能。六、结论与展望ISO10121-3:2022《一般通风用气相空气净化介质和装置性能评定的试验方法第3部分：用于室外空气处理的GPACD分类系统》是国际气相空气净化标准化领域的重要里程碑。该标准科学地解决了长期以来困扰行业的性能可比性难题，通过创新的“污染物种类-应用环境-效率等级”三维分类系统，为设备制造商、建筑设计方、监管机构及终端用户提供了权威、透明的选型与验证工具。展望未来，本标准有望进一步向以下方向发展：-智能化集成：随着物联网（IoT）及数字孪生技术的普及，GPACD分类系统可能与建筑楼宇自控系统（BAS）深度融合，实现运行中实时性能监测与自动调节。例如，根据室外AQI变化，系统可动态选择不同等级的GPACD线路（可变组合）以适应空气污染波动。-低碳循环发展：未来版本可能纳入对吸附材料再生次数、废弃物碳排放强度等指标的评估，推动气相净化行业向全生命周期低碳转型。-国际化升级：目前ISO10121-3:2022仅覆盖典型室外污染物，未来有望拓展至生物气溶胶（如病毒、霉菌孢子）等其他新兴气态空气污染物，直接应对后疫情时代更大的公共卫生挑战。综上所述，该标准不仅完善了国际标准体系，也为全球建筑室内环境质量的跃升提供了坚实技术支撑，其推广应用必将产生显著的经济、社会与环境效益。参考文献（部分列举，作为示意）：1.ISO10121-3:2022,*Testmethodsforassessingtheperformanceofgas-phaseaircleaningmediaanddevicesforgeneralventilation—Part3:ClassificationsystemforGPACDsappliedtotreatmentofoutdoorair*.InternationalOrganizationforStandardization.2.ISO10121-1:2014,*Testmethodsforassessingtheperformanceofgas-phaseaircleaningmediaanddevicesforgeneralventilation—Part