ISO 12759-52021 风扇 - 风扇的效率分类 - 第5部分喷气风扇标准立项发展报告

风扇效率分类第5部分：喷气风扇标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Fans—Efficiencyclassificationforfans—Part5:Jetfans摘要随着我国隧道交通工程与地下空间开发规模的持续扩大，喷气风扇（射流风机）作为隧道通风排烟系统的核心设备，其运行效率直接关系到隧道运营能耗、通风效果与行车安全。在此背景下，国际标准ISO12759-5:2021《风扇效率的分类第5部分：喷气风扇》由国际标准化组织（ISO）正式发布，该标准构建了喷气风扇效率分类的统一技术框架，填补了该类产品能效评价国际标准的空白。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、核心指标与适用场景，深入分析了标准中效率分级方法、测试条件及判定准则的技术特点，并结合国内外现行风机能效标准体系开展对比研究，阐述了该标准对我国喷气风扇产业转型升级、隧道通风系统节能设计及标准国际化对接的指导意义。报告还介绍了标准归口管理单位在标准制修订及推广应用中的工作情况，并对未来喷气风扇能效标准体系的完善方向提出了展望与建议。关键词：喷气风扇；效率分类；ISO12759-5；能效评价；隧道通风；标准化Keywords:Jetfans;Efficiencyclassification;ISO12759-5;Energyefficiencyevaluation;Tunnelventilation;Standardization一、引言1.1研究背景随着全球范围内公路隧道、铁路隧道及城市地下综合管廊建设规模的持续扩大，隧道内通风系统的安全性与经济性问题日益凸显。喷气风扇（又称射流风机）作为隧道纵向通风方式中最为核心的动力设备，通过高速喷射气流诱导隧道内空气沿轴向流动，实现稀释污染物、排除烟雾和调节空气质量的功能。据相关统计，通风系统能耗在隧道总运营能耗中占比可达30%至50%，而风机本体效率的高低又在相当程度上决定了通风系统的整体能效水平。然而，由于喷气风扇的运行工况具有流量大、压升低、安装空间受限等特殊性，其效率评价方法与常规通风机存在显著差异。长期以来，喷气风扇的能效评价在国际范围内缺乏统一的分类方法和判定依据，导致不同制造商产品的能效水平无法横向比较，制约了高效产品的市场推广和行业整体技术水平的提升。1.2标准立项意义在此背景下，国际标准化组织（ISO）下属的ISO/TC117（风扇技术委员会）于2017年启动ISO12759-5的制定工作，经多轮国际研讨与技术论证，最终于2021年6月30日正式发布ISO12759-5:2021《风扇效率的分类第5部分：喷气风扇》。该标准的发布标志着喷气风扇能效评价正式纳入国际标准化轨道，为全球范围内喷气风扇产品的能效分级、能效标识和绿色采购提供了统一的技术依据。本报告旨在对该标准进行系统解读与发展分析，为相关行业主管部门、生产企业、设计单位和检测机构提供参考与指导。二、标准概述2.1标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|ISO12759-5:2021||标准名称|风扇效率的分类第5部分：喷气风扇||英文名称|Fans—Efficiencyclassificationforfans—Part5:Jetfans||标准状态|现行||发布机构|国际标准化组织（ISO）||ICS分类号|23.120（通风机、风扇、空调器）||发布日期|2021年6月30日||发布年份|2021年||国别|国际组织||语言|英语||版本说明|电子版加密PDF格式，人民币售价541元|2.2标准定位ISO12759标准系列由ISO/TC117（风扇技术委员会）负责制定，旨在为各类风扇产品提供统一的效率分类与评价方法框架。该系列标准目前已涵盖多个产品类别，其中ISO12759-5聚焦于喷气风扇这一特殊类型的效率分类问题。作为ISO12759系列标准的重要组成部分，本标准的发布实施为该系列标准体系的完整性提供了有力支撑。2.3标准适用范围本标准适用于所有类型的喷气风扇，包括但不限于：-公路隧道纵向通风用射流风机；-铁路隧道通风与排烟用射流风机；-城市地下空间及人防工程通风用射流风机；-矿山巷道通风用轴流式射流风机。三、标准技术内容解读3.1术语与定义ISO12759-5:2021在ISO12759系列标准的统一框架下，明确了喷气风扇效率分类相关的核心术语定义，主要包括：-喷气风扇（Jetfan）：一种将气体从吸入端到排出端所有能量转换仅发生在叶轮内的轴流式风扇，工作时产生的射流推动气流在通道中流动。喷气风扇通常吊装于隧道顶部或侧壁，不连接任何管道，利用高速射流的动量交换来诱导隧道内的空气流动，从而实现对隧道空间的通风换气。其结构形式决定了其流量大、压力低的工作特性，使得其效率评价方法与常规轴流风机存在显著差异。-风扇效率（Fanefficiency）：指风扇输出空气功率与输入轴功率的比值，是衡量风扇能量转换性能的核心指标。对于喷气风扇而言，其输出空气功率的计算方法需要依据所配电机型式而区别对待：当喷气风扇配置内置电机时，空气功率基于空气端功率（airpower）计算，即通过叶轮进出口气流的总压差和流量来确定；当配置外置电机时，则基于轴功率（shaftpower）计算，即在测功机上直接测量输入轴的机械功率。-效率等级（Efficiencyclass）：根据风扇在规定的测试条件下测得的效率值，依据标准中给定的分级界限进行划分的能效类别。-最佳效率点（Bestefficiencypoint,BEP）：指风扇在给定转速和气体密度条件下，效率达到最大值时对应的运行工况点。3.2效率分类方法喷气风扇的效率分类是评价其能耗水平的关键技术手段。ISO12759-5:2021遵循ISO12759系列标准中已明确的分类原则，建立了喷气风扇效率等级评定体系。该体系的核心要素包括：目标效率（targetefficiency）的确定、分类参数的选定、等级区间的划分以及判定准则的制定。（一）目标效率的确定ISO12759-5:2021明确了喷气风扇的能耗效率分级依据，其核心思想是将不同规格风机的效率指标映射至统一分级体系。该分级方法考虑喷气风扇特有的射流特性参数及其对效率的影响规律，构建了分类参数与类别界限之间的数学关系，从而实现不同尺寸、不同工况下的喷气风扇效率水平的可比性。在这一体系中，风机规格（如叶轮直径）、电机型式等关键参数被纳入考量范围，反映了喷气风扇的尺寸效应。ISO12759-5:2021规定的喷气风扇目标效率考虑了电机形式对测得的效率、输入功率及风量、风压的影响，分别给出了内置电机和外置电机的效率计算方法，以实现公平、合理的能效评价。（二）分类参数的选定喷气风扇效率等级评定所需的分类参数主要来源于风扇气动性能测试，测试方法与ISO5801（工业通风机用标准风道性能试验）保持协调一致。效率等级评定所需的输入参数包括：风量、风压、输入功率、转速、气体密度等。通过测量这些参数，计算出喷气风扇在最佳效率点的效率值，并与标准中规定的分级界限进行比较，最终确定产品的效率等级。3.3测试与计算方法标准中对喷气风扇效率计算与分类中对配套电机型式予以考虑的具体处理方式为：当喷气风扇配置外置电机时，效率基于轴功率计算；当配置内置电机时，效率基于空气端功率计算。同时考虑电机效率、叶轮直径及流量等参数的综合影响，确保分类结果能够真实反映喷气风扇在实际应用中的能效水平。四、国内外相关标准对比分析4.1国际标准体系在国际标准化层面，ISO12759系列标准架构如下：|标准编号|标准名称|适用范围||----------|----------|----------||ISO12759-1:2023|风扇效率分类第1部分：通用要求|所有类型风扇||ISO12759-2|风扇效率分类第2部分：商用厨房通风柜风扇|商用厨房排风柜风扇||ISO12759-3|风扇效率分类第3部分：实验室通风柜风扇|实验室通风柜风扇||ISO12759-4|风扇效率分类第4部分：风机盘管风扇|风机盘管机组||ISO12759-5:2021|风扇效率分类第5部分：喷气风扇|喷气风扇（射流风机）|ISO12759-5:2021的发布使得喷气风扇这一重要产品类别首次纳入ISO12759系列标准的效率分类体系之中。该系列标准中规定的效率分类方法在国际贸易、产品认证和绿色采购中具有广泛的参考价值。4.2中国标准现状在我国，通风机能效评价主要依据以下标准体系：-GB19762-2007《通风机能效限定值及能效等级》：该标准是我国通风机能效评价的基础性标准，规定了通风机的能效等级、能效限定值、节能评价值及试验方法，适用于一般用途的离心通风机和轴流通风机，但并未专门针对喷气风扇制定独立的能效分级指标。-JB/T12015-2014《隧道用射流风机技术条件》：该标准规定了隧道用射流风机的术语和定义、要求、试验方法、检验规则等，但侧重产品性能与可靠性要求，尚未形成系统性的能效分类体系。-JT/T1036-2016《公路隧道通风照明设计规范》：该规范对隧道通风设计提出了总体技术要求，但在风机能效评价方面引用较为原则性的要求。可以看出，目前我国尚缺乏专门针对喷气风扇的效率分类标准，这在一定程度上制约了喷气风扇产品的能效监管和市场优胜劣汰机制的有效发挥。ISO12759-5:2021的发布，将为我国喷气风扇能效标准的制定提供重要的国际参考依据。4.3对比分析与启示与现行国内外相关标准对比可以看出，ISO12759-5:2021具有以下突出特点：1.系统性强：作为ISO12759系列标准的组成部分，与系列内其他标准在术语定义、分类方法和格式结构上保持高度一致，便于标准使用者理解和实施；2.针对性强：充分考虑了喷气风扇在安装方式、运行工况和性能特征上的特殊性，建立了符合喷气风扇特点的效率分类方法；3.兼容性好：与ISO5801等风扇性能测试标准有效衔接，为标准的落地实施提供了技术支撑；4.国际适用性广：作为ISO国际标准，适用于全球范围内的不同国家和地区，便于国际贸易和技术交流。对我国而言，ISO12759-5:2021的发布实施为完善我国喷气风扇能效标准体系提供了契机，也为我国相关产品参与国际市场竞争提供了能效对标依据。五、标准实施与应用分析5.1标准实施的技术经济影响ISO12759-5:2021的实施对喷气风扇行业的技术进步和经济效益将产生深远影响。从技术层面来看，该标准为喷气风扇产品的能效水平评价提供了统一的量化指标体系，将有效激励制造企业加大高效气动设计技术的研发投入，推动叶轮设计优化、电机匹配优化和系统集成优化等关键技术的进步。从经济层面来看，通过能效等级的明确划分和标识制度的实施，高效产品将获得更大的市场竞争力，有利于形成优胜劣汰的良性市场环境。与此同时，隧道运营方可通过选用高能效等级的喷气风扇产品，有效降低通风系统的长期运行能耗和维护成本。5.2标准在隧道通风系统中的应用喷气风扇广泛应用于公路隧道、铁路隧道、地铁区间隧道及地下管廊等纵向通风系统。ISO12759-5:2021的实施，为隧道通风系统的风机选型和能效评估提供了技术依据。在隧道通风系统的设计与运行中，应综合考虑喷气风扇的效率等级、射流速度、诱导风量等因素，优化风机布置方案和运行控制策略，实现通风效果与能耗的最佳平衡。5.3标准对国际贸易的影响作为国际标准化组织发布的正式国际标准，ISO12759-5:2021将在国际风机贸易中发挥重要的技术协调作用。进口喷气风扇产品可依据该标准进行能效等级的评定与标识，有助于消除技术性贸易壁垒，促进国际贸易的便利化。同时，该标准也为中国喷气风扇制造企业了解国际市场准入门槛提供了明确指引。5.4潜在问题与挑战在标准实施推广过程中，也存在一些值得关注的问题和挑战：-当前版本在效率分类中考虑了风扇叶轮直径及电机类型的影响，但面对不断推出的大尺寸高效风机，原有分类边界可能难以完全反映其性能特征。-不同国家和地区在风机性能测试方法上存在差异，测试结果的可比性问题仍需关注。-标准实施需要依托完善的检测认证体系，部分发展中国家的检测能力建设仍需加强。-喷气风扇在不同工况下的运行效率差异较大，标准的效率分级以最佳效率点为基础，在实际运行中如何评价部分负荷工况下的能效表现仍是一个值得关注的方向。六、主要起草与归口管理单位介绍6.1ISO/TC117（风扇技术委员会）ISO/TC117（Fans）是国际标准化组织下设的专门负责风扇领域国际标准制定的技术委员会，其秘书处由中国机械工业联合会承担。ISO/TC117的工作范围涵盖各类风扇（包括通风机、鼓风机、压缩机等）的术语定义、性能测试方法、效率分类、安全要求及产品规范等。截至目前，ISO/TC117已发布和正在制定的国际标准约三十余项，形成了较为完善的风扇国际标准体系。ISO12759-5:2021由ISO/TC117下属的工作组负责制定，来自中国、德国、意大利、荷兰、日本、韩国等多个国家的专家参与了该标准的起草工作。中国作为ISO/TC117秘书处承担国和重要参与方，在标准制定过程中发挥了积极作用，多名中国专家深入参与了喷气风扇效率分类技术方案的研讨与论证工作，为标准的科学性和合理性提供了有力保障。6.2国内主要参与单位在喷气风扇效率分类领域，国内相关研究机构和企业积极参与国际标准的制定工作。合肥通用机械研究院有限公司作为全国风机标准化技术委员会（SAC/TC187）的秘书处承担单位，在通风机领域具有深厚的技术积累和丰富的标准化工作经验，主导制定了多项通风机国家和行业标准，在喷气风扇性能评价与能效分级研究方面开展了大量基础性工作。该公司创建于1956年，是集研发、设计、制造、检测、标准化于一体的综合性研究院所，拥有国家压缩机组产品质量监督检验中心、国家风机产品质量监督检验中心等权威检测平台，在通风机气动性能测试、流场数值模拟、高效叶轮设计等方面处于国内领先水平。在ISO12759-5:2021的制定过程中，合肥通用机械研究院有限公司组织国内专家开展喷气风扇效率特性的系统研究，提出了多项具有科学价值的技术建议，为我国实质性参与国际标准化工作提供了有力支撑。七、结论与展望7.1结论ISO12759-5:2021《风扇效率的分类第5部分：喷气风扇》的发布实施，是国际风扇标准化领域的一项重要成果。该标准首次构建了喷气风扇效率分类的统一国际框架，填补了该产品类别能效评价标准的空白。通过系统性的效率分级方法，该标准为喷气风扇产品的能效评价、绿色采购和国际贸易提供了科学依据，对促进隧道通风系统的节能降耗和推动喷气风扇行业的技术进步具有重要意义。7.2展望面对全球绿色低碳发展的新形势和隧道及地下空间建设持续增长的市场需求，喷气风扇能效标准化工作在以下方面具有广阔的发展空间：-推动ISO12759-5:2021向我国国