IEC PAS 63086-3-12023 家用和类似用途的电气空气清洁器具.性能测量方法.第3-1部分使用空气生物学试验室的便携式空气净化器评估关键生物气溶胶减少率的方法标准立项发展报告

IECPAS63086-3-1:2023家用和类似用途的电气空气清洁器具性能测量方法第3-1部分标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:HouseholdandSimilarElectricalAirCleaningAppliances–MethodsforMeasuringthePerformance–Part3-1:MethodforAssessingtheReductionRateofKeyBioaerosolsbyPortableAirCleanersUsinganAerobiologyTestChamber摘要随着全球公共卫生事件的频发与人们对室内空气品质关注度的持续提升，家用和类似用途电气空气清洁器具（以下简称“空气净化器”）已成为室内环境健康管理的重要设备。其中，针对生物气溶胶（如细菌、病毒、真菌等）的去除能力，是衡量空气净化器性能的核心指标之一。然而，长期以来，全球范围内缺乏统一的、基于空气生物学试验舱的标准化测试方法，导致不同国家、不同实验室之间针对空气净化器生物气溶胶减少率的测试结果难以比较，严重制约了产品性能的可信度与国际互认。在此背景下，国际电工委员会（IEC）发布了IECPAS63086-3-1:2023《家用和类似用途的电气空气清洁器具性能测量方法第3-1部分：使用空气生物学试验室的便携式空气净化器评估关键生物气溶胶减少率的方法》。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、核心创新点及其行业影响。报告指出，该标准首次在IEC框架内统一了空气净化器生物气溶胶测试的气溶胶发生、采样、检测及计算方法，填补了便携式空气净化器生物气溶胶去除性能国际标准测试方法的空白，为后续IEC63086系列标准的完善及中国国家标准转化奠定了基础，对于提升产品国际竞争力、保障消费者健康权益具有里程碑意义。关键词：空气净化器；生物气溶胶；性能测试方法；国际电工委员会；标准化；空气生物学试验舱Keywords:AirCleaner;Bioaerosol;PerformanceTestMethod;IEC;Standardization;AerobiologyTestChamber1.引言1.1研究背景室内空气质量直接影响人体健康。联合国环境规划署（UNEP）与世界卫生组织（WHO）的相关报告表明，人们在室内度过的时间超过80%，室内空气污染已成为全球关注的重大公共卫生问题。生物气溶胶（Bioaerosol）是悬浮于空气中的微生物及其副产物颗粒，包括细菌、真菌、病毒、花粉及内毒素等，是室内空气污染的重要组成。流行病学证据显示，长期暴露于高浓度生物气溶胶环境可诱发呼吸道感染、过敏性哮喘、过敏性肺炎等多种疾病。2020年以来，新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的大流行更使公众深刻认识到空气传播病原体的危害，直接推动了全球空气净化器市场的爆发式增长。家用空气净化器作为去除室内颗粒物和气态污染物的主流设备，其净化机制包括高效过滤、静电吸附、光催化氧化、紫外线杀菌等。然而，不同技术路径对生物气溶胶的去除效果存在显著差异。部分产品虽对颗粒物（如PM2.5）表现出较高洁净空气量（CADR），但对微生物的灭活或捕获能力有限。因此，建立科学、统一、可重复的生物气溶胶去除率测试方法，不仅是衡量产品真实性能的迫切需要，也是世界各国制定市场准入要求和消费者选购依据的基础。1.2国内外标准现状在国际标准化方面，空气净化器性能测试长期以来主要聚焦于颗粒物和气态污染物。IEC62990系列、ISO16890系列等标准分别涉及通风和空气过滤相关测试。然而，针对空气净化器去除生物气溶胶性能，国际上一直未形成统一的IEC标准。美国家用电器制造商协会（AHAM）在其AC-1标准中主要关注颗粒物CADR，并未覆盖微生物去除能力。中国的GB/T18801-2022《空气净化器》国家标准虽引入了微生物净化相关的试验方法，但在生物气溶胶发生方式、试验舱条件控制、采样与分析方法等关键技术细节上与国际通用实践存在差异，影响了测试结果的国际互认。在此背景下，IEC于2019年设立PAS63086-3-1项目，旨在建立一套基于空气生物学试验舱的便携式空气净化器关键生物气溶胶减少率的标准测试方法。经过多轮国际讨论与实验室间验证，IECPAS63086-3-1:2023最终于2023年5月30日正式发布。2.标准主要内容2.1适用范围IECPAS63086-3-1:2023适用于家用和类似用途的便携式空气净化器，涵盖采用过滤、静电、紫外、光催化等单一或组合技术的产品。标准规定了在受控空气生物学试验舱内评估空气净化器对关键生物气溶胶减少率的测试方法，所涉及的生物气溶胶包括细菌（如金黄色葡萄球菌）、真菌（如黑曲霉孢子）以及挑战性病毒替代物（如噬菌体MS2）等。2.2规范性引用文件与术语定义标准规范性引用了包括ISO16000-34（室内空气——空气中颗粒微生物浓度的测定——基于冲击法的试验方法）在内的多项国际标准，并对“气溶胶发生”“生物气溶胶减少率”“试验舱”“沉降速率”“采样效率”等核心术语进行了统一界定，确保不同实验室对同一参数的理解与操作保持一致。2.3试验装置与条件标准对空气生物学试验舱（AerobiologyTestChamber）的构造、体积（推荐20m³至30m³之间）、温湿度控制（温度23°C±2°C，相对湿度50%±5%）、换气次数、搅拌风扇配置、气溶胶发生位置、采样点位置及数量等硬件条件进行了明确规范。试验舱体内壁需采用不锈钢或同等不吸附材料，且需满足充分的清洁消毒程序，确保背景微生物浓度不干扰测试结果。2.4试验程序与计算方法标准将测试程序分为本底浓度测定阶段、气溶胶稳定化阶段（在试验舱内均匀发生目标生物气溶胶并使其浓度稳定）、净化器运行阶段和多时间点采样阶段。通过在空气净化器开启前后的多个时间点采集舱内生物气溶胶样品，并对活菌（或病毒）进行培养计数或定量PCR检测，计算生物气溶胶的衰减率。标准给出了详细的数据处理公式，并要求对自然沉降衰减进行修正，从而获得净化器自身贡献的“修正生物气溶胶减少率”。此方法可有效排除因重力沉降、静电壁损失等非净化器因素的干扰。2.5试验报告要求标准对试验报告应包含的信息做出全面要求，包括：试验条件记录（温湿度、换气次数、净化器档位等）、气溶胶发生与采样参数、微生物培养条件、阳性与阴性对照结果、数据分析过程以及不确定度评估等。这些要求确保检测结果的可追溯性和复现性。3.标准的技术特色与创新点3.1首次构建统一国际测试基准IECPAS63086-3-1:2023是IEC在空气净化器生物气溶胶性能测试领域的第一份公开可用规范。这一标准的发布，首次在全球范围内建立了基于“空气生物学试验舱”技术的统一试验基准，结束了不同国家在空气净化器微生物净化效果评估中各自为政的局面，使不同品牌产品在不同实验室间的测试结果具备了横向可比性。3.2科学区分自然衰减与净化器贡献生物气溶胶在试验舱内的浓度衰减，除净化器本身的去除作用之外，还受到重力沉降、扩散损失、静电吸附等自然因素的影响。该标准通过独立的自然衰减对照试验，结合一阶动力学方程进行修正计算，将净化器自身的真实净化贡献从总衰减中剥离。这一设计比以往简单计算“前后浓度差值百分比”的方法更为科学严谨，显著提高了测试结果的准确性和可信度。3.3引入多类型关键生物气溶胶标准采用了“关键生物气溶胶”概念，涵盖典型革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）、丝状真菌孢子（黑曲霉）、以及病毒替代物（噬菌体MS2）。考虑到病毒直接培养和计数的生物安全风险，使用噬菌体作为病毒替代物，既保障了操作安全性，又具有良好的环境稳定性和可重复性。这一做法与ISO18144等国际通行方法保持一致，兼顾了科学性与实用性。3.4强调测试条件的严格受控性标准通过对气溶胶粒径分布、发生速率、空气混合均匀度、温湿度等条件做出严格限定的方式，最大化地降低各实验室操作差异对测试结果带来的影响。充分的舱体清洁和空白对照要求，保证了测试数据不受残留污染物干扰，显著提升了标准在不同实验室间的可复现性（Reproducibility）与重复性（Repeatability）。4.标准发布的价值与影响4.1对产业的引导作用IECPAS63086-3-1:2023为空气净化器制造商提供了明确的产品研发和性能宣称依据。企业可在产品开发阶段即依据该标准的测试方法，对不同技术路线产品的生物气溶胶去除性能进行系统评估，从而有针对性地优化滤材选择和杀菌模块设计。与此同时，统一的标准测试方法有利于规范市场宣传秩序——只有当所有企业采用同一种尺子测量时，消费者才能真正辨别不同产品标注的生物净化效能宣传是否具有可比性，从而遏制夸大宣传和虚假标注现象。4.2对国际贸易和标准互认的推动作为IEC框架下的国际标准文件，IECPAS63086-3-1:2023的发布为各国建立空气净化器生物气溶胶去除性能的互认机制提供了权威依据。各国可从该PAS出发制定或转换本国标准，减少重复检测成本，促进贸易便利化。同时，该PAS亦为后续IEC63086系列从PAS升级为正式国际标准（IS）积累了技术基础。4.3对公共卫生和消费者权益的保障在后疫情时代，消费者对空气净化器去除病原微生物能力的关注持续处于高位。该标准提供的科学、可重复的测试方法，有助于消费者获得可靠的性能信息，基于统一标尺做出知情购买决策，避免因信息不对称导致的权益损害。同时，该标准的推行也将激励制造商持续提升产品对生物气溶胶的去除性能，从而直接改善室内环境的微生物污染水平，对敏感人群（儿童、老年人、呼吸道疾病患者）的健康起到实质性保护作用。5.主要起草单位介绍IECPAS63086-3-1:2023的制定汇聚了来自全球多个国家的标准化专家和行业领先机构。在参与起草工作的各技术组织中，中国电器科学研究院股份有限公司（CEI，以下简称“中国电研”）作为IEC/TC59/SC59M国内技术对口单位的核心支撑机构，在标准制定过程中发挥了重要的技术推动和组织协调作用。中国电器科学研究院股份有限公司始建于1958年，是国家级电器产品检验与标准化科研机构，长期承担IEC/TC59（家用电器性能）、IEC/TC61（家用电器安全）等国际标准化技术工作的国内对口管理。在IECPAS63086-3-1制定期间，中国电研组织国内空气净化器龙头企业和科研院所成立了专项工作组，系统开展了生物气溶胶试验舱比对验证、不同采样方法适用性比较等基础研究工作，向IEC提交了多项有价值的技术提案和试验数据。依托其国家日用电器质量检验检测中心在微生物检测领域的深厚积累，中国电研在气溶胶发生均匀性验证、噬菌体替代物稳定性评价以及试验舱温湿度控制等关键环节提供了关键实验支持。除中国电研外，该标准的制定还获得了来自美国、日本、德国、韩国等国专家的积极参与。国际空气净化器主要制造商和多家权威检测实验室为实验室间比对验证提供了重要数据，这些多国协作共同保障了标准技术内容的科学性、协调性和全球适用性。6.结论与展望IECPAS63086-3-1:2023的发布是家用空气净化器具国际标准化进程中一项具有里程碑意义的工作。该标准基于空气生物学试验舱原理，首次在IEC体系内建立了便携式空气净化器对细菌、真菌和病毒替代物等关键生物气溶胶减少率的统一测试方法，填补了相关领域的国际标准空白。其科学的衰减修正模型、严格的受控试验条件以及多类型气溶胶覆盖范围，代表了当前空气净化器微生物性能测试技术的先进水平。展望未来，随着该PAS文件的广泛应用和技术数据的不断积累，IEC有望在后续修订周期中将其升级为正式国际标准（IS）。同时，中国作为全球最大的空气净化器生产国和消费市场，应积极推动该PAS文件向中国国家标准的转化，同步完善GB/T18801体系中微生物净化测试方法的衔接与协调。通过标准引领，推动行业技术创新与产品质量提升，为全球消费者创造更加健康、安全的室内空气环境。参考文献[1]IECPAS63086-3-1:2023,Householdandsimilarelectricalaircleaningappliances-Methodsformeasuringtheperformance-Part3-1:Methodforassessingthereductionrateofkeybioaerosolsbyportableaircleanersusinganaerobiologytestchamber[S].Geneva:IEC,2023.[2]国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.GB/T18801-2022空气净化器[S].北京:中国标准出版社,2022.[3]ISO16000-34:2018,Indoorair—Part34:Strategiesforthemeasurementofairborneparticles[S].Geneva:ISO,2018.[4]AHAMAC-1-2020,MethodforMeasuringPerfor