Bien Appliquer la Norme ISO 16-890

Une norme de filtration davantage en phase avec la réalité

En vigueur depuis juin 2018, la nouvelle norme ISO 16 890 sur l’efficacité des filtres repose désormais sur une notion accessible à tous : la protection réelle que l’on peut attendre des filtres par rapport à la pollution de l’air extérieur aux particules fines. Une nouvelle classification des filtres se base sur une nouvelle évaluation de leur efficacité « ePM», en fonction des tailles de particules (moins de 10, 2,5 ou 1 microns).

On mesure de plus en plus souvent dans le monde, et notamment en France, la concentration de particules fines dangereuses pour la santé dans l’air extérieur. L’organisation mondiale de la santé fait même des recommandations sur les niveaux acceptables.
Dans ce contexte, la filtration de l’air extérieur que l’on introduit dans les bâtiments est plus nécessaire que jamais. Mais la question à laquelle les professionnels ne savaient pas répondre précisément jusqu’à présent, c’est quelle est l’efficacité des filtres que l’on utilise sur ces particules fines de moins de 10 microns ?
La norme EN 779 ne permettait pas de faire un lien évident. C’est pourquoi, une nouvelle norme internationale a été mise en place, l’ISO 16 890. Elle établit désormais un lien direct entre les particules nocives présentes dans l’air extérieur et l’efficacité des filtres sur ces particules, permettant donc de choisir plus clairement le niveau de filtration nécessaire dans un environnement donné pour se protéger de cette pollution.

 

Avantages de l’ISO 16890 par rapport à l’EN 779

1/ une norme internationale globale qui reconnait l’influence positive des filtres sur la qualité d’air intérieur et sur la santé humaine.

2/ Elle informe l’utilisateur sur sa protection réelle contre les particules fines.

3/ Elle se base sur des tests et systèmes de classification mieux adaptés à la pollution du monde réel contrairement à la norme EN 779.

4/ Elle facilite la comparaison et la sélection des produits en fonction de la qualité d’air souhaitée par l’occupant.

 

 « La norme ISO 16 890 est l’aboutissement de 5 à 6 années de travail d’experts à un niveau international, avec une implication de 4 à 5 Français », explique Violaine Ohl-Gasteau, responsable du Comité filtration et épuration pour la qualité de l’air au sein d’Uniclima, syndicat de fabricants de matériels aérauliques. « Elle a été votée à l’unanimité des pays participants : c’est assez rare pour être souligné. Elle se base sur des valeurs seuils en moyennes annuelles recommandées par l’Organisation mondiale de la santé (OMS) concernant les particules fines présentes dans l’air ambiant (de type PM2,5 et PM10, de 2,5 et 10 microns). »

Pour évaluer l’environnement dans lequel va fonctionner un bâtiment, les professionnels français peuvent se baser sur des valeurs réelles de concentrations en particules fournies par le réseau de surveillance Atmo France (ces données disponibles gratuitement, en open data).

Publiée en mai 2017, la norme ISO 16 890 remplace la norme filtration NF EN 779 depuis le 1er juin 2018. La nouvelle norme change la manière de mesurer l’efficacité des filtres et sa dénomination (ePMx) mais ne change pas les filtres eux-mêmes. Les fabricants doivent tester à nouveau l’efficacité de leurs filtres selon la nouvelle norme.

Champ d’application de la norme

Le champ d’application de la norme a également été modifié. Elle concerne dorénavant les filtres à air de ventilation générale, pour des applications de chauffage, de ventilation et de conditionnement d’air des bâtiments, pour des débits d’air compris entre 900 et 5 400 m³/h et des efficacités ePM1 ≤ 99 %.

Cette norme ne s’applique pas à l’hôpital, par exemple. Elle ne concerne pas non plus les filtres résidentiels, de petite dimension, pour lesquels il n’existe pas encore de norme internationale. Dans ce cas, on se réfère à la norme Eurovent 4/22 de 2015. Celle-ci permet notamment de tester les filtres de ventilation double flux (ePM1 < 99 %, pour 70 m³/h < Q < 1 000 m³/h). Elle se réfère cependant à l’ISO 16 890 notamment en termes d’efficacité des filtres.

Deux définitions pour mieux comprendre

L’Agence pour la protection environnementale américaine (EPA) a défini deux notions permettant de caractériser la pollution par des particules de matière (PM) :

PMx : ensemble des particules de diamètre aérodynamique inférieur à « x » micromètres (µm) mesurées avec un appareil qui présente une efficacité d’échantillonnage égale à 50 % à « x » micromètres (µm).

ePMx : efficacité d’un filtre prenant en compte les particules de diamètre optique compris entre 0,3 et « x » micromètres (µm).

Ce que change la norme ISO 16 890

« L’objectif de la nouvelle norme est de donner l’information la plus juste possible sur les aptitudes du filtre, afin de pouvoir choisir celui qui permettra d’obtenir la filtration la mieux adaptée au besoin dans les conditions réelles », confirme Ludovic Tampere, président du groupe de travail filtration de l’air du Centre technique des industries aérauliques et thermiques (Cetiat) à Lyon.

La nouvelle norme ISO 16 890 change l’approche de la norme EN 779, en particulier sur plusieurs points :

  • Elle définit un nouveau système de classement de l’efficacité des filtres ePMx, en fonction de l’efficacité par rapport à des tailles de particules de 10, 2,5 ou 1 micron.
  • Elle garantit une valeur minimale d’efficacité de 50 % (autrement, le filtre n’est pas classé)
  • Elle utilise différents aérosols d’essais pour caractériser davantage de tailles de particules
  • Elle utilise une nouvelle poussière d’encrassement plus proches de la réalité des particules
  • Elle se base sur des pertes de charge finales plus faibles et plus conforme avec le comportement réel des filtres
  • Elle utilise une nouvelle méthode de décharge électrostatique sur filtre complet (« conditionnement » du filtre)

Comment s’affiche l’efficacité d’un filtre ?

Exemple de la mesure d'un filtre : 

    ePM1 (%) ePM2,5 (%) ePM10 (%)
ePM1 ini(%) 93,8 71,5    
ePM1 mini(%) 49,3
ePM2,5 ini(%) 95,1   78,6  
ePM2,5 mini(%) 62,2
ePM10 ini(%) 99,2     91,6
ePM10 mini(%) 84,1

La norme ne prend en compte que les valeurs ePMx supérieurs à 50%. Ainsi ce filtre ne peux pas être classifié ePM1 car  la valeur mini descend à 49,3%. Ainsi le filtre va être classifié ePM2,5. On va ensuite calculer la moyenne entre la valeur initiale et la valeur minimale : 78,65%.
La valeur retenue est arrondie ensuite au multiple de 5 inférieur.

On obtient alors un filtre 75% ePM2,5

Ce classement garantit donc une efficacité du filtre de 75 % sur la filtration de particules de taille de 2,5 microns et plus. Il garantit que, quel que soit son état (chargé ou déchargé), le filtre aura une efficacité minimale de 50 % pour cette catégorie de particules.

Comment sélectionner le filtre le mieux adapté à un bâtiment ?

Avec la norme ISO 16 890, il est plus simple de choisir le filtre le mieux adapté au bâtiment. La sélection se fait en fonction de la qualité de l’air extérieur (Outdoor Air), d’une part, et de l’application souhaitée (Supply Air) d’autre part, qui détermine le niveau de qualité de l’air intérieur en fonction du type de bâtiment.
L’efficacité de filtre nécessaire est obtenue en croisant les valeurs « d’outdoor air » et les besoins de « supply air ».
À partir des valeurs guides de l’OMS, sont définies trois catégories de qualité d’air extérieur (ODA1, ODA2 et ODA3) et cinq catégories de qualité d’air intérieur (SUP1 à SUP5), avec des valeurs à ne pas dépasser en termes de pollution (préconisées par Eurovent). La catégorie SUP1, (laboratoires, locaux stériles, …) n’entre pas dans le champ d’application de la norme.

1 Définir votre Outdoor Air (ODA ou Air Extérieur)

 

Catégorie ODA1
Extérieur qui peut être temporairement pollué
ODA2
Extérieur avec une haute concentration de polluants
ODA3
Extérieur avec une très haute concentration de polluants
Valeurs guides de l'OMS

PM2,5
(µg/m3)

≤10 ≤15 >15

PM10
(µg/m3)

≤20 ≤30 >30

 

2 Séléctionnez votre Supply Air (SUP ou Air Fourni)

 

 

Catégorie SUP1 SUP2 SUP3 SUP4 SUP5
Valeurs guides de l'OMS

PM2,5
(µg/m3)

≤2,5 ≤5 ≤7,5 ≤10 ≤15

PM10
(µg/m3)

≤5 ≤10 ≤15 ≤20 ≤30

Un exemple concret de sélection de filtre

Une fois définie la qualité d’air extérieure, par exemple OD2, et spécifiée la qualité d’air intérieure préconisée, par exemple SUP2 pour un bâtiment de bureaux, on calcule que le niveau de filtration NF EN 779 est de 88 %, selon l’efficacité moyenne, ce qui correspond à un filtre F7.

En utilisant la norme ISO 16 798 sur la Performance énergétique des bâtiments - Ventilation des bâtiments - Partie 3 (ou la préconisation Eurovent), le filtre nécessaire sera un ePM1 70 %. Dans la correspondance établie par France Air, ceci équivaut à un des filtres classé F8 (Attention, cette équivalence n’est pas la même pour toutes les marques ni pour tous les filtres d’une même marque). La nouvelle norme implique donc une montée en gamme.

Chez France Air, certains filtres ne sont plus commercialisés parce qu’ils ne répondaient plus aux exigences de la nouvelle norme.

France Air opère un passage en douceur

« Il n’y a pas de correspondance rigoureuse entre les anciennes classes et les nouvelles », explique Wifek Forestier, Chef produit filtration d’air France Air. « Une même référence de l’ancien classement peut aujourd’hui correspondre à plusieurs classements différents, en fonction de l’efficacité du filtre à l’issu des nouveaux essais. France Air propose un tableau de correspondance qui le montre clairement. Un filtre classé F7 avec l’ancienne norme peut très bien être dans la catégorie ePM10, ePM2,5 ou même ePM1 dans le nouveau classement, en fonction de sa performance sur ces différentes particules. 

Il n'y pas de tableau standardisé de comparaison entre les deux normes. Nous proposons le tableau ci dessous.

EN 779-2012 ISO 16-890      
  ISO Grossier ISO ePM10 ISO ePM2,5 ISO ePM1
G2 50-60%      
G3 50-70%      
G4 60-80%      
M5   50-70%    
M6   60-80%    
F7   80-90% 65-75% 50-65%
F8   90-100% 75-95% 65-90%
F9   90-100% 85-95% 80-90%

Dans un souci de pédagogie, le nouveau catalogue France Air précise tous les éléments utiles à la compréhension de la nouvelle norme, ainsi que les correspondances de classement des filtres. Le maintien des deux classifications permet au professionnel de s’approprier la nouvelle norme progressivement. Les correspondances sont établies au niveau des pages Guide de choix et Produits & tarifs. Pendant un ou deux ans, les étiquetages apposés sur les produits référenceront également les deux normes, avant d’abandonner définitivement la classification EN 779.

Quel impact énergétique de la norme ?

L’augmentation de la perte de charge peut être sensible : de F7 à équivalent F8 : + 30 à 35 Pa (sur le débit nominal du filtre, selon les filtres) et de F7 à équivalent F9 : +35 à 50 Pa. Le coût énergétique d’une qualité d’air plus exigeante peut être notable.

Ecoflow pour un rendement énergétique optimal

« Plus le filtre s’encrasse, plus il est efficace, mais plus il consomme de l’énergie ! », rappelle Olivier Robinot, directeur de la promotion et des grands projets chez France Air.

« Même en tenant compte des progrès réalisés sur les ventilateurs, 30 % de l’énergie requise par une installation de ventilation sont imputables à la filtration. France Air propose une classification énergétique de ses filtres : la consommation annuelle est rapportée à un classement allant de A (consommation la plus faible) à E (consommation la plus élevée).

Pour un rendement énergétique optimal des installations, France Air a développé ces dernières années la gamme EcoFlow, avec une surface de media très importante, mais contenue dans des dimensions standard de filtre. »

Par exemple, un FR V EcoFlow (de dimensions 592x592x292 mm, d’efficacité F9 et avec un débit de 3400m3/h) permet de réduire la facture énergétique de 36% (et d’économiser 40 € par an). Dans la perspective d’une filtration de plus en plus fine, et donc de la superposition de filtres, ces économies sur la consommation énergétique du ventilateur pourraient devenir substantielles ! »

 

*Ashrae, association américaine des ingénieurs du chauffage, de la réfrigération et de l’air conditionné (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers). Beaucoup de ses travaux font référence au niveau mondial.

**La définition de PMx (particulate matter) définie par l’EPA (Environmental Protection Agency) désigne l’ensemble des particules de diamètre aérodynamique inférieur à x μm mesurées avec un appareil qui présente une efficacité d’échantillonnage égale à 50 % à x μm.

*** ATMO : Fédération des associations de surveillance de la qualité de l’air

46 Vues