Фильтрация воздуха

Горшков Алексей Сергеевич

Директор компании ООО "Чистый Воздух"

Vk Telegram

Фильтрация воздуха: классы очистки и типы фильтров

фильтры для вентиляции
Vk Telegram
Фильтрация воздуха

МОНТАЖ ВЕНТИЛЯЦИИ

проектирование вентиляции

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЕНТИЛЯЦИИ

КОНСУЛЬТАЦИЯ БЕСПЛАТНО

Какой фильтр выбрать для вашего объекта?

Ваши контакты

1. Особенности фильтрации воздуха

Фильтрация воздуха представляет собой процесс отделения твёрдых и жидких частиц, а также газообразных примесей от воздушного потока с помощью фильтрующих элементов различной конструкции и степени эффективности.

В отличие от простой вентиляции, фильтрация решает задачу не только воздухообмена, но и обеспечения заданной степени чистоты воздуха в соответствии с санитарными нормами и технологическими требованиями.

Расчёты выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51251-99 «Воздуховоды и фасонные изделия. Методы испытаний на герметичность», ГОСТ 31735-2012 «Фильтры вентиляционные. Общие технические условия» и СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям автомобильного транспорта».

Тип примесиПримерыРазмер частиц, мкмПДК, мг/м³Основной класс фильтрации для удаления
Крупнодисперсная пыльПыль улиц, пыльца растений>100,5 (среднесуточная)Грубая очистка (классы G1–G4)
Мелкодисперсная пыльСажа, цементная пыль2,5–100,05 (среднесуточная для PM2,5)Тонкая очистка (классы F5–F9)
Сверхмелкая пыльДым, вулканический пепел0,1–2,50,05 (среднесуточная для PM2,5)Высокоэффективная очистка (классы Н10–Н14)
МикроорганизмыБактерии, споры грибов0,5–5Не нормируется, но требует удаления в медицинских помещенияхНЕРА-фильтры (классы Н13–Н14)
ВирусыКоронавирусы, грипп0,02–0,3Не нормируется, но требует удаления в операционныхНЕРА-фильтры (классы Н13–Н14)
Масляный туманТуман СОЖ при мехобработке0,3–101,0 (максимальная разовая)Тонкая очистка (классы F7–F9) + коалесцирующие фильтры
Летучие органические соединенияФормальдегид, бензолГазообразныеФормальдегид 0,003 мг/м³Угольные фильтры (адсорбция)
Газообразные кислотыСернистый газ, сероводородГазообразныеСернистый газ 0,05 мг/м³Хемосорбирующие фильтры
Группа фильтрацииКласс по ГОСТ 31735-2012Класс по EN 779 / EN 1822Эффективность улавливания, %Размер улавливаемых частиц, мкмОсновное применение
Грубая очисткаКлассы 1–4 (аналог G1–G4)G1–G465–90% (для частиц ≥5 мкм)≥5Защита теплообменников от крупной пыли, предварительная ступень
Тонкая очисткаКлассы 5–9 (аналог F5–F9)F5–F980–95% (для частиц ≥1 мкм)≥1Офисные здания, торговые центры, жилые дома
Высокоэффективная очисткаКлассы 10–14 (аналог Н10–Н14)Н10–Н1485–99,995% (для частиц ≥0,3 мкм)≥0,3Медицинские учреждения, лаборатории, электронная промышленность
Сверхвысокоэффективная очисткаКлассы 15–17 (аналог U15–U17)U15–U17>99,9995% (для частиц ≥0,12 мкм)≥0,12Фармацевтика, микроэлектроника, ядерная промышленность
Тип фильтраКонструкцияКласс фильтрацииАэродинамическое сопротивление, ПаСрок службыОсновное применение
Панельный фильтрРамка с фильтрующим материалом на основе стекловолокна или синтетикиG1–G430–603–6 месяцевПредварительная ступень в приточных установках
Карманный фильтрМногосекционная конструкция с карманами из фильтрующего материалаF5–F980–1506–12 месяцевОсновная ступень очистки в офисных и торговых зданиях
Рукавный фильтрВертикальные рукава из фильтрующей ткани с регулярной регенерациейF7–F9 (сухая очистка), специальные классы для мокрой очистки800–1500 (с учётом пылевого слоя)2–5 лет (с регенерацией)Аспирационные установки на производствах (металлообработка, деревообработка)
ЦиклонЦилиндроконическая конструкция для отделения пыли центробежной силойНе классифицируется (предварительная очистка)400–800Постоянный (с регулярной выгрузкой пыли)Предварительная ступень в аспирационных системах перед рукавными фильтрами
НЕРА-фильтрЖёсткая рама с гофрированным стекловолокномН13–Н14200–2502–3 годаЧистые помещения классов А, В, С по ГОСТ Р ИСО 14644-1-2002
Угольный фильтрСекции с активированным углём различной фракцииНе классифицируется по частицам (адсорбция газов)100–2006–18 месяцев (зависит от концентрации газов)Удаление запахов в ресторанах, газов в химических лабораториях
Комбинированный фильтрКарманная или панельная конструкция + слой активированного угляF5–F9 + адсорбция150–2506–12 месяцевОбъекты с требованиями к удалению и частиц, и запахов (кальянные, рестораны)
Класс чистоты по ГОСТ / ISOМаксимально допустимое количество частиц ≥0,5 мкм в 1 м³Максимально допустимое количество частиц ≥5,0 мкм в 1 м³Требуемый класс фильтрацииОсновное применение
Класс А (ISO Class 5)3 52029НЕРА-фильтры класса Н14 с 100% контролем герметичностиАсептические зоны фармацевтического производства, операционные
Класс В (ISO Class 6)35 200293НЕРА-фильтры класса Н13–Н14Зоны подготовки стерильных препаратов, стерильные коридоры
Класс С (ISO Class 7)352 0002 930НЕРА-фильтры класса Н13 или тонкие фильтры класса F9 с 99% эффективностьюЗоны мойки и подготовки оборудования в фармацевтике
Класс D (ISO Class 8)3 520 00029 300Тонкие фильтры класса F8–F9Вспомогательные помещения фармацевтических предприятий
Класс 9 (ISO Class 9)35 200 000293 000Тонкие фильтры класса F7–F8Электронная промышленность (сборка не особо критичных компонентов)
  • Ключевые особенности фильтрации воздуха:
  • Классы эффективности — фильтры подразделяются на 4 группы по ГОСТ 31735-2012: грубая очистка (классы G1–G4), тонкая очистка (классы F5–F9), высокоэффективная очистка (классы Н10–Н14), сверхвысокоэффективная очистка (классы U15–U17)
  • Типы улавливаемых примесей — твёрдые частицы (пыль, сажа), жидкие аэрозоли (масляный туман, туман краски), микроорганизмы (бактерии, вирусы, споры грибов), газообразные загрязнители (формальдегид, аммиак, летучие органические соединения)
  • Аэродинамическое сопротивление— начальное сопротивление фильтра при чистом состоянии и конечное при максимальном загрязнении; превышение конечного сопротивления требует замены фильтрующего элемента
  • Герметичность установки — для фильтров классов Н13 и выше обязательна проверка герметичности мест установки методом аэрозольной пробоподачи по ГОСТ Р ИСО 14644-3-2002
  • Срок службы — зависит от концентрации загрязнений в приточном воздухе; для фильтров класса G4 в городских условиях — 3–6 месяцев, для фильтров класса Н13 в чистых помещениях — 2–3 года

Проектирование фильтрации включает определение требуемого класса чистоты по нормативным документам, расчёт концентрации примесей в приточном воздухе, подбор последовательности фильтров (предварительная + основная + финишная ступени), расчёт аэродинамического сопротивления фильтров и подбор вентилятора с запасом по давлению, проектирование системы контроля загрязнения фильтров (манометры дифференциального давления), спецификацию фильтрующих элементов с указанием класса и размеров.

  • Монтаж включает:
  • Проектирование с расчётом кратности воздухообмена по СанПиН 2.4.1.3049-13 для каждого типа помещения
  • Установку приточно-вытяжных установок с рекуператорами пластинчатого или роторного типа (КПД 70–85%)
  • Монтаж датчиков СО₂ с автоматическим увеличением кратности при превышении 800 ppm
  • Прокладку воздуховодов из оцинкованной стали толщиной 0,8 мм с шумоглушителями
  • Установку системы автоматического контроля микроклимата с передачей данных в диспетчерский пункт
  • Пусконаладочные работы с замером параметров и сдачей в Роспотребнадзор

Все работы выполняем в соответствии с требованиями СП 60.13330-2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

Наш опыт работы с объектами от 100 до 500 м² позволяет создавать решения, которые соответствуют всем нормативам и обеспечивают максимальную эффективность .

КОНСУЛЬТАЦИЯ БЕСПЛАТНО

2. Виды фильтров для очистки воздуха

Различают шесть основных типов фильтров, каждый из которых имеет свои конструктивные особенности и область применения:

Представляют собой прямоугольную раму с натянутым фильтрующим материалом на основе синтетического волокна или стекловолокна. Применяются в качестве предварительной ступени очистки для защиты теплообменников и более дорогих фильтров от крупной пыли. Классы фильтрации G1–G4 по ГОСТ 31735-2012.
 
Преимущества: низкая стоимость, простота замены.
 
Недостатки: низкая эффективность (65–90% для частиц ≥5 мкм), короткий срок службы (3–6 месяцев в городских условиях). Устанавливаются в приточных установках перед калориферами и рекуператорами.
Имеют многосекционную конструкцию с вертикальными карманами из фильтрующего материала, что увеличивает фильтрующую поверхность в 3–5 раз по сравнению с панельными фильтрами. Применяются в качестве основной ступени очистки в системах вентиляции офисных и торговых зданий. Классы фильтрации F5–F9 по ГОСТ 31735-2012.
 
Преимущества: высокая эффективность (80–95% для частиц ≥1 мкм), увеличенный срок службы (6–12 месяцев).
 
Недостатки: более высокая стоимость по сравнению с панельными, требуют большего монтажного пространства.
 
Для контроля загрязнения устанавливаются дифференциальные манометры с порогом срабатывания 250–300 Па.
Представляют собой вертикальные рукава из фильтрующей ткани (полиэфир, номекс, стеклоткань), установленные в корпусе фильтра-отсоса. Применяются в системах аспирации промышленных предприятий для улавливания пыли при металлообработке, деревообработке, производстве строительных материалов. Классы фильтрации F7–F9 для сухой очистки.
 
Преимущества: возможность регенерации импульсной продувкой сжатым воздухом, высокая эффективность (99,5–99,9% при формировании пылевого слоя), длительный срок службы (2–5 лет).
 
Недостатки: высокое аэродинамическое сопротивление (800–1500 Па), требуют компрессора для регенерации.
 
Регенерация выполняется автоматически по таймеру или при достижении порога давления 1200–1400 Па.

Цилиндроконические аппараты, в которых отделение пыли происходит за счёт центробежной силы при вращении воздушного потока.

Применяются в качестве предварительной ступени в аспирационных системах перед рукавными фильтрами для снижения нагрузки на основные фильтры.

Не имеют класса фильтрации по ГОСТ 31735-2012, эффективность зависит от размера частиц: для частиц >10 мкм — 85–95%, для частиц 5–10 мкм — 60–80%, для частиц <5 мкм — менее 40%. Преимущества: отсутствие расходных материалов, возможность непрерывной работы с автоматической выгрузкой пыли.

Недостатки: низкая эффективность для мелких частиц, высокое аэродинамическое сопротивление (400–800 Па). Часто применяются в батарейном исполнении для повышения эффективности.

Жёсткие фильтры с гофрированным полотном из стекловолокна, закреплённым в алюминиевой или деревянной раме.

Применяются в чистых помещениях фармацевтических предприятий, операционных, лабораториях. Классы фильтрации Н13–Н14 по ГОСТ 31735-2012.

Преимущества: высокая эффективность (99,95–99,995% для частиц ≥0,3 мкм), стабильные характеристики в течение срока службы. Недостатки: высокая стоимость, требуют 100% контроля герметичности мест установки методом аэрозольной пробоподачи.

Устанавливаются в фильтрующих фасадах или встраиваемых модулях с обязательной проверкой герметичности каждые 6–12 месяцев.

Секции с гранулированным активированным углём различной фракции (2–4 мм для газов, 4–8 мм для запахов). Применяются для адсорбции газообразных загрязнителей и запахов.

Не имеют класса фильтрации по частицам, эффективность адсорбции зависит от типа угля и концентрации газа.

Преимущества: эффективное удаление летучих органических соединений, запахов.

Недостатки: насыщение угля требует замены (срок службы 6–18 месяцев), неэффективны для частиц. Часто комбинируются с карманными фильтрами в едином корпусе для комплексной очистки.

3. Фильтрация в системах вентиляции и аспирации

В приточных установках применяется многоступенчатая система фильтрации:
  • Первая ступень (предварительная): панельные фильтры класса G3–G4 для защиты теплообменников от крупной пыли
  • Вторая ступень (основная): карманные фильтры класса F5–F8 для обеспечения санитарных норм по пыли в помещениях
  • Третья ступень (финишная): карманные фильтры класса F9 или НЕРА-фильтры класса Н13 для объектов с повышенными требованиями (больницы, лаборатории)
 
Расположение фильтров в приточной установке: панельные фильтры устанавливаются перед калорифером для защиты теплообменника, карманные фильтры — после калорифера и рекуператора перед вентилятором. Такая схема предотвращает загрязнение теплообменников и снижает энергопотребление за счёт поддержания чистоты поверхностей.
В аспирационных установках применяется другая схема:
  • Первая ступень (грубая очистка): циклоны для отделения крупных фракций пыли (>10 мкм)
  • Вторая ступень (тонкая очистка): рукавные фильтры с регенерацией для улавливания мелких частиц (1–10 мкм)
 
Рукавные фильтры в аспирационных системах работают в режиме непрерывной регенерации: при достижении перепада давления 1200–1400 Па автоматически включается импульсная продувка сжатым воздухом (давление 0,5–0,7 МПа), сбрасывающая пылевой слой в бункер. Такая схема позволяет поддерживать стабильное сопротивление фильтра в диапазоне 800–1200 Па и обеспечивает эффективность очистки 99,5–99,9%.

4. Чистые помещения и требования к фильтрации

  • Чистые помещения классифицируются по ГОСТ Р ИСО 14644-1-2002, который устанавливает допустимое количество частиц в 1 м³ воздуха для разных размеров частиц (0,5 мкм и 5,0 мкм). Для поддержания класса чистоты применяются следующие решения:
  • Класс А (ISO Class 5): 100% покрытие потолка НЕРА-фильтрами класса Н14 с ламинарным потоком воздуха (скорость 0,36–0,54 м/с), 100% контроль герметичности фильтров, избыточное давление +10–15 Па относительно смежных помещений
  • Класс В (ISO Class 6): 80–100% покрытие потолка НЕРА-фильтрами класса Н13–Н14 с турбулентным или смешанным потоком, контроль герметичности фильтров, избыточное давление +8–12 Па
  • Класс С (ISO Class 7): 40–60% покрытие потолка НЕРА-фильтрами класса Н13 или тонкими фильтрами класса F9 с эффективностью 99%, избыточное давление +5–10 Па
  • Класс D (ISO Class 8): 20–40% покрытие потолка тонкими фильтрами класса F8–F9, избыточное давление +3–8 Па
  • Кратность воздухообмена в чистых помещениях зависит от класса чистоты и количества персонала: для класса А — 400–600 раз в час, для класса В — 150–300 раз в час, для класса С — 60–150 раз в час, для класса D — 20–60 раз в час.

5. Этапы подбора фильтров для очистки воздуха

Анализ назначения помещения, требований нормативных документов (СанПиН, СП, отраслевые стандарты), концентрации загрязнений в приточном воздухе (для наружного воздуха — по данным Росгидромета, для рециркуляции — по замерам на объекте), температуры и влажности воздуха (для выбора материала фильтра), наличия агрессивных компонентов (для выбора материала рамы и уплотнений).
Для жилых и офисных зданий — классы F5–F7 по ГОСТ 31735-2012. Для медицинских учреждений — классы Н13–Н14.
Для промышленной аспирации — классы F7–F9 для сухой очистки или специальные фильтры для мокрой очистки. Для чистых помещений — классы по ГОСТ Р ИСО 14644-1-2002 (А, В, С, D).
Для систем с высокими требованиями к чистоте применяется многоступенчатая фильтрация: предварительная ступень (классы G3–G4) + основная ступень (классы F7–F9) + финишная ступень (классы Н13–Н14). Такая схема увеличивает срок службы дорогих фильтров финишной ступени в 3–5 раз.
Суммарное сопротивление всех фильтров не должно превышать 50% от создаваемого вентилятором давления. Для фильтров с высоким сопротивлением (рукавные, НЕРА) требуется подбор вентилятора с запасом по давлению 20–30%.
Установка дифференциальных манометров для контроля загрязнения фильтров с порогом срабатывания: для панельных фильтров — 150–200 Па, для карманных — 250–300 Па, для рукавных — 1200–1400 Па. Для критичных объектов — системы автоматического оповещения о загрязнении фильтров.

6. Часто задаваемые вопросы по фильтрации воздуха

Фильтры класса F7 имеют эффективность 80–85% для частиц ≥1 мкм, фильтры класса F9 — 95–98%.
 
Разница в 10–15% эффективности приводит к увеличению срока службы оборудования за фильтром в 2–3 раза и снижению количества жалоб на запылённость в помещениях.
 
Фильтры класса F9 имеют на 30–40% выше аэродинамическое сопротивление и стоят на 20–25% дороже, но их применение экономически оправдано для объектов с высокими требованиями к чистоте воздуха (офисы класса А, торговые центры премиум-сегмента).
Нет, для чистых помещений класса А (ISO Class 5) по ГОСТ Р ИСО 14644-1-2002 обязательное применение НЕРА-фильтров класса Н14 с эффективностью не менее 99,995% для частиц ≥0,3 мкм. Фильтры класса Н13 имеют эффективность 99,95%, что недостаточно для обеспечения требуемой концентрации частиц (не более 3 520 частиц ≥0,5 мкм в 1 м³).
 
Применение фильтров класса Н13 приведёт к невозможности подтвердить соответствие классу А при аттестации помещения.
Срок замены зависит от класса фильтра и условий эксплуатации:
  • Панельные фильтры класса G4 в городских условиях — каждые 3–4 месяца
  • Карманные фильтры класса F7 в офисных зданиях — каждые 8–10 месяцев
  • Карманные фильтры класса F9 в торговых центрах — каждые 6–8 месяцев
  • НЕРА-фильтры класса Н13 в чистых помещениях — каждые 24–36 месяцев
 
Фактический срок замены определяется по показаниям дифференциального манометра: при достижении порогового значения сопротивления (указанного производителем фильтра) фильтр подлежит замене независимо от срока эксплуатации.
Циклон — аппарат грубой очистки, отделяющий пыль центробежной силой без расходных материалов, эффективность для частиц >10 мкм — 85–95%, для частиц <5 мкм — менее 40%.
 
Рукавный фильтр — аппарат тонкой очистки с фильтрующей тканью, эффективность 99,5–99,9% для частиц 1–10 мкм. Циклоны применяются как первая ступень перед рукавными фильтрами для снижения нагрузки на рукава и увеличения интервала между регенерациями.
 
Самостоятельное применение циклона допустимо только для не критичных производств с крупной пылью (древесные опилки, крупный абразив).
Нет, карманные фильтры одноразовые и не подлежат мойке и повторному использованию.
 
Мойка нарушает структуру фильтрующего материала, снижает эффективность очистки на 40–60% и увеличивает аэродинамическое сопротивление на 20–30% из-за остаточной влаги и деформации волокон.
 
Повторное использование вымытых фильтров приводит к быстрому загрязнению теплообменников и вентиляторов, увеличению энергопотребления на 15–25% и снижению срока службы оборудования.
 
Экономия на замене фильтров не оправдана — стоимость нового фильтра класса F7 составляет 1 200–1 800 ₽, а увеличение затрат на электроэнергию за счёт загрязнённого фильтра — 3 000–5 000 ₽ в год на одну установку.
  • Соответствие СП 7.13130 и ФЗ-123
  • Гарантия на монтаж — 2 года
  • Полный цикл: от проекта до ПНР
  • Используем только огнестойкие материалы

Все работы выполняем в соответствии с требованиями СП 60.13330-2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

КОНСУЛЬТАЦИЯ БЕСПЛАТНО

  • Опыт с 2014 года — более 400 смонтированных объектов
  • Сертифицированные инженеры — специалисты с допуском к работе
  • Опыт сдачи в Роспотребнадзор — 100% успешных проверок с первого раза благодаря точному соблюдению нормативов
  • Выезд инженера для замеров и консультации
  • Собственная бригада монтажников — 4 специалиста с опытом от 6 лет
  • Соблюдение сроков — штраф 1% от стоимости за каждый день просрочки
  • Постгарантийное обслуживание — выезд мастера в течение 24 часов при обращении

7. Примеры

Все работы выполняем в соответствии с требованиями СП 60.13330-2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

8. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Спирально-навивные воздуховоды изготавливаются из ленты, навиваемой по спирали, что исключает продольный шов.
 
Это обеспечивает высокую жёсткость и герметичность.
 
Прямошовные воздуховоды изготавливаются из листа с формированием продольного шва, что позволяет изготавливать воздуховоды любого сечения (круглого, прямоугольного, овального), но снижает жёсткость конструкции.
 
Спирально-навивные применяются для магистральных участков с высоким давлением, прямошовные — для ответвлений и систем с архитектурными ограничениями.
Оцинкованные воздуховоды требуют теплоизоляции в следующих случаях:
  • При прокладке в неотапливаемых помещениях (чердаки, подвалы, технические этажи)
  • При транспортировке воздуха с температурой ниже точки росы окружающего воздуха
  • При прокладке через наружные стены и перекрытия Теплоизоляция выполняется минеральной ватой плотностью 45–60 кг/м³ толщиной 50 мм или вспененным полиэтиленом толщиной 10–20 мм. Без теплоизоляции на поверхности воздуховода образуется конденсат, что приводит к коррозии и сокращению срока службы.
Для жилых домов достаточно класса В по ГОСТ Р 51383-99 (утечки до 2%). Этот класс обеспечивает необходимую герметичность при разумной стоимости монтажа.
 
Класс А (утечки до 0,5%) применяется для ответственных объектов: операционных, лабораторий, чистых помещений. Класс Б (утечки до 1%) — для офисных зданий и торговых центров.
 
Выбор класса А для жилого дома экономически нецелесообразен — стоимость монтажа увеличится на 30–40% при минимальном выигрыше в эффективности системы.
Гибкие воздуховоды (гофра) недопустимо использовать для основных магистралей длиной более 3 м по требованиям СП 60.13330.2020.
 
Причина — высокое аэродинамическое сопротивление (в 2–3 раза выше жёстких воздуховодов), что приводит к увеличению энергопотребления вентиляторов на 40–60% и снижению производительности системы.
 
Гибкие воздуховоды допускаются только для:
  • Соединения оборудования с жёсткими воздуховодами (длина до 1,5 м)
  • Обхода локальных препятствий (длина до 3 м)
  • Временных систем вентиляции
Порошковая покраска наносится методом электростатического напыления с последующим полимеризацией при 180–200°С. Толщина покрытия 60–80 мкм, срок службы 8–12 лет, высокая устойчивость к механическим повреждениям. Грунт-эмаль наносится кистью или распылением в 2 слоя: грунт ГФ-021 (20–30 мкм) + эмаль ПФ-115 (30–40 мкм).
 
Срок службы 3–5 лет, низкая устойчивость к механическим повреждениям, но низкая стоимость (в 1,5–2 раза дешевле порошковой).
 
Для наружных воздуховодов рекомендуется порошковая покраска, для внутренних в нормальных условиях — грунт-эмаль.

КОНСУЛЬТАЦИЯ БЕСПЛАТНО

Этот сайт использует cookie для хранения данных. Продолжая использовать сайт, Вы даете свое согласие на работу с этими файлами.