摘要：近年来，随着我国大气环境颗粒污染物浓度的不断降低以及新型冠状病毒疫情的爆发，消费者对室内空气环境质量和空气使用提出了新的更高要求。净化器，GB/T 18801——2015年《空气净化器》国家标准在指标标准化、气态污染物去除评价、病毒去除评价、二次异味评价等方面急需修订。 基于大量数据分析和多轮比对试验验证工作，重点建立相关指标、气态污染物混合加载试验方法、病毒去除评价及试验方法、模拟二次臭味评价及试验方法及动态对天平测试方法等方面开展了深入的研究工作，并根据研究成果对GB/T 18801-2015标准进行了补充和完善。 修订后的GB/T 18801-2015评价指标更加规范，测试方法更加有针对性，对行业的引领作用更加显着。
关键词：空气净化器； 标准; 修订; 混合装载； 病毒清除； 模拟二次气味； 动态平衡
介绍
GB/T 18801-2015《空气净化器》[1]国家标准于2013年左右修订，当时我国大气环境污染（PM2.5）较为严重，空气净化器产品质量良莠不齐。 它具有鲜明的中国特色和时代特征。 该标准发布实施多年来，发挥了显着的行业规范和引领作用，得到了社会各界的广泛认可。
近年来，随着我国大气环境中PM2.5浓度的大幅降低，消费者关注的室内净化目标污染物由之前的颗粒污染物（PM2.5）转变为室内空气中的其他污染物，例如气态污染物（TVOC、甲醛等）； 新型冠状病毒肺炎疫情的爆发，让消费者对室内空气环境质量以及空气净化器的使用对健康的影响提出了更高的要求。 随着各种净化技术的不断进步，产品应用的个性化、广泛化暴露出一些新的问题：
（1）虽然GB/T 18801-2015提出了净化能力CADR和CCM双重评价指标，但由于这两个指标相互独立，消费者很难识别和直观了解净化器的真实净化能力；
（2）近年来，室内气态化学污染问题成为社会关注的焦点。 消费者普遍关心空气净化器对气态污染物的净化能力。 但B/T 18801-2015《空气净化器》中提到的空气净化器测试方法仅针对单一目标气态污染物（如甲醛），与家庭实际污染情况不符。 测试得到的ADR值不能真实反映空气净化器的实际使用情况；
（三）2020年初COVID-19疫情在全球爆发，空气净化器去除室内空气中微生物的能力，特别是去除病毒的能力，以及如何评估和解决二次污染问题（过滤器）已成为热点问题，亟待提出。 评价方法科学有效。
标准研究的主要内容
1.1 主要参数CADR与CCM的关联与积分
由于国家标准是标准的最低门槛，所涉及的技术指标应该在全国范围内广泛使用。 因此，为了建立通用、客观、科学的相关指标，本文对市场上销售的133台颗粒物去除净化器产品的CADR进行了测量。 对价值和CCM进行了总结分析。 在保证85%以上的产品满足关联条件的基础上，最终建立的关联指标如表1所示。133组数据的符合性如图1所示。由于实测CCM值分布跨度为较大时，为了提高图表的可视化程度，采用CCM的对数值作为纵轴数据。 86.4%的产品符合相关指标要求。 。
表1 颗粒物净化相关指标
图1 颗粒物CADR与CCM分档相关性示意图及实测数据
同时，针对去除气态污染物净化器的主要性能指标CADR和CM，对138款去除甲醛净化器的标签信息进行了分析。 最终建立的单组分气态污染物（甲醛）相关指标如表2所示。 数据显示，大部分样机均满足相关指标要求，如图2所示。
表2 CADR与CCM气态污染物（甲醛）相关指数
图2 甲醛CADR与CCM分档关系示意图及实测数据
将净化器的主要净化参数CADR和CCM关联起来，将进一步保证产品性能的稳定性，有利于推动耐久性低的净化滤材退出市场； 也可作为制定相关行业标准、团体标准的参考。 为推动技术升级、提高产品质量提供了基础。
1.2 气态污染物（多组分）混合加载试验
气态污染物混合加载试验的研究过程主要分为以下三个方面：
(1)确定混合污染物：通过对室内空气中主要污染物成分的调查[8-12]以及参考资料的可得性，确定了混合气体的化学成分：甲醛、甲苯、苯乙烯、醋酸丁酯酯;
(2)细化测试步骤：污染物浓度设定原则符合GB/T 18801-2015。 各种混合组分的初始浓度为GB/T 18883[13]规定浓度的10，分别为甲醛（1.00±0.20）mg/m 3.甲苯（2.00±0.40）mg/m 3.苯乙烯（1.00±0.20） ) mg/m 3. 醋酸丁酯 (1.00±0.20) mg/m 3. 测试方法同B/T 18801——2015年规定的单一气态污染物CADR测试方法一致；
（3）开展实验验证：选取甲醛CADR分别为100 m3/h、200 m3/h、300 m3/h的3台样机，在多个实验室开展验证工作。 对单一组分负载甲醛的CADR和CCM测试与混合组分负载的CADR和CCM测试进行了对比验证。 表3为三个实验室的验证数据。
表3 混合加载试验验证数据（部分）
根据验证数据可以得出以下结论：
（1）与单一组分相比，混合组分负荷下的甲醛CADR略小（约10%）；
(2)混合加载对CCM值影响较大。 由于过滤器要处理较多组分的污染物，混合负荷下的甲醛CCM比单组分甲醛的CCM值低0%以上；
（3）各实验室测量的四类气体的CADR值基本一致； 而混合负载时，净化器去除甲醛的能力弱于单组分负载（根据不同目标污染物的处理方法和作用机制不同，可能略有差异）。
1.3 去除病毒评价
在空气中，病毒的衰减规律不能简单地用指数衰减来表达，因此不宜采用CADR评估方法。 笔者在参考国内外病毒去除相关标准和测试方法后[14-16]，决定采用“去除率”作为评价指标来评价净化器去除病毒的能力。 即在规定的测试条件下，通过机器运行规定时间（不超过60分钟）后测试试验室（30m3）内病毒气溶胶的去除率来评价产品去除病毒的能力。
笔者组织多家实验室独立进行了以下四个方面的对比试验：噬菌体病毒去除率对比试验； 噬菌体病毒去除率与颗粒物CADR关系验证试验； H1N1病毒清除率测试； 机舱搬迁检出率测试。
1.3.1 噬菌体病毒去除率对比试验
选取了三套样机（两台样机为过滤器吸附过滤，一台样机为静电过滤），多家有资质的实验室参与了验证工作。 在测试规定的条件下，计算空气净化器运行30分钟和60分钟后的病毒去除率。 部分验证结果如表4所示。
表4 噬菌体去除率测试数据（部分）
测试数据证实，“去除率”测试方法具有重复性和一致性，可以作为评估净化器去除病毒能力的通用测试方法。
1.3.2 噬菌体病毒去除率与颗粒物CADR相关性的实验验证
为了验证净化器的去除率与颗粒物CADR之间的关系，本文选取颗粒物CADR约为300 m3/h的样机进行实验，验证噬菌体病毒的去除率。 验证数据如表5所示。
表5 CADR与去除率关系验证试验
根据测试数据，得出以下结论：
（1）颗粒物去除CADR值越大，净化器在相同时间内对测试病毒的去除率越高。 而且，颗粒物CADR在300立方米/小时左右的净化器，60分钟内对噬菌体病毒的去除率很高。 可以满足99.9%的要求。
（2）根据净化器对颗粒物的净化能力（CADR值）计算的“去除率”与测试病毒的实际去除率存在差异； 因此，病毒的清除效果取决于特定的条件。 “去除率”表述更加科学合理。
1.3.3 H1N1去除率测试
选择符合要求的病毒实验室，对空气净化器去除H1N1病毒的能力进行测试。 三个重复性测试的结果如表6所示。
表6 H1N1病毒清除率测试数据
上述验证数据表明，测试病毒（噬菌体）的去除效果与H1N1病毒的去除效果几乎相同。
1.3.4 移动仓库检出率测试
为了验证空气净化器吸附病毒后是否会再次将病毒排放到空气中，造成室内环境二次污染的风险，本文组织了两个实验室对噬菌体测试后的样机进行了二次测试。 污染检测。 将待测样品置于洁净的测试室中，运行15分钟和30分钟后，在出风口处检测到噬菌体病毒的污染。 检测结果显示，未检测到污染。
此次测试表明，在正常家庭条件下，净化器污染环境后移至舱内使用时可能发生污染的风险很低。
1.4 模拟二次气味评价
通过市场调研发现，空气净化器在长期使用过程中，会因吸附气体二次释放、微生物生长而散发异味，严重影响消费者体验。 而且异味的产生与净化技术和产品设计密切相关。 因此，有必要对净化器的二次气味进行评估，以便企业在设计和开发产品时做出优化。
由于气味成分复杂多样，借鉴目前相对成熟的做法，最终决定采用人工气味识别方法来评价空气净化器的二次气味。
测试过程模拟实际使用条件。 在实验室环境中，将微生物、醛、醇、酸依次放入测试舱内，打开净化器，吸附污染物进行加载。 装载完成后，通过人工嗅探来检查装载的过滤器。
该测试方法为产品二次污染提供了定性评价方案，操作过程更易于实施。 该方法可为优化净化器产品设计、净化滤材的使用、净化方法的选择提供科学的数据支持。
1.5 动平衡试验方法验证
为了模拟实际环境中气态污染物的持续释放，本文创新性地提出了动态平衡测试方法，即在相对开放的测试室内运行净化器，持续稳定地加载气态污染物，开启净化器，并通过检测并记录测试舱排气口污染物浓度水平，并计算净化器的动态CADR值。
本文选取了4台样机，采用静态法（即现行的CADR测试方法）和动态平衡法测量了产品去除臭氧的CADR值。 测试数据如表7所示。
测试数据证实了动平衡法和静态法两种测试方法所得到的结果的差异。 静态测试很难反映某些（吸附式）净化器的长期净化能力，而动态平衡测试可以反映净化器长期性能和去除性能的稳定性。
表7 臭氧去除动态平衡验证数据
标准修订主要内容
基于上述研究结果，GB/T 18801-2015进行了修订，主要涉及以下几个方面：
(1)建立CADR与CCM之间合理的对应区间
为了提高空气净化器产品的性能，规范和简化标签形式； 同时，建立产品优化设计与过滤材料的对应关系，避免初始性能指标过高但使用寿命相对较低的产品误导消费者。 因此，根据统计数据，颗粒物和气态污染物（甲醛）的CADR值与CCM值相关。
（二）关注家庭环境空气污染现状，进一步完善气态污染物去除性能评价的测试方法
单组分、高浓度气态污染物去除评价方法在实际家居环境中比较少见，这会导致对消费者和净化技术改进的误导，导致去除污染物的方向过于偏颇。 此次修订是充分的，考虑到空气净化器的真实使用环境，基于多轮比对数据，对气态污染物去除相关的测试方法进行了改进，对气态污染物的混合加载测试方法和动态平衡测试方法进行了改进。建议的。
(3)提出了“去除率”评价方法来评价净化器对病毒的净化能力。
由于病毒的特殊性，其自然死亡率和净化过程无法用适用于颗粒污染物的动态平衡方程来描述。 CADR不能作为评价指标。 因此，提出了特定条件下“去除率”的评价方法。 同时，为了避免净化器去除病毒后的二次污染，提出了移动仓库检出率测试方法。
（4）提出“人工嗅闻”定性评价作为“气味浓度”的评价方法
由于气味成分复杂多样，不同的人对气味的感知不同，现阶段很难建立气味的仪器测量数据与消费者感官之间的对应关系。 因此，本次修订提出以“异味浓度”作为评价指标，采用“人工气味识别”定性评价方法来评价空气净化器产生的二次异味及其去除异味的能力。
除上述内容外，修订后的标准还对待机功耗、噪声能效等指标的设置进行了变更，如表8所示。
修订后的GB/T 18801共9章、15个附录，涉及7大类技术要求、14项试验方法。 具体结构如图3所示。
表8 标准修订主要内容
图3 修订后的GB/T 18801标准框架
综上所述
本文对空气净化器评价指标、气态污染物去除效果评价、病毒去除效果评价、异味评价的相关要求进行了深入分析和实验验证。 同时，从“评价指标”、“评价方法”和“评价要求”三个方面，2015版标准进行了补充和完善。 根据本文研究成果修订后的《空气净化器》标准具有以下特点：
（一）评价指标更加齐全、更加规范
在CADR评价指标的基础上，结合对各种室内污染物的产生条件、衰减规律、检测方法、制备方法的研究工作，得出“去除率（病毒、过敏原等）”和“异味浓度”新增“（异味）”等多项新评价指标，使空气净化器各项功能的评价更加健全、完整；
（二）评价方法更有针对性，验证数据详细、充分。
新增的测试方法具有科学的理论依据和针对性。 例如：《气态污染物混合负荷试验方法》充分考虑了家庭环境污染物的复杂成分； “动平衡测试方法”模拟气态污染物的持续释放。 特征; 《人工气味鉴别定性评价方法》在现行国家标准等基础上做了适用性改进； 所有测试方法均经过多轮测试验证，国内多家权威实验室参与比对验证工作。 、测试样机覆盖国内外多个规格、品牌，验证流程完整，验证结果与结论高度一致；
（三）评价要求引领作用更加显着
修订标准中涉及的多项技术要求（如指标相关性整合）是在充分市场和技术研究的基础上提出的。 它们符合当前消费市场的需求，还可以改进净化技术、节能技术、降噪技术等，起到显着的助推作用，引领技术发展方向，推动产品行业发展。向中高端迈进。
本文作者
中国家用电器研究院、全国家用电器标准化技术委员会秘书处
赵爽朱妍张晓张伟超
参考
