新修訂后的GB/T 18801《空氣凈化器》技術指標探討

趙爽 朱焰 （中國家電研究院）

新修訂后的GB/T 18801《空氣凈化器》技術指標探討

趙爽 朱焰 （中國家電研究院）

1 標準修訂工作簡介

按照國家標準化管理委員會標準制修訂工作計劃（計劃號：20121865-T-607），全國家用電器標準化技術委員會于2012年即開始籌備對GB/T 18801《空氣凈化器》國家標準的修訂，經過先期的籌備和預研后，于2013年5月正式啟動修訂工作，期間，召開了6次大型修訂工作會議，10余次修訂專題研討會。同期進行了4輪相關試驗驗證工作，持續近一年半時間；經過充分的論證與驗證，GB/T 18801—2015于2015年3月通過審定；并于2015年9月正式發布，將于2016年3月1日正式實施。

2 標準中指標的確立

2.1 核心指標的確立

標準修訂工作組首先對GB/T 18801—2008《空氣凈化器》中的技術要求、試驗方法以及標注等內容做了充分的調研和論證；同時深入分析了IEC/ PAS 62587《空氣凈化器性能測試方法》、ANSI/ AHAM AC-1—2006《空氣凈化器性能測試方法》、JEM 1467—2013《家庭用空氣凈化器》等多項國外相關標準；進而，結合產品特性和我國現有的測試條件，歸納總結出GB/T 18801—2008中有待完善和補充的內容。在此基礎上，有針對性地、循序漸進地開展標準修訂工作。經過多輪探討、驗證之后，最終確定了評價空氣凈化器性能優劣的兩個核心指標：潔凈空氣量（CADR）、累積凈化量（CCM）。

2.1.1 潔凈空氣量（CADR）

ANSI/AHAM AC-1—2006將CADR作為評價產品性能優劣的參數，CADR最客觀地體現了機器本身去除污染物的能力，并不受外界時間、空間等因素的影響，因此是產品的核心參數，CADR的大小會直接影響到產品價格的高低。GB/T 18801一直將CADR評價法作為標準的根本方法，標準實施多年來，顆粒物污染物的CADR測試方法得到了普遍認可，我國的檢測機構對此積累了大量的測試數據和豐富的操作經驗。但對于去除甲醛等氣態污染物的評價方法，業內并未達成共識，主要原因是：

（2）GB/T 18801—2008中的試驗方法可操作性、重復性較差，有待進一步完善；

（3）企業更愿意采用“去除率”作為評價指標，試驗中，通過延長時間和減小空間，可使去除率達到99.99%，便于企業宣傳和推廣。

如果采用“去除率”作為評價指標，并未從本質上評價出凈化器對特征目標污染物的凈化能力，僅僅采用一個特定點的凈化效率值（去除率），則失去了評價的本質意義，客觀上會對消費者產生誤導。因此在標準修訂的過程中，核心思想仍然堅持采用CADR值來評價機器去除氣態污染物的能力。對此，標準修訂工作組開展了大量的理論和試驗研究。

首先，確定了30 m3試驗艙可測量的最大CADR氣態污染物限值。以甲醛為例：采用化學法的甲醛濃度測試時間為5 min，為了得到12組數據，總共的測試時間應為60 min。能夠用60 min，將試驗艙內甲醛濃度從最大值（1 mg/m3）降到檢測設備能夠檢測到的下限值（0.1 mg/m3）對應的CADR，則為最大CADR。由此，可推算出30 m3試驗艙可測量的最大CADR甲醛為70 m3/h。如果采用雙孔交叉采樣，可將測試時間縮短為30 min，則能夠測量的CADR極值為140 m3/h。

之后，工作組先后組織了多輪試驗，對試驗方法進行完善和驗證。包括：

（1）試驗室間的比對試驗，驗證方法的重復性和再現性。

選取高低端兩種規格的空氣凈化器產品，在兩個不同的試驗室之間進行CADR試驗，每組產品進行兩次CADR試驗，每臺樣機的CADR平均值如表1所示。根據測試系統的重復性和再現性分析，得到測量系統的GRR（Gauge Repeatability and Reproducibility）為6%，低于10%的誤差，屬于測試系統可以接受的范圍。這組數據表明CADR氣態污染物試驗具有重復性和再現性，對不同規格的樣機，可在不同試驗室內進行試驗。

表1 CADR甲醛不同試驗室間數據分析

（2）多次重復性試驗，去除造假產品。

The current density in the canal can be estimated by the Ohm law as below[5]:

鑒于甲醛作為特征化學污染物的復雜特征，工作組選擇了多種型號的產品，進行CADR甲醛值的重復性測試，多組試驗數據表明，某些產品的初始CADR值，與第二次測得的CADR值差距很大，如圖1所示。但原標準規定僅測量一次CADR值并不能反映出某些凈化器的真實除甲醛能力，同時還可能為某些產品提供了虛假標注的漏洞。對此，標準最終確定的方法為：測量兩次CADR氣態污染物，以第二次的試驗數據作為特定氣態污染物的潔凈空氣量，從而篩除了那些使用“表面處理技術”的虛假產品。

圖1 CADR甲醛的重復性測試結果

2.1.2 累積凈化量（CCM）

本次修訂提出了累積凈化量的概念，細化了試驗方法，為評價產品的長效性提供了技術指標。對此，工作組組織了5個不同的試驗室對同一規格的產品進行顆粒物的累積凈化量試驗，試驗對比結果如圖2所示。

圖2 不同試驗室間的累積凈化量試驗結果匯總

通過圖2的數據匯總可以看出顆粒物潔凈空氣量隨煙塵量的增加在不斷衰減，不同試驗室間的衰減規律一致性明顯，從而證明了顆粒物累積凈化量測試方法具有一定的再現性，也印證了該指標設立的必要性。

2.1.3 CADR與CCM的意義

通過上述分析，可以看出本次修訂旨在從CADR與CCM兩個維度對空氣凈化器產品進行評價，他們分別是產品的常態性指標和長效性指標，可用于評價產品能力高低，是產品成本的直接反映。圖3所示的“二維評價法”更加直觀地說明了這一問題。

圖3 空氣凈化器能力的“二維評價法”

如圖3所示，橫軸和縱軸分別為產品的累積凈化量和潔凈空氣量，代表著產品的材料成本和設計成本；兩者的乘積，即圖中所示矩形的面積體現出產品的價格和性能。例如，對圖中標注陰影的正方形所代表的產品來說，其設計成本和材料成本都相對較高，相應的性能也最好；其他的兩種長方形所對應的產品則都存在缺陷。

CADR與CCM是在嚴格的試驗室條件下測得的試驗數據，是產品性能與價格的體現，但對消費者來說，這兩個參數則具有實際的使用意義：

（1）CADR對應用戶的使用空間。通過CADR，可以推算出產品的適用面積，即能夠將室內污染物濃度降低到國家標準以下所對應的最大面積。適用面積與室外顆粒物濃度、建筑物換氣率等因素有關，并且產品真實的使用環境千差萬別，因此設置固定的面積參數是不科學的。對此，本次修訂根據建筑物的換氣率不同，將適用面積設為范圍值：一般通風的情況下，換氣率為1h-1，對應的適用面積為0.07 CADR；在門窗緊閉的情況下，換氣率為0.6h-1，對應的適用面積為0.12 CADR。用戶可依據真實的使用情況，選擇空氣凈化器產品。

（2）CCM對應用戶的使用時間。用測量出來的累積凈化量除以每日要處理的污染物質量，即為產品的凈化壽命。針對實際適用情況的復雜性，本次修訂以列表的形式將日均處理量表示出來，為消費者提供參考。

需要指出的是，適用面積和凈化壽命僅是理論推算值，可為用戶提供指導性參考，并不能反映產品真實的運行狀態。對于同一款產品，不同用戶的使用環境、使用習慣不同，適用面積和凈化壽命也會存在很大差異，因此評價機器優劣的核心指標是試驗參數CADR和CCM。這也說明，如果僅僅以“適用面積”或“凈化壽命”來評價產品、規范企業行為是不科學的。

2.2 其他指標的確立

除了強調核心指標CADR和CCM之外，本次修訂還對凈化能效和噪聲兩項指標做出了調整。工作組收集18家主流生產企業以及4家檢測機構提供的產品數據，對170多組有效樣本數據進行統計學分析，確定了產品的凈化能效等級范圍和噪聲限值。

隨著節能技術的不斷進步，產品的凈化能效指標也在提升。本次修訂提高了能效指標，以統計數據前30%所對應的能效值為分界線：對于去除顆粒污染物功能，如果能效值大于5.00 m3/（W·h）則為節能級，如果能效值小于5.00 m3/ （W·h）且大于2.00 m3/（W·h）則為合格級；對于去除氣態污染物功能，如果能效值大于1.00 m3/（W·h）則為節能級，如果能效值小于1.00 m3/ （W·h）且大于0.50 m3/（W·h） 則為合格級。

GB/T 18801—2008以潔凈空氣量為分擋依據，將噪聲分為3個級別，但是通過數據統計分析發現，空氣凈化器產品的CADR值在170 m3/h～380 m3/h范圍內非常集中，占據調研總數的50%，如圖4所示。

顯然，2008版標準的分級不再適用，本次修訂將潔凈空氣量分為小于150 m3/h、150 m3/h～300 m3/h、300 m3/h～450 m3/h、大于450 m3/h這4個級別，依據試驗室提供的測試數據，分別調整了噪聲限值，使分級與限值更加合理。

圖4 顆粒物 CADR 直方圖

3 修訂后的思考

GB/T 18801標準的修訂工作雖然告一段落了，但只是取得了階段性成果，還有很多有待探討和研究的地方。

首先，本著對消費者負責的態度，在標準中應明確：有害物質釋放量在整個使用期內都應符合其他相關國家標準的要求。這將對空氣凈化器產品的使用安全提出更高的要求，但相應的測試方法、標注方法都有待進一步研究和探討。

其次，二次污染問題也值得重視，有待深入研究。目前，各種凈化技術充斥著我國的空氣凈化器市場，使用CADR、CCM評價方法能夠對不同的凈化技術給出統一的評價，但卻不能鑒別出各種技術是否存在二次污染等問題。今后將建立“二次污染”測試方法，逐步解決產品的二次污染問題，使消費者更加放心地使用空氣凈化器產品。

4 小結

標準制定的成功與否可由兩方面因素決定：

（1）評價指標能否將產品的真實屬性反映出來。本次修訂強調將CADR和CCM作為評價產品的核心指標，完善了試驗方法，并將這兩項指標與適用面積與凈化壽命合理地聯系起來，從兩個維度對空氣凈化器產品做出評價，從兩個層面對產品的實際使用給出了指導性建議。如圖5所示。

圖5 空氣凈化器性能評價體系

（2）修訂后的標準導向性明顯。本次修訂從CADR和CCM兩個維度為行業的發展、產品的設計與評價指明了方向。同時，新版標準也指出優越的凈化性能不應以有害物質釋放量增加為代價，對有害物質釋放量作出了嚴格的要求，彌補了標準的缺失，引導行業健康發展。

面對蓬勃興起的空氣凈化器行業，以及中國市場的特殊性，需要量身定做“中國式”的標準；本次修訂充分體現了標準的“中國特色”，同時，力求科學、客觀、公正地建立空氣凈化器評價方法，使GB/T 18801《空氣凈化器》標準能夠真正地對空氣凈化器行業起到規范和引導作用。