解放軍疾控所SPF動物房的工藝設計

劉治平，孫巖松，黃留玉，彭雙清，張廷芬

（解放軍疾病預防控制所，北京 100071）

軍隊疾病預防控制機構(gòu)承擔著疾病預防與控制、衛(wèi)生監(jiān)督、應急處置和健康相關產(chǎn)品評價等任務，開展食品、化妝品、消毒產(chǎn)品等相關產(chǎn)品的安全性評價及毒理學與藥理學等科學實驗研究，是履行職能和任務的重要性輔助手段。為提供相關技術平臺，解放軍疾病預防控制所在業(yè)務辦公大樓12層建設了SPF動物房，建設面積約為240m2。本設施在動工前進行了充分的調(diào)研論證，參觀了國內(nèi)同行比較先進動物設施，現(xiàn)將建設思路和工藝設計作一介紹：

1 總體原則和設計依據(jù)

本設施的建設本著“實用、標準、現(xiàn)代和經(jīng)濟”的原則，采用單走廊進行設計，在依據(jù)國家標準的基礎上，重點控制人員、動物、物品及空氣等進入口，達到人流、物流和氣體單向流動的原則，確保SPF動物不被外來微生物污染。工藝設計依據(jù)國標GB/T14925-2001《實驗動物環(huán)境及設施》［1］、國家相關文件規(guī)定和和軍隊醫(yī)學實驗動物有關管理辦法。

2 工藝設計

2.1 平面布局

本設施內(nèi)有鼠房5間，分別為30.44m2、17m2、17.3m2、24m2和17.1m2，總計105.84m2，主要用于動物的飼養(yǎng)和繁育。洗消間和潔凈儲存庫各1間，主要用于洗刷、高壓滅菌及潔凈物品的儲存；監(jiān)控室1間，用于環(huán)境監(jiān)控和設備機組的控制；機房1間，裝有空調(diào)機組和風機機柜等。

人員從一更進入，在二更更換工作服，進入風淋系統(tǒng)；物流經(jīng)走廊進入洗消間，洗消間設置了雙扉高壓消毒鍋、渡槽和傳遞窗，實現(xiàn)人員和物品的雙向流動，避免交叉污染（圖1）。

圖1 SPF動物房平面圖Fig.1 Ichnography of SPF animal experiment facility

2.2 人、物、動物及空氣流向

人員流向路線：一更→二更→風淋→潔凈走廊→動物繁育室→潔凈走廊→風淋→二更→一更→外部區(qū)域。

動物流向路線：清潔動物→傳遞窗→緩沖間→潔凈走廊→動物繁育室。

物品流向路線：洗消間→雙扉高壓鍋/渡槽/傳遞窗→潔凈儲存庫→清潔走廊→動物繁育室→清潔走廊→緩沖間→洗消間→雙扉高壓鍋。

空氣流向路線：室外新風→板式換能器→初效調(diào)節(jié)→溫濕度調(diào)節(jié)→中效調(diào)節(jié)→送風管道至技術夾層→高效過濾→動物繁育室和走廊→墻底角回風口→排風管→板式換能器→排風機→室外高排。

3 建筑材料和環(huán)境控制

3.1 建筑材料

本設施所用建筑材料，為紙蜂窩夾心彩鋼板做墻面及天花板，陰陽角由鋁合金材制成；高效進風口為多孔板，由鋁合金材料噴塑制成；地面采用德國進口PVC板，防滑并耐酸堿。凈化區(qū)門為雙密封凈化門，帶落地密封門檻，密封性好。

3.2 環(huán)境條件和自動化控制

3.2.1 溫濕度、噪聲和照度：溫度控制采用風冷熱泵機組，通過組合式機組表冷段進行水循環(huán)，夏季水溫可設置在10℃～25℃，冬季水溫可設置在42℃～25℃，通過模擬調(diào)節(jié)控制水的流量，實現(xiàn)了設施內(nèi)溫度達到國家標準；相對濕度采用電極加濕器，使相對濕度控制在40％～70％；噪聲采用外墻及窗雙密封防護，送風設備及管道均采取隔音和消音處理，保證噪聲≤60dB；動物照明模擬24h外環(huán)境，無極調(diào)光，手動控制照度為15～20Lx，明暗交替時間為12/12h；工作照明采用吸頂式日光燈，有機透明盒罩，與頂棚隔絕，通過開啟日光燈的數(shù)量控制照度，照度為150～300Lx。

3.2.2 潔凈度、換氣次數(shù)和壓差：為避免實驗動物的污染，本設施嚴格控制潔凈度，外部空氣進入實現(xiàn)了初、中、高效過濾，保證潔凈度為萬級，確保不受外界的污染；換氣次數(shù)根據(jù)動物繁育室的面積，通過送風機和排風機調(diào)節(jié)風量，經(jīng)過風管閥門調(diào)節(jié)匹配后達到國家標準，保證15次/h以上；壓差按國家標準設計為可調(diào)節(jié)的20～50Pa，每個相鄰房間的壓力梯度不小于7Pa，壓差為：動物繁育室＞清潔走廊＞二更＞一更。

為保證潔凈度，嚴格控制物品等流向，需要消毒的物品必須經(jīng)過雙扉高壓鍋出入，不需高壓消毒的物品必須經(jīng)過渡槽或傳遞窗傳入。高壓鍋和傳遞窗為雙門互鎖聯(lián)動，不能同時打開。

3.3 自動化控制和報警

為保證溫度、濕度、壓差和換氣次數(shù)的安全運行，本設施實現(xiàn)了由電腦控制環(huán)境設備的開啟和關閉，同時能監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，自動采集、記錄、存儲和打印有關環(huán)境技術參數(shù)，當相關指標達不到要求時，會自動報警。維修人員24h值班，隨時發(fā)現(xiàn)問題隨時處理。主電源實現(xiàn)雙路供電，備用送風機組替補，并且有變頻裝置，通過變頻器可以調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速風量大小。

4 檢測結(jié)果

4.1 檢測單位

環(huán)境檢測由軍事醫(yī)學科學院動物中心實驗動物環(huán)境檢測室檢測，該室承擔的檢測設施具有實驗室資質(zhì)認定的資質(zhì)。

4.2 檢測結(jié)果

檢測結(jié)果表明（表1），主要指標都達到了國家設計要求，其中，溫度23.70℃～24.00℃（18℃～29℃），相對濕度51.90％～53.90％（40％～70％），噪聲48.34dB～55.26dB（≤60dB）；工作照度258.20～274.20Lx（150～300Lx）；動物照度17.60～18.20Lx（15～20Lx）；氣流速度0.104～0.118m/s（≤0.18m/s）；換氣次數(shù)11.66～13.78次/h（10～20次/h）；壓強梯度56.00～83.00Pa（20～50Pa）；落下菌數(shù)（0.00～0.67）個/皿（≤3個/皿）；空氣潔凈度（18.00～79.00）個/L（≤350個/L）。

表1 SPF動物房內(nèi)環(huán)境檢測結(jié)果Tab.1 Environment monitoring of SPF animal experiment facility

5 討論

SPF動物房的工藝設計是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及到學科門類多，必須要求機關負責條件保障的管理人員和實驗動物管理人員密切協(xié)作，還要求后勤管理人員的全力配合。我所SPF動物房在竣工后，順利通過了全軍動物管理辦公室組織的專家驗收，正是各類人員全力合作的體現(xiàn)［2，3］。二是SPF動物房在工藝設計時，必須按照國家標準，結(jié)合本單位實際，嚴格把住人員、物料和空氣進人的關口，確保有效阻止病原體的進人。另外，要選擇有經(jīng)驗和具有資質(zhì)的設計單位和施工隊伍，要把住工程的建設用材和注意建設質(zhì)量，避免或減少使用時動物繁育區(qū)內(nèi)部的維修。三是要在能源節(jié)約上下功夫。SPF設施內(nèi)設備裝置多，耗能大，回收能源等節(jié)能措施要廣泛應用。本設施在節(jié)能措施方面采用板式換能/熱器，能夠回收60％的能源，大大減少了運行的費用。

［1］中華人民共和國國家標準GB/T14935-2001《實驗動物環(huán)境及設施》［S］.2001.

［2］王兆綽，王銀銀，羅金環(huán).清華大學生物館IVC動物房的工藝設計［J］.中國比較醫(yī)學雜志，2004，14（2）：119-121.

［3］李貴才.長春生物SPF動物房的改建［J］.實驗動物科學與管理，2006，23（1）：27-29.