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承擔著疾病預防與控制、衛生監督、應急處置和健康相關產品評價等任務，開展食品、化妝品、消毒產品等相關產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研論證，參觀了國內同行比較先進動物設施，現將建設思路和工藝設計作一介紹：

1 總體原則和設計依據

本設施的建設本著“實用、標準、現代和經濟”的原則，采用單走廊進行設計，在依據國家標準的基礎上，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。工藝設計依據國標GB/T14925-2001《實驗動物環境及設施》［1］、國家相關文件規定和和軍隊醫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；監控室1間，用于環境監控和設備機組的控制；機房1間，裝有空調機組和風機機柜等。

人員從一更進入，在二更更換工作服，進入風淋系統；物流經走廊進入洗消間，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→初效調節→溫濕度調節→中效調節→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。凈化區門為雙密封凈化門，帶落地密封門檻，密封性好。

3.2 環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，夏季水溫可設置在10℃～25℃，冬季水溫可設置在42℃～25℃，通過模擬調節控制水的流量，實現了設施內溫度達到國家標準；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外環境，無極調光，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量控制照度，照度為150～300Lx。

3.2.2 潔凈度、換氣次數和壓差：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；換氣次數根據動物繁育室的面積，通過送風機和排風機調節風量，經過風管閥門調節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節的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過雙扉高壓鍋出入，不需高壓消毒的物品必須經過渡槽或傳遞窗傳入。高壓鍋和傳遞窗為雙門互鎖聯動，不能同時打開。

3.3 自動化控制和報警

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

4 檢測結果

4.1 檢測單位

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

4.2 檢測結果

檢測結果表明（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11.66～13.78次/h（10～20次/h）；壓強梯度56.00～83.00Pa（20～50Pa）；落下菌數（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動物房內環境檢測結果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［2，3］。二是SPF動物房在工藝設計時，必須按照國家標準，結合本單位實際，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，要選擇有經驗和具有資質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量，避免或減少使用時動物繁育區內部的維修。三是要在能源節約上下功夫。SPF設施內設備裝置多，耗能大，回收能源等節能措施要廣泛應用。本設施在節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《實驗動物環境及設施》［S］.2001.

［2］王兆綽，王銀銀，羅金環.清華大學生物館IVC動物房的工藝設計［J］.中國比較醫學雜志，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.