SPF实验动物环境工程净化空调节能技术的现状和发展

关键词：净化空调 空气定向流 节能
　　实验动物科学是生物医学乃至整个生命科学的基础和重要的支撑条件，人们越来越重视对实验动物的应用和研究。随着GMP要求的近一步落实，国家相继制定了《实验动物管理条例》和《实验动物环境及设施》等法规。在加入WTO的新形势下我国医药行业加快了与国际先进水平接轨的步伐，很多医药生产企业和研究部门都需要建造符合规范的实验动物设施。
　　新建的实验动物设施一般都要达到SPF级，且具有一定的规模。由于实验动物设施的特殊性，对净化空调有很多特殊的要求，现就SPF实验动物环境工程净化空调节能技术的现状和发展进行探讨。
　　1、SPF实验动物环境对净化空调技术的要求根据1994年颁布的《实验动物环境及设施》国家标准，实验动物环境主要分为开放系统、亚屏障系统、屏障系统和隔离系统。开放系统适用于饲养普通级实验动物，亚屏障系统适用于饲养清洁级实验动物，屏障系统适用于饲养无特定病原体（SPF）级实验动物，隔离系统适用于饲养SPF级及无菌（GF）级实验动物。当前，新建的实验动物房主要是SPF级，按照标准要求空气净化度至少要达到10000级，氨浓度≤14㎎/m3， 温度18～29℃，日温差≤3℃，相对湿度40～70％，气流速度≤0.18m/s， 房间空气压差梯度20～50Pa.
　　为了保证实验动物正常地生长，需要严格地按照规定调节温度和湿度，提供新鲜空气，排除有害气体、病原微生物和尘粒。为了避免交叉感染，还要严格地设定和控制房间内各部位的空气压力。因此，建立SPF实验动物环境必须有一个设计合理，运行可靠，节约能源， 监控方便的净化空调系统。
　　2、SPF实验动物环境净化空调技术的现状和问题虽然SPF实验动物环境对空气的洁净度要求不高，但通风方式有特殊的要求。首先，必须提供实验动物正常生活所需的新鲜洁净空气，排除动物排泄物等散发的污浊气体，还必须防止空气的交叉污染。为了达到这个目的，目前国内的SPF实验动物环境大部分采用直排式全新风净化方式，即将恒温恒湿的净化空气送入SPF实验动物房稀释污染空气后不予回收直接排放。常用的气流形式为顶送侧回，由房间顶部的高效送风口将洁净空气送入，房间内放置有实验动物笼架，洁净空气将室内的污染空气稀释后沿着房间四周下部的排风口排出。这种净化送风方式原理简单，管理方便，得到了较多的应用。
　　但是，这种送风方式风量大，能耗高，使用上也不尽合理，因为并非所有的尘埃粒子都是致病微生物，依靠大量的洁净气流稀释室内的污染空气也不一定能使实验动物得到很好的生活环境。目前，一般SPF实验动物房的饲养方式都是将动物放在饲养盒（笼）内饲养，饲养盒（笼）又放在多层的笼架上，室内可放置很多排笼架。饲养盒（笼）是实验动物生活的微环境，又是产生尘粒和异味的核心，也是空气流动的死角。整个房间是空气循环的大环境，气流呈乱流形式分布，由于饲养盒（笼）和笼架的阻力，洁净空气只有很少部分能进入饲养盒（笼），大部分恒温恒湿的洁净空气直接从排风口排出，造成很大的能源浪费。即使从饲养盒（笼）内散发或被置换出来的污染空气也不能立即完全地排出室外，这些污染的空气会随着乱流气流弥漫于整个房间，不仅造成实验动物交叉污染的可能，也使饲养人员的工作环境恶化。
　　一般饲养盒（笼）的容积仅占房屋空间的10％，由于饲养盒（笼）和笼架的阻力，能直接参与饲养盒（笼）内空气交换的洁净空气将低于10％。要保证饲养盒（笼）内一定的温度、湿度，洁净度和空气的新鲜度就必须成倍的加大空调机组，增加送风量，加大制冷和制热功率，这就增加了建设投资和运行成本。而这些能量大部分被排空浪费掉，这是直排式全新风净化方式*主要的问题。