摘要：現(xiàn)在我國的SPF動物的飼養(yǎng)相對于以前不僅規(guī)模更上一層樓，其相關(guān)設(shè)備器具也進行了更新，在這樣的基礎(chǔ)上還成立了多個能掌控動物房環(huán)境質(zhì)量的國家級實驗動物的繁殖與實驗中心。筆者在文章中主要是對現(xiàn)在SPF實驗動物環(huán)境工程的兩大問題：投資大，能耗高進行了研究，并簡述了凈化空調(diào)節(jié)能技術(shù)，將空氣定向流技術(shù)作為SPF實驗動物環(huán)境工程凈化空調(diào)節(jié)能今后的趨勢進行了探討。 

實驗動物科學(xué)的重要性在于他對生物醫(yī)學(xué)乃至整個生命科學(xué)系統(tǒng)起著重要的支撐作用，只有通過不斷的對實驗動物的科學(xué)進行研究才能為應(yīng)用推廣奠定基礎(chǔ)。隨著國際貿(mào)易不斷發(fā)展，我國的醫(yī)藥行業(yè)在世界市場上接受挑戰(zhàn)，不斷的改進技術(shù)和設(shè)施。 

　　通常說SPF級實驗動物房都需要安裝比較系統(tǒng)完備的相關(guān)設(shè)施才能夠及時的排除垃圾和臭氣，防止細菌的傳播擴散，給SPF動物和工作人員營造較好的實驗環(huán)境。所謂實驗動物設(shè)施的SPF級，就是要擁有相當規(guī)模和完備的實驗設(shè)施，能根據(jù)實驗的具體要求調(diào)節(jié)好實驗的環(huán)境。 
　　1 SPF實驗動物環(huán)境對凈化空調(diào)技術(shù)的要求 
　　按照國家頒布的相關(guān)實驗動物環(huán)境及設(shè)施法律來說，實驗動物環(huán)境主要有四種系統(tǒng)，第一種就是開放系統(tǒng)，該系統(tǒng)中常養(yǎng)的是一般級別的實驗動物；第二種是亞屏障系統(tǒng)，主要飼養(yǎng)的是清潔級實驗動物；第三種是屏障系統(tǒng)，主要針對無特定病原體（SPF）級實驗動物設(shè)置的；最后一種是隔離系統(tǒng)，飼養(yǎng)對象是SPF級及無菌級實驗動物。為了確保實驗動物更好的成長，讓他們能活在較清新的空氣中，及時排除廢氣和廢物?，F(xiàn)新修的實驗動物房都是有高要求的，無論是空氣凈化度、氨濃度、溫度、濕度、氣流速度以及房間空氣壓差梯度都有較明確的規(guī)定。故修建這樣的SPF實驗動物環(huán)境需要事先做好全面的規(guī)劃，且盡量確保一個性能好、節(jié)能、智能的空調(diào)系統(tǒng)。 
　　2 SPF試驗動物環(huán)境污染途徑 
　　有兩種情況常會影響到動物實驗室的空氣清潔程度，首先是來自室外的空氣，由于室外的汽車尾氣、工業(yè)廢氣以及家用煤氣等污染氣體未經(jīng)處理就直接進入室內(nèi)常會降低室內(nèi)空氣質(zhì)量；其次是那些實驗室里出現(xiàn)的動物毛、皮屑和飼養(yǎng)食物碎屑等，這些較細小的碎屑沒得到及時處理就會腐爛變壞，產(chǎn)生細菌擴散到空氣中。所以動物實驗室的初、中、高效過濾器過濾設(shè)施就顯得作用重大，它能確保室內(nèi)的空氣潔凈度不隨室外大氣的變化而變化。筆者檢測到的SPF級動物實驗室的空氣是經(jīng)初、中、高效過濾器過濾后的，按照檢測結(jié)果看，由于該設(shè)施的作用，室外的大氣即便是在不同的季節(jié)都不會對室內(nèi)潔凈程度造成影響。 
　　常常我們都覺得動物實驗室中沒有動物的情況下其潔凈度最佳。因為在實驗室有動物的時候必然會產(chǎn)生毛發(fā)、廢物碎屑等，提高空氣中塵埃的濃度，從而使得細菌得以衍生和擴散。但是，若動物實驗室處于靜止狀態(tài)的話，房間里沒有動物，灰塵依然會在實驗器具、陽臺門窗上面集聚，在檢測時，如果一個實驗室沒事先清潔好，即便是處在靜態(tài)的狀態(tài)，室內(nèi)清潔度也不能達到標準；而對于清潔過的實驗室，處在動態(tài)下其潔凈度還是很高的。也就是說，良好的送排風設(shè)備以及適當?shù)膭討B(tài)管理，能夠增加動態(tài)實驗室內(nèi)空氣的潔凈度。 
　　3 SPF實驗動物環(huán)境凈化空調(diào)技術(shù)的現(xiàn)狀和問題 
　　通常的SPF實驗動物環(huán)境雖不會有嚴格的環(huán)境潔凈度規(guī)定，但通風的需求則是必要。只有通風好才能順暢排出動物制造的廢氣，避免出現(xiàn)細菌滋生或出現(xiàn)污濁空氣的交叉污染。我國現(xiàn)在的通風方式大多使用的是直排式全新風凈化法，就是把溫度和濕度都滿足一定要求的空氣排放到SPF實驗動物房，將實驗室中的渾濁空氣稀釋掉。排送時需要從實驗室頂部的送風口進入，而渾濁的氣體則是從實驗室的四周墻壁的下部排風口送出。這樣的空氣凈化方式非常便捷有效。這樣的送風措施也有缺點：需求的風量比較大，消耗的能源比較多，實際效果有待改善。依據(jù)實驗室里的潔凈空氣流動看，那些待稀釋的空氣也并非都是有污染的微生物，稀釋后的空氣也不一定就正好適合動物的需求；從實驗室的設(shè)置來說，SPF實驗動物房有很多的籠架，架子上排列裝著各種各樣動物的飼養(yǎng)盒，它們是動物的主要生活環(huán)境及排放廢氣廢物的地方，因盒子和架子對空氣流動造成的阻力常使得潔凈空氣不能很好的進入到飼養(yǎng)盒子里，而排出的空氣則大部分是潔凈的，也就是說，室內(nèi)空氣的流動有死角，被污染氣流還能停留在室內(nèi)，這不僅浪費了能源且無法真正的解決室內(nèi)環(huán)境的污染問題，增加了實驗室里面的動物出現(xiàn)交叉感染的可能性，惡化了實驗室的工作環(huán)境。 
　　這樣的直排式全新風凈化方式想要達到最佳效果就要增加空調(diào)機組，不斷送入大量潔凈空氣，以排除飼養(yǎng)盒子和架子對空氣造成的阻力，確保動物的飼養(yǎng)盒里面的濕度和溫度適中，當然這樣會造成更大的能源和資源的消耗，這正是需要解決的問題。 
　　4 凈化空調(diào)節(jié)能技術(shù)在SPF實驗動物環(huán)境中的應(yīng)用 
　　以下是筆者針對這個日益突出的問題作出的相關(guān)分析： 
　　4.1 減少冷熱負荷 凈化空調(diào)節(jié)能技術(shù)在減少冷熱負荷主要是以下幾種措施：首先是降低室內(nèi)高度，通常實驗室的高度在2.4～2.6m間，但鑒于SPF實驗動物環(huán)境中實驗人員不多，且他們的工作時間較少，可以把房間的高度降低至兩米，這樣送氣工作人員少，可減少將空氣送入飼養(yǎng)盒需消耗的能源；其次是增強圍護絕熱并調(diào)整控制好實驗室里面的溫度，實驗室用隔熱效果好的材料來圍護，便于把室內(nèi)溫度維持在標準范圍內(nèi)，不隨季節(jié)變化出現(xiàn)大幅度的波動；后就是要用變頻調(diào)速自動控制技術(shù)調(diào)控好氣流的速度；最后是將SPF實驗動物房分成若干區(qū)域，相應(yīng)地設(shè)立若干小單元獨立空調(diào)系統(tǒng)，使用時根據(jù)動物飼養(yǎng)種類和數(shù)量的增減，有選擇地啟用房間和相應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)，避免空調(diào)系統(tǒng)放空運行。 
　　4.2 該技術(shù)的環(huán)保性能還表現(xiàn)在對能源的二次利用上 一是能凈化空氣循環(huán)使用。二是能源的利用，如對太陽能、地熱等天然能源的利用，只要是條件允許的話就可以使用天然資源進行空氣調(diào)節(jié)或輔助加熱。 　　4.3 氣定向流技術(shù) SPF實驗動物環(huán)境的興建不斷的擴大的同時，能源和資源的高成本問題也越來越受到重視，這樣情況下就出現(xiàn)了空氣定向流動的技術(shù)。按照上面對于SPF實驗動物房空氣潔凈度的分析看，一般情況下送入室內(nèi)的潔凈空氣只有十分之一參與了動物飼養(yǎng)盒（籠）內(nèi)空氣的交換。怎樣才能加強潔凈空氣的利用率呢？最好的方法就是盡可能的減少非交換凈化氣流，并讓可交換氣流沿定向流動，最后進入排風管。 
　　4.3.1 盒內(nèi)交換籠架。該技術(shù)主要是利用單體換氣系統(tǒng)來使得凈化氣流能在實驗室里面按照設(shè)置的方向流動。這樣的系統(tǒng)常常是由導(dǎo)風通道籠架、雙風道機組、設(shè)置前端和終端空氣過濾器等裝置組成。當室內(nèi)這么多裝置一起加入空氣交換的時候，空氣的流量即使是很小也能夠讓實驗室飼養(yǎng)盒里面的空氣得到很好的凈化。該裝置已經(jīng)上市并且占有一定的市場，因為它不僅僅簡化了控制設(shè)備，便于使用，而且對基礎(chǔ)建筑較低，對于那些規(guī)模不是很大的實驗動物的飼養(yǎng)來說再適合不過了。 
　　4.3.2 定向流SPF實驗動物房。該技術(shù)由房間頂部高效送風口將潔凈空氣到送入室內(nèi)，實驗室里的動物籠架都是數(shù)個相對封閉籠格獨立的分隔開的，籠格內(nèi)都有可以進行排風的孔，且和潔凈的房間排風通道相連，其路徑是從通風孔進入籠格再進入排風管這個定向的氣流。這樣的SPF實驗動物房定向流技術(shù)有其優(yōu)點，和過去常用的直排式氣流技術(shù)相比能節(jié)省一些人力和財力投資，針對上面兩種技術(shù)，在筆者進行了飼養(yǎng)區(qū)風量和冷（熱）負荷參數(shù)的比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)SPF實驗動物房定向流技術(shù)相對能省掉六成多能源。其主要原理是，由于籠格之間相互隔開、獨立，只需設(shè)置好通風孔就能調(diào)控好風量的大小。這樣一來實驗室里面的飼養(yǎng)盒（籠）里面的氨濃度穩(wěn)定在標準的范圍內(nèi)，空氣得到很好的疏通，于此同時，飼養(yǎng)盒里面動物產(chǎn)生的廢氣也會及時的排到室外，調(diào)節(jié)好實驗室人員的工作環(huán)境。 
　　實踐證明，上述凈化空調(diào)節(jié)能技術(shù)對提高SPF實驗動物環(huán)境的空氣質(zhì)量和節(jié)能水平是行之有效的。改技術(shù)極大的改善了傳統(tǒng)的屏障系統(tǒng)，投資少，見效快，該系統(tǒng)簡便靈活，人流物流絕對隔離，操作安全可靠，適應(yīng)范圍廣，是一種方便節(jié)能保險的好方法。特別是空氣定向流技術(shù)，從理論和技術(shù)上解決了非交換凈化氣流浪費能源和交叉污染的問題，是SPF實驗動物環(huán)境工程凈化空調(diào)節(jié)能技術(shù)發(fā)展的方向。