劉海華

（江蘇正大豐海制藥有限公司，江蘇鹽城 224100）

實(shí)驗(yàn)動物房在制藥生產(chǎn)中主要用于藥品的熱原、異常毒性、過敏試驗(yàn)、降壓物質(zhì)等項(xiàng)的檢測，實(shí)驗(yàn)動物房已成為保證藥品生產(chǎn)質(zhì)量的重要配套檢驗(yàn)設(shè)施之一。

按照空氣凈化的控制程度不同，我國實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境分為普通環(huán)境、屏障環(huán)境和隔離環(huán)境三種，其中普通環(huán)境僅要求符合動物居住的基本要求，不能完全控制傳染因子，只適用于飼育普通級動物，屏障環(huán)境潔凈度要求控制為7 級，適用于飼育清潔級實(shí)驗(yàn)動物及SPF 級實(shí)驗(yàn)動物，隔離環(huán)境潔凈度要求控制為5 級或7級，適用于飼育無特定病原體（SPF）、悉生及無菌實(shí)驗(yàn)動物。

本文從藥品生產(chǎn)企業(yè)用于藥品生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)的普通環(huán)境和屏障環(huán)境動物房的空調(diào)通風(fēng)設(shè)計及使用中常見問題進(jìn)行分析，并提出解決的途徑。

1 實(shí)驗(yàn)動物房空調(diào)通風(fēng)設(shè)計及使用中常見問題

1.1 實(shí)驗(yàn)動物房的空調(diào)通風(fēng)設(shè)計是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工程，環(huán)境控制的因素較多，除了控制溫濕度外，還需控制好系統(tǒng)的壓差、噪聲、氣流速度等因素，且因?qū)嶒?yàn)的目的不同，需選用不同種類的動物，因此對操作環(huán)境的溫濕度及其它參數(shù)還需作不同的控制。

1.2 在通常的設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)潔凈要求、動物飼育環(huán)境要求和業(yè)主要求等因素來進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)的分區(qū)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)動物房普通環(huán)境和屏障環(huán)境的通風(fēng)和溫濕度控制，但對于面積非常小的實(shí)驗(yàn)動物房，為減少設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，作為特例可采用一組空調(diào)系統(tǒng)。

1.3 在功能分區(qū)上的主要設(shè)置

（1）人員凈化設(shè)施：包括換鞋更外衣、緩沖間、更潔凈服、脫潔凈服等；

（2）物品準(zhǔn)備設(shè)施：包括儲物間、飼料間、外準(zhǔn)備單位、內(nèi)準(zhǔn)備間等；

（3）動物實(shí)驗(yàn)實(shí)施：包括待檢室、檢疫室、飼育室、觀察室、實(shí)驗(yàn)室、凈化走道、污物走道及污物間等；

（4）輔助設(shè)施：包括辦公室、值班室、配電室、空調(diào)機(jī)房等。

1.4 對以上功能區(qū)域的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)在設(shè)計及日常使用中常見的主要問題

（1）能耗大；

（2）氣味重；

（3）房間不能獨(dú)立消毒處理。

2 問題分析及解決途徑

2.1 能耗大

2.1.1 問題分析

（1）實(shí)驗(yàn)動物房中的動物飼養(yǎng)室及實(shí)驗(yàn)室等容易造成交叉污染的區(qū)域均采用直流式全新風(fēng)系統(tǒng)，因此能源的消耗特別大，這也是實(shí)驗(yàn)動物房主要的能源損耗。

（2）大多數(shù)業(yè)主對實(shí)驗(yàn)動物房的通風(fēng)系統(tǒng)重視不夠，在安裝過程中對風(fēng)管沒有按《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行漏光檢查，造成管網(wǎng)漏風(fēng)超過標(biāo)準(zhǔn)，房間的氣密性也不符合要求。

（3）為降低能耗，非工作時間可降低換氣次數(shù)，但不應(yīng)低于10 次/h。[1]由于考慮到一次性的投資問題，絕大多數(shù)的動物房在節(jié)能措施上只采用了變頻控制，但沒有在送回風(fēng)管道上安裝定風(fēng)量閥或變風(fēng)量閥，因此不能實(shí)現(xiàn)不同功能區(qū)域在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)適時調(diào)整換氣次數(shù)，對主要功能區(qū)域也不能實(shí)現(xiàn)溫濕度的精確控制，從而造成能耗的增加。

2.1.2 解決途徑

（1）為解決全新風(fēng)系統(tǒng)帶來的能耗大的問題，需進(jìn)行能量的回收，用于能量回收的裝置有：轉(zhuǎn)輪全熱交換器、板式顯熱交換器、中間熱媒體式熱交換器等多種形式供選擇使用。為避免系統(tǒng)排出的室內(nèi)空氣對進(jìn)風(fēng)的影響，一般在設(shè)計上送風(fēng)和排風(fēng)位置不在同一處，因此在實(shí)驗(yàn)動物房的能量回收裝置上筆者認(rèn)為選用間接式中間熱媒式熱交換器為宜，設(shè)計中建議在空調(diào)箱與排風(fēng)箱內(nèi)各加入一段顯熱回收裝置，利用乙二醇作為介質(zhì)，如果使用適當(dāng)?shù)谋P管排數(shù)，其顯熱回收率可達(dá)40%～60%[2]。

（2）在安裝過程中嚴(yán)格執(zhí)行《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》控制好風(fēng)管漏風(fēng)量和房間的氣密性。并采用新型的保溫材料，對送風(fēng)管道和靜壓箱采取良好的隔熱措施。比如選用NBR-PVC 橡膠海綿保溫材料，這種材料熱傳導(dǎo)系數(shù)為0.037 W/mk，氧指數(shù)≥33，燃燒性能達(dá)到難燃的B1 級，且安裝極為簡單。

（3）建議在特殊房間的送風(fēng)管道上加裝雙態(tài)定風(fēng)量閥，排風(fēng)管道上加裝變風(fēng)量閥，以調(diào)節(jié)不同工作狀態(tài)下的換氣次數(shù)。當(dāng)該房間處于非工作狀態(tài)時調(diào)節(jié)減少送風(fēng)量，此時房間壓差會發(fā)生變化，控制器根據(jù)房間壓差的變化適時調(diào)節(jié)排風(fēng)變風(fēng)量閥來控制排風(fēng)量使房間壓差保持恒定，以保證與相鄰房間的壓力梯度不至紊亂；由于局部非工作狀態(tài)的房間送風(fēng)量的減少使總送風(fēng)管道上壓力增加，管道靜壓傳感器根據(jù)壓力的變化將信號反饋至變頻器，變頻器適時變換風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)送風(fēng)量的調(diào)整，從而起到節(jié)約能耗的作用。

（4）在設(shè)計過程中，使能夠回風(fēng)的功能區(qū)域盡可能采用回風(fēng)，另外，合適的房間參數(shù)設(shè)定，如：新風(fēng)比、換氣次數(shù)、室內(nèi)溫濕度等。在設(shè)計過程中，應(yīng)該根據(jù)不同動物飼養(yǎng)對環(huán)境的要求控制室內(nèi)的溫濕度，對特殊房間采用在送風(fēng)末端設(shè)置再加熱器和再濕器，以實(shí)現(xiàn)對特殊房間的溫濕度的精確控制。

2.2 氣味重

2.2.1 問題分析

動物本身排泄物和微生物二次轉(zhuǎn)化生成的氨、硫化氫、醇等氣體，也是重要的污染物質(zhì)，這些氣體臭味愈濃烈，說明動物本身的潔凈度愈低。目前還無臭氣允許值的定量資料和測定方法，但對于氨濃度（mg/m3）應(yīng)控制在≤14。室內(nèi)氣味重主要原因?yàn)椋?/p>

（1）換氣次數(shù)不能達(dá)到規(guī)范中的最低要求。這個主要是在夜間工作人員按照非工作狀態(tài)減少了系統(tǒng)的風(fēng)量，使處于工作狀態(tài)的區(qū)域如動物飼養(yǎng)間等接受非工作狀態(tài)，從而使換氣次數(shù)不足，室內(nèi)氣味濃度增加。

（2）系統(tǒng)壓力梯度紊亂。主要原因是原先的設(shè)計中系統(tǒng)很少設(shè)置安裝風(fēng)量控制閥，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)過長期運(yùn)行后，由于缺少必要的設(shè)備維護(hù)，送排風(fēng)量發(fā)生變化，當(dāng)送排風(fēng)量發(fā)生變化時使系統(tǒng)的壓力梯度紊亂，形成了交叉污染。

（3）送排風(fēng)方式不當(dāng)。

2.2.2 解決途徑

（1）在空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計中，沒有設(shè)置定風(fēng)量閥的變頻控制系統(tǒng)是很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)非工作狀態(tài)和工作狀態(tài)的換氣次數(shù)控制的，在夜間人為降低送排風(fēng)量會使處于工作狀態(tài)的房間換氣次數(shù)不夠，因此在系統(tǒng)的設(shè)置中加裝定風(fēng)量閥是實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)運(yùn)行的重要前提條件。

（2）要保持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，必須定期對各房間的壓力進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。建議在系統(tǒng)中加裝定風(fēng)量閥。

（3）目前通常采用的送排風(fēng)方式有二種，一是頂送頂回，二是頂送下排。頂送頂回這個主要局限于房間的空間，這種送排風(fēng)方式均一度不好，易造成死角；頂送下排占空間大，如采用四角下排風(fēng)為主，同時立管上部可以采取小風(fēng)口排風(fēng)方式，會取得很好的排風(fēng)效果。下排風(fēng)口要設(shè)置過濾網(wǎng)并經(jīng)常清洗以防動物體毛堵塞網(wǎng)口影響排風(fēng)量。

2.3 房間不能獨(dú)立滅菌處理

2.3.1 問題分析

為了控制實(shí)驗(yàn)動物房微生物，需要對系統(tǒng)作周期性的消毒，在實(shí)驗(yàn)課題完成時需要對每個實(shí)驗(yàn)區(qū)域、房間進(jìn)行清掃，對房間進(jìn)行徹底的消毒。由于每個動物房空調(diào)系統(tǒng)一般由若干個動物用房組成，而每個動物房內(nèi)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)課題往往是不同的，其實(shí)驗(yàn)周期也不相同，造成每個房間的使用結(jié)束時間點(diǎn)不同。對房間除了沖洗、搬走籠具統(tǒng)一清洗外還需要對房間進(jìn)行熏蒸[3]。在原有的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中絕大部分沒有考慮到這個問題，空調(diào)系統(tǒng)的送（排）回風(fēng)是不可調(diào)的，當(dāng)對局部區(qū)域或房間進(jìn)行密閉消毒時就會對系統(tǒng)的送風(fēng)量和壓力產(chǎn)生影響，產(chǎn)生相互污染。因此平時只能采用消毒液擦拭或噴灑墻面和地面作為主要消毒方式。

2.3.2 解決途徑

過去絕大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)對實(shí)驗(yàn)動物房采用甲醛熏蒸，甲醛熏蒸刺激性大，一旦發(fā)生泄漏對周圍環(huán)境會造成很大的影響，且甲醛熏蒸還具有腐蝕性，對凈化環(huán)境造成污染，采用汽化雙氧水消毒方法（VHP）方便清潔、效果確切，在滅菌過程結(jié)束后汽化雙氧水極易被還原成水和氧氣，與其他方式相比無危害性的殘留物。

在對某個房間或局部進(jìn)行消毒過程中，為了避免對其他房間的相互干擾和污染，需要對整個送（排）回空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)加裝定風(fēng)量閥，關(guān)閉相應(yīng)單個房間的送（排）回風(fēng)閥就可保證每個房間單獨(dú)消毒時不影響其他房間的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。

動物房空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)流程圖如圖1 所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)動物房空調(diào)通風(fēng)流程示意圖

3 結(jié)束語

總之，實(shí)驗(yàn)動物房的設(shè)計要根據(jù)對不同實(shí)驗(yàn)動物的種類和數(shù)量進(jìn)行新風(fēng)比、換氣次數(shù)、室內(nèi)溫濕度等參數(shù)的設(shè)定，對溫濕度要求各不相同的區(qū)域可采用末端增加再加熱器和再加濕器，對溫濕度進(jìn)行精確控制；在系統(tǒng)中安裝定風(fēng)量閥實(shí)現(xiàn)對房間的獨(dú)立消毒和風(fēng)量風(fēng)壓控制；通過熱交換器實(shí)現(xiàn)能量的回收，做到節(jié)能減排又確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境符合規(guī)范要求。

[1] GB 14925-2010.實(shí)驗(yàn)動物 環(huán)境及設(shè)施[S].

[2] 電子工業(yè)部第十設(shè)計研究院. 空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊[M].(第二版)北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995，406-407.

[3] 李成江. 猴、犬類實(shí)驗(yàn)動物房布置的一些要點(diǎn)[J].醫(yī)藥工程設(shè)計，2012，33（5）：11-15.