无特定病原体（SPF）级实验动物房是生物医药研究的核心平台，通过空气净化系统与隔离设备，为实验动物提供无特定病原体的生长环境。为确保室内环境参数满足实验动物饲养及科研需求，本文以上海某疾控中心SPF级实验动物房工程为研究对象，从设计与施工双维度梳理空调系统关键技术要点，主要包括空调风系统气流组织、压差控制、不锈钢风管焊接、高效过滤器安装等关键控制点，为同类型动物房项目空调系统的建设提供技术参考，助力保障实验动物房环境的稳定性与合规性。

无特定病原体（specifc pathogen free，SPF）级实验动物房作为生物医药研究、疫苗研发及药理评估的核心载体，其环境参数的稳定性直接决定实验动物的生存质量与科研数据可靠性[1-3]。实验动物饲养建筑环境可分为普通环境、屏障环境和隔离环境。普通环境用于教学等用途，屏障环境用于饲育清洁实验动物及SPF实验动物，隔离环境用于饲育SPF、悉生及无菌实验动物。由此可知，SPF动物实验室属于屏障环境或隔离环境[4-6]。

近年来，我国在SPF级实验动物房建设与运行方面逐步完善了相关标准体系，GB14925—2023《实验动物环境及设施》[7]明确了SPF级实验室的核心技术指标，包括洁净度、压差梯度及温湿度控制范围。GB50447—2008《实验动物设施建筑技术规范》[8]则进一步细化了建筑布局与设备配置要求，如屏障系统的气密和高效过滤器的检漏标准。

本文以标准规范为基础，结合上海某疾控中心SPF级实验动物房的实际建造经验，分析对实验动物房空调系统科学设计与精细化施工的要点，为实现对环境参数的精准控制，满足高标准实验动物房需求提供参考。

1.1 项目介绍

本工程SPF级实验动物房位于微生物楼8楼，如图1所示。建筑面积约850m2，实验动物房功能规划有动物饲养室、前室、缓冲间、实验室、手术室、洁净物品暂存间、清洗间、洁净走廊以及办公及辅助等房间，各区域与其他实验室区域相对隔离，以避免交叉污染。

2.1 屏障环境指标设置

SPF级动物生产或动物实验区屏障环境指标：温度为20～26℃（鼠类），其中日温差≤4℃；相对湿度为30%~70%；换气次数≥15次/h；笼具周边气流速度≤0.2m/s；与相通区域静压差≥10Pa；空气洁净度7级（相当于万级水平）；沉降菌平均浓度（0.5h，ϕ90mm）≤3CFU；氨质量浓度≤14mg/m3；噪声≤60dB；工作照度≥150lx。

2.2 空调系统设计

2.2.1空调风系统

SPF级实验动物房区域为7级洁净要求，采用一次回风定风量全空气空调系统，换气次数≥25次，独立设置，不与办公、普通实验室共用。核心区域（饲养区、实验区）采用上送侧下排的气流组织形式，送风口均匀分布，采用高效送风口送风，确保气流垂直向下覆盖笼具区域。

排风口上装有粗效过滤网可有效地去除动物毛发等作用。因实验动物对吹风感比较敏感，所以动物笼具周边处的气流速度≤0.2m/s，排风口风速需控制在1m/s以内，从而减少对动物健康的影响。送排风机均采用一用一备冗余设计，交替运行，且配备UPS电源。空调箱内设初、中效过滤器、冷热盘管、除湿热管、湿膜加湿等，各动物房送风支管设电加热及高效过滤器，回风自带过滤网。

2.2.2空调水系统

SPF级实验动物房对环境控制要求极高，空调水系统作为维持恒温、恒湿、洁净度的核心环节，本项目采用四管制水系统，冷、热媒水系统独立设置，可同时满足不同区域的冷热需求，避免季节交替时的切换延迟。机组采用空气源热泵+辅助电加热模式，确保极端工况下的负荷稳定。按不同功能分区（如饲养间、检疫间、洁净走廊、污物通道），需要划分各自独立的水系统环路，每个环路设置独立的温控阀、流量计，实现精准调节。此外，核心实验区域需配置备用环路，确保单一环路故障时不影响实验动物生存。

2.2.3压差控制

压差控制是维持SPF级实验动物房环境的关键。洁净区相对非洁净区需保持正压(≥10Pa），这样可以防止非洁净区的污染物进入洁净区；污物区则需为负压（相对洁净区≤-10Pa），以避免污物区的有害气体和微生物扩散到其他区域。动物房间和实验房间采用直接压差控制模式，通过分别安装在房间送、排风支管上的定风量阀和变风量阀，实时采集当前风量数据，通过系统反馈的送排风数据先调节定风量阀将房间送风量控制在一定的数值，再通过控制变风量阀来调节排风量，确保送、排风量维持在预设的差值范围内。同时，结合房间内压力传感器对房间与外部环境压差的实时监测，对排风变风量阀进行细微调整，进一步精准控制排风量，从而实现房间压力梯度控制。

2.2.4空调系统节能设计

因实验动物房采用的是24h连续全新风运行且处理风量大，往往导致能耗高，所以实验动物房有很大的节能空间。一般情况下，实验动物房送、排风机采用变频控制，可按照日间和夜间两种工作模式，根据动物动物房内空气质量环境，自动调节新风送风量，大幅减少新风带来的冷热负荷；在日间空调系统按照正常运行模式取换气次数，在夜间空调系统可按照节能运行模式换气次数取规范要求最小值，从而保证正常运行的同时，达到节能的作用。

3.1 不锈钢风管施工

SPF级实验动物房对环境控制要求极高，其风管材质的选择需满足洁净、耐腐蚀、易清洁、不产尘等严格标准，因此，本项目采用不锈钢焊接风管，以保证实验室内的气密性要求。风管制作过程须在洁净的加工区进行，采用氩弧焊工艺，焊接连续均匀，无虚焊、漏焊、焊穿，焊缝应打磨光滑，去除焊渣飞溅。焊接完成后内壁需进行钝化处理，去除氧化层，恢复不锈钢表面光洁度。在预制段长度允许的前提下，尽量地面焊接成长管段吊装，减少高空焊接量，高空焊接也必须保证焊接质量和内部清洁。系统施工完成后，需进行漏风量测试，确保风管系统的密封性符合标准要求。

3.2 高效过滤器安装

高效过滤器（high efficiency particulate airfilter，HEPA）安装质量是保证室内洁净度的关键环节。HEPA安装必须在围护结构完成、地面墙面精装修完成、室内彻底清洁、空调系统空吹（24h以上）后进行，安装现场环境应尽量清洁。安装前应先核对规格型号，检查外观、密封垫、框架有无损伤。HEPA采用机械压紧密封时，压紧装置（如螺栓、压板）需均匀、对称、逐步拧紧，确保密封垫被均匀压缩，严禁单边用力过猛导致框架变形或过滤器破损，压缩量通常为原厚度的1/3左右。安装完成后，立即对高效过滤器出风面进行塑料薄膜密封保护，防止后续施工污染。

3.3 尾气处理设备

由于动物在饲养过程中会不断产生污染臭气，主要是氨气(NH3，小型啮齿类为主)和硫化氢气体(H2S，大动物为主)，如不经过处理就排放至大气中，会造成一定程度的环境污染。本项目采用一体扰流喷淋除臭设备（图2），采用纳米半导体光催化技术与气液扰流净化技术相融合的处理方案。将尾气引入设备后，首先通过纳米半导体光催化作用进行分解处理，病原微生物及其气溶胶被杀灭，大分子有机物和产生臭味的气体分子也得到分解。然后经过气液扰流净化技术，将小分子气体、分解后的有机物、臭气分子、微生物残体以及VOCs降解产物溶解在喷淋液里，从而实现对目标污染物的彻底清除。

本文以上海某疾控中心SPF级实验动物房的工程实践为基础，从设计与施工两个维度，围绕实验动物房空调风系统气流组织、压差控制、不锈钢风管焊接、高效过滤器安装等关键技术展开详细研究，该项目保证了SPF级实验动物房各项环境参数均满足实验动物饲养及科研需求，相关经验可为同类项目提供参考。

[1]李秀荣,黄治朝,李妍涵,等.无特定病原体级实验动物屏障环境设施独立通风笼系统的运行与维护[J].中国医学装备,2019,16(8):132-134.

[2]王惠,孙洪计.SPF级动物实验室的运行与管理—以皖南医学院为例[J].现代畜牧科技,2023(2):110-112.

[3]田世爱,王振香,于自强,等.化学过滤器在SPF级实验动物房净化空调中的应用[J].建筑热能通风空调,2019,38(8):99-101.

[4]刘星劼,王跃嗣,李若楠,等.SPF级动物实验室运行管理的总结与探讨[J].中国动物保健,2023,25(6):119-121.

[5]张兵,胡晓东,王文化,等.某SPF级动物实验室洁净空调系统设计[J].洁净与空调技术,2020(4):108-111.

[6]顾懿卿.SPF级动物实验室空调设计探讨[J].建筑科技,2021,5(1):32-33,41.

[7]国家市场监督管理总局,国家标准化管理委.实验动物环境及设施:GB14925—2023[S].北京:中国标准出版社,2023.

[8]中华人民共和国住房和城乡建设部.实验动物设施建筑技术规范:GB50447—2008[S].北京:中国标准出版社,2008.

[9]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.实验室生物安全通用要求:GB19489—2008[S].北京:中国标准出版社,2008.