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淺析實驗動物房的工程設(shè)計
2022-06-17 07:10:51
[摘要] 實驗動物房設(shè)計概述 法規(guī)相關(guān)規(guī)定 實驗動物房應(yīng)該嚴格按照國家相關(guān)規(guī)范來設(shè)計。目前實驗動物房的建造設(shè)計需要遵循的國家規(guī)范主要有：GB 149252010《實驗動物環(huán)境及設(shè)施》和GB 5044
  • 實驗動物房設(shè)計概述
  • 法規(guī)相關(guān)規(guī)定
實驗動物房應(yīng)該嚴格按照國家相關(guān)規(guī)范來設(shè)計。目前實驗動物房的建造設(shè)計需要遵循的國家規(guī)范主要有：GB 14925—2010《實驗動物環(huán)境及設(shè)施》和GB 50447—2008《實驗動物設(shè)施建筑技術(shù)規(guī)范》。
這些規(guī)范對目前國內(nèi)生物制藥企業(yè)使用的實驗動 物房的硬件設(shè)施，如建筑、空調(diào)、水、電等均有詳細的要求。
 
 
  1. 1.2  動物飼養(yǎng)環(huán)境設(shè)施分類
目前，生物制藥企業(yè)的動物飼養(yǎng)環(huán)境設(shè)施可分為三類，主要使用前兩類環(huán)境設(shè)施飼養(yǎng)動物。
  1. 2.1       普通環(huán)境設(shè)施
該環(huán)境設(shè)施符合動物居住的基本要求，但不能 完全控制傳染因子，適用于飼育教學(xué)等用途的普通級實驗動物。目前企業(yè)通常在普通空調(diào)環(huán)境下飼養(yǎng) 家兔，飼養(yǎng)的環(huán)境要求：溫度18～29 ℃，相對濕度 40%～70%，換氣次數(shù)8次/h，無特定壓差。
  1. 2.2       屏障環(huán)境設(shè)施
該環(huán)境設(shè)施適用于飼育清潔實驗動物及無特 定病原體的實驗動物，該環(huán)境嚴格控制人員、物品和環(huán)境空氣的進出。目前企業(yè)通常在該環(huán)境下飼養(yǎng) 小鼠和豚鼠，飼養(yǎng)的環(huán)境要求：潔凈度7級，溫度 20～26 ℃，相對濕度40%～70%，換氣次數(shù)15次/h，壓差10 Pa[2] 。
  1. 2.3       隔離環(huán)境設(shè)施
該環(huán)境設(shè)施采用無菌隔離裝置以保存無菌或 無外來污染的動物，環(huán)境要求較高。
目前生物疫苗生產(chǎn)企業(yè)較少采用該環(huán)境設(shè)施。
 
 
  • 實驗動物房的布局
    由于實驗動物容易受到環(huán)境干擾，且在飼養(yǎng)過 程中會產(chǎn)生異味，影響其他生產(chǎn)或生活用房，因此， 實驗動物房總體布局的選址和建造基本要點有：

     

（1）    最好獨立建造動物房；
（2）    避開車流和人流密集處，避開廠區(qū)震動和 噪聲大的區(qū)域；
（3）    選擇在全年主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)處，且對廠區(qū)其 他生產(chǎn)或生活設(shè)施影響最小的區(qū)域。
  1. 2.2 工藝平面布局
實驗動物房的工藝平面布局設(shè)計應(yīng)該在符合 法規(guī)要求的前提下，達到布局合理、高效、經(jīng)濟、安 全等目的。
  1. 2.1 工藝設(shè)計流向
實驗動物房的工藝設(shè)計流向包括：實驗人員、 飼養(yǎng)人員和檢疫人員的進入和退出路線；動物的 進 入和退出路線，解剖和廢棄尸體的流向；動物用墊料和飼料的進出流向；籠器具進出流向；樣 品進出流向等。
各種流向需要合理分流，避免交叉 污染。
  1. 2.2 功能間設(shè)置
實驗動物房從功能間設(shè)置上主要包括人員的 更衣間、動物飼養(yǎng)間、實驗間、動物檢驗間、潔凈物 品存儲間、清洗間、解剖間、飼料和墊料的存儲間等，各功能間設(shè)置需齊全、合理。
  1. 2.3 走廊模式
目前常見的實驗動物房走廊模式有：
普通的家兔實驗動物房以及小規(guī)模的SPF小鼠實驗動物 房設(shè)置為單走廊模式，而大規(guī)模的SPF小鼠和豚鼠 實驗動物房則多采用雙走廊或多走廊模式。
  1. 2.4 工程成本 實驗動物房的建設(shè)和運行成本都很高，因此在建造設(shè)計之初就必須考慮周全。
（1）從功能面積上考慮，在夠用的前提下遵循緊湊、合理的原則。
（2）由于動物房基本采用全新風(fēng)系統(tǒng)，因此凈化空調(diào)的房間吊頂高度一般情況下以2.3～2.5 m為 宜，以減少運行成本。
 
  1. 2.3 具體布局
  2. 3.1 單走廊模式的實驗動物房
  3. 3.1.1 單走廊模式的實驗動物房布局 單走廊模式的動物房是人員、物品、動物、籠具共用一條走廊，布局簡潔、流線明確，大大減少了所 需通道的面積，使得房間的可用面積變大，節(jié)約運行成本。
單走廊模式的實驗動物房布局如圖1所示，包括人員的進出流線、動物進入的流線、物品（如飼料、墊料、籠具）的進出流線、廢棄物品的退出流線。 
由于單側(cè)走廊的動物房設(shè)置所有的實驗操作間的 門均是開向走廊，因此走廊上匯集了所有的人員、 物品、動物、籠具的進出流線，導(dǎo)致清洗前后的籠具均由同一走廊傳送。
單走廊模式最突出的優(yōu)點：
提高空間利用率， 并且將車間的面積盡可能利用布置為房間，使得建 造成本降低。

單走廊模式的缺點：
各種流向在一條走廊上， 需要通過日常的嚴格監(jiān)管來盡量避免交叉污染。
目 前，這種單走廊形式適用于動物飼養(yǎng)規(guī)模較小和普 通環(huán)境要求下的動物實驗房。
  1. 3.1.2 單走廊模式的實驗動物房壓差
以正壓屏障環(huán)境下的單走廊模式為例，需要保證動物的生產(chǎn)區(qū)、動物實驗區(qū)壓力最高。也就是說， 房間壓力高于走廊，氣流由房間流向走廊，保證房間不受影響。單走廊模式的實驗動物房壓差控制如 圖2所示。

  1. 3.2 雙走廊模式的實驗動物房
  2. 3.2.1 雙走廊模式的實驗動物房布局 雙走廊或多走廊的實驗動物房是人員、物品、動物、籠具先通過潔凈走廊進入，再從污物走廊退 出。其流線明確，減少了交叉污染。雙走廊模式的實 驗動物房具體布局如圖3所示。

由于雙走廊模式的動物房設(shè)置所有的實驗操 作間的門均是開向兩側(cè)的走廊，因此潔凈走廊上主要是人員、物品、動物、籠具的進入流線，而退出的人員、物品、廢棄物等從污物走廊退出。流線區(qū)分明 確，可最大程度地避免交叉污染。
雙走廊模式最突出的優(yōu)點：減少交叉污染，流 線清晰，易于管理，便于通過設(shè)計認證。
雙走廊模式的缺點：與單走廊模式相比，浪費 廠房面積。
為了提高面積的使用率，可以將雙走廊 模式的動物房設(shè)置為中間潔凈、兩側(cè)污染的三走廊 模式。
目前這種形式適用于各種SPF的小鼠和豚鼠 的動物實驗房。
  1. 3.2.2 雙走廊模式的實驗動物房壓差 以正壓屏障環(huán)境下的雙走廊模式為例，需要保證潔凈走廊的壓力高于動物生產(chǎn)區(qū)、實驗區(qū)的壓 力；動物生產(chǎn)區(qū)、實驗區(qū)的壓力高于污物走廊。也就 是說，壓力從高到低，氣流由潔凈走廊流向房間，再 由房間流向污物走廊。
雙走廊模式的實驗動物房壓 差控制如圖4所示。
 

  1. 2.4 實驗動物房的工程設(shè)計要點
  2. 4.1 建筑材料
實驗動物房的建筑墻板和頂棚的材料，可采用 鋁蜂窩的夾心彩鋼板，圓弧角采用鋁合金材質(zhì)制 成。地面采用PVC材質(zhì)，耐酸堿，受損后易于修補。
  1. 4.2 空調(diào)系統(tǒng) 為了保障實驗動物房的潔凈環(huán)境，實驗動物房 的空調(diào)系統(tǒng)采用初、中、高效三級過濾模式。
    換氣次數(shù)根據(jù)實驗室面積、高度和內(nèi)部發(fā)熱情況，通過空 調(diào)的送風(fēng)和排風(fēng)實現(xiàn)。由于實驗動物房是全空氣系 統(tǒng)，因此房間大小合理、緊湊即可，并設(shè)計合適的換 氣次數(shù)以保證潔凈級別要求。另外，空調(diào)系統(tǒng)盡量考慮房間的四個角同時回風(fēng)，以保證內(nèi)部氣流的均 勻。對于全空氣系統(tǒng)，采用能量回收裝置，基本可以 收回50%～60%的能量。
  2. 4.3 自控和報警系統(tǒng) 為了確保房間的溫濕度、壓力和換氣次數(shù)符合 要求，需要對關(guān)鍵房間進行監(jiān)控，并自動采集、記錄、存儲數(shù)據(jù)等，如果指標(biāo)不符合要求，則需要報警 提示 。
3 結(jié)語
實驗動物房在設(shè)計建造過程中應(yīng)綜合考慮各種因素對實驗動物的影響。
（1）在滿足生產(chǎn)使用部門 需求的同時，結(jié)合工程建設(shè)的特點綜合分析。
（2）實 驗動物房在建設(shè)時，要滿足各種規(guī)范要求，選擇適 合的工藝布局形式，嚴格控制人員、物品和動物等流向，避免交叉污染，確保動物房建設(shè)完成后順利 通過認證。
（3）從節(jié)約建設(shè)成本和運行成本的角度， 嚴格把控施工材料質(zhì)量。
 
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