作者：魏泓
出版社：人民卫生出版社
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医学动物实验技术试读：
版权页
图书在版编目（CIP）数据
医学动物实验技术/魏泓主编. —北京：人民卫生出版社，2016
ISBN 978-7-117-22051-4
Ⅰ.①医… Ⅱ.①魏… Ⅲ.①医用实验动物 Ⅳ.①R-332
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主 编：魏 泓
出版发行：人民卫生出版社有限公司 人民卫生电子音像出版社有限公司
地 址：北京市朝阳区潘家园南里19号
邮 编：100021
E - mail：ipmph@pmph.com
制作单位：人民卫生电子音像出版社有限公司
排 版：人民卫生电子音像出版社有限公司
制作时间：2017年12月
版 本 号：V1.0
格 式：mobi
标准书号：ISBN 978-7-117-22051-4
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责任编辑：张亚琴打击盗版举报电话：010-59787491 E-mail：WQ @ pmph.com注：本电子书不包含增值服务内容，如需阅览，可购买正版纸质图书。编 者（以姓氏汉语拼音为序）
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左 锦 中国中元国际工程公司前 言
医学研究可分为分子、细胞、动物、人体研究四个层次。实验动物学之所以能够存在与发展，根本在于其作为实验及工具学科，能够为日新月异的医学生物学不断提供新模型、新技术、新方法，以优质的动物及其精确的实验技术支撑生命科学不断进步及取得突破。动物实验技术根植于医学生物学研究的需要、提升、拉动，不断积累、不断扩展、不断精深，已经形成系统技术方法体系。实验动物学本质上就是技术方法学。构筑动物实验技术方法学体系，满足医学生物学动物实验技术需求，是《医学动物实验技术》编著的基本目的。为此，本书力求形成如下特点：
1.努力构建完整的动物实验技术方法学体系，使本书成为动物实验技术的系统集成综合解决方案。内容包括：动物实验室设计、配置、认证、管理；动物实验基本技术、遗传工程动物与无菌动物模型制备技术、表型分析技术；各种动物模型制备、医药产品研发及检定中的动物实验技术；动物实验的生物信息分析、常规统计分析；动物实验专利申报及论文规范；动物实验数据库、基础数据、法规、重要机构信息。力求全面性、系统性，努力构建动物实验的技术方法学体系。
2.强化学科交叉的动物实验技术薄弱环节内容，力求技术内容创新。将动物实验室设计、配置、认证、管理融为一体，工程、设备、规范、管理等多学科多专业交叉；将动物实验基本技术、核心技术、表型分析技术、各种动物模型制备技术融为一体，实验动物学科与医学生物学科交叉融合；将药品医疗器械研发、评价与生产中的动物实验检定技术交叉融合；将生物信息学与动物实验、专利申报与动物实验交叉融合。
3.强调技术性、弱化知识性，少写理论，多写方法；强化技术方法的可操作性、精确性、实用性、科学性、先进性。本书定位为技术类工具书，是方法、是操作，将精确性及可操作视为其生命。
4.强调著书，避免编书。从事一线工作的顶级权威专家学者著述自身最熟悉、最专长、最富有研究积累的技术内容。每篇、每章、每节、甚至每个模型或方法，均从同行中挑选专家编著，力求著述内容的先进性、实用性、准确性、权威性。
5.关注读者广泛性及需求多样性。针对动物实验的各领域、多层次、多方面需求，力求全面满足各方面读者需要，形成广泛的读者面。本书读者群针对医学、药学、生物学领域涉及动物实验的大专院校、研究机构、产品评价检定机构、医药产品生产厂家、工程设备设计建设管理机构的各层次各方面人员，包括一线技术人员、学生、教师、研究人员、管理人员、工程技术人员等，努力拓展读者面。
本书经过长达6年的编写，得以最终成书，首先感谢人民卫生出版社的委托、总体策划及编辑工作！感谢国家科学技术学术著作出版基金资助，更要感谢75家单位的179位作者。他们在自身教学、科研及工作任务极其繁重的情况下，不计名利，不辞辛劳，精心写作，在此谨向他们致以崇高的敬意！感谢王正国院士、夏咸柱院士、孟安明院士对本书的推荐及支持。
由于编者对技术工具类著作的编写缺乏经验及水平限制，书中不足之处在所难免，动物实验新技术、新方法的不断涌现也是本书内容难以满足医学生物学研究不断提高的要求，恳请读者批评指正，以便再版中改正。我们将把本书的不断修正、完善及成为动物实验首选必备工具书作为一生的奋斗目标！魏 泓2015年12月于重庆第一篇 动物实验室设计及设备配置 Part 1 The design methods and the equipment options for laboratory animal facilities
实验动物是“活的试剂”，是生命科学、医学和药学等诸多领域的科研基础（动物、设备、试剂、信息）之首。我国常规实验动物种源主要引自国外，由大学、科研机构、企业进行专业化生产供应，基本满足了我国生命科学研究领域的需求。如何继续利用已有资源，并不断引进新实验动物种系，通过不同方式扩大资源种类，成为实验动物设施（the laboratory animal facilities）的基本任务和发展方向。实验动物设施发展至今，其标准化、规范化、国际化和多样化趋势已经初见雏形。实验动物的饲养环境设施是动物质量的直接影响因素，实验动物标准化建设一直是实验动物学科发展的重点。设施的标准化成为控制实验动物微生物、寄生虫、饲料质量等方面标准的最基础的解决途径之一。其为实验动物质量的提高和品种品系的丰富，满足实验的可控性、再现性、可比较性的功能需求提供了最基本的保障。
我国实验动物有关法规规定的发展也推动着实验动物设施的发展，自1988年国务院批准《实验动物管理条例》至今，已有《实验动物质量管理办法（试行）》，《关于善待实验动物的指导性意见》等多部中央或地方性法规出台，此类法规多从监管、检测等角度规范了实验动物设施需保障的基本条件。现行的具体针对实验动物设施的规范有《病原微生物实验室生物安全管理条例》，GB50447—2008《实验动物设施建筑规范》，GB14925—2010《实验动物环境及设施》，GB19489—2008《实验室生物安全通用要求》，GB50346—2011《生物安全实验室建筑技术规范》等，其从建筑及公用工程角度解释了如何将实验动物环境建设成满足国家规定的规范化、标准化的设施。
伴随着实验动物行业国际交流的加快，我国新建、改建实验动物设施除了满足国内规范，往往同时要兼顾其他国家的相关规定和指导意见，例如：国际实验动物管理评估及认证协会（AAALAC认证），《欧盟指南——用于实验和其他科学研究的动物福利要求》《欧盟议会和理事会官方意见——用于科研用途的实验动物的保护要求（20100922）》等，国家或民间组织的相关标准和指南。国外发达国家环境设施起步早，积累了大量实践，它们重视从规划、设计、建设、验收和日常监督等方面综合评估，制定了体系完整、细致入微的若干相关标准和指南。相比较而言，我国的实验动物建筑规范往往缺乏针对我国环境特点等的基础研究数据及动态环境指标研究。也由于设施设备的发展不均衡，监管体系标准化尚未健全等客观因素制约，导致国内实验动物建筑标准对具体设施，除法规层面上的要求外，其指导性受到局限。
普通的动物实验设施按照实验动物设施从事的基本活动可分为3大类：①商品性实验动物的饲养；②用于安全性和毒理实验；③生物医学研究和开发。这些实验动物设施项目均属于常规实验动物设施，目前国内已建成并投入运行的工程实例较多，法规对这类设施要求具体明确。本篇第一章主要对普通动物实验室设计进行系统论述。
此外，生物安全型实验动物设施由于建设项目较少，特别是高级别生物安全型实验动物设施目前我国已建成并运行的工程实例极少，使得设计这类设施缺乏相关经验。设计时往往只能通过对国外已有设施的考察研究进行揣摩，并在满足我国国情和法律规范的基础上进行效仿和必要的创新。本篇第二章通过对以往工程实例的剖析和回顾，由公用工程工程师归纳并总结了各专业的设计要点和一些对工艺要求实现途径的解析，希望对相关工程设计人员和管理人员有所帮助。第一章 普通动物实验室设计及设备配置 Chapter 1 The methods for general laboratory animal facilities
环境条件对动物机体的繁殖、遗传、生理和病理都有极大影响。环境条件包括居住、气候、微生物和营养等。动物实验室设计最重要的内容就是满足实验动物所需的环境温度、湿度、气流速度、照明、噪声、氨浓度以及笼具架等方面的要求。
动物设施的建设是一个复杂的系统工程。按照空气净化的控制级别，实验动物环境（the environments for laboratory animal）分为普通环境、屏障环境和隔离环境；按照设施的使用功能，分为实验动物生产设施、实验动物实验设施和实验动物特殊实验设施。而由于设施级别和使用功能的不同，实验动物设施的布局和采用的设备也有很大差异。本章对各类实验动物设施的设计，包括工艺、建筑、结构、给排水、电气、弱电自控以及配套设备进行了较为详细的论述。第一节 基 本 原 则 Section 1 Basic principles
实验动物设施的建设必须从下面5项原则出发，在科学上、伦理上及经济上进行全面综合协调。（一）明确饲养实验动物的目的
实验动物设施是用于繁殖生产还是用于实验研究必须十分清楚。动物种类不同，饲养室面积，地面、墙壁、吊顶的构造，空调条件以及饲养的器具、实验设备都是不同的。（二）维持动物舒适的生存环境
实验动物舒适的生存环境，不仅是社会进步的体现，同时也符合动物实验本身的要求。实验过程中，应该尽量减少因各种环境因素（温度、湿度、气流和空气洁净度等）导致动物生理上的异常，继而影响到动物实验结果的状况发生。除需要保障饲养室的环境外，饲养笼盒内的微小环境也需要得到重视。（三）维持实验人员舒适的工作
适宜的实验室温湿度、气味、照度能够为实验提供舒适的工作环境。饲养、实验人员的劳动保护需要有效的空气调节措施和检测方法。同时，随着动物设施内的实验多样化和部分研究安全性等不可预测等因素的增加，使得现在新建改建的实验动物设施环境必须根据使用人员和有关专家的意见首先进行风险评估，从而确定空调系统的设计方式。（四）防止实验动物设施影响周围的环境
应防止动物实验室散发的灰尘、毛发、气味、噪声等扩散到设施以外。因此，对于污水、污物和动物尸体等的处理方式都必须有充分的防污染措施。（五）设施的运行应该是节能和经济的
实验动物设施内，空调每天24小时全年运行，特别是用于屏障、隔离环境这些有洁净度、温湿度要求的洁净空调，能耗十分可观。同时，饲养设备的消毒灭菌等都要消耗大量能源，因此有效的节能措施是必要的。第二节 立项、规划与总平面布局 Section 2 Planning with the total plane layout一、原则
实验动物设施在规划和立项时，除应遵循上面的几项基本原则之外，还应从规划阶段开始就需对以下要求进行充分考虑。（一）选址
1.应避开污染源。
2.宜选在环境空气质量及自然条件较好的区域。
3.宜远离有严重空气污染、震动或噪声的区域。若不能远离上述区域，则应布置在当地最大频率风向的上风侧或全年最小频率风向的下风侧。
4.应远离易燃、易爆物品的生产和储存区，并远离高压线路及其设施。（二）总平面
1.设施的出入口不宜少于2处，人员出入口不宜兼做动物尸体和废物出口。
2.废弃物暂存处宜设置于隐蔽处。
3.周围不应种植影响实验动物生活环境的植物。二、场地的规划
上述为原则性要求，除了自然条件的原因外，新建动物设施同时应该考虑动物设施用地已有的市政及园区所能提供的电力、热力等能源供应条件。
在建实验动物设施的时候，场地的准备是必需的，为此，要注意以下几点。因为场地若选在市区或邻近市区的情况下，与选在其他地方（新开发园区等）需要注意的事项是不同的，所以将两者分开叙述。（一）位于市区和市政条件充分的场地
实验动物设施会产生一定的污水、污物和废气，因此在选址中需要考虑实验动物设施对环境造成的污染，选在居住区或商业区容易造成纠纷，选在闹市区，有粉尘、噪声、电磁等有害因素对设施造成影响，应该避免选择这些地方。但实际工程中，以科研院所为例，实验动物设施只是其科研大楼中的几层或者很少一部分，设施和周围环境之间在物理空间上不能做到完全分隔，这时候就要从空气调节，废物排放，运行管理的合理性等层面进行高效管理。特别是新建项目，在立项之初就需要考虑到动物设施不同于一般科研实验建筑运行的巨大能耗及动力源等问题，以便立项之初，在环境评价、预算申报、站房容量、场地等方面估计充分。（二）市区以外的场地
与市区不同，新建园区很可能没有完备的市政条件，例如，不是所有园区都能保障有市政热源，由于动物设施往往全年24小时运行，在空调冷热源的选择上就需要更加慎重，如果只能考虑用电加热、电加湿，很可能造成“建得起、用不起”的尴尬局面。那么即使设计参照的标准再高，施工的质量再好，后期的运营管理再完善，从经济角度考虑也存在着极大的不合理性。
此外，动物设施内的上下水设施应特殊考虑，净化区内的给水管道及其配件有特殊要求；排水宜考虑单独设置化粪池，且与其他生活排水分开。因动物排水中有动物皮毛、粪便等杂物，为防止阻塞排水管道，实验动物排水管径需比一般民用管径大，在屏障环境内的地漏必须为密闭地漏。
为了防止动物疾病的发生，在选址条件上，市区以外的场地还需考虑以下几点：选择周边没有家畜、家禽和其他动物饲养设施的地方。对于饲养犬的设施，为了防止丝虫感染，希望选在没有媒介蚊栖息，要选在作为中间宿主的昆虫少，可以控制的地方。第三节 动物实验室建筑构造及装修标准 Section 3 Building construction and decoration standard of animal laboratory一、建筑构造2
动物实验室的楼面均布荷载一般参考经验值为4kN/m，但此荷载通常无法满足大型洗消设备（隧道式洗笼机、高压灭菌器、大型传递舱等）的需求，大型设备所在楼板区域通常需要特殊考虑。此外，建筑顶板的承载能力应考虑公用工程管道及吊顶的重量。
实验动物设施的建筑装饰，包括墙、地面、吊顶、门窗等维护结构，对于有空气洁净度和压差梯度要求的屏障、无菌区域，还包含这些区域的密封，以及各种管线、照明灯具、净化空调设备、工艺设备等与建筑的结合部位缝隙的密封措施。
混凝土后浇带和变形缝尽量不设置在有洁净度要求的区域。
设施内各公用工程管道水平及垂直穿越楼板、墙体的现象非常常见。在楼板采用混凝土现浇结构时，一般结构中的预埋件和直径大于300mm的穿墙、穿楼板的洞口，必须在设计和施工中要予以充分考虑。
湿式饲养方式的动物实验室应考虑楼面防水做法，如果采用排水明沟，则需考虑垫层的厚度对结构荷载的影响。二、内墙壁
墙壁表面要光滑而不易开裂，要采用能耐水、耐消毒剂、耐磨、耐冲击的材料和相应的施工方法，必须有效防止微生物滋生。在笼架搬用过程或者推车经过的地方易出现设备撞击墙面和突出的墙角的现象，这时可采用防撞栏杆等措施避免墙面受损。（一）砌块墙
使用砌块墙的区域需对墙面进行特殊装饰。如果房间湿度较大，或者需要反复冲洗，多采用釉面砖作为面层装饰材料。这在国内已建成的，特别是在房间需冲水的大动物饲养间内被广泛采用。
面砖勾缝材料和施工方法应符合设计要求，并符合相关国家产品标准、工程技术标准及国家环保污染控制等规定。选材和施工质量需严格控制。理论上来说，面砖接缝处一旦脏了容易造成微生物繁殖，也容易开裂，不适合在有洁净度要求的饲养间使用。
采用加气混凝土砌块墙配合高档墙面涂料的组合，是国内外动物实验室普遍采用的做法。此类墙面涂料的使用需要优良的材料和专业规范的施工工艺双重保障。完成后的墙体具备外观平整，无刺激性气味，表面强度高，不宜开裂、防水、具备良好的抗化学/熏蒸腐蚀、防水等优质特性。（二）彩色夹芯钢板
彩色夹芯钢板由彩涂钢板与夹芯材料复合而成，为常规洁净室装饰建材，可大幅降低建筑结构承重。当然在某些范围内轻质隔墙是不宜采用的，例如大动物实验设施，洗消间等。
使用彩钢板作为实验动物设施围护结构时，根据彩钢板自身特性需做两方面考虑：
1.钢板自身厚度
有严格压力控制的房间内墙需要有一定刚度，变形会影响房间压力控制和气密性，钢板厚度不应小于0.5mm。
2.夹芯材料
主要功能是起到保温隔热功能，常用的夹芯材料有：硅钙板、岩棉、玻璃纤维棉、纸蜂窝、铝蜂窝等。
采用彩钢板做隔墙的房间，吊顶通常也采用彩钢板。
有压力控制的房间，所有彩钢板围护结构均应作缝隙的密封处理。正压区域的缝隙密封在室内壁板的正压面，而负压区域的缝隙密封应在室外壁板正压面，如果室外密封存在困难，则应在缝内嵌入密封条挤紧，然后在室内面涂密封胶。在洁净区内，配管穿墙的地方为了达到微生物控制要求，必须要采取有效穿墙密封。在设施验收中，屏障环境设施净化区内不宜有排水立管穿过。三、地面（一）特殊要求
地面建材需具备防潮、不耐化学腐蚀、耐压、平坦光滑等功能要求。对于潮湿或经常冲水的饲养间地面还应做防水、防潮处理，这类房间地面应采用耐动物排泄物及其他动物产生或脱落物质污染的建材，并能耐受消毒剂和热水。设置排水明沟或地漏的房间，排水坡度不应小于1.5%。
排水明沟的设置利于有组织排水，并且在国外的动物设施中也应用得比较广泛。但排水明沟会增加地面垫层厚度，在结构计算时需考虑此因素。
设置排水沟的地面和其他需冲水地面，应注意与其他公用工程站房之间的位置关系。例如《民用建筑电气设计规范》JGJ-16-2008中指出：“变配电所选择不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所贴邻”。虽然规范中没有明确指出“经常冲洗导致地面积水的动物饲养场所”，但在动物设施设计规划时就需要非常注意避免违反这些强制性条文。若布局确实局限，在设计时就要考虑有效的防水措施，甚至在建筑构造上采取措施规避风险。（二）地坪种类
地面材料一般可分为成品地坪，涂料地坪两大类。若想确保地面达到一定的要求，选用结合点少、一体成型的建材和正确优质的施工方法两者缺一不可。
1.成品地坪
应用最广泛的是聚氯乙烯（PVC）卷材和橡胶卷材面。
2.涂料地坪
应用最广泛的是环氧类地坪，还有聚氨酯、丙烯酸类等。
实验动物设施内部的地面与墙面无死角，应用弧形接脚，柔性材料地面使用时，应延伸到墙面以上形成圆角与墙面平齐。需经常冲刷的地面，地面材料在墙面上延伸高度应大于150mm。四、吊顶
国家标准GB 50447—2008中除对屏障环境设施内生产、实验区室内净高有不宜低于2.4m的要求外，对普通环境没有明确的规定。从节能的角度考虑，在满足工艺要求的情况下，当然是越低越节能，但考虑到实验动物设施内工作、实验人员的心理健康，维持2.4m或者以上的吊顶高度是很有必要的。同时，技术层的高度也必须保证，由于较高的换气次数造成较大的风管直径及排水管等原因，一般要求建筑的层高必须在4.2m以上。所以在改造项目中，除荷载之外，建筑的层高成为其改造难度大小一个很重要的衡量标志。
因为要消毒，必须选用具有耐消毒剂、耐水的材料和施工方法。热水冲洗时，需要有耐热性。
选用吊顶的施工方法时，为防止吊顶上普通环境的污物从吊顶缝隙进入房间，吊顶面层必须有严格的密封措施，还应考虑保持吊顶空间里的清洁。
为了便于检修，吊顶通常具备一定的强度，作为可上人吊顶，最好铺设马道，确保不会因空调设备和人的荷载引起变形，同时要确保各种管线穿过天花板之处的密封措施。五、窗
除了特别要求自然采光和通风的地方，饲养室不宜设外窗。从动物福利的角度上来考虑，在室内饲养的实验动物最好能得到自然光照，而且最好是可开启外窗。但是如果考虑到国家规范而且考虑到现在日益严重的环境问题，除了室外散养的或者活动场里的动物，其他需保证一定的洁净程度，特别是饲养SPF级别动物的饲养室不宜有外窗。
外窗也是照度和室温分布不匀的原因之一，并增大了空调负荷。特别是饲养室比一般房间的绝对湿度要大，外窗在冬季容易结露。采用中间设百叶的双层窗，可从技术上解决这个问题，但是价格昂贵。
在房间之间或者房间与走廊之间设内窗时，房间和走廊的照明时间长短不一，必须设置遮光装置。
从操作管理上，走廊宜设外窗的居多。
灵长类动物作为较特殊的一类实验动物，无论饲养在普通环境还是屏障环境，其生理特点决定其饲养间，特别是繁育间宜采用自然光，这在国家标准中没有明确规定，但在欧盟实验动物福利明确指出。猴饲养区域的窗户的可开启扇上应设有防止其逃跑的栅栏或金属网。六、门
饲养室的门，要能经受反复消毒和清洗，不宜积灰，最好选用金属制的光面门，表面涂层耐热及耐化学腐蚀或不锈钢光面门，向内开启。门的宽度和高度要能让所使用的笼架和器具等容易通过。从操作和密封性角度考虑，门最好不要太大。除非有很明确的特殊要求，最大的单扇门不宜大于1100mm。
饲养室的门最好有防踢板（踢脚板）。门上要有观察窗，无需太大，避免走廊里的光照影响到房间。
大动物手术室的门，可参考人手术室的门，在手术人准备间、动物准备间、手术室之间的门考虑采用自动门。
饲养室之外的饲养区中，各房间门的结构、制造上以饲养室为准。为了防止漏水和排水到处流，要在饲养区内的门下设门槛，但不能造成搬运车出入的不便。第四节 动物实验室平面布局 Section 4 The layout plans for laboratory animal一、平面规划
一般情况下，实验动物设施只要场地条件许可，最好是单层或低层。这是因为低层建筑在功能上竖向交通少，为保证电梯等垂直行动路线上的洁净度存在的问题较少。由于规范对于功能布局限制因素较少，从设计角度来讲也较轻松。
但是在国内用地面积趋于紧张的实际情况下，很多设施使用方希望其设置在地下室，或者设置在高层科研楼的顶层或中间层。这样的规划表面上节约用地，但往往给设计带来很大的难度，最后的平面设计由于规范等的限制因素被分割和破坏。
动物设施设置在地下室可以使得地面以上的空间整洁干净，也可以作为其他用途。但如果设置动物设施的位置正好在人防区域，动物设施往往要被人防和防火分区分割，这种分割不仅体现在工艺平面上，往往还有穿越人防分区和防火分区的管线，导致增加没有工艺功能的疏散通道，疏散楼梯间，防火门等。在满足防火分区，人防分区的基础上，同时还必须兼顾工艺平面、空调系统的布局分区合理，对设计提出了很高的要求，即使是有经验的工程师也很难做到利益最大化。此外，如果洗消等设备需要考虑其运输和安装途径，可能需要考虑预留设备吊装孔。
如果动物设施设置在高层，动物气味向上散发，对以下楼层理论上可以减少气味的影响，这样设计也减少了排风井道的长度。但此类建筑中的动物实验设施往往作为高层建筑的很小一部分，整个建筑的层高、荷载、电梯楼梯间等布局往往没有给动物实验区的布局提供便利。高层建筑防火分区面积较小，而且如果是屏障环境的实验动物设施不应设置自动喷淋灭火系统，这对布局构成客观限制。此外，电梯的数量和布局在满足消防需求的同时，必须满足动物设施的人流、物流分开设置的要求。还有大型洗消设备的进入也是问题，如果货梯轿厢的尺寸和荷载不能满足要求，洗消设备又必须整体运输，就需要考虑设备吊装。同时由于所在楼层的均布荷载往往不能满足设备安装需要，需要局部加固，这在主体施工前就必须确定。
以上这些说明在设计之前，投资方、使用方必须对所建实验动物设施规划布局要有清楚的认识。最好是在项目设计前，实验动物设施使用方、建设方、设计方都能尽早介入。这样的优势在于如果实验动物的专家对建筑和设备方面了解的比较生疏，三方在设计之初可以拟订较明确的设计任务书，指导高效的设计工作。而事实上，设计进度延误，往往是因为在设计前期三方没有很好地沟通，造成设计任务不明确或者多次被推翻，返工造成的。设计方和建设方的经验是十分重要的。
施工队伍的选择也十分重要，设计的标准再高，细节再精致，没有好的施工团队来实现也是于事无补。选择具有资质并且有过类似设施建造经验的施工方是建造好的设施不可或缺的环节，他们在以往工程中积累的实际经验往往可以减少投资方和设计方很多不必要的损失和麻烦。
在安装了饲养架或笼子的工作状态下，必须测定温度、湿度、气流、风速、细菌、粉尘以及震动、噪声、检查设施的性能。即使不在运行状态下，也要对这些参数作定期测定。当进行了长期的连续运行后，因为会发生金属的腐蚀，或因自控装置的故障使动物室内温湿度失灵，过滤器堵塞，给排水和蒸汽系统等出现故障，必须制定日常的和定期的维护和修理手册，以便及时对设施故障进行维修。二、平面布置设计（一）动物实验室设计通用模块
单走廊型是实验动物生产、实验的布局方法中，一种使可利用空间最大化的做法。缺点也很明显：人流、物流、污物流不可避免地产生交叉。这种设计对动物设施的运营管理提出较高要求。
双走廊型是一种常用的实验动物屏障设施的做法。将清洁走廊和污染走廊分开，分设在饲养室两侧的形式，在微生物控制方面有其优点。但是对布局造成限制，使得有效利用面积减小。
三走廊型是一种比较理想化的设计概念，人员、动物、物品由专门的通道进入，可有效避免交叉流向。如果长期大量饲养动物，这种设施设计可以更为可靠地避免污染，但是空间利用率低、设施运营相对费用高等成为了限制这种设施发展的瓶颈。
通常情况下，单走廊型实验室用于动物实验，双走廊型实验室用于动物生产，因为面积利用率低，很少采用三走廊型实验室。
从节能角度考虑，屏障及以上洁净要求的动物实验室、饲养室最好利用走廊作为建筑外墙和饲养室之间的“缓冲”，这样能使得饲养间空调负荷减小，运行温度更好控制。如果动物房沿建筑外墙设置，不仅外墙要作有效的隔热处理，在要求的范围内实现均匀的温度分布能量消耗大，还要防止出现结露（要注意饲养室的空调是24小时运行）。（二）动物实验、实验动物设施和研究部门的关系
建设时，动物饲养场所和同部门的研究室、实验室的位置关系从使用便利的角度考虑，应尽可能靠近，但从相互间影响，外部污染、臭味、噪声等角度考虑，应相对独立。在平面布置上，可以将两者分别设在完全独立的建筑物内，或同层不同区域，具体情况应需综合考虑场地的状况、设施规模、研究的特性等考虑之后决定。（三）动物饲养实验区和其辅助部门的布置和区分
在整个设施中，较合理的动物实验区与所必需的辅助区（内容见后面的设施的组成）的面积比在1∶1或1∶1以下。这在实际工程设计中已经得到了验证。
辅助操作部门等要划分到何种程度，应视其设施规模、目的决定。
从避免空调、卫生、电气等机械设备的震动和噪声，是否将机械设备室独立设于动物设施的另一建筑物内，要从项目的整体组成内容，场地、周围环境等进行充分讨论。另外，在饲养水生动物时，因为与哺乳动物的饲养方式不同，必须作不同的考虑。三、设施的组成
设施通常由下面几部分组成。（一）动物饲养区
由繁殖、生产和饲养、观察的房间组成。（二）动物实验区
靠近或邻近饲养室布置，原则上要和动物饲养区分开。在此进行外科手术、解剖、术后护理，X线诊断、实验药物的配制，病原体、生物、危险药物的操作实验等。
实验做完后，活的动物返回到饲养室的部门要尽可能接近动物饲养区并力求避免交叉污染。要跟解剖室中处理之后没有动物返回的区域分开设置。（三）动物接收与运输区
对运入的动物进行检查、检疫，保持适当观察期间的区域。由接收室、检疫室、检查室（附设有为了检疫在此饲养、观察的房间）组成。
常见的无特定病原体啮齿类动物的接收流程包括：拆箱、检疫（隔离包等层流工作站）、更换清洁笼具。这就要求接受区域内设有相应功能的区域如：层流工作站、清洁笼具的存储区域等。接收大型动物时需要在接收区内对其进行清洗。接受区域内设立的几间动物房，主要用于在确定动物健康状态前临时的、隔离饲养。（四）物品运入、储存区
为满足笼架等的循环使用，通常在消毒前室和消毒后室设置双扉设备，如高压灭菌器、渡槽、传递窗（舱）等满足屏障及清洁级动物房的饲料、垫料、设备等进入的需要。
少量实验用物品也可在实验人员更衣邻近处设置传递窗等方式传入。（五）废弃物处理区
一般包含污物库、尸体库、化粪池、污水处理设备等。
1.固体废物
尸体库根据动物尸体的存量、处理周期确定，可采用-18℃冰柜或者-18℃拼装冷库。可与解剖间邻近设置。
污物库一般用来存放需要经过专业部门处理的固体废物，如果存在放射性等其他危险物品，需严格管理。
所有尸体及废弃物需经有资质的专业公司运走处理。
2.污水处理
大型实验动物设施的生产区和实验区排水宜单独设置化粪池。
实验动物生产设施和实验设施的排水宜与其他生活排水分开设置。（六）库房
一般包含饲料库、笼架具库、垫料库、污物库、尸体库等。根据饲养动物的不同会有不同的组合。
饲料、垫料的存储库应保持房间的清洁、干燥，控制好室内的温、湿度，注意防蛀。一般来说，饲料库至少应存放满足1～2周用量的饲料。饲料一般不能直接放在地面上，必须有存放的相应货架。如果动物实验室的规模较大，最好能建造多个小型饲料库，将不同的饲料分类储存。（七）管理办公区
是各种办公管理的地方，包括实验人员办公会议，运营工作管理人员休息办公、淋浴室、卫生间等。（八）清洗、消毒、灭菌区（洗消区域）
洗消区域与动物饲养区的交通应当便利，如果存在垂直交通需要，则清洗区域应邻近交通核设置。清洗区域的设备和人员操作产生的噪声较大，清洗区域若与动物实验室较近，应考虑采取减噪措施。
一般来说，洗消区可以分为消毒前室和消毒后室。两部分用墙体隔开。消毒前室温度和湿度均较高，应注意通风换气的问题，而且消毒前室工作人员较密集，应考虑设置外窗，增加工作的舒适度。空间上消毒前室需考虑：未洗消的设备存放；人员操作：打开笼盒、取出污染的垫料等前处理区域、人工洗刷的洗刷区等；工作人员衣物清洗烘干区域等；清洗消毒设备放置、操作、检修空间等，确保流程顺畅，空间大小位置规划合理。消毒后室则需考虑洗消后设备的接收、清洁物品的暂存等。如果动物饮用水采用饮水瓶，还需考虑动物饮用水罐瓶的区域。
需要特别指出的是：清洗设备的尺寸、生产能力各个厂家均有不同，耗电、水、蒸汽等用量也有差异。选择什么样的设备对消毒前室的布局会有很大影响，因此在规划早期就应确定清洗设备的型号和数量。选用人工洗消还是设备洗消需要结合实际运营能力、投入成本和人工成本比较等一系列因素确定。（九）动力站房等
包括变配电站，空调机房、冷换站房、给水制备间等。（十）其他
包括走廊（清洁、污染、一般）玄关、楼梯、电梯等。第五节 配套工艺设备选型 Section 5 The selection process of a complete set of equipment
实验动物饲养的辅助设施和设备主要包括：①物料清洗、灭菌、传递设备；②人员出入所需设备；③动物饲养、运输设备；④饮水设备和灭菌设备。一、物料清洗、灭菌、传递设备
笼架循环利用首先要经过清洗，之后灭菌方能再次使用。
物品进出洁净区通常有3种方式，高压灭菌器、渡槽、传递窗（舱）。这些设备通常安装在消毒前室和消毒后室的隔墙处，设备安装应综合考虑设备检修和操作空间，房间高度至少为2.9m，国外指南建议做到3.3m以上。（一）洗笼机
应用自动化的洗笼设备代替人工可以提高工作效率，降低人工成本，随着现代动物设施规模越来越大，已成为一种发展趋势。自动化的洗笼设备目前主要分为柜式和隧道式两类。
1.柜式洗笼机
柜式洗笼机设备具备多种型号，可清洗各类实验动物笼架。有些型号可以使用专用笼架对笼盒进行清洗。柜式洗笼机发展较为成熟，结构简单，易于操作。在设计时需要预留设备基础。
2.隧道式洗笼机
隧道式洗笼机主要针对笼盒的清洗，可以一次进行清洗、烘干的全套操作，而且用户可以根据自己的需要加减相应的功能段来满足个性化需要。
隧道式洗笼机一般不需预留基础，但是通常设备需要场地、电量、水量、蒸汽量较大。这在设施设计时要预留充分设备需要的公用工程耗量。（二）高压灭菌器
安装在物料进入洁净区的通道内，主要用于饲料、垫料、笼具、敷料、器械、器皿等的灭菌及无害化处理。其主体跨过屏障墙，设有两个门，一个开启在非洁净空间内，另一个门开启在洁净（或相对洁净）控制区内，灭菌后的物料可从中取出使用。（三）渡槽
不耐高温高压的物料，可经渡槽进入洁净区。渡槽是内盛消毒药液的水槽，跨在非洁净区与洁净区之间。不耐高温高压的物料、器械从非洁净区一侧放入，浸泡消毒后从洁净区取出使用。（四）传递窗（传递柜、传递舱）
跨过非洁净区与洁净区的金属箱，内装紫外线灯，开有两个互锁的门，不耐高温高压也不能水浸的物料从非洁净区一侧门放入，开启紫外线灯消毒后，从洁净区侧的门取出。
动物进出清洁区的方式根据动物的大小、清洁级别等略有区别。
小型动物也可以和物品一样通过传递窗（传递柜、传递舱）进入清洁区，大动物根据具体要求经过洗浴、检疫，隔离观察后进入清洁区。二、人员进入
风淋室 洁净室内，在动态情况下，细菌和尘埃的最大发生源是操作者，当操作者进入洁净室之前，可在风淋室用洁净空气流吹淋其衣服表面附着的尘埃颗粒。三、动物饲养、运输设备（一）笼具和笼架
在笼外的环境符合质量控制标准的情况下，饲养动物小环境的质量很大程度上取决于笼具、笼架的情况。笼具要求能对动物提供足够的活动空间，通风和采光良好；坚固耐用，里面的动物不会逃逸，外面的动物不会闯进；操作方便，便于消毒、清洗和储运。
笼架是承托笼具的支架，使笼具的放置合理，有些还设有动物粪便自动冲洗器和自动饮水器。要注意笼具和笼架的匹配，方便移动和清洗消毒。（二）独立通风笼架（individually ventilated cages,IVC）和隔离器
IVC带有空气净化装置和通风系统，置于普通房间内，可用于SPF级动物饲养、繁殖和观察等。层流架根据实验的需要也有正压、负压之分。IVC无需辅助设备，可独立运转，适合于小型和短期的使用。该设备可以控制空气净化指标和通风指标，而其他环境指标（如温度、湿度等）要由设施内加以控制，所以使用有较大的局限性。
隔离器是保持罩内环境的全密封装置。其环境指标由罩外设备控制，用于无菌动物的隔离器是正压装置，用于感染动物实验则采用负压隔离器。（三）运输笼
SPF级动物运输笼具带有空气过滤通风系统和控制温度、湿度的装置，运输车辆也装有各种环境指标的控制系统，形成一个可移动的实验动物饲养设施。四、饮水设备
动物饲养用的饮水设备，一般采用饮水瓶、饮水盆和自动饮水器。（严向炜 张甜甜）第六节 采暖、空调、通风及空气净化系统 Section 6 The system of heating，air
conditioning，ventilation and air purif i cation
动物实验室对于环境的要求取决于实验室的级别。按照实验室的环境设施分类，动物实验室分为普通环境、屏障环境和隔离环境3个级别。普通动物实验室的环境应满足舒适性，并控制实验室内氨浓度。屏障和隔离动物实验室除上述要求外，还需要保证洁净度、房间压差和最大日温差。因此，屏障和隔离动物实验室的暖通空调系统具有生物洁净空调系统的特性。一、动物实验室通风空调特点（一）采用全新风通风空调系统
一般动物实验室饲养的动物密度较大，空气中含有氨气、硫化氢等臭味气体。采用全新风直流式通风空调系统，才能保证动物实验室空气中的氨浓度不超标，保证实验动物的健康。（二）风量大
除了普通动物实验室，洁净动物（SPF级动物和无菌动物）实验室都要求洁净的屏障或隔离环境。为了保证必要的空气洁净度，必须满足一定的换气次数。（三）空调负荷大
洁净动物实验室由于采用全新风直流式空调系统，且换气次数大，必然导致空调负荷大大高于一般舒适性空调系统。（四）通风空调系统控制要求高
为保证动物实验结果的准确性，洁净动物实验室往往需要全年基本恒定的环境条件，甚至一天中的温度波动也要小于4℃。这就要求空调系统必须自动控制，根据外界气象条件、室内动物数量，及时调整空调通风系统的风量和冷、热量，使实验室环境参数的变化保持在规范允许的范围内。（五）排风需要处理后排放
动物实验室排风中含有氨、硫化氢等臭味气体，直接排放会对实验室周围环境产生不利影响，需要对排风处理至达到规范允许的浓度后才能排放到大气中。（六）通风空调机房面积大
由于动物实验室通风量大，空调负荷大，风管尺寸大，设备体积大、数量多，使得通风空调设备机房和安装占用面积较大。（七）建造和维护费用高
动物实验室的通风空调设备密闭性高，处理要求多，并且需要一定数量的备用，其造价必然较高。而系统除设备检修期外，往往需要常年24小时不间断运转，运行能耗远高于一般通风系统和舒适性空调系统。空调系统常占动物实验设施总造价的1/3以上，运转耗能可达整体设施的4/5。二、动物实验室环境要求
我国标准《实验动物环境及设施》（GB14925—2010）对于实验动物生产间和动物实验间环境条件的规定分别见表1-1-1和表1-1-2。由于各省市还分别具有自己的地方规范，因此建造动物实验室时还应对比国家标准与地方标准的异同，并按照其中更严格的标准执行，如表1-1-3。表1-1-1 实验动物生产设施的环境指标注：1.表中氨浓度指标为有实验动物时的指标。2.普通环境的温度、湿度和换气次数指标为参考值，可根据实际需要适当选用。3.隔离环境与所在房间的最小静压差应满足设备的要求。4.隔离环境的空气洁净度等级根据设备的要求确定参数表1-1-2 动物实验设施的环境指标续表注：1.表中氨浓度指标为有实验动物时的指标。2.普通环境的温度、湿度和换气次数指标为参考值，可根据实际需要适当选用。3.隔离环境与所在房间的最小静压差应满足设备的要求。4.隔离环境的空气洁净度等级根据设备的要求确定参数表1-1-3 屏障环境辅助实验区的环境指标注：1.实验动物生产设施的待发室、检疫观察室和隔离观察室主要技术指标应符合表1-1-1的规定。2.动物实验设施的待发室、检疫室和隔离观察室主要技术指标应符合表1-1-2的规定。3.正压屏障环境的单走廊设施应保证动物生产区、动物实验区压力最高。正压屏障环境的双走廊或多走廊设施应保证洁净走廊的压力高于动物生产区、动物实验区；动物生产区、动物实验区的压力最高污物走廊三、采暖（一）适用范围
除了普通动物实验室外，洁净动物实验室均不允许设置采暖系统。（二）系统形式
采暖系统最好采用上供上回，实验室内采暖管道架空敷设，避免难以维修的地沟敷设。（三）采暖系统控制与调节
应在散热器上安装自动温控阀实现分室温控。采暖系统宜采用质调节与量调节相结合的调控方式。（四）注意事项
动物实验室宜设置散热器采暖系统。由于实验室内常常设有排水沟，不宜采用地面辐射供暖系统。
采暖热媒宜采用低温热水，避免烫伤大型散养动物，也便于室温调节。
宜采用耐腐蚀、易清洗的散热器，如铸铁柱形散热器，能够耐受氨等弱酸性腐蚀；同时便于用水冲洗。
水管阀门宜设于高位，自动放气阀设于实验室外，避免阀门泄漏时烫伤动物。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]