规划与设计

来源:《实验动物机构质量和能力的通用要求》 发布时间:2016年03月16日 浏览次数: 【字体: 收藏 打印文章

 

标准条款

5.1  规划与设计

5.1.1  应以保护人员健康、环境安全、保证动物实验的质量以及满足动物福利为宗旨。

5.1.2  应创造适应动物居住和生长的环境条件,而非试图限制或改变动物的生活习性。

 

理解要点

5.1.1和5.1.2明确了实验动物设施的设计宗旨和追求。

保证人员健康和环境安全是开展任何工作的前提,也是实验动物机构将研究成果服务于人类社会的终极目标。实验动物是科学研究和相关产业使用的重要对象,保证实验动物质量和保证动物实验质量关乎实验结果的准确可靠。没有对实验动物质量和动物实验质量的保证,实验数据的有效性、可靠性等将失去根本的保障和信任。随着社会发展和人类意识的变化,关注动物福利成为必然趋势。动物福利与动物质量是密不可分的,其福利的优劣将直接影响其生长质量和生活质量。

进入文明社会以来,人类通过对自然和本身的认识.对人与动物的关系形成了很多共识。实验动物机构应对动物的生长/生活环境给予关注,按社会现行可接受的准则对待和使用实验动物。实验动物机构应通过对涉及动物生产繁育和使用全周期的过程进行管理,实现科学和人道地对待动物,采取积极的措施,创造适应于动物生活习性和社会交往的环境条件,以满足动物的天性,而非单纯是以限制动物,方便实验为目的。保证动物福利也是保证实验动物质量从而保证动物实验结果准确性的需要。

 

标准条款

5.1.3  设施的选址、设计和建造应符合国家和地方环境保护和建设主管部门等的规定和要求。

 

理解要点

5.1.3规定实验室的选址、设计和建造应符合国家和地方的相关法律法规。

实验动物机构,包括从事实验动物繁育和从事动物实验的机构,如同任何建设项目一样,其选址、设计和建造均应在法律法规规定的范围内进行。符合国家和地方环境保护和建设主管部门等的规定和要求,既是基本要求,也是前置要求。

在环境保护方面,应遵守《中华人民共和国环境保护法》的规定,编制环境影响报告书,按照环境管理部门规定的程序进行审批。不能因为实验动物机构的建造导致当地环境状态的破坏,例如,不宜建在人口密集的居民区,对排出的废气、废水、废物进行无害化处理,达到环境排放标准等,确保不污染空气和水资源,不破坏本地区的生态平衡,不造成外来传染病的扩散等。在建设管理方面,应遵守《城乡建设法》和相关建筑标准的要求,符合城乡建设的规划,经过建设主管部门的批准。GB 50447《实验动物设施建筑技术规范》是专用的建筑技术规范,实验动物设施尚需符合建筑的基本技术规范和规定,如:建设高度、与相邻建筑的距离、相关的绿化、道路、市政管网、供电、供水、能源、抗震、防水等各个方面都要符合相关的法律、法规及规定和要求。

实验动物机构的选址、设计和建造不仅要符合国家环境保护和建设主管部门等的规定和要求,还要符合地方环境保护和建设主管部门等的规定和要求。由于地区的差异,各个地方都有相关的补充规定或特殊规定。实验动物机构建设单位应充分了解并遵循地方有关环保和建设方面的规定和要求,避免盲目建设,在完成相关部门审批的基础上才能进行实质性的设计和建设。

此外,实验动物机构的选址、设计和建造应充分考虑不良环境因素对动物生长/生活环境的影响。应满足下列原则要求:①应避开自然疫源地;②宜环境安静,远离铁路、码头、飞机场、交通要道等有严重震动或噪声污染的区域;③宜环境空气质量较好,远离散发大量粉尘和有害气体的工厂、仓库、堆场。如不能远离严重空气污染源时,则应位于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,并通过技术手段保证动物的饲养环境,但应注意,HEPA过滤器一般不能过滤气体;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;⑤距离公共场所和居住建筑间距应不少于20m;⑥动物生物安全实验室应同时符合GB 50346《生物安全实验室建筑技术规范》和GB19489《实验室生物安全通用要求》的规定。

标准条款

5.1.4  设施的防火和安全通道设置应符合国家的消防规定和要求,同时应考虑实验动物和生物安全的特殊要求;必要时,应事先征询消防主管部门的建议。

 

理解要点

5.1.4  是对消防的要求。

对于不同类型的实验动物机构,其防护特点有所不同。实验动物机构的设计、建造应符合现行标准GBJ 16《建筑设计防火规范》和GBJ 140《建筑灭火器配置设计规范》等相关国家标准的规定。但是,上述建筑设计规范是通用标准,有些要求可能不适合于实验动物设施的特定区域,例如:当实验动物机构操作/保存了可传染性病原体或饲养了带病毒或细菌的动物时,必须考虑生物安全问题,实验动物设施内的生物安全实验室或动物饲养间内的易燃物有限,工作人员较少,火灾风险低,即便在发生火灾疏散时,也不易造成人员拥挤和堵塞,实验动物机构应结合设施的特点采取相应的消防措施,对于操作病原微生物,特别是高致病性病原微生物的场所或屏障环境设施,不宜采用喷水措施;此外,鉴于实验动物设施的结构要求,安全通道的设置也应特别考虑。强烈建议设计和建设单位应事先与消防部门联系,介绍建设项目的特点,征询消防主管部门的建议,这非常必要,可以避免浪费和确保采取正确的消防措施。

实验动物建筑的周边宜设置环行消防车道,或必须沿建筑的两个长边设置消防车道;实验动物设施的耐火等级应参考GB 50447和GB 504346等标准的要求。在实验室日常运行管理中,应采取必要的技术措施和管理措施,消除和降低火灾的危险及危害。

 

标准条款

5.1.5  设施的安全保卫应符合国家相关部门对该类设施的安全管理规定和要求。应根据设施的情况,确定防护范围(包括周围)和防护要求,应建立出入控制系统。

 

理解要点

5.1.5  是对安全保卫的要求。

实验动物机构是一类特殊的建筑设施,可能存在保密、危险因子泄露等问题,需要评估后采取相应的安全保卫措施,将安全风险降到最低程度,符合国家相关的要求。这里所指的安全风险,不仅是指外来因素(包括人员)对动物设施及动物的侵害,以及动物对人员的伤害,还包括生物材料、样本、药品、化学品、机密资料和个人隐私资料等被误用和被不正当使用(恶意使用)、被偷盗、扩散等风险。

基于上述存在的风险,实验动物机构应采取相应的防范措施,主要包括:

    ①设置安全防护带、围墙、护栏、防止闯入装置等;

    ②建筑结构、门窗等应具备足够的强度,能够抗拒动物的撞击和一般的人为破坏;

    ③应在必要的位置,如动物建筑的出入口、饲育间、实验室、走廊、中控室和建筑周边,设置图像监控装置、意外侵入检测装置及报警装置等;

④关键出入口应采取措施,对人员出入实行控制。可采取的措施包括门禁系统、设机械门锁、出入登记等,保证只有经授权的人员可以进入相应区域,以及实时记录相应信息等;

    ⑤为防止生物材料、样本、药品、化学品、放射性材料等危险物品和机密资料被恶意使用或被盗,实验动物机构应采取必要的防范措施,例如:储存危险物品库房的门及冰箱门、机密资料存放柜的门设置门锁,必要时设置双锁,钥匙由不同人员持有;危险样本的设置防盗报警器、电子失踪器、自毁装置等;存有相关资料的计算机采取防黑客侵入措施,必要时采用内网等。

目前尚缺乏专用于实验动物机构的安保规定,必要时,应主动向国家或地方安保或实验动物机构主管部门介绍设施和活动的特点,征询其意见和建议,以便采取更加完善、合理的防范措施。

 

标准条款

5.1.6  所用的建筑材料和设备等应符合国家相关部门对该类产品生产、销售和使用的规定和要求。

5.1.7  应采用利于工作效率与符合卫生要求的建材,理想的建材应兼具耐用、防潮、防火、无缝隙、光滑、耐酸碱等清洁消毒剂的冲刷、抗碰撞、耐老化、无气味、无毒、无放射性、不变色、不产生粉屑物等特性。

5.1.8  表面涂料如果用于动物可直接接触的表面,应确保其没有毒性。

理解要点

以上条款是对用于实验动物设施的建筑材料和设备的要求。

实验动物机构使用的建筑材料和设施设备等的性能、品质和规格直接关系到实验动物和动物实验的质量,应使用符合国家标准规范和相关要求的材料和设备。

实验动物机构对建筑材料有特殊的要求,应符合耐用、防潮、防火、光滑、抗碰撞、无气味、无毒、无放射性、不变色、耐酸碱和清洁消毒剂腐蚀、不产生粉屑物等特性。除了上述一般要求外,对于地面材料,还应特别注意防滑、耐磨、耐腐蚀、无渗漏和不起尘的要求;对于墙面和顶棚的材料,还应特别注意易清洗消毒、耐腐蚀、不起尘、不开裂、无反光、耐冲击、光滑、防水、气密和耐碰撞等要求。此外,本标准强调了表面涂料的毒性问题。用于动物可直接接触的表面材料,应确保其没有毒性,以防影响实验动物的质量以及动物实验的质量。

对于建筑施工,还应做到地面无缝隙,屏障环境内所有相交位置采取圆弧过渡,应选用实心圆弧密封工艺,内部不可积尘、积液体等,且半径不宜小于30mm,踢脚不应突出墙面,以减少积尘,便于清洁和消毒灭菌;屏障环境设施的净化区内的地面垫层宜配筋,潮湿地区的首层地面垫层应做防潮构造,以保证地面质量、防止返潮和渗漏。

实验动物机构对室内环境有较高的要求,设施系统复杂,有的有洁净度、温度、湿度要求,有的可呈正压状态,有的必须呈负压状态,有的对噪声、振动有严格要求等,因此,实验动物机构的建筑设施设备,包括通风空调系统、监控系统、通讯系统、电力供应系统、给排水系统等,其设计、采购与施工均应考虑与所饲育的动物特性和活动内容相适应,选用符合动物生长特性要求和活动需求的设施设备。例如,对噪声及其频段敏感(不良作用)的动物,应使用噪声强度和频率不在其敏感范围的设备;对涉及生物安全的操作,应选用生物安全型设备,如生物安全型高压灭菌器、自净化传递窗等。

除了考虑材料、设备等本身的技术要求和安全要求外,还要从节能、环保、安全和经济性等多方面综合考虑。建设项目在选用建筑材料、设施设备和工程施工中,应结合上述要求关注建筑材料生产和销售单位的相关资质和产品合格证等信息,认真筛选、严格把关,确保所用的建筑材料和设施设备等符合国家相关部门对该类产品生产、销售和使用的规定和要求。对于进口产品,如果国内无适用的要求,应考虑出口国当地的要求和使用情况,以及在他国的销售和使用情况、监管要求等。

 

标准条款

5.1.9  实验动物设施应为独立的建筑或在建筑物的一个独立区域,或者有严格的隔离措施与其他公共空间隔离。

 

理解要点

5.1.9  是对实验动物设施位置的要求。

实验动物设施应与其他公共空间隔离,以防交叉干扰。实验动物设施可设计为独立的建筑,与其他公共空间隔离;也可作为一个独立的区域设计在建筑物内。这里所谓“独立区域”,其核心是要求其与其他公共空间实现物理隔离和通风隔离。通常,视实验动物设施的规模,可以单独占据建筑物的几个楼层,或设置在建筑物某楼层的一端,使之在建筑物内自然形成独立的区域,以便采取隔离措施;受条件限制时,也可设置在建筑物楼层的中部,但必须采取严格的隔离措施,使之形成独立(封闭)的区域,满足与其他公共空间隔离的要求。

 

标准条款

5.1.10  动物房舍设施的设计应保证对生物、化学、辐射和物理等危险源的防护水平控制在经过评估的可接受程度,为关联的办公区和邻近的公共空间提供安全的工作环境,及防止危害环境。工作人员休息区应与动物饲养区有效隔离。

 

理解要点

5.1.10  明确了动物房舍设施不得对工作环境和外环境造成危害。

控制生物、化学、辐射和物理等危险源对人员和环境的危害是动物房舍设施设计的基本任务和目标之一。动物房舍设施的设计,先要以人为本,考虑生物安全、化学、辐射和物理等危险源的防护要求,保证职业健康安全和环境安全。对此,机构在设计阶段即应进行专门的风险评估,充分考虑可能存在的风险,活动特点、发展需求等,并采取相应的防护措施。例如,若操作风险等级三级的病原微生物,则应按BSL-3或ABSL-3的防护要求建造。特别需要指出的是,机构应尽量依据“3R”原则,减少、不使用危险材料或采取安全操作程序。

工作人员休息区不宜与动物饲养区毗邻,若受条件限制,无法避免毗邻布置时,应采取措施与动物饲养区有效隔离,避免交叉污染。措施包括密闭围护结构、采取单独的人员交通、出入口设置缓冲间、采用独立的通风空调系统、气流控制等。

 

标准条款

5.1.11  平面工艺、围护结构的严密性、室内压力、气流组织等的设计应符合控制交叉污染和防止污染扩散的原理,对污染扩散风险较大的房间和走廊应设计为负压(与不期望扩散到的相邻区比)。

注:如果考虑控制生物风险,检疫和隔离室宜设计为负压室或单独设置。

 

理解要点

5.1.11  是对平面工艺、围护结构、室内压力、气流组织等的设计应符合控制交叉污染和防止污染扩散的要求。

动物设施的设计应考虑平面工艺、围护结构的严密性、室内压力、气流组织等符合控制交叉污染和防止污染扩散的原理,主要体现在下列几个方面:

    ①设置缓冲间;

    ②围护结构应具有充分的严密性,包括墙体、门、窗的结构形式和施工要求;

    ③洁净区、污染风险不同的区域或房间的压力控制,防止空气向不期望的方向流动,以保持受控房间的空气质量。例如:洁净区及其房间,出于保证洁净度的要求,通常设计为正压,以阻止与之相邻的外部(包括低洁净度区域或房间)的空气流入;污染扩散风险较大的房间,出于防止室内污染扩散的要求,应设计为负压,以阻止其流入与之相邻的相对低污染风险的区域或房间。

④对于有污染风险的工作间,应考虑气流组织的安排,理想的状态是空气从房间相对清洁的位置送入,流向操作人员,再到达污染源,从污染源后方位置排出。

对于检疫和隔离室等有生物风险的房间,通常设计为负压室或单独设置,以防止污染扩散至其他区域或房间。

 

标准条款

5.1.12  应事先规划大型设备的安放空间,考虑不相容、承重、与环境的关系等事项。

 

理解要点

5.1.12  是对大型设备的安放空间,不相容、承重、与环境的关系等事项进行事先规划的要求。

实验动物机构往往需要使用生物安全柜、动物隔离器、动物笼架、双扉高压灭菌器、换笼/洗消工作站、制水、通风空调系统、管道系统、污水处理系统、尸体处理系统等规格尺寸较大或较重(可达数吨)的设备,以满足饲育和实验的需要。因此,在建筑设计时应充分考虑房间的尺寸要求、承重要求以及安装方式。在现实情况下,许多单位由于条件限制而在原有建筑(老建筑)中建设动物房,这就需要建设和设计单位更加关注楼层地板的承重问题,以保证建筑的安全性并符合国家法规和标准的要求。

在设备布置时,应考虑相互干扰的问题。可能产生相互干扰的设备不宜邻近布置,而宜布置在不同的工作区内。例如,产生较大热量的高压灭菌器不宜布置在生物安全柜附近,以免热气流对生物安全柜的吸入气流产生干扰;饲育易发出较大噪声(易怒、易狂躁、易狂吠)动物的设备不宜布置在饲育喜安静动物的设备附近,避免噪声对喜静动物的生长/生活产生干扰,同时也可减少易发出噪声的动物看到不希望看到的动物而产生的不良情绪;解剖台不宜布置在饲育动物的设备附近,以免对饲育的动物产生不良刺激等。如果无法避免邻近布置时(必要时),应采取隔

离措施,防止相互干扰。

在设计时,还应考虑设备与环境的关系,包括可能产生的环境污染,如噪声、振动、热量、湿气、三废等,以及对环境的依赖性,如气候、水文地质、周边其他的设施等。

 

标准条款

5.1.13  动物房舍空间的大小应满足动物福利的基本要求,需要考虑动物种类、健康状况、生理需求、繁殖性能、生长期、行为表现、社交活动、运动、安全、相互干扰等对空间的要求。应考虑对动物群居饲养的要求,以及不同类型的动物实验要求。

注:本标准所述的动物种类一词,在无特别说明时可能涉及品系、群体特征、个体特征

(如不同的发育特征、病理生理特征)等内容。

5.1.14  群养动物房舍的设计应使动物可以在受攻击时逃避或躲藏。

5.1.15  动物对空间的需求包括地面面积、高度、墙面、遮蔽物或笼舍等,其中食物、饮水、器皿及其他非运动或休息设备等所占据的空间,不应算为地面面积。

5.1.16  应意识到房舍最佳空间的确定是复杂的,宜根据权威文献的建议和专家的建议确定。

 

理解要点

上述条款是对动物房舍空间的要求。

动物房舍空间的大小与动物福利密切相关,动物的活动、社交等均需要空间,但这与人工条件下饲养有经济等方面的冲突,为了满足动物的基本福利需求,实验动物机构需针对不同种类的动物为其提供所需的空间,这也是国际该领域的共识。

应特别注意5.1.16的含义,该条款是说明,在实际工作中,实验动物房舍最佳空间的确定是复杂的,带有人类的主观性,随着科学的进展,人们的认识也在变化,因此,既要考虑现有的标准,也要追踪最新的研究结果和学习专家的实际经验。标准往往滞后于科技发展,执行标准不是为了满足标准为目的,而是为了保证结果可靠。

关于动物房舍空间大小的要求,我国的标准、欧盟的指令、美国和加拿大的指南等文件有各自的建议,对有差异的部分,机构应根据自己的具体情况选择适宜的尺寸。

 

标准条款

5.1.17  应设计人员紧急撤离路线,紧急出口应有明显的标识。

 

理解要点

5.1.17  是对人员紧急撤离路线,紧急出口标识的要求。

应事先设计并规定紧急撤离路线和出口,需考虑撤离路线的合理性和出口的安全性。为此,实验动物机构需要指定紧急出口,以备突发事故需紧急逃生时用。需要指出的是,其他出口可以兼作紧急出口,但应符合紧急出口的要求;紧急出口的数量应适应于设施的规模和复杂性;紧急出口应通向安全场所。

平时需要关闭的紧急出口形式多样,有固定式,需破碎打开;也有开启式,按压门把手即可打开。考虑到在紧急撤离时可能出现的慌乱、恐惧和紧张,紧急出口和紧急撤离路线的标识必须醒目、易懂、易与其他标识区别、在黑暗中可识别,。

 

 

标准条款

5.1.18  应评估动物、生物材料、样本、药品、化学品和机密资料等被误用、被偷盗和被不正当使用的风险,并采取相应的物理防范措施。

5.1.19  应有专门设计以确保存储、转运、收集、处理和处置危险物料的安全。

 

理解要点

5.1.18  是对动物、生物材料、样本、药品、化学品和机密资料等被误用、偷盗、不正当使用的风险评估和防范措施的要求。同时参见5.1.5。

5.1.19  是关于危险材料安全的要求。

实验动物机构应高度重视生物材料、样本、药品、化学品等危险物品和机密资料的安全问题,从严管控,这些材料一旦被误用、被恶意使用等,将对机构和社会造成极为严重的后果。

在设计阶段,实验动物机构应基于对上述材料被误用、被偷盗和被不正当使用的风险评估结果,采取不同级别的防范措施。由于事关重大,且防范对象的是人,因此,除管理措施外,还需采取可靠的物理措施。

机构应针对可能存在和使用的危险物料,对其存储、转运、收集、处理和处置等环节进行风险评估,并提出有效的防范措施,以确保安全。例如,机构可能同时存在危险化学品、生物材料和放射性材料,在设计设施时,需要对其存储、转运、收集、处理和处置等环节的安全措施事先进行规划,包括物流通道,存储库/地点、处置手段、机构内外的转运方式等。

 

标准条款

5.1.20  温度、湿度、照度、噪声、振动、洁净度、换气次数、有害物质浓度等环境参数应符合该区域(小环境或大环境)的工作要求和卫生等相关要求。

5.1.21  动物对光照、噪声和振动等的感受可能不同于人类,对这些因素的控制还应考虑动物健康与福利的要求。

5.1.22  应意识到小环境是动物直接生活的环境,大环境主要是保护和维持小环境,并满足工作要求、保护人员安全和环境安全。因此,应根据需求设定控制参数和要求。

 

理解要点

5.1.19~5.1.21是对动物饲养环境的要求。

温度、湿度、照度、噪声、振动、洁净度、换气次数、有害物质浓度等室内环境参数,是影响动物生长/生活和人员健康的重要因素。因此,环境参数既要符合工作要求,又要符合卫生等相关要求。关于卫生要求,尚缺乏针对实验动物机构专用的标准,可参考相关的职业健康和职业卫生标准。

环境参数的确定应依据权威文献提供的参考值,需要同时考虑设施的特点。5.1.21强调,应意识到小环境是动物直接生活的环境,大环境主要是保护和维持小环境,并满足工作要求、保护人员安全和环境安全。因此,应根据需求设定控制参数和要求。有些标准没有明确参数值是针对小环境或大环境的,在使用中需注意识别。比如,用IVC饲养动物,应区别大环境和小环境的环境参数要求,以达到既满足饲养要求、工作要求又满足节能要求的目的。

 

标准条款

5.1.23  设计还应考虑节能、环保及舒适性要求,应符合职业卫生要求和人机工效学要求。

 

理解要点

5.1.23  是对设施节能、环保、职业卫生和人机工效学的要求。

节能、环保及舒适性的统一,不仅是对建筑的基本要求,也不仅是节约运行费用,提高单位效益的要求,更是人类社会可持续发展的要求。

我国地域广阔,气候差异大。如果设计不合理.可能带来过高的运行和维护费用。实验动物机构是能耗大户,而其中通风空调系统又是主要耗能部分。除了合理规划、采取常规节能措施(如:提高围护结构、通风管道的保温性能;余热回收等)外,关键措施是换气次数的安排与控制。文献中推荐的每小时12~15次的换气次数是保守值,因为在一个动物饲养间内,污染物的产生不是恒定的,通过良好的定向流设计或换气频率安排,也可能不需要实时保持恒定的每小时12~15次的换气次数。国外已经有基于空气质量监测的换气控制技术,在保证环境质量的同时,可节能1/3以上。如果使用IVC系统,房间的换气次数可以减少。

友好的人机工效学设计,不仅有利于实验操作,而且可以减轻操作过程的疲劳,降低操作事故发生的风险。例如:工作台面,包括生物安全柜的工作面、负压柜的工作面、实验室台柜的高度应适应于人员的身高,我国通常采用80~82cm高度;人员工作凳的高度宜为可调型,以便适应操作人员的身高等。良好的职业卫生学和人机工效学设计可有效提高工作效率,降低或避免人员的压力、疲劳程度或被伤害的风险。

 

标准条款

5.1.24  对于大型机构,在规划设计时宜建立电力监控与管理方案。

 

理解要点

5.1.24  是对电力监控与管理方案的建议。

电力供应是保证实验动物机构稳定、不间断运行的基本条件,也是确保避免因过载等任何故障导致安全隐患的基本要求。特别是大型机构,由于饲育的动物数量、种类较多,不同动物可能同时处于特定的生理状态(如不同的怀孕、发育、病理等状态),不同的动物实验可能同时开展等,一旦发生供电故障,会对动物的生长和实验的安全、质量构成影响,甚至造成重大损失和严重后果。因此,保障设施设备稳定远行,对于保证实验动物质量和动物实验质量具有极其重要的作用。大型机构用电量多,用电需求复杂,在规划设计时宜建立系统的电力监控与管理方案,以确保电力供应的持续和稳定,同时,也是节能的需求。

 

标准条款

5.1.25  门、窗、送风口、排风口、管线通道、各种接口、开关盒等的设计位置应依据房间的功能和内部设备的情况预先确定。

 

理解要点

5.1.25  要求对门、窗、送风口、排风口、管线通道、各种接口、开关盒等的设计位置预先确定。

门、窗、送风口、排风口、管线通道、各种接口、开关盒等与设施的功能和工作流程等密不可分,例如,门、窗的位置直接影响实验动物设施的平面布置情况,对人流、物流、工艺流程等的合理程度有密切的关联性;送风口、排风口的位置直接决定室内的气流组织状况,管线的布置等。因此,需要在规划设计阶段整体考虑。

从施工角度考虑,门、窗、送风口、排风口、管线通道、各种接口、开关盒等需根据其配套设备的情况在建设中预留位置,才能保证设备的安装条件符合设计要求,以保证设施的整体质量。建筑与设备是一个有机的整体,只有良好的设计才能保证最后建成的设施符合设计要求,设计单位可以通过3D图模拟建成后的效果。

目前国内存在较多的问题是对设计工作重视不足,后期施工中如设备安装阶段存在“削足适履”的现象或改动结构,造成浪费,甚至导致质量隐患。特别是对于钢筋混凝土结构的建筑,一旦发生设计问题,则会造成较大的损失。

 

标准条款

5.1.26  应合理安放或有效隔离可产生振动、噪声、冷热、强光或反射光、气流等的设施设备或源。

 

理解要点

5.1.26  是对可产生振动、噪声、冷热、强光或反射光、气流等的设施设备或源进行合理安放或有效隔离的要求。

振动、噪声、冷热、强光或反射光会和过大的气流等会对动物的生长/生活产生不良影响,同时也是职业健康有害因素,或可以影响/干扰员工的工作。应了解各种设施设备的特性,合理安放,或采取技术措施对有害因素进行隔离。应注意,动物与人类的感觉不同,如有些种类对超声音频敏感、有些对振动敏感,需要注意识别和监测,并采取有效的控制措施。

 

标准条款

5.1.27  动物房舍与进行动物实验频繁的实验间应尽量相邻,需根据不同的要求进行隔离,如设计为套间或设置缓冲间等。

 

 

理解要点

5.1.27  是对动物房舍与实验间的布置与隔离的要求。

动物房舍与进行动物实验频繁的实验间应尽量相邻,以缩短物流和人流的距离,方便实验活动的开展,减少交叉污染。

但应注意,动物房舍与实验间应根据不同的要求进行隔离,如设计为套间或设置缓冲间等。其主要目的,一是避免动物实验过程产生的一些听觉或视觉因素对动物房舍中饲育的动物产生不良刺激;二是避免交叉污染,实验过程中可能产生各种有害因素,也可能需要进行无菌实验,通过缓冲间,便于保持实验间与动物房舍之间的压力梯度,从而有效避免交叉污染。

 

标准条款

5.1.28  应有充足的空间,保证具备恰当的环境条件,并应易于大型物品进出、照料动物、清洁、实验操作和维护设施。

 

理解要点

5.1.28  是对实验动物设施非饲养空间的要求,目的是易于大型物品进出、照料动物、清洁、实验操作和维护设施。

过大的空间,会造成建筑浪费、增加清洁难度、增大能耗等;过小的空间,除不利于工作、设备维护、清洁等外,亦给工作人员造成压抑感,可能导致工作失误率增高等。

实验动物设施除了要满足动物所需的空间外,还应考虑工作空间和设备空间。空间的大小由高度尺寸和平面尺寸决定,因此既要考虑高度尺寸,也要考虑平面尺寸。

室内净高应满足动物笼架、隔离器、生物安全柜等设备的搬运和安装要求,并留有足够的维护空间,应参考制造商的建议。设备间的高度应满足通风空调等设备的安装要求,并应根据安装设备的类型留出一定空间,以便于维护保养。国内的一些实验动物设施通常采用技术夹层的建筑形式,难以检查和维护设施设备。除非是可靠性能极高的设施设备,不宜采取不能检修维护的方式安装。

 

由于实验动物机构功能区较多,平面布局比较复杂,人流和物流路径较为曲折,给体积较大的仪器设备的搬运带来许多困难,一般需要拆除部分墙体才能实现搬运目的。因此,实验动物机构的设计,必要时应有设备门或机制,以满足大型设备搬运的需要。设备门的设置应考虑下列因素:①路径短捷。由于仪器设备主要集中在核心工作间内,因此,希望设备门的位置应能够直接贯通核心工作间和交通顺畅的辅助工作区,以便在必要时能够将仪器设备直接搬运出去;②隐蔽设置。由于设备门平常处于长闭状态,仅在特殊需要时使用,并须保持可靠密闭,以及避免误开启,因此,宜结合围护结构采取暗装方式安装,使设备门与围护结构融为一体。通常,采用螺钉,结合密封胶,将门扇嵌入墙体中固定,需要时,起下螺钉,将门打开。

 

标准条款

5.1.29  应有满足工作需要的工作空间和相应的辅助空间。应根据功能或不相容控制原则明确区分不同的功能区或控制区,至少应考虑:

    a)动物饲育区和特殊饲育区;

    b)动物接收、检疫及隔离饲育区;

    c)饲育设备与饲育材料清洁消毒区;

    d)不同材料的储存区或储存库;

    e)不同的实验功能区;

    f)废物暂存区;

    g)冷藏及冷冻尸体存放库;

    h)行政办公区;

    i)教育训练区;

    j)员工休息区;

    k)设备区和控制室;

    l)门、连接通道、缓冲区等。

注1:对设施的工艺布局应至少满足国家强制性要求,基于实验动物科学的发展,本标准鼓励采用最新且公认的理念和技术。

注2:不同主管部门的要求可能是有差异的,需要时,机构应事先征询主管部门的建议。

 

理解要点

5.1.29  是对实验动物设施工作空间和相应的辅助空间功能分区的要求。

对于实验动物生产机构,其生产设施(区域)往往与动物实验设施(区域)绝然分开设置,之间不设人流物流通道;对于许多动物实验机构,由于实验周期的需要,往往很难将饲育设施(区域)与实验设施(区域)绝然分开,而是采取相互结合的方式,在一个区域内,通过功能分隔的措施,将饲育区域与实验区分开隔离布置,或在实验室内设置饲育设施。因此,实验动物机构应针对具体需要进行设计。

 

一、按功能分区

1.实验动物生产设施

按功能一般分为生产区和辅助区。 

①生产区,包括动物生产区和辅助生产区。动物生产区,主要是指直接用于动物生长/生活的区域,一般包括育种室、扩大群饲育室、生产群饲育室等。辅助生产区,主要是指与动物生产直接相关的功能区域,一般包括动物接收室、检疫室、隔离饲育室、更衣室、淋浴室、缓冲间、饲育设备和物品与饲育材料消毒清洁室、不同材料(洁物)储存室、待发室、洁净走廊(按双走廊设计时包括污物走廊)、废物暂存室、冷藏及冷冻尸体存放库等。

②辅助区,主要是指与动物生产间接相关的区域,一般包括中央控制室、行政办公室、教育训练室、员工休息室、库房、机房、一般走廊、厕所、门厅和楼梯等。

2.动物实验设施

按功能一般分为实验区和辅助区。

①实验区,包括动物实验区、辅助实验区。动物实验区,主要是指直接用于动物实验的功能区域,一般包括实验室(需要时含实验期间的饲育功能,可带有前室或者后室)、准备室(样品配制室)、手术室、解剖室(取材室)等。辅助实验区,主要是指与动物实验直接相关的功能区域,一般包括动物接收室、检疫室、隔离饲育室、饲育设备和物品与饲育材料清洁消毒室、更衣室、淋浴室、缓冲室、不同材料(洁物)储存室、洁物储存室、检疫观察室、废物暂存室、冷藏及冷冻尸体存放库、无害化消毒室、洁净走廊(按双走廊设计时包括污物走廊)等。

②辅助区,主要是指与动物实验间接相关的区域,一般包括中央控制室、行政办公室、教育训练室、员工休息室、库房、机房、一般走廊、厕所、门厅和楼梯等。

 

二、按不相容原则分区

可分为清洁区、污染区;危险区、安全区;辅助区、防护区、核心防护区,不同级别的实验动物饲养区/实验区等。

对设施进行分区的目的是为了科学地建设、运行和管理,降低成本。分区要求通常来自管理部门或国家标准,以便于监管。不同区域的建设、运行或管理要求可能有不同,只有详细了解、识别和分析之后,才可能建设、运行、管理好实验动物设施。

 

标准条款

5.1.30  应根据动物的种类、身体大小、生活习性、实验目的等设计动物房舍设施和安排,应避免不同习性动物之间的相互干扰,以满足动物饲养、动物实验及动物福利的要求。

5.1.31  应考虑和满足某些种类或不同状态下动物对环境条件的特殊要求。

 

理解要点

5.1.30和5.1.31是要求动物房舍设施的设计和安排应满足动物饲养、动物实验、动物福利,以及对特殊环境条件的要求。

由于动物的种类、身体大小、生活习性、实验目的等不同,为了保证科学研究、检测等结果的准确性、可靠性和可重复性,满足动物的福利要求,动物房舍及其设施设备既要符合通用要求也要符合特定的、个性化的要求。比如,饲养哺乳期的大鼠和成年大鼠的环境要求即有不同;水生动物的生长/生活环境是水,因此,应着重考虑水的化学和物理等质量指标,还要考虑淡水生物、海水生物、热带生物、冷水生物等的不同要求;对有冬眠习性的动物,应按照动物的生理需求变化环境温度等。

在设计实验动物设施时,应始终考虑动物的种类、身体大小、生活习性、实验目的等特征,以满足动物饲养、动物实验及动物福利的要求(安全等要求见其他条款)为原则,兼顾通用与特殊要求。本条款强调的不仅是单个的/独立的设施设备等,还强调了设施的配套性和系统性安排,覆盖所有区域和活动。从动物被运送进入设施至动物或尸体被运出设施的所有流程均涉及动物种类问题,比如,门和通道的大小、饲养设施设备的适用性、实验设施设备的适用性、污物处理设施设备的适用性等。

 

标准条款

5.1.32 应有防止野外动物(如节肢动物和啮齿动物等)进入的措施。

 

理解要点

5.1.32要求实验动物设施有防止野外动物(如节肢动物和啮齿动物等)进入的措施。

野外动物进入实验动物设施可能引起野毒感染实验动物,如鼠源性出血热病毒,也可能将实验动物设施内存在的病原体携带到外部环境中。针对啮齿类动物,主要的措施是设置挡鼠板,如图5-6所示。针对节肢动物、昆虫等,可以采用安装纱窗等措施。此外,在实验动物设施的周围建立无绿植隔离带、做好环境卫生等也是有效的措施。

对于室外饲养的动物。应充分评估野外动物进入的风险,根据具体情况采取针对性的防范措施。

 

图5-6 入口处的档鼠板

标准条款

5.1.33  应符合生物安全要求,设计时应考虑对动物呼吸、排泄物、毛发、抓咬、挣扎、逃逸等的控制与防护,以及对动物饲养、动物实验(如:染毒、医学检查、取样、解剖、检验等)、动物尸体及排泄物的处置等过程产生的潜在生物危险的防护。

 

理解要点

5.1.33要求实验动物机构应符合生物安全要求。

生物风险是实验动物机构存在的主要风险,包括感染人、感染动物、污染环境等风险。仅以人动物共患病为例,据报道,在WHO所分类的1 415种人类疾病中,有61%的疾病属于人动物共患病。在人类所知的300多种传染病中,除10余种只感染人类之外,其余的都是人和动物共患传染病。近年发生的175种新发传染病中,有132种是人兽共患病,占75.4%。此外,还涉及畜牧业、基因操作、外来生物、农业等的安全问题,以及伦理问题。因此,实验动物机构必须保证生物安全。

保证生物安全的措施包括:安全设备(一级防护屏障,如BSC、隔离器、PPE等)、安全设施(二级防护屏障,如密闭的围护结构、合理的平面布局等)、气流控制(定向气流)、危险材料和三废处理(如HEPA过滤器、消毒、包装等)、管理体系(如SOP、人员培训等)等。

实验动物机构的设计应特别关注动物的特点,如:呼吸、排泄物、抓咬、挣扎、逃逸等,采取有效的针对性措施。

实验动物机构发生的感染事故屡见不鲜。2010年末,东北某大学的学生进行“羊活体解剖学实验”,上午解剖,下午观察羊的内脏。因该院无严格的生物安全措施,最终导致共5个班级的28人感染布鲁氏菌病,其中包括27名学生、1名老师。

 

标准条款

5.1.33 应对设计方案进行综合评估,保证利大弊小且符合相关法规标准的要求。

 

理解要点

5.1.34是对设计方案进行综合评估的要求。

对设计方案进行综合评估,平衡利弊关系,对实验动物设施的科学建设具有极为重要的意义。例如,采用新技术将增加投资但可以提高安全性或降低运行费用时如何决策?是在设计方案中增加硬件投资还是在运行中加强管理措施?安全、动物福利、实验质量发生冲突时如何确定优先原则?

实验动物设施的设计,应符合相关法律法规和标准规范的要求,但同时应意识到,法律和标准等的规定往往是基本要求。在实际工作中,具体的需求可能会超过法规标准的要求,此时,应特别注意综合评估。

 

应用示例

某单位欲在一楼内建设适用于饲育SPF级实验动物的屏障设施(动物房)。该楼层高为3.6m,梁高为0.6m。

对于有洁净度要求的工作室,为避免人员压抑感,通常净高不宜低于2.6m,但在条件限制的情况下,2.5m也是可以接受的高度。为了保证动物房通风空调系统的风管、静压箱、阀门等设施设备的安装和维保的需要,通常设备层的高度不宜低于1.1m,同时梁下高度不宜低于0.5m。

面对现有建筑条件的限制,建设单位通过对动物房净高和设备层高度的设计方案进行综合评估后认为,应优先保证设施设备的安装和维保需求,决定适当压缩动物房的高度,将室内净高降低至2.5m,提高技术夹层高度至1.1m。该项目设计体现了保证利大弊小且能达到设计要求的原则,取得了比较理想的应用效果。

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