一、設(shè)施的運行特點實驗動物屏障設(shè)
1、實驗動物屏障設(shè)施必須保持365天/年、24小時/天不間斷運行。實驗動物屏障設(shè)施實質(zhì)是給實驗動物初級環(huán)境提供：ISO7級潔凈度，≧15次換氣/h，25℃（40-70%）溫-濕度恒定。冬季升溫加濕需要電加熱能耗巨大，同時，為保障該環(huán)境空氣的無污染狀態(tài)而需要維持一定的壓差。
2、保證實驗動物接觸物品滅菌所需要的滅菌設(shè)備的電蒸汽消耗。一般每臺1.0m³滅菌器需配置電蒸汽發(fā)生器40-60KW電耗。
3、有效使用面積小。按照通用設(shè)計理念，屏障設(shè)施有效使用面積不足40%。（一般在34-38%），導(dǎo)致投資大，使用效率低，運行成本高，不能見到顯著投資效益。實驗動物屏障設(shè)施另一個運行特點是污染臭氣嚴重，對周邊的醫(yī)療建筑物構(gòu)成一定的空氣污染，必須堅持局部污染局部處理后在匯入全面排風(fēng)系統(tǒng)無害化處理的原則。建議采用有效處理方法，除應(yīng)急除應(yīng)急狀態(tài)外禁止使用活性炭做無害化處理。
二、實驗動物屏障設(shè)施凈化空調(diào)系統(tǒng)模式
1、實驗動物屏障系統(tǒng)模式目前國內(nèi)較多采用方式。國標(biāo)GB50447《實驗動物設(shè)施建筑技術(shù)規(guī)范》/14925《實驗動物環(huán)境及設(shè)施》技術(shù)參數(shù)要求主要針對這類設(shè)施。SPF動物在此環(huán)境中生存。目前國內(nèi)主要有小型SPF嚙齒類動物、禽類等，大型SPF動物較少。
2、獨立通風(fēng)籠盒系統(tǒng)模式或獨立排氣通風(fēng)籠盒系統(tǒng)模式。是指在密閉獨立單元（籠盒或籠具）內(nèi)，潔凈氣流高換氣頻率獨立通氣，污染臭氣集中外排的SPF級實驗動物飼育與動物實驗設(shè)備。一段時間內(nèi)，該設(shè)備配套超凈工作臺使用可以保持SPF動物不被污染。此類設(shè)備目前國內(nèi)貿(mào)易產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)，一些省區(qū)僅使用IVC設(shè)備，不核發(fā)實驗動物使用許可證。
3、屏障系統(tǒng)+IVC模式。國內(nèi)一些實驗動物設(shè)施從節(jié)能角度出發(fā)，采用以屏障環(huán)境正壓系統(tǒng)配合使用IVC、EVC、隔離器等設(shè)備模式，也成為雙系統(tǒng)模式。這類工程目前尚未推廣，許多技術(shù)尚待完善，但可以確信，是未來實驗動物屏障設(shè)施發(fā)展方向。
三、圍護結(jié)構(gòu)要點
圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)選用無毒、無放射性材料。墻面和天花板的材料應(yīng)易于清洗消毒、耐腐蝕、不起塵、不開裂、無反光、耐沖擊、光滑防水。地面材料應(yīng)防滑、耐磨、耐腐蝕、無滲漏，踢腳不應(yīng)突出墻面。屏障環(huán)境設(shè)施的凈化區(qū)內(nèi)的地面墊層宜配筋，潮濕地區(qū)、經(jīng)常用水沖洗的地面應(yīng)做防水處理。
1、屏障系統(tǒng)一般采用A-B1級防火的無機板、金屬板或者B級玻鎂夾芯板、巖棉夾芯板。圍護結(jié)構(gòu)需要消毒，所以必須選用具有耐藥性和耐水性的材料和施工方法。
2、屏障設(shè)施天花板一般為彩鋼板吊頂，為便于設(shè)備管線安裝和維修保養(yǎng)，應(yīng)設(shè)供人行走的行走帶。
3、地面要選用與之相適應(yīng)的材料和防水工程。屏障設(shè)施小型嚙齒類動物的飼養(yǎng)室地面不需沖洗，目前大多采用優(yōu)質(zhì)的PVC卷材。普通級動物的飼養(yǎng)室，不僅需擦拭還要清洗；犬、猴、小型豬設(shè)施除用水清洗外，還需要備用熱水或蒸氣清洗。目前多采用環(huán)氧樹脂自流平的地面材料。
4、屏障環(huán)境設(shè)施的門窗應(yīng)有較好的密閉性，門上設(shè)觀察窗。設(shè)施內(nèi)相鄰2個區(qū)域的門應(yīng)開向壓力大的一側(cè)，并能自動關(guān)閉，緩沖室的門宜設(shè)互鎖裝置。凈化區(qū)設(shè)置外窗時，應(yīng)采用具有良好氣密性的固定窗，嚙齒類動物的生產(chǎn)區(qū)（實驗區(qū)）內(nèi)不應(yīng)設(shè)外窗、不設(shè)地漏。應(yīng)有防止昆蟲、野鼠等動物進入屏障區(qū)和實驗動物外逃的措施。應(yīng)在建筑設(shè)計窗高時，考慮裝修材料不外漏，避免影響外立面。
5、大動物的實驗設(shè)施應(yīng)考慮耐水性、耐藥性、無毒性的吸音、隔音材料和措施。有條件設(shè)施可以選擇在負層為宜，但應(yīng)留足光照與運動空間。
6、承重問題：屏障設(shè)施的高壓滅菌、消毒設(shè)備、洗器籠清洗設(shè)備、大型浸泡水槽、冷熱源機組、水生生物養(yǎng)殖裝置、大型影像學(xué)設(shè)備等，應(yīng)考慮設(shè)備運行重量對樓板荷載影響。大型實驗動物屏障設(shè)施為降低員工勞動強度，一些新型滅菌設(shè)備，樓板需要下沉35-40cm。設(shè)備廠商一般可以提供技術(shù)參數(shù)。因此，除滅菌、消毒設(shè)備應(yīng)放置在物凈通道關(guān)鍵位置外，其他重型設(shè)備應(yīng)盡量放置在負一層或一層。另外，滅菌設(shè)備冷卻排水應(yīng)采用耐137℃高溫金屬管材料，應(yīng)考慮滅菌設(shè)備更換時進出通道。
四、空調(diào)、通風(fēng)和空氣凈化要點
1、凈化空調(diào)方式的選擇
臨床醫(yī)療機構(gòu)實驗動物設(shè)施應(yīng)由使用者根據(jù)具體用途劃分詳細的功能區(qū)域；設(shè)計機構(gòu)再根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方式確定系統(tǒng)劃分和空調(diào)方式，分時段、分區(qū)域確定凈化空調(diào)系統(tǒng)。
2、凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計
臨床醫(yī)療機構(gòu)實驗動物設(shè)施凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)充分考慮初級環(huán)境凈化空調(diào)系統(tǒng)，也必須考慮隔離器、IVC、EVC次級環(huán)境凈化空調(diào)系統(tǒng)，同時兼顧換籠臺、動物飼養(yǎng)架、生物安全柜等通風(fēng)和動物、人員、設(shè)備的污染負荷及冷、熱、濕負荷。
3、實驗動物設(shè)施通風(fēng)原則
為保證實驗動物設(shè)施潔凈度、臭氣污染控制等特殊要求，通風(fēng)設(shè)計應(yīng)該依照初級環(huán)境與次級環(huán)境區(qū)分設(shè)計的原則，把全面通風(fēng)、局部通風(fēng)、應(yīng)急通風(fēng)根據(jù)具體用途劃分詳細的功能區(qū)域后綜合考慮。屏障環(huán)境設(shè)施的動物潔凈區(qū)，送、排風(fēng)機應(yīng)采用互為備用方式設(shè)計，當(dāng)風(fēng)機故障時，應(yīng)能保證屏障區(qū)所需環(huán)境參數(shù)要求。
（1）送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計原則
根據(jù)國標(biāo)要求，使用開放式籠架具的屏障環(huán)境，應(yīng)采用全新風(fēng)的頂送側(cè)回送風(fēng)方式。一般使用獨立通風(fēng)籠具的設(shè)施可以采用局部回風(fēng)方式。其空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量應(yīng)滿足補充室內(nèi)排風(fēng)與保持室內(nèi)壓力梯度所需風(fēng)量之和。我國《實驗動物設(shè)施建筑技術(shù)規(guī)范》也明確規(guī)定采用上送下排的氣流組織形式，并且要求對送風(fēng)口和排風(fēng)口的位置精心布置，盡可能減少氣流停滯區(qū)域，確保室內(nèi)可能被污染的空氣以較快速度流向排風(fēng)口。
（2）排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計原則
實驗動物屏障設(shè)施根據(jù)各功能區(qū)域不同，應(yīng)有多組局部排風(fēng)系統(tǒng)組成的系統(tǒng)全面排風(fēng)。各局部排風(fēng)劃分原則是：向大氣排放污染臭氣時，其污染物排放應(yīng)遵循綜合治理、循環(huán)利用、達標(biāo)排放和總量控制。排出的污染臭氣應(yīng)首先進行無害化處理后才能排放，并應(yīng)符合《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)規(guī)定。
負壓區(qū)設(shè)定：可能對潔凈動物構(gòu)成污染或產(chǎn)生污染臭氣的無潔凈度要求的區(qū)域。如：籠器具清洗消毒區(qū)、普通級大動物飼育區(qū)、對外緩沖區(qū)、滅菌前區(qū)、電梯前廳等，宜設(shè)計單獨（-10Pa）負壓區(qū)。負壓區(qū)要求排風(fēng)應(yīng)與送風(fēng)連鎖，排風(fēng)先于送風(fēng)開啟，后于送風(fēng)關(guān)閉。
正壓區(qū)設(shè)定：有潔凈度要求的區(qū)域一般按照國家標(biāo)準(zhǔn)，按照壓力梯度設(shè)計為正壓。排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機宜與送風(fēng)連鎖，送風(fēng)先于排風(fēng)開啟，后于排風(fēng)關(guān)閉。
（3）負壓設(shè)備管道：在潔凈區(qū)內(nèi)相對于潔凈室負壓的管道系統(tǒng)。主要指與動物飼養(yǎng)設(shè)備密接的專門負壓系統(tǒng)。如IVC、EVC、隔離器、換籠臺、生物安全柜、轉(zhuǎn)運推車、潔凈工作臺等設(shè)備運行過程中，產(chǎn)生污染氣溶膠，威脅潔凈區(qū)動物，該類設(shè)備排風(fēng)接入初級環(huán)境排風(fēng)系統(tǒng)支管，又對其造成影響。因此不應(yīng)向室內(nèi)排風(fēng)，也不應(yīng)接入初級環(huán)境排風(fēng)支管。
（4）局部排風(fēng)計算
局部排風(fēng)是局部換氣，主要用在幾種散發(fā)有害氣體的點，比如生物安全柜，通風(fēng)柜、IVC、隔離器、換籠臺、動物轉(zhuǎn)運車等。局部通風(fēng)的計算方法：局部通風(fēng)如無法確定換氣體積，則不應(yīng)按照換氣次數(shù)計算。應(yīng)按操作面風(fēng)速計算法，比如局部排風(fēng)罩，按照通過罩口面的風(fēng)速，通風(fēng)柜按照開口處的風(fēng)速，一般取0.5m/s的風(fēng)速。局部通風(fēng)設(shè)備可以根據(jù)次級環(huán)境籠盒、隔離器等內(nèi)容積確定換氣次數(shù)，隔離器宜按照≥50次/h、IVC、EVC可以按照≥20次/h換氣。空調(diào)凈化系統(tǒng)送、排風(fēng)支管宜安裝氣密閥門。空調(diào)凈化系統(tǒng)的風(fēng)機宜選用風(fēng)壓變化較大時風(fēng)量變化較小的類型。屏障環(huán)境和隔離環(huán)境過渡季節(jié)應(yīng)有冷熱源。包括使用開放式籠具的屏障環(huán)境設(shè)施的動物生存區(qū)以及普通環(huán)境的IVC、EVC、隔離器。排風(fēng)口設(shè)置應(yīng)遠離新風(fēng)取風(fēng)口，且不應(yīng)處于新風(fēng)口常年風(fēng)向的上方。排風(fēng)應(yīng)適當(dāng)高排。如若采用射流風(fēng)機，風(fēng)速滿足≥15.3米/秒。
4、實驗動物設(shè)施污染空氣無害化處理原則
（1）滿足國家現(xiàn)行有關(guān)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求
實驗動物屏障設(shè)施主要向大氣排放的空氣污染物是氨氣和硫化氫氣體。GB14925《實驗動物環(huán)境及設(shè)施》和GB50447《實驗動物設(shè)施建筑技術(shù)規(guī)范》中，提出設(shè)施內(nèi)氨濃度（動態(tài)工況）≤ 14.0mg/m³，向大氣排放標(biāo)準(zhǔn)則強調(diào)“實驗動物設(shè)施的建設(shè)除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定”，沒有具體指標(biāo)參數(shù)，目前國內(nèi)外比較理想的處理方法較少，性價比很低。國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有：
例如《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》GB50325-2010中氨氣的排放標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ類、Ⅱ類民用建筑≤0.20mg/m³。GB 14554《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》廠界標(biāo)準(zhǔn)值：氨濃度：一級：1.0、二級：≤2.0、三級：≤5.0。
公共場所的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：空氣中排放的氨濃度應(yīng)≤ 0.5mg/m³；化工企業(yè)附近的居民區(qū)的大氣中應(yīng)小于0.2mg/m³。人可感知的低的氨濃度：5.0PPM，大多數(shù)人明顯刺激感覺的氨濃度：20 PPM。
（2）滿足快排除原則
實驗動物屏障設(shè)施運行后，不斷產(chǎn)生污染臭氣，主要是氨氣（NH₃，小型嚙齒類為主）和硫化氫氣體（H₂S，大動物為主）。因此，通風(fēng)設(shè)計時，應(yīng)滿足快排除原則。我國的《實驗動物設(shè)施建筑技術(shù)規(guī)范》也明確規(guī)定了上送下排的氣流組織形式，并且要求對送風(fēng)口和排風(fēng)口的位置精心布置，盡可能減少氣流停滯區(qū)域，確保室內(nèi)可能被污染的空氣以較快速度流向排風(fēng)口。實驗動物設(shè)施產(chǎn)生污染臭氣主要有：根據(jù)不同污染空氣性質(zhì)，NH₃在潔凈區(qū)內(nèi)蓄積，不斷上升到房間高處，硫化氫氣體會下沉，對不同污染臭氣采用不同高度排風(fēng)口。風(fēng)口風(fēng)速控制在3m/s左右，風(fēng)管風(fēng)速控制在7m/s以下。
（3）實驗動物屏障設(shè)施污染臭氣應(yīng)采用局部一級處理后再總排風(fēng)管二級處理原則
目前，排風(fēng)除NH₃、H₂S主要采用的方法有：
a.局部化學(xué)法處理：目前主要有針對氨氣、硫化氫氣體的化學(xué)過濾器；排風(fēng)系統(tǒng)支管應(yīng)設(shè)置消除污染的化學(xué)裝置，如化學(xué)過濾器等，并應(yīng)設(shè)置在風(fēng)機的負壓段。應(yīng)根據(jù)污染臭氣處理量預(yù)留設(shè)備空間，同時預(yù)留有關(guān)設(shè)備的閥門、電動機、檢測孔等處的操作空間。污染臭氣處理系統(tǒng)的主體設(shè)備之間應(yīng)留有足夠的安裝和檢修空間，主體設(shè)備周邊應(yīng)應(yīng)急通道及規(guī)范的要求。
b.吸收法污染臭氣處理：吸收工藝的選擇應(yīng)考慮的因素主要是污染臭氣性質(zhì)、流量、濃度、吸收劑性質(zhì)、吸收裝置特性以及經(jīng)濟性等。吸收裝置有噴淋塔、板式塔、湍球塔等。活性炭吸附可以在應(yīng)急工況下使用。
c.光解法處理：光解工藝的選擇應(yīng)考慮的因素：污染氣體的流量、流速、壓力、組分、性質(zhì)、進口濃度、排放濃度等。宜按大污染臭氣排放量的120％進行設(shè)計，并控制氣流速度。光解設(shè)備連續(xù)工作時間不應(yīng)少于12個月。氣體的接觸時間應(yīng)≧1.0s。
d.射流排氣法處理：也稱排氣射流筒法。排氣筒的高度應(yīng)滿足國家現(xiàn)行有關(guān)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，低高度不得低于15m，排氣筒高度指從地面至排氣口的垂直高度。排氣筒出口風(fēng)速宜為≧15.5m／s，對集中大型排氣筒宜預(yù)留排風(fēng)能力。排氣筒應(yīng)設(shè)置用于監(jiān)測的采樣孔和監(jiān)測平臺，以及必要的附屬設(shè)施。排氣射流筒頂端不應(yīng)設(shè)置傘帽。
5、實驗動物屏障設(shè)施節(jié)能原則
實驗動物屏障設(shè)施凈化空調(diào)系統(tǒng)成本非常昂貴，約為一般空調(diào)的7倍以上。同時，運行成本也及其巨大。一般情況下實驗動物屏障設(shè)施凈化空調(diào)系統(tǒng)用電量約佔了整個耗能的50-60%左右，在“節(jié)能減排，環(huán)保一票否決制”國策環(huán)境下，如何使設(shè)施能耗系統(tǒng)設(shè)計與能源有效運用，達到低能耗運行目的，就成為相當(dāng)重要的工作。減少能耗的能力是動物房設(shè)計水平極其重要的指標(biāo)。實驗動物屏障設(shè)施能耗重點有以下幾部分：
①以全新風(fēng)方式，全年24小時運行，冷熱源設(shè)備和容量需求巨大；
②物流需要的滅菌設(shè)備，6-8小時/天，所需的電蒸汽發(fā)生器耗電量較大；
③滿足12/12小時照明的人工光源需要較大耗電量；
④局部與全面通風(fēng)臭氣無害化處理系統(tǒng)。
實驗動物屏障設(shè)施節(jié)能原則：
目前，確定合理的冷熱源供給方式、功能區(qū)域詳細劃分、分時段、分系統(tǒng)設(shè)計全面、局部通風(fēng)量，盡量降低換氣次數(shù)，設(shè)備冷熱量回收等是實驗動物屏障設(shè)施節(jié)能的關(guān)鍵，也是體現(xiàn)設(shè)計機構(gòu)技術(shù)水平的標(biāo)志。因此，實驗動物屏障設(shè)施的節(jié)能措施有以下幾個重點：
（1）確定合理的冷熱源供給方式：實驗動物屏障設(shè)施為了維持實驗動物次級環(huán)境的適溫、濕度，選定合理的冷熱源極為重要。臨床醫(yī)療機構(gòu)一般供應(yīng)室配備有數(shù)臺滅菌設(shè)備，使用燃氣鍋爐為熱源，因此，實驗動物屏障設(shè)施以燃氣鍋爐作為供熱源為首要選擇。冷源可根據(jù)系統(tǒng)劃分與設(shè)備節(jié)能特點選定。也可以采用地源、水源熱泵機組，制冷制熱工況穩(wěn)定，能效比高，節(jié)能*。
（2）功能區(qū)域詳細劃分，降低空調(diào)冷熱負荷：實驗動物屏障設(shè)施應(yīng)根據(jù)使用特點詳細劃分各功能區(qū)域，凈化空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)的熱濕和凈化處理可集中也可分散設(shè)置。負壓區(qū)劃分以可能對動物構(gòu)成污染或產(chǎn)生污染臭氣的無潔凈度要求的區(qū)域（生物安全類實驗室ABSL-2以上除外）。如：籠器具清洗消毒區(qū)、普通級大動物飼育區(qū)、對外緩沖區(qū)、滅菌前區(qū)、電梯前廳等，宜設(shè)計單獨（-10Pa）負壓區(qū)。正壓區(qū)劃分依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，按照壓力梯度劃分為動物生存區(qū)和輔助區(qū)、通道區(qū)等。次級環(huán)境的設(shè)備通風(fēng)：在潔凈區(qū)內(nèi)相對于潔凈室設(shè)計負壓的管道系統(tǒng)。主要指與動物飼養(yǎng)設(shè)備密接的專門負壓系統(tǒng)。如IVC、EVC、隔離器、換籠臺、生物安全柜、轉(zhuǎn)運推車、潔凈工作臺等設(shè)備運行過程中，產(chǎn)生污染氣溶膠，威脅潔凈區(qū)動物，該類設(shè)備排風(fēng)接入初級環(huán)境排風(fēng)系統(tǒng)支管，又對其造成影響。因此不應(yīng)向室內(nèi)排風(fēng)，也不應(yīng)接入初級環(huán)境排風(fēng)支管。分時段設(shè)計：24小時運行和間斷運行的部分要區(qū)分開來；根據(jù)動物生存區(qū)動物數(shù)量調(diào)整換氣次數(shù)，宜采用變頻方式。動物生存區(qū)內(nèi)采用換氣效率高的送風(fēng)口及氣流控制方式，以及部分排風(fēng)再循環(huán)，減少新風(fēng)使用量。
（3）采用先進技術(shù)，充分回收能量：根據(jù)采用顯熱能量回收裝置，在寒冷及嚴寒地區(qū)冬季大溫差工況下，顯熱回收率50-60，節(jié)能效果較為顯著。國外已有實驗動物設(shè)施采用分子篩式全熱能量回收裝置，全熱回收效率70%以上，節(jié)能*。總排風(fēng)管經(jīng)無害化處理后可以全部排風(fēng)再循環(huán)，減少新風(fēng)使用量。
（4）圍護結(jié)構(gòu)保溫：強化外墻與屋面的隔熱保溫能力：根據(jù)實驗?zāi)康摹游锓N類和房間功能的不同進行分區(qū)。