实验动物实验设施设计中的人物流研究

实验动物实验设施设计中的人物流研究

韩文婷

中国医药集团联合工程有限公司上海分公司  200235

摘要：实验动物实验设施即动物房，是现在设计的一个热点。在动物房设计中，人物流的设计十分关键，合理的人物流设计对动物房的运行有重要意义。本文对实验动物实验设施设计中常见的人物流模式进行了分析，并归纳了相应的设计原则与策略。

关键词：动物房，人物流

一、研究背景及意义

在如今科学技术飞速发展的时代，生物医药相关产业已成为科技应用的重要领域。在药物从研发到落地的过程中有一个必不可少的环节，即利用实验动物进行药代动力学、药效动力学以及其他研究。因此催生了以研究药品及相关产品为目的而进行实验动物试验的建筑物——实验动物实验设施，通常也被称之为动物房。

当前，我国动物房的设计和建设取得了一定的进步，动物房设计的可执行标准有GB14925-2010《实验动物环境及设施》、GB50447-2008《实验动物设施建筑技术规范》。在动物房设计中，人物流设计是一个关键因素，合理的人物流设计能够提高动物房的工作效率，有利于动物房内的物品、饲料、废弃物等有效、有序地流动；同时，它还能够保证动物的福利，减少动物因频繁的人类活动而产生的压力；此外，合理的人物流设计有有利于减少混淆和差错、有利于提高实验数据的准确性和可靠性，对于科学研究具有重要意义。

因此，人物流设计是动物房设计的重要任务，对动物房人物流的研究有重要的实际意义。本文旨在对实验动物实验设施设计中常见的人物流问题进行分析，并归纳出相应的设计原则与策略。

二、人物流概述

在动物房的日常运营管理中，人员需要进行喂食、清洁、实验等操作，物资饲料需要储存、配送等，笼具需要清理废弃物需要处理、传递等，信息需要进行记录、传递等。相比于其它类型的单体，如生产车间或非动物房的实验室，动物房的人物流设计更为复杂，考虑因素更多。

实验动物实验设施的人物流应在总体布局时就纳入考虑范围，在厂区内对人流、物流、动物流、废弃物流进行整体规划，实现由总体与单体的连接。因此动物房所在单体应设置至少4个出入通道较为合理。在某些情况下，动物房的人流可能伴随着非动物房实验人流和办公人流，这些人流可以在进入单体后分流；动物房的物流和废弃物流也可能与非动物房实验的物流和废弃物流通过错时或消毒等措施合并，但此时应注意动物房与非动物实验区的界面分割，界面的分割关系到措施的具体实行。

一般来说，饲养区需要考虑的情况有：人进/退该饲养区的人流、动物进入该饲养区的物流、动物或动物尸体退出改饲养区的物流、饲料或饮用水进入该饲养区的物流、样品进入该饲养区的物流、解剖后组织或样品退出该饲养区的物流、废弃动物尸体或解剖后组织的退出物流。

三、设计理念与策略

根据GB14925-2008《实验动物环境及设施》，动物房分为普通环境、屏障环境和隔离环境。在不同的动物实验环境下，人物流包含的内容也会略有不同。以下根据动物所处环境不同分别进行讨论。

1、普通环境

普通环境中通常饲养猪、犬、猴等大动物，饲养区内可能包含一些辅助设施。由于环境没有特殊要求，人员一般从同一个通道进入或退出饲养区，但人流、动物流、物流、和废弃物流仍保持独立，进出口设置气闸或缓冲将饲养区和其他区域分隔；进入饲养区内后，人员、物品、动物、笼具共用一条走廊，为减少流线的交叉，建议将人流和物流放在走廊的一端，动物流和废弃物流放在走廊的另一端；饲养区内各饲养间只设置一个门，为双向流。

2、屏障环境

屏障环境中通常饲养小鼠、大鼠、豚鼠等小动物，空气洁净度为7级。通常的做法有两种，一是双向流（单走廊）模式，一是单向流（双走廊）模式；单向流（双走廊）模式是目前被大多数人更加认可的一种方式。

在双向流模式中，整体布局设计类似于普通环境，由于洁净要求，人员通过两级更衣加风淋或气闸进入饲养区并原路退回，动物和物料通过气闸或缓冲进入饲养区，废弃物通过气闸或缓冲退出饲养区。

在单向流模式中，饲养间前后各有一条走廊，分别为洁净走廊和污染走廊，饲养间有两个门分别通向两个走廊；人流、物流、动物流首先进入到洁净走廊再进入饲养间，操作完成后和废弃物流进入到污染走廊并退出饲养区。

单向流的优点在于流向明确，流线清晰，可最大程度地减少交叉污染，易于管理，便于通过设计认证；而其缺点在于面积的使用率较低，能耗也随着面积增加而提升。

3、隔离环境

隔离环境中通常饲养小鼠、大鼠、豚鼠等小动物，空气洁净度为5级或7级。隔离环境在屏障环境的基础上通常还要考虑退出时的更衣和淋浴程序，一些情况下需要考虑接种病毒后的小动物在不同饲养间的传递，建议采用传递窗直接进行传递，从而避免由于从饲养区外部穿行而引起的一系列措施。

四、一些影响因素

在实际设计过程中，由于客观因素人物流会产生一些变化，不完全依照上述理念，也有针对具体情况做出的优化，在此稍作分析，以供参考。

1、动物检疫

人物流中一个不可或缺组成部分是动物流，也是最容易产生争议的部分。根据《实验动物管理条例》第十六条规定，对引入的实验动物，必须进行隔离检疫。根据实验动物的微生物等级和品种、品系不同，对实验动物进行3-21天的检疫观察。然而通常情况下，实验动物是按照批次同时引入，而考虑到面积和经济效益难以有与饲养间面积等同的检疫间，检疫通常是在饲养间原位进行的。此时，建议将动物进入的通道设置为一个检疫间，可用做备用且无需增加额外成本。

2、三走廊模式

三走廊是对规模较大的屏障环境或隔离环境下单向流（双走廊）模式的优化，即将两条洁净走廊或两条污染走廊合并，以此来提高面积利用率；以此类推，可以形成N+1条与N个饲养间间隔排列的模式。

3、供应走廊-返回走廊模式

供应走廊-返回走廊模式形式上类似于单向流，但实际上是一种双向流。这种设计是围绕饲养区设置供应走廊和返回走廊，供应走廊与返回走廊之间设置缓冲，人流、物流、动物流首先进入到供应走廊再通过缓冲进入饲养间，操作完成后和废弃物流退出到缓冲再通过污染走廊退出饲养区。这种设计使各流线与单向流相比更加清晰，一定长度上减少了流线的交叉污染，但并未改变其本质。

4、多层饲养区

当饲养区规模大到覆盖多个楼面时，还涉及到不同层面的联系，此时既可以考虑将楼梯或电梯设置在控制区内，也可以将楼梯或电梯设置在控制区外，应结合具体情况分析，但人物流总体原则应与单层的饲养区一致。

5、样品的流线

    一般的人物流图中并未专门标识样品的流线，但实际中是客观存在的。用于实验的药品样品可以走物流通道，或在物流通道设置传递窗；试验后动物先退出洁净区再进行解剖，组织或样品可与货梯或废弃物梯结合消毒措施共用，若有条件设置单独通道时更佳。

6、笼具的流线

普通环境下大动物多采用在位清洗且无需灭菌，屏障环境和隔离环境下的动物笼具和器具等需要清洗灭菌后进入洁净区，此时集中清洗灭菌的效率更高。

五、研究结论与展望

在进行动物房设计时，需要确保动物房的设计既能满足研究需要，又能保证动物的生活质量，同时应遵循经济、实用、环保的原则。综上所述，通过对人物流的分析，可以提高动物房的运行效率，为生物医学研究提供更为准确、可靠的数据。

在未来的动物房设计中，我们应更加注重人物流的设计和优化，以推动动物房设计的不断进步和发展。从以下四点出发可以帮助我们更好得完成动物房的设计：一是安全，确保人员、动物和物资的安全、不受污染；二是效率，优化人员流动路线，减少不必要的折返和交叉；三是舒适，为动物提供舒适的生活环境，减少人类活动对其产生的干扰；四是灵活，预留一定的调整空间，以适应未来可能的变化。