本书全面介绍实验动物设施的环境控制要点与暖通空调系统设计方法,从国内外实验室的现行标准和发展趋势入手,结合安全环保节能的设计理念,按设施使用目的分类介绍工艺布局、专用实验设备、室内环境特征,在此基础上详细介绍适用的暖通空调系统,主要章节内容安排如下:第1章实验动物特点及要求,第2章实验动物的环境与仪器设备,第3章净化空调系统,第4章实验动物设施的暖通空调系统设计,第5章动物生物安全实验室的暖通空调系统设计。
科技部早在《科研发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》中就明确提出实验动物、设备、信息和试剂是科学研究的四大基本条件。实验动物是支撑生命科学与医学基础研究,推动新药创新技术不可缺少的资源条件,特别是新冠疫情暴发以来,实验动物在明确病毒传播途径、药物筛选以及验证疫苗有效性等方面具有重要的作用。而为了生产合格的实验动物,进行规范化的动物实验,实验动物设施是必要的保障体系和支撑条件,可以说,实验动物设施及其相关领域的发展与实验动物科学的进步相辅相成。我国实验动物设施的规范化建设起步较晚但发展迅速。1988年《实验动物管理条例》实施之后我国的实验动物管理走上了法治化轨道,1994年《实验动物环境及设施》(GB14925)的发布实施为实验动物设施的标准化建设奠定了良好基础,2008年为配合国标GB14925的实施,《实验动物设施建筑技术规范》(GB50447)开始实施,用于指导实验动物设施的设计、施工和工程验收。
实验动物设施的暖通空调系统非常复杂,需要融合动物管理要求、科研要求、运营要求以及节能环保要求,因此它的设计、招标、施工及调试各个环节都对设计师的专业性提出了更高的要求。不同动物的实验室和饲养室对室内环境要求迥异,其空调系统的具体做法,厘清头绪需要查阅大量的文献资料,特别是对于刚接触实验动物设施设计的暖通工程师来说非常具有挑战性,急需一本系统介绍实验动物设施暖通空调系统的设计指南。浙江大学建筑设计研究院有限公司暖通团队深耕特殊复杂环境工程设计领域,在相关课题研究与工程实践方面成果颇丰,团队已相继出版《医院洁净空调设计与运行管理》《疾病预防控制中心暖通空调设计》等专著,早在2005年就开始从事实验动物设施的设计和咨询工作,近年来又相继完成了浙江省疾病预防控制中心实验动物中心、浙江大学实验动物中心、西湖大学实验动物中心、海南兽医公共卫生研究中心等重点项目的设计任务,在实验动物设施这类特殊环境的建设领域积累了丰富的工程设计经验。本书就是笔者所在团队在众多项目的总结基础之上提炼而成的,系统介绍了实验动物设施设计过程中的重点难点,希望能给暖通设计同行有所借鉴与帮助。
在本书的编写过程中,我们请教了包括动物管理领域、净化空调设计领域在内的众多业内专家,查阅了大量技术文献,书中部分内容引用了他们的研究成果,已将其列在参考文献中,在此表示郑重感谢。
感谢浙江大学实验动物中心的各位领导、老师,为设计人员与使用人员之间搭建了深入沟通的桥梁,从用户的角度为实验动物设施的设计人员提供了翔实的一手资料,为本书的编写奠定了坚实的基础。
在编写过程中,北京华创瑞风空调科技有限公司、上海埃松气流控制技术有限公司、泰尼百斯实验室设备贸易(上海)有限公司、克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司等厂家朋友为本书提供了技术资料和照片,在此表示感谢。
成书仓促,再加上实验动物技术领域的飞速发展,书中难免有不妥之处,欢迎同行批评指正,在此一并表示感谢。
高克文,国家注册公用设备工程师(暖通空调),美国绿色建筑评价工程师。就职于浙江大学建筑设计研究院,设计作品有浙江省疾病预防控制中心、浙江大学实验动物中心等,已出版专著《疾病预防控制中心暖通空调设计》。
1 绪论
1.1 实验动物的基本概念
1.2 常用实验动物的特点及要求
1.3 实验动物福利
1.4 实验动物许可证管理
1.5 标准规范与相关组织
2 实验动物的环境与工艺布局
2.1 环境因素及主要技术指标
2.2 工艺布局
3 净化空调系统概述
3.1 空气洁净度
3.2 空气过滤器及净化装置
3.3 净化空调机组
3.4 气流流型与换气次数
3.5 压差控制
4 屏障环境设施暖通空调系统设计
4.1 空调负荷
4.2 冷热源系统
4.3 净化空调系统
4.4 废气处理系统
4.5 热回收技术
5 动物生物安全实验室的暖通空调系统设计
5.1 相关标准体系
5.2 风险评估
5.3 气溶胶及其风险防控
5.4 工艺布局
5.5 空调通风系统
5.6 空调通风系统控制原理
附录A 实验动物许可证管理办法(试行)
附录B 地级市以上城市可吸入颗粒物/总悬浮颗粒物年平均浓度
附录C 常见消毒灭菌方法
附录D 实验动物推荐饲养空间
附录E 动物病原微生物实验活动生物安全要求细则(节选)