淺談新版GMP中無菌制劑車間空調設計與方法

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導言對于制藥工廠而言，HVAC系統(tǒng)是一個關鍵系統(tǒng)，也是能源消耗的一個重要部分。藥品生產過程中，存在各種影響藥品質量的因素，包括環(huán)境空氣帶來的污染，藥品間的交叉污染和混淆，操作人員的人為差錯等。作為藥品生產質量控制系統(tǒng)的重要組成，藥品生產企業(yè)HVAC系統(tǒng)主要通過對藥品生產環(huán)境的空氣溫度、濕度、懸浮粒子、微生物等的控制和監(jiān)測，確保環(huán)境參數(shù)符合藥品質量的要求，避免空氣污染和交叉污染的發(fā)生，同時為操作人員提供舒適的環(huán)境。2

工程概況某無菌生產生化原液車間改造工程，地址位于廣州，屬丙類廠房，潔凈區(qū)面積約500m2，層高5.4m。此次車間設計采用全空氣空調系統(tǒng)，溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)。按照無菌藥品最終去除微生物方法的不同，該車間為非最終滅菌無菌藥品，設置了D、C、B以及B級背景下的A級。3

主要設計參數(shù)3.1

室內設計參數(shù)表1設計參數(shù)一覽表3.2

藥品生產受控環(huán)境的分級表2藥品生產受控環(huán)境的分級對照表4

車間平面布局潔凈廠房的設計原則是控制污染源對藥品的影響，通過控制人流和物流，并采取不同的措施限制污染物的傳播，結合無菌生產工藝流程，該車間空調分區(qū)及壓差控制如下：圖1核心操作區(qū)環(huán)境級別劃分及壓差控制平面圖5

潔凈空調系統(tǒng)設計合理的潔凈空調系統(tǒng)能保證生產車間處于受控狀態(tài)，保證生產工藝所需求的溫度、濕度、潔凈度、新風量，已經合理的氣流組織和壓力梯度分布，同時還能及時排出易燃易爆有毒危險氣體，并設置排風過濾或者凈化處理裝置，減少對室外大氣環(huán)境污染。根據(jù)不同的熱濕情況，結合新風比的情況，本車間采用一次回風系統(tǒng)，溫濕度獨立控制。5.1

潔凈空調設計計算流程（1）根據(jù)工藝要求確定潔凈室潔凈度等級以及使用功能，進行系統(tǒng)分區(qū)，選擇合理氣流組織，對于B級背景的A級采用局部空氣凈化；（2）計算各系統(tǒng)送風量（保證潔凈度需要的送風量，并設計消除室內熱濕負荷需要的送風量，滿足新風量需求的送風量進行校核，按最大風量進行調整）；（3）根據(jù)送風量，冷熱負荷和氣流組織形式，計算氣流組織相關參數(shù)；（4）確定空氣加熱、冷卻、加濕、除濕等處理方案；（5）計算各系統(tǒng)冷熱負荷，確定夏季冷源大小以及冬季的蒸汽量。5.2

潔凈室送風量取以下最大值（1）為保持室內潔凈級別所需風量，包括為滿足15～20分鐘潔凈室自凈時間所需風量；（2）根據(jù)熱、濕負荷計算確定的風量；（3）向潔凈室內供給的新風量，保證每人每小時不小于40立方米。5.3

回風量設計內容（1）排除工作區(qū)固體微粒、氣體或蒸汽等空氣中的污染物所需要的排風；（2）實現(xiàn)潔凈室壓差控制；（3）正壓滲透風量計算。5.4

風量計算表3本案例風量計算統(tǒng)計表6

機房及風管設計凈化空調系統(tǒng)的空氣經過粗、中、高效三級過濾后送至各凈化空調房間，系統(tǒng)新風通常需經過粗、中效二級過濾。空氣的粗、中效過濾和焓、濕處理均由組合空調箱負擔，空氣的高效過濾由潔凈區(qū)房間的高效過濾送風口完成；送入潔凈區(qū)的空氣從房間內的回風口經回風管回至組合式空調箱的回風段。凈化空調系統(tǒng)的回風及排風風量與送風量相適，保證潔凈室與室外大氣的靜壓差≥10Pa。潔凈區(qū)房間內氣流組織采用頂送側下回（排）方式。7

結論潔凈空調設計相對較復雜，需要多方面考量設計指標和注意事項，特別是以下幾點需要值得注意：（1）對于新風比較小的系統(tǒng)，濕負荷較大的系統(tǒng)，濕負荷較大的系統(tǒng)，建議做二次回風，通過前表冷處理系統(tǒng)中多余的濕負荷，保證能滿足室內濕度要求；（2）部分潔凈區(qū)排風可送到普通區(qū)使用，有利于節(jié)能；（3）需要核實個別房間人均面積較小房間的人員新風比能否滿足人均40m3/h；（4）核算局部A級的機械溫升，避免機械溫升導A級區(qū)域溫度過高；（5）壓差值一般有核心區(qū)向外呈梯度遞減，值得注意的是，絕大部分情況，逐漸降低的壓力，理論上會