制藥廠房設計用戶需求標準的編寫要點

田耀華

制藥廠房設計用戶需求標準的編寫要點

田耀華

（上海新亞藥業有限公司，上海201203）

以制藥廠房改造類項目為例，從目的、范圍、依據的法律、法規及標準、工藝簡述、技術描述、設備描述、相關要求、項目進度、文件要求等方面，闡述了廠房設計用戶需求標準編寫的要點，以供參考。

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0　引言

隨著大規模藥廠GMP改造項目的結束，人們不得不反思在實施這些項目過程中所存的問題，筆者歸納存在的問題主要有：用戶考慮不周或提不出相關廠房設計的用戶需求標準；設計方經驗不足或方案不細，甚至為趕進度草率完稿，其后果便是邊施工邊改圖，最終導致邊試車邊增改。大多項目工作從事者會認為，廠房設計的用戶需求標準是設計院的事，與藥廠無關，這純屬不負責思想或由業務能力有限所致。

新版GMP第140條明確規定：“設計確認應當證明廠房、設施、設備的設計符合預定用途和本規范要求”。用戶需求標準的提出是廠房設計確認的基礎。為此，筆者以改造類項目為例，闡述廠房設計用戶需求標準編寫的要點，以供參考。

1　廠房設計用戶需求標準的框架

廠房設計用戶需求標準的框架（但不限于）包括：

（1）背景；

（2）目的；

（3）范圍；

（4）依據的法律、法規及標準；

（5）工藝簡述；

（6）技術描述；

（7）設備描述；

（8）相關要求；

（9）項目進度；

（10）文件要求；

（11）其他。

2　廠房設計用戶需求標準編寫要點

2.1目的項可編入（但不限于）內容

用戶需求標準是廠房設計的基本依據。其總括了用戶對該項目的GMP要求、質量要求與工藝要求，描述了用戶對該項目功能的期望，主要包括相關法規符合度和用戶的具體需求，這份文件是構建起項目和系統文件體系的基礎，同時也是系統設計和驗證的可接受標準的依據。

設計方應在規定的時間內完成并達到本用戶需求的設計目標和可接受的標準。本文件內容涉及產品的生產工藝流程、產量、設備配置、人員的配備情況、系統要求等，所有這些將支持本公司車間設計的合理性及合法性，以確保廠房設計的要求得以準確、完整表達，從而確保設計方能夠準確理解并在設計方案中得以體現，并為以后的驗收驗證工作提供標準。

設計方應提供迄今為止被證實的標準技術，尤其是被證實符合本項目的標準，同時設計方需指出其標準與本用戶需求標準的不符之處，并提供相應的解決方案及措施。

2.2范圍項可編入（但不限于）內容

（1）本標準適用于某改造的工程設計，包括：工藝平面布局設計、設備平面布局設計、工藝管道設計、車間排污管路設計、HVAC以及電氣線路的設計，總體設計要求達到某一水平，并符合新版GMP要求。

（2）本標準中的“必須”條款，需設計方設計時必須達到的部分，設計方不可用其他技術或要求代替；“期望”條款，設計方設計時可選用不同的技術或要求，但最終需符合使用方的需求。

（3）本標準中用戶僅提出基本的技術要求，并未涵蓋和限制設計方更高的設計與標準。供應商應在滿足本標準前提下，能夠達到更高的標準和功能設計及其相關服務。

（4）設計方的總體設計方案應滿足國家有關設計、消防、防火、防爆、安全、衛生、環保等規程規范和強制性標準要求。如與設計方所執行的標準發生矛盾時，應按最高標準執行（強制性標準除外）。

2.3依據的法律、法規及標準項可編入（但不限于）內容

（1）《藥品生產質量管理規范》（GMP），2010修改版；

（2）適當參照歐盟現行最新GMP的相關規定和有關的GMP指南；

（3）《醫藥工業潔凈廠房設計規范》，GB 50073—2013；

（4）《建筑設計防火規范》，GB50016—2006；

（5）《建筑內部裝修設計防火規范》，GB50222—95（2001年局部修訂）；

（6）《建筑滅火器配置設計規范》，GB50140—2005；

（7）《建筑防雷設計規范》，GB50057—94（2000年修訂）；

（8）《火災自動報警系統設計規范》，GB50116—98；

（9）《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》，GB50058—92；

（10）《爆炸危險場所安全規范》，勞動部（1995）56號；

（11）《工業企業設計衛生標準》，GBZ1—2002；

（12）《工業企業噪聲控制設計規范》，GBJ87—85；

（13）《工業企業照明設計標準》，GB50034—92；

（14）《采暖、通風和空氣調節設計規范》，GB50019—2003；

（15）《污水綜合排放標準》，GB8978—1996；

（16）《大氣污染物綜合排放標準》，GB16297—1996；

（17）工程指南第3卷——無菌生產廠房設施，ISPE；

（18）潔凈室，ISO14644。

2.4工藝簡述項可編入（但不限于）內容

（1）工藝流程圖；

（2）工藝流程說明。

2.5技術描述項可編入（但不限于）內容

2.5.1產品方案及生產規模

例如：產品名稱、單位、產品生產規模等。

2.5.2生產能力

例如：由4條生產線組成，設計產能每條線25萬瓶/天，以300天計，年設計總生產能力3億瓶。

2.5.3包裝形式及規格

例如：0.5 g/瓶，1 000瓶/箱。

2.5.4設備配置

例如：設備名稱、主參數、臺/套數等項。

2.5.5人員配置

（1）各崗位配置：崗位名稱、單班定員、生產班制、總定員。

（2）總人員配置：生產班制、總定員。

2.5.6可提供公用系統的要求

主要對原廠址可提供公用系統的描述，可按自來水、循環水、低溫水、純化水、注射用水、蒸汽、壓縮空氣、電等項逐一描述。

2.5.7車間布置要求

2.5.7.1布置原則

例如：根據工藝設備及建筑物現狀，在滿足新版GMP和節省投資的前提下，改造現有生產線的工藝布局使其更合理；區域劃分合理，便于管理；生產流水線內部的人流、物流避免混雜和交叉污染；為保證人員的安全，設置足夠的安全門供緊急疏散時用。

2.5.7.2車間總體

例如：利用某建筑進行改擴建，某建筑位于廠區的某部，為單層排架結構，設置1條粉針生產線、無菌原料混粉及取樣系統。

2.5.7.3生產線

例如：按工藝流程進行布局，自南向北設置洗瓶、隧道烘箱、分裝、軋蓋、目檢、包裝工序。車間南部設置人員總更設施，北部設置取樣系統及物流進出口，西部設置空調機房、制水等輔助設施。

人流途徑：人員由車間南部的總更設施，經換鞋、更衣、存物，換上車間統一工作服通過內走道進入生產區；退出人員根據需要，經淋浴、更衣后離開生產車間。

物流途徑：原輔料、包裝材料從倉庫領出，由車間北面的物流入口進入車間待用，混粉成品送至倉庫待驗，檢驗合格后入庫或運至車間粉針線分裝。生產成品在暫存區交接，送至倉庫待驗，檢驗合格后上貨架。

2.5.8土建要求

2.5.8.1單體設計要求

（1）總體：功能分區合理，人流、物流清晰，滿足相關消防規范。

（2）生產線：第1層為人員總更、一般工作服洗滌、潔凈工作服洗滌及消毒、混粉生產線、取樣、制水系統、空調機房、車間辦公、維修等；第2層為生產流水線、輔助區，屋面局部改造為空調機房。建筑內各個不同的區域設有封閉樓梯和安全出入口，滿足各點的疏散距離要求。

2.5.8.2裝修標準

（1）樓地面面層：環氧自流平地面（潔凈生產區）；防滑同質地磚，地面墊層采取防潮措施（樓梯、廁所及門廳處）；耐磨水泥地面（公用工程區）。

（2）頂棚：巖棉夾芯彩鋼板（潔凈區）；普通水泥砂漿頂棚，乳膠漆（其他房間）。

（3）內墻面：瓷磚墻面（廁所及制水間）；乳膠漆（無吊頂區域）；巖棉夾芯彩鋼板（潔凈區）。

（4）內門：巖棉夾芯彩鋼板門（潔凈區）；鋼質防火門（變配電器室、空調機房、樓梯間）；成品鋼質門（其他房間）。

2.5.9通風及潔凈空調要求

2.5.9.1潔凈區要求

D、C級凈化區空調系統送風經過初效、中效、高效三級過濾，高效過濾器安裝在系統末端，送回風方式一般采用頂送、下側回方式。

B級凈化區空調系統送風經過初效、中效、高效三級過濾，高效過濾器安裝在系統末端，送回風方式一般采用頂送、下側回方式。高效過濾器采用液槽密封方式密封。

潔凈區通風系統：產生熱濕氣體較多的潔凈室，空調風不回用，采用離心式排風機進行排風，并在排風機前設中效過濾器，以防停機時室外的污濁空氣倒灌入潔凈室。所有排風機考慮置于空調機房、車間屋面或吊裝于設備夾層內。

潔凈區除塵系統：產生粉塵較多的潔凈室，空調風不回用，采用除塵凈化機組進行除塵，除塵器考慮置于車間屋面或專用除塵機房內。

B、C級凈化空調系統均采用甲醛消毒，并設置甲醛消毒排風機。

正壓設計：潔凈室均維持一定的正壓，潔凈區與非潔凈區之間的壓差≥10 Pa，潔凈區與室外之間的壓差≥10 Pa。

2.5.9.2非潔凈區要求

舒適性空調系統送風經過初、中效兩級過濾，方形散流器安裝在系統末端，送回風方式一般采用頂送、頂回方式。

2.5.9.3防火、排煙要求

空調系統應與車間火災報警系統聯鎖，當確定有火災發生時，應關閉所有空調送、排風機。

空調機組送、回、排風機與其相應的送、回、排風管上的防火閥聯鎖。

高溫排煙通風機與排煙口聯鎖。

2.5.10儀表及自動控制要求

2.5.10.1總體要求

主要工藝設備為單機或聯動線，其檢測儀表、執行機構和控制系統由設備廠成套帶來，自動完成其過程的操作控制，因此儀表及自動控制設計的主要是公用工程物料的計量系統和空調自動控制系統。

2.5.10.2流體計量要求

設置有流體計量的檢測裝置，在車間就地設置儀表盤，可控制、顯示各種參數，達到“按產計量能量消耗”的目的。

2.5.10.3凈化空調系統要求

設置DDC控制系統，用于控制、顯示各種參數；主要潔凈間設置壓差顯示及溫濕度遙測，高效過濾器前后設壓差顯示。空調機組低溫水進出口設置溫度、壓力顯示，蒸汽進口設置壓力顯示。自控方式為在回風管上設電動兩通閥，根據房間回風溫濕度調節閥的開啟度。

2.5.11電氣及控制要求

2.5.11.1車間內電話（略）

2.5.11.2車間閉路監控要求

在裝置內設彩色電視監控攝像頭，分布區域為裝置內重要生產設備、裝置主出入口及樓層等；前端設備包括硬盤錄像機、圖像顯示器。

2.5.11.3車間內計算機網絡系統要求

在機房內設置主交換機1臺，下設各分交換機，以星型結構組成局域網。主干網絡線路采用快速以太網技術，每個接入端口為用戶提供交換速率。

2.5.11.4車間內火災報警系統要求

廠區消防站內設置一套火災報警控制主機，控制室內應有119消防報警專用電話。電源采用UPS供電，主機內置蓄電池。消防站設火災報警顯示盤。各裝置的生產、辦公場所設光電式感煙探測器、火警鈴，在主要進出口處設手動報警按鈕。所有探測器的信號均送至火災報警控制主機。聯動對象為打開火警鈴、啟動消防泵噴淋泵、關閉風機、切斷空調電源。

2.5.12環境保護要求

2.5.12.1廢氣排放要求

車間內滅菌設備排放的水蒸氣，應不含有污染物，直接通過換氣風機高空排放至室外。擦拭清潔用的乙醇揮發廢氣，經過換風機高空排放。

2.5.12.2廢水排放要求

洗瓶、洗膠塞廢水進入廠區污水處理站經處理達標后納入污水總管，最后入污水處理廠。真空泵排水排入廠區污水處理設施達標后納入市政污水管網。制純水和注射水排水屬于清凈下水，直接納入污水管網。

2.5.12.3固廢處理要求

廢瓶、廢膠塞如果接觸到生產中使用的原料或產品，應作為危險廢物處理，委托有相應資質的單位處理。廢消毒用品、不合格藥、廢包裝材料、廢超細聚丙烯纖維膜屬于危險廢物，應委托有相應資質的單位處理。濾渣、廢乙醇屬于危險廢物，應委托有相應資質的單位處置。

2.5.12.4噪聲排放要求

經采取消聲、減振、隔聲等降低噪聲措施后，廠界噪聲應低于《工業企業廠界環境噪聲排放標準》2類標準。

2.6設備描述項可編入內容

2.6.1設備主要參數

列明（但不限于）：安裝地點、名稱、型號、主要參數、公用系統配套參數、臺/套數、擬定供貨商等內容。

2.6.2設備平面圖

在相關調研時，應向制造商索取設備的CAD圖，注意相關操作方向、公用管路接口方向等應在圖中有所標示。

2.6.3其他說明

例如：裝粉鋁瓶對接要求、鋁蓋傳遞要求等。

2.7相關要求項可編入內容

2.7.1GMP相關要求，即法規明列條款以外，可羅列細化條款，但不限于以下內容：

（1）保證產品安全，保證人員安全，保證廠房設施、設備安全。

（2）潔凈廠房的設計，應當盡可能避免管理或監控人員不必要的進入。B級潔凈區的設計應當能夠使管理或監控人員從外部觀察到內部的操作。

（3）室內易產生污染工序、工藝的設備應安排在回、排風口附近。

（4）對物料外表面進行清潔工作時，應設在潔凈區域之外，靠近原輔料暫存室為宜。

（5）潔凈室（區）內設置的稱量室和備料室，空氣潔凈度級別應與生產要求一致，并有捕塵和防止交叉污染的措施。回風和排風閥自動互鎖，稱量操作時塵氣直接排放。

（6）制劑的原輔料稱量應在專門設計的稱量室內進行，原輔料稱量配制室應靠近配料間或套設于配料間內，潔凈級別與配料間相同。為有效控制活性粉料的交叉污染最好為其設置獨立的HVAC單元。

（7）根據生產工藝設置在適當位置，無菌生產線應考慮消毒液的過濾工藝與B級區域的關系和聯系。

（8）需要在潔凈室（區）內清洗的工具及容器具，其清洗室的空氣潔凈度等級應與該區域相同。A、B級無菌室（區）的設備及容器具應在本區域外清潔，其清洗室的空氣潔凈度不應低于D級，洗滌后應經過干燥處理。進入B級無菌室的容器具應經過滅菌處理。

（9）工衣洗滌、干燥室宜靠近更衣室，潔凈級別可低于生產區一個級別，B級區使用的無菌服整衣應由層流罩空氣保護。

（10）高溫高濕的功能間（如濃配間、稀配間、容器具潔凈洗滌間等），控制設計排氣口與回風口自動互鎖。產濕氣時，開啟鼓風機，打開排風口，關閉回風口，此時的氣流組織形式為全送全排。不產濕氣時，關閉排風口，關閉鼓風機，打開回風口，此時的氣流組織形式為頂送下側回。

（11）應當綜合考慮藥品的特性、工藝和預定用途因素，確定廠房、生產設施和設備多產品共用的可行性，并有相應評估報告。

（12）更衣室和盥洗室應當方便人員進出，并與使用人數相適應。盥洗室不得與生產區和倉儲區直接相通。

（13）車間各工藝房間層高應根據工藝需求分別設計。綜合考慮建筑結構、工藝操作、設備維修空間和供熱通風與空氣調節系統節能運行等綜合因素。

（14）醫藥潔凈室內的設備排水以及重力排水管道，不建議與排水地漏直接相連。排水地漏建議采用上部水封密封，加上地面上下部U型彎水封雙水封密裝置。排水立管不應穿過A級和B級醫藥潔凈室（區）。排水立管穿過其他醫藥潔凈室（區）時，不得設置檢查孔。

（15）清潔工具洗滌、存放室宜設在潔凈區域外。如需設置在潔凈區內，其空氣潔凈度等級應與本區域相同。避免已清潔的設備部件、模具和未清洗設備部件、模具共處同一儲存區域。設有清洗間，清洗間大小和功能齊全，能夠清洗各類生產設備、設備部件、容器、篩網、濾袋、軟管、器具等。洗滌后的設備、物品、工器具等應盡快干燥，并在適宜的環境下保存。

2.7.2其他相關要求包括（但不限于）以下內容：

（1）能夠滿足預期生產和質量要求，應考慮到實際生產能力與理論能力的差異，要求滿負荷生產使用不低于20年。

（2）生產匹配：按前述各劑型/規格年產量，單班生產配置，配齊生產線各設備及水、空調、壓縮空氣、氮氣系統、燃氣系統。

（3）合理確定室內層高，滿足工藝要求的前提下盡量降低室內層高。

（4）豎向設計：確定建筑物、構筑物、溝渠、管網的設計標高，確保生產車間的排水標高最高。

（5）空氣潔凈度等級相同的潔凈室（區）宜相對集中。

（6）廠房主體結構的耐久性應與室內裝備、裝修水平相協調，并應具有防火、控制溫度變形和不均勻沉陷性能。廠房伸縮縫不宜穿過醫藥潔凈室（區）。當不可避免時，應有保證氣密性的措施。同時要符合國家建筑物節能設計的相關要求。

（7）建筑平面和空間布局應具有適當的靈活性。2層以上應充分考慮承載能力。

2.8項目進度項可編入（但不限于）內容

2.8.1項目實施方式

由設計方指定具體的項目負責人，確保項目的設計質量、設計進度。負責項目實施過程中的事務溝通，提前通知需方在設計關鍵節點控制時的確認。

2.8.2進度要求

例如：要求設計方在某年某月中旬提供整套工藝平面布局圖、設備平面布局圖初稿以及FDS（電子版）。在某年某月某日前進行審核，提出修改意見，根據意見修改。其他后續的詳細設計要求在某年某月底以前全部完成。

2.9文件要求（但不限于）以下內容

（1）設計方需提供詳細的設計說明及確認表單；

（2）設計方需提供設計確認；

（3）各專業設計自檢表單（給排水、電氣、熱工、采暖、自控、結構、建筑、空調、工藝）記錄；

（4）設計單位資質應為醫藥專業設計甲級或乙級。

（5）設計方應提供相關的廠房竣工圖及清單。

3　結語

本文以制藥廠房改造類項目為例，從目的、范圍、依據的法律、法規及標準、工藝簡述、技術描述、設備描述、相關要求、項目進度、文件要求等方面，闡述了廠房設計用戶需求標準編寫要點，以供參考，期待日后醫藥廠房設計能真正體現GMP要求，并符合預定用途和規范要求。

2015-01-04

田耀華（1960—），男，上海人，高級工程師，《機電信息·制藥裝備》編審，研究方向：制藥工程及制藥裝備的應用與技術。