生物醫藥潔凈室的凈化空調設計探討

張 棟 梁

(信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司，四川 成都 610021)

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生物醫藥潔凈室的凈化空調設計探討

張 棟 梁

(信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司，四川 成都 610021)

凈化空調系統的設計在生物醫藥潔凈室的設計中至關重要，對生物醫藥潔凈室的凈化空調的影響因素和設計參數等進行了分析，希望能夠給生物醫藥潔凈室的凈化空調設計提供一些參考。

生物醫藥潔凈室，凈化空調，設計

凈化空調設計對于生物醫藥潔凈室的設計至關重要，《藥品生產質量管理規范》(GMP)對凈化空調系統的設計做出了詳細的規定，但是生物藥品的生產工藝是不盡相同的，實際的生產環境復雜多變，對凈化空調設計的影響因素較多。本文在對影響生物醫藥潔凈室凈化空調設計的因素進行分析的基礎上，對凈化空調的設計參數進行了分析，為凈化空調系統的設計提供一定的幫助。

1 生物醫藥潔凈室中凈化空調的影響因素

凈化空調系統是生物醫藥潔凈室設計中的重中之重，與其他類型的工業潔凈室相比，生物醫藥潔凈室的凈化空調系統更具獨特性。下面將詳細分析影響生物醫藥潔凈室凈化空調系統設計的因素。

首先，生物醫藥產品眾多，生產工藝不盡相同，就疫苗產品而言，有活疫苗、滅活疫苗之分；有細菌性疫苗、病毒性疫苗、合成肽疫苗、基因工程疫苗之分；還有血液制品，生物組織提取制品，抗體藥物等，這些制品，生產工藝各異，車間工藝布局紛繁復雜，生物安全的要求也各不相同，對凈化空調系統的設計也就有著不同的要求。

第二，生物醫藥的生產對生物醫藥潔凈室的潔凈級別、溫度、濕度、壓差有不同的要求。如采用細胞工廠生產疫苗的工藝布局中，需要工作溫度為37 ℃±0.5 ℃的高溫潔凈室，在血液制品生產中，需要工作溫度為2 ℃～8 ℃的低溫潔凈室；在利用二類及二類以上病原微生物培養病毒，生產所需的生物制品時，考慮到生物安全的需要，需設計負壓潔凈室；有些生產工序，需要低濕度潔凈室等，這些特殊工作環境，對凈化空調系統的設計有著特殊的要求。

第三，由于生產工藝的不同，有些生物制品的生產能夠實現管道化或部分實現管道化，有些生物制品的生產是完全分段的人工操作或分段式單元操作，各單元操作之間不是連續的，各潔凈室的工作時間不一致，導致某些空調區域設備運行的發熱量或排風系統運行不穩定，該區域凈化空調系統的設計就需要考慮這種因素的影響。

第四，控制污染和交叉污染是《藥品生產質量管理規范》(GMP)最核心的內容，生物醫藥潔凈室凈化空調系統的目的既是為藥品生產提供必要的潔凈環境，同時是控制污染和交叉污染的重要手段。為了控制潔凈室的污染和交叉污染，醫藥潔凈室在進行工藝平面設計時，既要充分考慮工藝流程的需要，保證生產的流暢性，又要考慮人流、物流、氣流的合理性；要根據工藝流程劃分生產的上游區域和下游區域，合理設定凈化級別；做到有菌區、無菌區，有毒區、無毒區，生物活性區域、非生物活性區域的明確劃分。并根據這些區域劃分，合理設置空調系統，各系統設置獨立的凈化空調，防止在凈化空調設置上的污染和交叉污染。

第五，生物醫藥潔凈室在生產批次更替，產品品種變化時，或潔凈環境被微生物污染時，需要對生物醫藥潔凈室進行整體消毒，消毒程序運行結束后，需要對系統進行消毒排風，以排除可能殘留在潔凈室的消毒劑，以免殘留的消毒劑對生產人員產生危害。

2 生物醫藥潔凈室凈化空調設計參數

確定了生物醫藥潔凈室凈化空調設計的影響因素，接下來就是確定凈化空調系統的設計參數，這些參數主要包括潔凈級別、環境溫度、環境濕度、房間壓力、氣流組織等。

首先，對于潔凈級別的設計，《藥品生產質量管理規范》(GMP)有嚴格的規定。我國GMP將醫藥工業潔凈廠房潔凈級別分為A/B/C/D四個級別，其與工業潔凈室標準ISO14644的對比如表1所示。生物醫藥潔凈室要求動態、靜態測試相結合，除對微粒的控制外，還要控制微生物。微生物不但會附著在懸浮于空氣中的微粒上，還會附著在設備的表面。控制微粒，主要是對空氣進行凈化處理；控制微生物，既要保證空氣的潔凈，讓微生物沒有附著的載體，還要定期對潔凈空調系統、潔凈室設備設施進行清潔和消毒。A級潔凈級別是生物醫藥潔凈室的最高潔凈等級，設計標準非常嚴格，要求對A級區內的微粒和微生物進行動態監控，保證潔凈室內的環境能夠滿足生產要求。

表1 生物醫藥潔凈室與工業潔凈室等級的對比

第二，環境溫度。除特殊工藝步驟外，生物制品的生產對潔凈室環境溫度沒有特殊要求，潔凈室的溫度控制，主要是考慮生產人員的舒適性，國內大部分藥廠都要求潔凈室基準溫度設定為22 ℃～24 ℃。對于有特殊要求的高溫或低溫潔凈室，則需進行專門的設計，來滿足生產的需要。對于高溫或低溫潔凈室，在設計時，還要考慮溫度分布的均勻性，防止垂直方向上出現較大溫差，對生產造成不良影響，需要加強氣流的流動，增大換氣次數，讓潔凈室氣流充分流動起來，均勻混合，控制溫度的均勻性。對于低溫潔凈室，要注意解決冷盤管結霜的現象，可以采用加大盤管翅片的間距的方法來延長盤管的堵塞時間，或者增加一臺盤管進行交替運行。同時對于低溫潔凈室的空調系統要注重保溫，防止出現凝結水影響空調運行的事故發生，并且應盡量縮短管道的長度。

第三，環境濕度。良好地控制生物醫藥潔凈室的濕度，有助于防止潔凈室細菌的滋生，提高人員的舒適感。生物藥品的生產，一般在工藝上對環境濕度沒有特殊要求，控制潔凈室濕度，主要考慮生產人員的舒適性，因此，一般將潔凈室相對濕度控制在45%～65%。對于潔凈室濕度控制有特殊要求的工序，如無菌粉針分裝、固體制劑的某些工序，要求控制潔凈室相對濕度小于30%或更低，就需要對凈化空調系統進行特別的除濕處理，確保生產環境濕度的要求。對于濕度的控制還要注意潔凈室所處地域和當地氣候條件的因素，例如夏季和冬季，南方和北方，內陸和沿海等等，這些都會影響空調系統的設計。對于需要加濕的生物醫藥潔凈室，一般采取干蒸汽加濕，不可采用噴淋加濕，避免帶來細菌滋生的風險。

第四，潔凈室壓力。控制潔凈室壓力，是為了控制潔凈室與相鄰房間、走道之間的壓差。GMP規定，潔凈室與非潔凈室之間，潔凈室與相鄰潔凈室或走道之間要保持適當的壓差，以保證合理的氣流方向和房間的潔凈度。根據生產工藝的要求，生物醫藥潔凈室需控制為正壓或負壓，負壓又分為相對負壓和絕對負壓。正壓潔凈室的壓力要大于非潔凈室或相鄰房間的壓力，一般用于非活毒、活菌的生產過程。負壓潔凈室中的相對負壓潔凈室是指潔凈室的壓力大于非潔凈室及室外的環境氣壓，但是小于相鄰的潔凈室。對于操作三類及三類以下的病原微生物的潔凈室、會產生粉塵的生產工序或高致敏性藥物的車間多采用相對負壓的設計。

第五，潔凈室氣流組織。潔凈室良好的氣流組織設計，是確保潔凈室氣流盡快將潔凈室空氣污染物帶走，防止塵埃或潔凈室生產過程中產生的空氣污染物聚集，保證潔凈度。正確的氣流組織方向應該是氣流從相對清潔的區域流向相對污染的區域，且回風口應該盡可能布置在污染源附近，以方便將室內的污染物快速地帶走；面積較大的潔凈室，應均勻布置送回風口；無特殊要求的情況下，潔凈室應采用上送下側回風的氣流組織方式。

最后，除了以上考慮的生物醫藥潔凈室凈化空調設計參數外，還需要考慮潔凈室的自凈時間、A級區的單向流風速、最小換氣次數等。一般潔凈室自凈時間不大于15 min～20 min，A級區的單向流風速一般為0.36 m/s～0.54 m/s之間，最小換氣次數滿足潔凈室自凈時間的要求。

3 結語

凈化空調系統對于生物醫藥潔凈室的設計非常重要，本文對影響生物醫藥潔凈室凈化空調系統設計的因素進行了詳細分析，闡述了生物醫藥潔凈室凈化空調設計參數，希望能夠對生物醫藥潔凈室凈化空調系統的設計者起到一定的幫助，助其設計出符合藥品生產質量管理規范，并能滿足實際操作需求的生物醫藥潔凈室凈化空調系統。

[1] 李 波.綜論生物醫藥潔凈室的凈化空調設計[J].醫藥工程設計，2013(5):62-63.

Discussiononcleanairconditioningdesignofbio-pharmaceuticalcleanroom

ZhangDongliang

(TheITElectronicsEleventhDesign&ResearchInstituteScientificandTechnologicalEngineeringCorporationLimited,Chengdu610021,China)

Cleaning air conditioning in the design of bio-pharmaceutical clean room is very important. This paper on the bio-pharmaceutical clean room cleaning air conditioning factors and design parameters were analyzed, hoping to bio-pharmaceutical clean room cleaning air conditioning design to provide some reference.

bio-pharmaceutical clean room, cleaning air conditioner, designing

1009-6825(2017)28-0115-02

2017-07-24

張棟梁(1970- )，男，高級工程師

TU831.3

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