制藥企業(yè)潔凈廠房空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行問題分析

鄭 江

（河南百年康鑫藥業(yè)有限公司，河南鄲城 477150）

藥品質(zhì)量是制藥企業(yè)面臨的重要問題，通過國內(nèi)外的研究和實(shí)踐證明，藥品生產(chǎn)環(huán)境不達(dá)標(biāo)是導(dǎo)致藥品污染或其他質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的主要原因，因此，潔凈的生產(chǎn)環(huán)境是保證藥品質(zhì)量的關(guān)鍵。為確保藥品質(zhì)量，制藥企業(yè)須采用專業(yè)的空氣過濾處理系統(tǒng)，對制藥生產(chǎn)車間的空氣進(jìn)行凈化處理，同時(shí)采取必要的控制措施，對車間內(nèi)的溫濕度、氣流流向等加以控制，以確保生產(chǎn)環(huán)境符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定要求。隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，潔凈車間空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行在能量消耗、壓力控制、氣流組織、空氣過濾等方面，較傳統(tǒng)的制藥車間空調(diào)系統(tǒng)有了很大不同，其既滿足了不同工藝對空氣凈化的要求，又保證了藥品生產(chǎn)的質(zhì)量和安全。本文主要針對現(xiàn)代制藥企業(yè)潔凈車間空調(diào)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行情況進(jìn)行了分析研究。

1 制藥企業(yè)潔凈廠房空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行問題

1.1 凈化空調(diào)系統(tǒng)空氣處理

1.1.1 空氣過濾

進(jìn)入潔凈制藥廠房的空氣必須用過濾器過濾，評估空氣過濾器的主要指標(biāo)有容塵量、空氣阻力和過濾效率三個(gè)方面，一般而言，容塵量大、阻力小、過濾效率高是最理想的過濾標(biāo)準(zhǔn)。凈化空調(diào)系統(tǒng)過濾裝置通常可設(shè)置初、中、高效三級過濾器逐級對空氣進(jìn)行凈化處理以達(dá)到潔凈要求。初效過濾器主要針對5μm及以上顆粒，中效過濾器主要針對0.5μm及以上顆粒，高效過濾器主要針對0.5μm以下的顆粒。另外，微生物在空氣中的粒徑是0.5～5μm，通常以群集的形式形成生物顆粒附著在空氣中的灰塵上，則初中高效組合使用時(shí)可以有效捕捉空氣中絕大部分粉塵和微生物，且根據(jù)潔凈室的潔凈等級不同可選擇不同級別過濾器，以滿足不同劑型的藥品生產(chǎn)。

制藥廠房的空氣凈化系統(tǒng)可按潔凈等級要求逐級配置過濾器。采用初效保護(hù)中效，中效保護(hù)高效的方案，一方面有效攔截顆粒及微生物，另外可提高高級別過濾器壽命。不同級別過濾效率不能相差太大或太接近，以免導(dǎo)致不同級別過濾負(fù)荷不恰當(dāng)而影響濾器壽命及過濾效果。另外，同一個(gè)凈相關(guān)工作化空調(diào)系統(tǒng)，每個(gè)房間的高效過濾器的效率應(yīng)一致，阻力須相近。

實(shí)際應(yīng)用過程中，對新鮮空氣的處理采用初效即可，一方面保證足夠的通風(fēng)效率，另一方面也可保護(hù)后端盤管等裝置免受污染，送風(fēng)管首端配置中效，可以保證風(fēng)管內(nèi)的清潔，終端配置高效，保證室內(nèi)達(dá)到潔凈等級要求。具體可選用G3+F5+H13或G4+F7+H14等方式的組合。

1.1.2 設(shè)置空氣凈化范圍原則

（1） 全空氣凈化處理方法大都采用中央凈化空調(diào)系統(tǒng)，目前在GMP生產(chǎn)車間中應(yīng)用較為廣泛，可以有效保障整個(gè)生產(chǎn)房間處于同一潔凈安全的環(huán)境下。

（2）局部空氣凈化處理方法是對局部空間配置凈化設(shè)施，使局部區(qū)域具有一定的潔凈度。此法目前在 GMP車間應(yīng)用范圍較小，如在倉庫進(jìn)行清潔取樣。

（3） 采取局部凈化和整室凈化相結(jié)合的處理方法，不僅可以同時(shí)保證整體和局部的清潔環(huán)境，而且可以根據(jù)藥品生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)等級設(shè)置差異化的潔凈區(qū)域，既可以節(jié)省能源，又保證環(huán)境背景的清潔可控。

1.1.3 空氣處理設(shè)備

凈化空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)按潔凈區(qū)的具體要求確定各個(gè)功能段，一般可設(shè)計(jì)為：新風(fēng)、初效、一次加熱、回風(fēng)混合、表冷、二次加熱、加濕、風(fēng)機(jī)、中效，最后配置末端高效。

在空氣的溫濕度處理過程中，空氣處理設(shè)備主要依靠加熱、表冷、加濕功能段對空氣逐步進(jìn)行處理。其中表冷段一方面對空氣進(jìn)行冷卻，另一方面降低空氣中的絕對含水量，通過與二次加熱的協(xié)同作用還可對潔凈區(qū)濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，通常在濕度過大的地區(qū)還可設(shè)置兩級表冷增強(qiáng)除濕效果。常用的空調(diào)器有疊式、立式和臥式三種類型，不同于其他空氣處理設(shè)備，凈化空調(diào)器要求機(jī)柜具有良好的隔熱、氣密性能，同時(shí)還應(yīng)適應(yīng)高強(qiáng)度運(yùn)行狀態(tài)且低噪音、無污染，內(nèi)面保證較易清洗，并且應(yīng)該安裝過濾器壓差檢測裝置。

1.2 潔凈區(qū)內(nèi)通風(fēng)設(shè)計(jì)

1.2.1 制藥廠房環(huán)境控制制藥企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境 GMP規(guī)范控制要求概述如下：

（1）制藥生產(chǎn)應(yīng)具備與產(chǎn)品相適應(yīng)的背景環(huán)境，潔凈區(qū)的塵埃粒子和微生物數(shù)量應(yīng)定期監(jiān)測和記錄。同一潔凈區(qū)內(nèi)不同潔凈程度的相鄰房間之間應(yīng)保持一定壓差，并監(jiān)測記錄；

（2）潔凈車間的溫度、相對濕度應(yīng)符合生產(chǎn)工藝要求；

（3）高致敏性藥物、生物制品、激素類藥品等生產(chǎn)區(qū)域應(yīng)設(shè)有獨(dú)立的特殊空調(diào)系統(tǒng)，并對排至室外的廢氣進(jìn)行凈化處理；

（4）在產(chǎn)塵房間安裝有效的除塵裝置，以防止粉塵對環(huán)境造成交叉污染；

（5）對輔助用房（如倉庫）進(jìn)行合理凈化設(shè)計(jì)，其通風(fēng)、溫濕度符合藥品生產(chǎn)存儲要求。

各潔凈房間應(yīng)采取措施防止人員與物料交叉污染。如人物流通道的通風(fēng)設(shè)計(jì)，需要依據(jù)人員更衣程序及物料去包裝要求，依次設(shè)置不同潔凈等級及壓差的功能房間，由氣閘進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)。

1.2.2 氣流流向問題

相鄰房間氣流的方向取決于其壓差，其大小與氣流速度成正比。制藥廠房的空調(diào)設(shè)計(jì)須充分考慮不同工藝段產(chǎn)品污染的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)保證高潔凈級別房間氣流流向低潔凈級別，低污染區(qū)域氣流流向高污染區(qū)域。而在調(diào)試空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，送、回、排風(fēng)量設(shè)置不當(dāng)會引起潔凈房間之間的壓差不足甚至錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致氣流方向錯(cuò)誤污染環(huán)境，因此空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)確保各風(fēng)閥的開關(guān)度處于恰當(dāng)位置。

以萬（C）級潔凈區(qū)常見人流通道的設(shè)置為例，其氣流流向應(yīng)由內(nèi)至外，即氣鎖、二更、一更、更鞋。更衣室可根據(jù)不同的污染風(fēng)險(xiǎn)設(shè)置不同潔凈等級，氣鎖房間的凈化水平應(yīng)與生產(chǎn)區(qū)內(nèi)部相同。則氣鎖間及二更以C級控制，一更可參考D級管理，而更鞋保證持續(xù)送潔凈風(fēng)即可。

1.2.2.1 壓差梯度

C級區(qū)人流通道從更鞋到氣鎖間氣壓（相對于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）應(yīng)逐漸升高以保證氣流的正確流向，即功能間之間存在一定的壓差梯度。壓差梯度的設(shè)置應(yīng)綜合考慮藥品安全、污染風(fēng)險(xiǎn)及能耗，一般可選擇5～10Pa，而對于高風(fēng)險(xiǎn)的無菌核心區(qū)域等，其對于相鄰低級別區(qū)域壓差選擇不低于10Pa，以最大限度保證氣流的正確流向，避免污染。

1.2.2.2 送、回、排風(fēng)

送、回、排風(fēng)以及新風(fēng)量共同決定了潔凈區(qū)內(nèi)部的壓差梯度，其正確設(shè)置確保了環(huán)境氣流的合理可控。送風(fēng)應(yīng)綜合考慮產(chǎn)品安全、人體舒適度及能耗等因素，送風(fēng)量決定了房間的換氣次數(shù)，也影響了環(huán)境的自凈時(shí)間和熱量交換效率，如C級區(qū)可選擇不低于20次/h，而個(gè)別發(fā)熱量大的特殊房間應(yīng)增加送風(fēng)量?；亍⑴棚L(fēng)的正確設(shè)置一方面可合理節(jié)約熱量，另一方面對于防止污染和交叉污染起著至關(guān)重要的作用。如C級區(qū)人流通道氣鎖間和二更間可以設(shè)置全回風(fēng)，但一更及更鞋由于存在非潔凈衣物等，如采用回風(fēng)存在污染風(fēng)險(xiǎn)，因此必須使用全排風(fēng)。此處需要注意的是一更及更鞋間的排風(fēng)量以確保正確的壓差梯度。另外，稱量、粉碎等高污染風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域一般也設(shè)置為全排風(fēng)。

2 結(jié)束語

制藥企業(yè)凈化空調(diào)系統(tǒng)對生產(chǎn)區(qū)域空氣環(huán)境進(jìn)行了全方位控制，使其符合特定的制藥標(biāo)準(zhǔn)，避免了藥品生產(chǎn)的污染和交叉污染，確保了藥品生產(chǎn)質(zhì)量。通過對潔凈室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的研究和不斷優(yōu)化，運(yùn)用科學(xué)合理的空氣處理方法，可為制藥企業(yè)帶來產(chǎn)品質(zhì)量保障和經(jīng)濟(jì)效益。