設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)
作為藥品生產(chǎn)質(zhì)量控制系統(tǒng)的重要組成部分，藥廠暖通空調(diào)系統(tǒng)主要通過對藥品生產(chǎn)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(zhì)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。另外藥廠暖通空調(diào)系統(tǒng)還可起到減少和防止藥品在生產(chǎn)過程中對作業(yè)人員造成的不利影響，并且保護(hù)周圍的環(huán)境。而對于制藥工業(yè)，一個清潔安全的空間環(huán)境則是空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須考慮的關(guān)鍵因素。
首先要清楚用戶需求和工藝需求，包括產(chǎn)品種類，屬于無菌藥品，原料藥，生物制品，血液制品，中藥制劑，口服固體制劑。
是否是特殊藥品，例如青霉素類等高致敏性藥，避孕藥，疫苗，激素類、抗腫瘤類化學(xué)藥；強(qiáng)毒微生物藥等；不同類型藥品的要求會對空調(diào)系統(tǒng)形式，回排風(fēng)策略，壓差及氣流流向有不同要求。
GMP 規(guī)范的要求：需明確是按照我國 GMP，還是按歐盟 GMP 或美國 FDA cGMP 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因標(biāo)準(zhǔn)不同會導(dǎo)致壓差、換氣次數(shù)等控制要求的不同；如果僅為滿足我國 GMP 要求，則相鄰不同潔凈等級房間壓差為 10 Pa，而歐盟則要求 10Pa~15 Pa，這樣會導(dǎo)致系統(tǒng)正壓風(fēng)量的差異，也就是新風(fēng)量的差異，對系統(tǒng)冷、熱、加濕量會有不同的計(jì)算結(jié)果。
在醫(yī)藥潔凈廠房空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，嚴(yán)格按照藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范及相應(yīng)規(guī)范法規(guī)對環(huán)境的基本要求；根據(jù)相關(guān)規(guī)范及規(guī)定對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行合理劃分，設(shè)計(jì)時還要充分考慮藥品生產(chǎn)過程和生產(chǎn)設(shè)備對空氣品質(zhì)所產(chǎn)生的不利影響。
設(shè)計(jì)初期首先要熟悉藥品生產(chǎn)對潔凈度、微生物限度及其監(jiān)測的一般要求。無菌藥品：新版MP的附錄一第八條至第十三條。潔凈度分為A、B、C、D 4個級別。
A級：高風(fēng)險操作區(qū)，單向流、動態(tài)和靜態(tài)的潔凈度均為4.8級、均勻送風(fēng)、風(fēng)速為0.36 m/s~0.54 m/s（指導(dǎo)值）。在密閉的隔離操作器或手套箱內(nèi)，可使用較低的風(fēng)速。
B級：高風(fēng)險操作A級區(qū)所處的背景區(qū)域，其靜態(tài)潔凈度5級動態(tài)潔凈度7級。同時規(guī)定生產(chǎn)全部結(jié)束，操作人員撤離現(xiàn)場后經(jīng)15min~20min自凈，潔凈度由動態(tài)7級達(dá)到靜態(tài)5級。
C級和D級：重要程度較低的潔凈操作區(qū)。C：靜態(tài)7級動態(tài)8萬級。D級：靜態(tài)8萬級動態(tài)沒有要求。
非無菌原料藥生產(chǎn)及無菌原料藥生產(chǎn)中非無菌生產(chǎn)工序：新版GMP的附錄二第三條：應(yīng)按照“無菌藥品”附錄中D級潔凈區(qū)的要求設(shè)置。中藥提取、濃縮、收膏工序：采用密閉系統(tǒng)生產(chǎn)的，其操作環(huán)境可在非潔凈區(qū)；采用敞口方式生產(chǎn)的，其操作環(huán)境應(yīng)與其制劑配制崗位的潔凈度級別相適應(yīng)。中藥注射劑濃配前的精制工序應(yīng)至少在D級潔凈區(qū)內(nèi)完成。
要充分考慮溫度與相對濕度對各潔凈區(qū)的要求：當(dāng)藥品生產(chǎn)無特殊要求時，潔凈室的溫度范圍可控制在18℃~26℃，相對濕度控制在45%~65%?？紤]到無菌操作核心區(qū)對微生物污染的嚴(yán)格控制，對該區(qū)域的操作人員的服裝穿著有特殊要求，故潔凈區(qū)的溫度和相對濕度可按如下數(shù)值設(shè)計(jì)：A級和級潔凈B區(qū) ，溫度20℃~24℃，相對濕度5%~60%；C級和D級潔凈區(qū)，溫度18℃~26℃，相對濕度45%~65%。當(dāng)工藝和產(chǎn)品有特殊要求時，應(yīng)按這些要求確定溫度和相對濕度。
空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)
設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：
（1）空調(diào)系統(tǒng)的劃分
在醫(yī)藥潔凈廠房空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求確定之后，根據(jù)室內(nèi)參數(shù)，使用時間、生產(chǎn)區(qū)域等因素來劃分空調(diào)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)中，空調(diào)系統(tǒng)劃分既要符合MP要求，避免交叉污染的同時還要滿足節(jié)能和運(yùn)行管理的便利。具體系統(tǒng)劃分的原則為：
1）按不同的產(chǎn)品劃分，主要為避免各產(chǎn)品交叉污染，或?qū)艋照{(diào)的要求不同。
2）按不同潔凈等級或溫濕度要求劃分，不同等級的潔凈室或溫濕度對室內(nèi)環(huán)境的要求不同，通常A、B級應(yīng)和C、D級房間分系統(tǒng)設(shè)置。
3）非凈化系統(tǒng)、中效凈化系統(tǒng)、高效凈化系統(tǒng)要分開設(shè)置，因兩者阻力相差太大，合于一個系統(tǒng)，阻力難于平衡。
4）單向流潔凈室與非單向流潔凈室應(yīng)分開，因?yàn)閾Q氣次數(shù)差別較大，合在一起送風(fēng)溫差較大，采用再熱會消耗較大熱量，故宜分開設(shè)置。
5）按樓層、平面分區(qū)或工藝工段劃分，這樣可以允許有單獨(dú)運(yùn)行部分生產(chǎn)工段，有利于節(jié)能。
6）有特殊要求或產(chǎn)生污染的環(huán)境要設(shè)獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)，將高致敏性藥，避孕藥，疫苗，激素類、抗腫瘤類化學(xué)藥，強(qiáng)毒微生物藥，產(chǎn)生較多粉塵工段和其余工段分開等。
7）生產(chǎn)周期不同的須劃成不同系統(tǒng)，例如長時間生產(chǎn)工段和部分時間生產(chǎn)工段；或生產(chǎn)時間錯開；例如暫存儲藏區(qū)系統(tǒng)與生產(chǎn)區(qū)域分開。
醫(yī)藥潔凈廠房空調(diào)系統(tǒng)劃分存在兩種形式：即非最終滅菌無菌藥品的空調(diào)系統(tǒng)和非無菌藥品的空調(diào)系統(tǒng)（見圖1）。
非最終滅菌無菌藥品的空調(diào)系統(tǒng)劃分，應(yīng)按A、B、C、D級區(qū)域獨(dú)立設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，扎蓋區(qū)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)。最終滅菌無菌藥品的空調(diào)系統(tǒng)劃分，A、B級應(yīng)獨(dú)立設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，C、D級應(yīng)首選分開設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)面積很小時可以合用一套空調(diào)系統(tǒng)。非無菌藥品的空調(diào)系統(tǒng)劃分，當(dāng)潔凈區(qū)面積較大時，應(yīng)按照前加工區(qū)、中轉(zhuǎn)區(qū)、成型區(qū)、內(nèi)包裝區(qū)分區(qū)設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)。
當(dāng)潔凈區(qū)面積較小時，應(yīng)將相對污染較重的區(qū)域合用空調(diào)系統(tǒng)，其他相對干凈區(qū)域合用空調(diào)系統(tǒng)；防爆區(qū)和非防爆區(qū)需獨(dú)立；將有生物安全要求的區(qū)域和非生物安全的區(qū)域系統(tǒng)分開；將致敏性藥物生產(chǎn)區(qū)域系統(tǒng)與其他區(qū)域系統(tǒng)分開，此外，為了便于系統(tǒng)或生產(chǎn)區(qū)室內(nèi)環(huán)境易于調(diào)節(jié)控制，凈化空調(diào)系統(tǒng)不宜太大，一般以≤50000 m3/h風(fēng)量為宜，參見圖1。
（2）回風(fēng)和排風(fēng)選擇
除了按照GB50457-2008第9.2.5條執(zhí)行外，另外還有如下慣例做法：
高致敏性藥，避孕藥，疫苗，激素類、抗腫瘤類化學(xué)藥，強(qiáng)毒微生物藥，防爆區(qū)等應(yīng)設(shè)計(jì)成全排風(fēng)系統(tǒng)。
較多散濕房間如清洗和大量散熱房間采用回風(fēng)不經(jīng)濟(jì)時，以及換鞋，外更，產(chǎn)塵較大的房間，通常采用全排方式；排風(fēng)粉塵量不大或能采取有效措施除塵的排風(fēng)系統(tǒng)，也可以利用凈化后的回風(fēng)，以達(dá)到節(jié)能目的。
（3）污染控制
在藥品的生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生粉塵、有害氣體、氣味等污染物，需要有效消除污染物的影響。在設(shè)計(jì)時還要充分考慮空氣品質(zhì)對工序、設(shè)備、操作產(chǎn)生的不利影響。
首先確定污染源的位置。再根據(jù)污染源的位置、尺寸、產(chǎn)生方式、產(chǎn)生量確定排風(fēng)方式，排風(fēng)方式有小室排風(fēng)、局部排風(fēng)、全面排風(fēng)。為了消除污染物，最好是將污染源封閉的小室排風(fēng)，使小室相對于周圍環(huán)境負(fù)壓，但是這種方法往往是難以實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樗３２荒芘c操作上的要求相協(xié)調(diào)。
其次是局部排風(fēng)，在靠近污染源處捕集散發(fā)的污染物，排風(fēng)裝置不僅要有必要的抽吸動力，還一定要有同污染物相適配的抽吸裝置。全面排風(fēng)，這種方式需要較大的空氣量，對能源的浪費(fèi)較大，因此只有在上述兩種方法無法實(shí)施時才予以考慮。排出的氣體還需要對有害物質(zhì)進(jìn)行處理首先要要確定有害氣體的種類、性質(zhì)（物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)）、數(shù)量。
分析哪些需要單獨(dú)處理、哪些需防爆處理、哪些需要防腐處理、哪些需要防塵處理等等。如青霉素等高致敏性工序排風(fēng)需單獨(dú)處理，乙醇等易燃易爆有機(jī)溶媒氣體需防爆處理、能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的粉塵氣體不能合并處理、粉塵氣體不能與水蒸汽等濕氣合并處理、印刷等有異味的有機(jī)氣體要吸附處理、水蒸汽和腐蝕性氣體需要防腐處理等，需結(jié)合環(huán)評報(bào)告和工藝要求確定。
由于暖通空調(diào)系統(tǒng)最終是為工藝生產(chǎn)服務(wù)，所以空調(diào)系統(tǒng)劃分必須和工藝專業(yè)共同討論決定，需綜合工藝生產(chǎn)需求和暖通系統(tǒng)的特點(diǎn)。
（4）房間壓差控制
房間壓差控制對于保證房間潔凈度，避免交叉污染的發(fā)生起著關(guān)鍵作用。
有些項(xiàng)目僅僅按照換氣次數(shù)法計(jì)算滲透風(fēng)量（見表1、表2），而忽略其他因素，筆者認(rèn)為合理的方法應(yīng)是綜合計(jì)算房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲透風(fēng)量和門的滲透量；這樣才能保證正確的房間壓差平衡和變風(fēng)量閥選型，有利于正確的風(fēng)機(jī)風(fēng)量選型。
由于現(xiàn)在潔凈室圍護(hù)結(jié)構(gòu)密封性的改善，采用傳統(tǒng)換氣次數(shù)的正壓風(fēng)量算法，已顯得不準(zhǔn)確，推薦以下經(jīng)驗(yàn)公式及數(shù)據(jù)，尤其適用于小房間計(jì)算，因?yàn)殚T縫滲透在小房間正壓風(fēng)量總量中占比較大。
（5）空氣處理過程
通常有兩種形式：
一是新風(fēng)預(yù)處理+混風(fēng)再處理，此方式優(yōu)點(diǎn)是再處理冷盤管為顯冷負(fù)荷處理，僅需中溫冷凍水溫即可，總冷量較小，較節(jié)能，但不適合室內(nèi)濕負(fù)荷較大的房間或濕負(fù)荷較難計(jì)算的場合，例如大輸液項(xiàng)目。
一是新回風(fēng)混合集中熱濕處理，這種方式適應(yīng)性強(qiáng)，對于室外或室內(nèi)濕負(fù)荷較大場合亦能適應(yīng)，但缺點(diǎn)是能耗較大，折中方式可以采用二次回風(fēng)，以節(jié)約再熱量。
防排煙
設(shè)計(jì)特點(diǎn)和其他類型廠房差別不大，按照現(xiàn)行建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范或防排煙技術(shù)規(guī)程執(zhí)行，主要區(qū)別是在潔凈區(qū)，宜使用板式排煙口，而不推薦使用百葉風(fēng)口，主要原因是減少積塵點(diǎn)，另外由于潔凈室的密閉性比較好，可認(rèn)為是地上密閉建筑，故>50m2或總面積>200 m2需考慮排煙，如果區(qū)域內(nèi)單個房間面積均200 m2，則一般在走廊內(nèi)設(shè)置排煙，同時須考慮補(bǔ)風(fēng)。
特殊情況時，3級生物安全實(shí)驗(yàn)室不應(yīng)設(shè)計(jì)機(jī)械排煙系統(tǒng)，主要考慮是避免閥門誤動作帶來的壓差波動，進(jìn)而使污染物質(zhì)外溢的風(fēng)險。
空調(diào)水系統(tǒng)
醫(yī)藥潔凈室和其他行業(yè)的水系統(tǒng)區(qū)別并不大，主要有：
負(fù)荷穩(wěn)定，所以通常不推薦單獨(dú)使用可靠性不高的冷熱源系統(tǒng)，即使使用，也須結(jié)合常規(guī)可靠的系統(tǒng)做補(bǔ)充。
由于避免局部高濕而導(dǎo)致細(xì)菌滋生，送風(fēng)相對濕度不宜過高（不宜超過90%），送風(fēng)溫差不宜過大，導(dǎo)致再熱負(fù)荷較大。
通常采用一次變流量冷凍水系統(tǒng)，或一次定流量或設(shè)最低流量的變流量系統(tǒng)，二次變流量系統(tǒng)。
空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)與控制
自控系統(tǒng)通常采用PLC智能監(jiān)控系統(tǒng)，中央監(jiān)控系統(tǒng)對本建筑的空調(diào)、動力等進(jìn)行集中監(jiān)控、管理，以圖形方式顯示所監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，實(shí)時顯示系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)和故障情況，且故障報(bào)警顯示優(yōu)先。要求中央監(jiān)控站操作系及應(yīng)用程序界面均為中文 ， 支持WINDOWS2000 或INDOWSXP。
和其他類型項(xiàng)目不同點(diǎn)為，醫(yī)藥行業(yè)空調(diào)自控分BMS和EMS系統(tǒng)，EMS主要為GMP相關(guān)參數(shù)的監(jiān)視點(diǎn)，EMS系統(tǒng)必須經(jīng)過驗(yàn)證，而BMS系統(tǒng)為非GMP控制系統(tǒng)，兩者通常獨(dú)立設(shè)置，以減少驗(yàn)證工作量。
節(jié)能與環(huán)保
主要節(jié)能措施有：
1）空調(diào)器、FFU、風(fēng)機(jī)、冷水機(jī)組、風(fēng)冷熱泵機(jī)組、水泵等動力設(shè)備，選用節(jié)能型產(chǎn)品?？照{(diào)機(jī)組采用變頻風(fēng)機(jī)。
2）各凈化空調(diào)系統(tǒng)均設(shè)值班運(yùn)行。風(fēng)機(jī)采用變頻器，上班時風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，以維護(hù)潔凈室的潔凈度、溫、濕度和壓差穩(wěn)定；下班后調(diào)整為低速值班模式運(yùn)行，由壓差傳感器的信號自動調(diào)節(jié)新風(fēng)電動風(fēng)閥的開度，維持房間的正（負(fù)）壓并節(jié)約能源。
3）無污染的蒸汽凝結(jié)水回收，回收至鍋爐房給水。
4）自動控制
均采用計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)，對空調(diào)系統(tǒng)的溫度、相對濕度和壓差自動控制，對需溫濕度控制房間采用露點(diǎn)溫度控制冷凍水流量及加濕量，由溫度信號控制冷水及熱水閥，冷水閥開度綜合取露點(diǎn)和溫度信號輸出大值，對各種動力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視，對冷庫、溫室的溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視，保證各種動力設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，節(jié)約能量。
5）新風(fēng)預(yù)處理
分集中新風(fēng)預(yù)處理和分系統(tǒng)新風(fēng)預(yù)處理，集中新風(fēng)預(yù)處理在投資上較有優(yōu)勢，但是可靠性較差，另外系統(tǒng)調(diào)節(jié)復(fù)雜；而分系統(tǒng)新風(fēng)預(yù)處理可靠性較高，但機(jī)組較長，投資稍大，但系統(tǒng)調(diào)節(jié)簡單。
6）排風(fēng)冷/熱量回收
通常有液體循環(huán)式，熱管熱回收等，液體循環(huán)式適用于新/排風(fēng)嚴(yán)禁交叉污染的場合；熱管熱回收適用于對此要求稍低一些的場合。
7）二次回風(fēng)
適合于室內(nèi)濕負(fù)荷不大，由室內(nèi)冷熱負(fù)荷計(jì)算所需風(fēng)量得出的換氣次數(shù)小于由保證潔凈度所需換氣次數(shù)的場合，但不適合排風(fēng)量變化較大的場合。
結(jié)語
以上信息是本人在設(shè)計(jì)醫(yī)藥潔凈廠房時必須注意的幾個關(guān)鍵因素的體會，在現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)中，由于影響因素千變?nèi)f化，就需要具體問題具體分析。在不違反法規(guī)規(guī)范的基礎(chǔ)上靈活處理，使設(shè)計(jì)更加合理。給藥品生產(chǎn)創(chuàng)造一個潔凈的生產(chǎn)環(huán)境，使產(chǎn)品保質(zhì)保量，滿足生產(chǎn)需求。
