GB50472-2024-医药工业洁净厂房通风与空调设计规范-完整章节

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医药工业洁净厂房通风与空调设计规范

GB 50472-2024


1 总则

1.1 制定目的

为在医药工业洁净厂房设计中贯彻执行国家有关方针政策,满足药品生产质量管理要求,保障产品质量和人员健康,防止药品生产过程中的交叉污染,节约能源,保护环境,实现医药工业的可持续发展,制定本规范。

医药工业洁净厂房是药品生产的重要基础设施,其设计质量直接关系到药品的质量和患者的安全。药品生产对环境的要求非常严格,特别是无菌药品的生产,需要在高度洁净的环境中进行,以防止微生物和微粒对药品的污染。本规范的制定是为了建立统一的医药工业洁净厂房通风与空调设计标准,为工程设计、施工、监理、建设单位等各方提供共同的技术依据,确保医药工业洁净厂房的设计质量,保障药品生产的安全性和有效性。

本规范充分考虑了医药工业的特殊性,结合了国内外医药工程设计的先进经验和最新技术成果,借鉴了欧盟GMP、美国FDA等国际标准的要求,力求做到技术先进、经济合理、安全可靠、节能环保。规范中的各项规定和指标都是经过深入研究论证确定的,具有较强的权威性和可操作性。

医药工业洁净厂房设计不仅关系到药品的质量和患者的安全,还关系到企业经济效益和社会效益。合理的设计可以在保证药品质量的前提下,降低建设投资和运行费用,提高企业的竞争力。本规范的实施将有助于提高我国医药工业洁净厂房设计的整体水平,促进医药工业的健康发展。

1.2 适用范围

本规范适用于新建、改建和扩建的医药工业洁净厂房的通风与空调设计,包括洁净室空气净化系统、通风系统、空调冷热源系统设计及施工验收。

本规范适用的医药工业洁净厂房包括:药品制剂生产厂房、原料药生产厂房、生物制品生产厂房、血液制品生产厂房、疫苗生产厂房、中药制剂生产厂房、放射性药品生产厂房、诊断试剂生产厂房等。医药工业洁净厂房的设计应当根据药品类型、生产工艺要求和国家现行GMP(药品生产质量管理规范)的要求确定洁净度等级和其他设计参数。

对于一些具有特殊要求的医药洁净厂房,如疫苗生产厂房、基因工程药品生产厂房等,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关专项规范的规定。此外,医药工业洁净厂房的设计还应当符合国家有关职业健康安全、环境保护、能源利用等方面的法律法规和标准规范的要求。

医药工业洁净厂房的建设投资较大,运行费用较高,设计应当充分考虑技术先进性和经济合理性的统一,在满足药品生产质量要求的前提下,尽可能降低建设投资和运行费用,提高能源利用效率,保护环境。

1.3 基本原则

1.3.1 医药工业洁净厂房通风与空调设计应满足药品生产质量管理规范(GMP)的要求。GMP是药品生产质量管理的基本准则,对洁净厂房的设计、建造、运行等各方面都提出了明确的要求。洁净厂房设计必须符合GMP的要求,确保药品生产过程在符合规定的环境条件下进行。

1.3.2 洁净室空气洁净度等级应根据药品类型、生产工艺要求和国家现行标准确定。不同的药品类型和生产工艺对空气洁净度有不同的要求,例如无菌药品的生产要求较高的洁净度等级,而非无菌药品的要求相对较低。空气洁净度等级的确定应当通过风险评估,综合考虑药品的给药途径、剂型、是否最终灭菌等因素。

1.3.3 洁净厂房设计应做到技术先进、经济合理、安全可靠、节能环保。技术先进是指设计应当采用成熟可靠的新技术、新工艺、新设备;经济合理是指设计应当在满足功能要求的前提下,尽量降低一次性投资和运行成本;安全可靠是指设计应当确保系统在各种工况下都能安全可靠运行;节能环保是指设计应当充分考虑能源利用效率,减少能源消耗和环境污染。

1.3.4 医药洁净厂房设计应防止微生物污染,确保药品质量和患者安全。微生物污染是药品生产的主要风险之一,可能导致药品变质、疗效下降甚至危害患者健康。洁净厂房设计应当通过合理的平面布局、完善的环境控制措施、严格的压差梯度设置等手段,防止微生物污染的发生。

1.3.5 设计应考虑生产过程的连续性和灵活性,满足工艺改造和扩产需求。医药工业技术发展较快,生产工艺和产品规格可能需要根据市场需求和技术进步进行调整。洁净厂房设计应当具有适当的灵活性和可扩展性,能够适应生产变化的需要。

1.4 设计依据

医药工业洁净厂房通风与空调设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定,主要包括:

《医药工业洁净厂房设计标准》GB 50457是医药工业洁净厂房设计的主要依据标准,规定了洁净厂房的设计参数、平面布局、系统配置等要求;《药品生产质量管理规范》(GMP)是药品生产质量管理的基本准则,对洁净厂房的设计、建造、验证、运行等各方面都提出了明确的要求;《洁净室施工及验收规范》GB 50591规定了洁净室的施工和验收要求;《建筑防火设计规范》GB 50016规定了建筑物的防火设计要求;《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019规定了工业建筑暖通空调设计的要求。

此外,还应符合国家现行的劳动安全卫生、环境保护、能源利用、药品监管等相关法律法规和标准规范的规定。设计应当根据工程具体情况,收集和分析相关的设计资料和技术标准,确保设计文件的完整性和正确性。


2 术语和定义

2.1 洁净度相关术语

洁净度等级:以单位体积空气中含一定粒径粒子的数量来表示的空气清洁程度。洁净度等级是洁净室设计的核心参数,直接关系到药品生产的质量和安全性。洁净度等级越高,空气中的粒子数量越少,生产环境越洁净。

送风量:单位时间内进入洁净室的空气体积。送风量是洁净室设计的基本参数之一,应当根据洁净度等级、热湿负荷等因素确定。送风量的大小直接影响洁净室的换气次数和洁净效果。

静压差:洁净室与相邻区域或室外大气的压强差。静压差是防止交叉污染的重要手段,通过维持正压可以防止外部空气渗入洁净室。洁净区与非洁净区之间的压差不应小于10Pa。

高效过滤器:对0.3μm粒子过滤效率不低于99.97%的空气过滤器。高效过滤器是洁净空调系统的核心设备,通常安装在洁净室的送风口处,用于过滤空气中的微粒物质。高效过滤器的性能和质量直接关系到洁净室的洁净度等级。

生物负载:洁净区内微生物的含量,包括浮游菌和沉降菌。生物负载是衡量洁净室微生物污染风险的重要指标,与药品生产的无菌保证水平密切相关。

单向流:沿同一方向以一定速度流动的气流,又称层流。单向流气流组织可以有效排除室内产生的微粒和微生物,适用于高洁净度等级场所。单向流又分为垂直单向流和水平单向流。

非单向流:不具有单向流特征的气流,又称乱流。非单向流通过送风稀释室内空气,带走微粒,换气效率较低但能耗也较低,适用于较低洁净度等级场所。

浮游菌:悬浮在空气中的微生物粒子。浮游菌是生物负载的重要组成部分,通过空气浮游菌采样器进行检测和计数。

沉降菌:因重力作用沉降到表面的微生物。沉降菌通过沉降菌平皿法进行检测,可以反映微生物在表面上的沉积情况。

洁净区:空气洁净度等级已达到规定级别的区域。洁净区是药品生产的核心区域,其环境参数需要严格控制。

隔离操作器:采用物理屏障方式将操作者与操作对象隔开的装置。隔离操作器可以提供更高水平的保护,通常用于高风险操作区,如无菌灌装区。

2.2 药品生产相关术语

无菌药品:不含任何活的微生物的药品。无菌药品是药品中风险最高的产品之一,对生产环境的要求非常严格。无菌药品包括最终灭菌产品和非最终灭菌产品两类。

非无菌药品:允许含有一定量微生物但符合规定的药品。非无菌药品对微生物限度的要求相对较低,但仍然需要在受控环境下生产。

生物制品:以微生物、细胞、动物或人源组织和体液等为起始原材料制成的药品。生物制品包括疫苗、血液制品、重组蛋白质药物、细胞治疗产品等。生物制品的生产通常需要在洁净厂房中进行。

原料药:用于药品制剂生产的活性物质。原料药的生产可能在洁净厂房中进行,也可能在普通厂房中进行,取决于药品的类型和剂型。

血液制品:以血液为原料制造的药品。血液制品的生产需要在严格的洁净环境下进行,以防止微生物污染和交叉污染。

疫苗:以病原微生物或其代谢产物制成的生物制品。疫苗的生产对洁净环境的要求很高,特别是活疫苗的生产需要在高洁净度等级的厂房中进行。

放射性药品:含有放射性核素的药品。放射性药品的生产需要同时满足洁净环境和辐射防护的要求。

2.3 系统术语

空调净化系统:用于调节洁净室温度、湿度并过滤空气中粒子的系统。空调净化系统是洁净厂房的核心系统之一,其性能直接关系到洁净室的环境参数。

恒温恒湿系统:维持室内温度和相对湿度在规定范围内的空气调节系统。恒温恒湿系统通常采用PID控制方式,可以实现高精度的温湿度控制。

FFU:风机过滤单元(Fan Filter Unit),自带风机的高效过滤器装置。FFU广泛用于洁净室吊顶,提供均匀的送风。FFU具有安装灵活、维护方便等优点。

PAO检漏:使用聚α烯烃油雾气溶胶检测高效过滤器密封性的方法。PAO检漏是洁净室高效过滤器安装后必须进行的检测项目,可以确认过滤器安装正确、无泄漏。

DOP检漏:使用邻苯二甲酸二辛酯气溶胶检测高效过滤器密封性的方法。DOP检漏是传统的过滤器检漏方法,但由于DOP对人体有害,现在已被PAO检漏取代。


3 洁净度分级

3.1 空气洁净度等级划分

3.1.1 医药工业洁净厂房空气洁净度等级应符合ISO 14644-1的规定,同时应满足药品生产质量管理规范的要求。ISO 14644-1是国际通用的洁净室空气洁净度等级划分标准,规定了各洁净度等级的粒子浓度限值。

3.1.2 空气洁净度等级以每立方米空气中粒径不小于0.5μm和粒径不小于5μm的粒子最大允许浓度表示,各等级主要参数应符合表3.1的规定:

洁净度等级 ≥0.5μm粒子(个/m³) ≥5μm粒子(个/m³) 浮游菌最大允许浓度(个/m³) 沉降菌最大允许浓度(个/皿·h)
ISO 5 ≤3520 ≤29 ≤100 ≤1
ISO 6 ≤35200 ≤293 ≤500 ≤3
ISO 7 ≤352000 ≤2930 ≤1000 ≤10
ISO 8 ≤3520000 ≤29300 ≤10000 ≤50

空气洁净度等级是以单位体积空气中含一定粒径粒子的数量来表示的。ISO 5级是最高等级,空气中的粒子浓度限值最低;ISO 8级是最低等级。洁净室的设计应当根据生产工艺要求确定洁净度等级。

3.1.3 表3.1中的浮游菌和沉降菌指标为静态时的限值,动态监测指标应经风险评估确定。静态是指洁净室内无生产活动和人员操作的状态;动态是指洁净室内正常生产活动和人员操作的状态。动态时的微生物指标通常高于静态指标。

3.1.4 洁净室空气洁净度等级的确定应当综合考虑药品类型、生产工艺特点、污染风险等因素。不同的药品和生产工艺对环境的要求差异较大,应当通过科学的风险评估方法确定合理的洁净度等级。

3.2 医药洁净室洁净度等级确定

3.2.1 医药洁净室空气洁净度等级的确定应根据药品类型、生产工艺要求,并经风险评估确定。医药洁净室洁净度等级的确定是洁净厂房设计的核心问题,等级过高会增加建设投资和运行费用,等级过低可能影响药品质量。

3.2.2 各类医药洁净室的空气洁净度等级宜按表3.2确定:

药品类型 生产工艺 洁净度等级 温度(°C) 相对湿度(%)
无菌药品 最终灭菌产品 ISO 7 20~24 45~60
无菌药品 非最终灭菌产品(高风险操作区) ISO 5 20~24 45~60
无菌药品 非最终灭菌产品(低风险操作区) ISO 7 20~24 45~60
非无菌药品 可能污染产品 ISO 7 18~26 45~65
非无菌药品 低污染风险产品 ISO 8 18~26 45~65
生物制品 无菌操作区 ISO 5~ISO 7 20~24 40~60
生物制品 一般生产区 ISO 7~ISO 8 20~24 40~60
原料药 精制、干燥、包装 ISO 7~ISO 8 22~26 40~60
血液制品 生产区 ISO 7 18~27 45~60
疫苗 生产区 ISO 5~ISO 7 20~24 40~60

无菌药品是医药产品中风险最高的产品,对生产环境的要求最为严格。最终灭菌产品通过高温高压等方式对产品进行灭菌,可以采用相对较低的洁净度等级;非最终灭菌产品在生产过程中不能进行最终灭菌,需要在高洁净度等级的环境中进行生产,特别是高风险操作区如无菌灌装区,需要达到ISO 5级洁净度。

3.2.3 表3.2中的温度和相对湿度值为一般规定值,具体参数应根据药品特性和生产工艺要求确定。不同的药品对温湿度有不同的要求,例如有些药品要求低湿度环境,有些药品要求特定的温度范围。

3.2.4 洁净室的设计应当考虑生产过程的特殊要求,如对温度、湿度、压力梯度、微生物控制等的具体要求。对于一些高风险操作,应当设置隔离操作器或单向流保护设施。

3.3 洁净度检测与监测

3.3.1 洁净室投入使用前应进行洁净度检测,确认洁净度等级符合设计要求。洁净度检测是洁净厂房验收的必要环节,检测结果必须达到设计要求的洁净度等级。

3.3.2 洁净度检测应在静态条件下进行,必要时进行动态监测。静态检测是洁净室验收的主要依据,动态监测可以反映洁净室在实际生产条件下的洁净性能。

3.3.3 洁净室使用过程中应进行持续的环境监测,监测项目和频率应根据风险评估确定。持续的环境监测可以及时发现洁净室环境的异常变化,防止药品质量受到影响。


4 通风系统设计

4.1 一般规定

4.1.1 医药洁净厂房的通风系统设计应满足空气洁净度等级要求,保证洁净区与非洁净区之间的压差梯度。通风系统是洁净厂房的核心系统之一,其设计质量直接关系到洁净室的洁净性能。

4.1.2 洁净室应维持正压,防止外部污染空气渗入。洁净区的正压值应当大于非洁净区,防止外部空气通过缝隙进入洁净区。洁净区与非洁净区之间的压差不应小于10Pa。

4.1.3 洁净厂房通风系统的设计应考虑节能要求,在满足洁净度前提下尽可能降低送风量。洁净室的送风量是主要的能耗来源,在满足洁净度要求的前提下降低送风量可以显著降低能耗。

4.1.4 通风系统的设计应考虑事故通风的要求,防止有害物质泄漏对人员和环境造成危害。事故通风系统应当独立设置,与正常通风系统分开,确保在紧急情况下能够迅速启动。

4.1.5 洁净厂房的通风系统设计应便于调试、检测和维护。通风系统的调试、检测和维护是保证洁净室性能的重要工作,设计应当为这些工作提供便利条件。

4.2 送风量计算

4.2.1 洁净室的送风量应按下列方法计算,取最大值:

  • 按洁净度等级要求的换气次数计算;
  • 按热湿负荷计算送风量;
  • 按静压差要求校核送风量;
  • 按人员新风量要求校核送风量。

洁净室送风量的确定应当综合考虑多方面因素。按洁净度等级要求的换气次数计算是为了保证洁净效果;按热湿负荷计算送风量是为了满足室内热湿负荷处理要求;按静压差要求校核送风量是为了保证压差控制效果;按人员新风量要求校核送风量是为了保证室内空气品质。设计取各方法计算结果的最大值,以确保满足所有要求。

4.2.2 洁净室换气次数宜按表4.2确定:

洁净度等级 换气次数(次/h) 气流组织 备注
ISO 5 300~500 单向流 垂直单向流或水平单向流
ISO 6 50~80 非单向流 顶送侧回或侧送侧回
ISO 7 15~30 非单向流 顶送侧回
ISO 8 10~20 非单向流 顶送侧回

洁净室的换气次数与洁净度等级和气流组织形式密切相关。ISO5级采用单向流气流组织,换气次数很高,是因为单向流需要保证足够的送风速度来维持气流方向;非单向流的换气次数相对较低,但仍然需要满足洁净度要求。设计应当在范围内根据具体情况确定合理的换气次数。

4.2.3 单向流洁净室的送风速度应符合表4.2.3的规定:

洁净度等级 垂直单向流(m/s) 水平单向流(m/s)
ISO 5 0.25~0.45 0.30~0.45
ISO 6 — —

单向流洁净室的送风速度是保证气流组织形式的关键参数。送风速度过低会导致气流扰动,影响洁净效果;送风速度过高会增加能耗和噪声。垂直单向流和水平单向流的气流方向不同,送风速度的要求也有所不同。

4.2.4 洁净室内散发的热湿负荷较大时,应按热量平衡计算校核送风量。洁净室内的设备散热、人员散热和工艺散热等会增加室内热湿负荷,需要增加送风量来处理这些热量和湿量。

4.2.5 洁净室的新风量应满足人员卫生要求和工艺要求,每人不应少于40m³/h。新风量不足会导致室内CO2浓度升高、空气品质下降,影响人员健康和产品安全。

4.3 压差控制

4.3.1 医药洁净厂房各洁净区之间及洁净区与非洁净区之间应维持适当的压差,压差值应符合表4.3的规定:

区域类型 压差(Pa) 气流流向要求
洁净区与非洁净区 ≥10 高洁净区→低洁净区
洁净区与室外 ≥15 室内→室外
高风险操作区与一般洁净区 ≥10 高风险区→一般区
相同洁净级别不同区域 0~3 —

压差是防止交叉污染的重要手段。通过维持洁净区相对于非洁净区的正压,可以防止外部空气渗入洁净区。压差过小无法有效防止外部空气渗入,压差过大会影响门的开启和人员舒适。

4.3.2 洁净室压差控制应采用定风量控制(CAV)或变风量控制(VAV)系统。定风量控制系统通过维持恒定的送风量来保持压差稳定;变风量控制系统可以根据室内负荷变化调节送风量,更加节能。

4.3.3 压差控制用的余压阀或微压差计应安装在洁净室的关键位置。余压阀可以自动调节洁净室的排风量,维持室内压差稳定;微压差计可以实时监测洁净室的压差值,便于管理和控制。

4.3.4 洁净室开门时,门两侧压差不应小于10Pa。开门时大量空气会通过门洞进出洁净室,门两侧的压差可以减少外部空气对洁净室的污染。

4.3.5 洁净室压差梯度设计应科学合理,避免压差过大或过小。压差梯度是指相邻区域之间的压差值,合理的压差梯度可以有效防止交叉污染,同时避免能源浪费。

4.4 气流组织

4.4.1 洁净室的气流组织形式应根据洁净度等级和工艺要求确定。气流组织是洁净室设计的核心内容,直接关系到洁净效果。合理的气流组织可以有效排除室内的微粒和微生物,保持室内的洁净度。

4.4.2 ISO 5级洁净室应采用单向流气流组织,送风方式可采用:

  • 垂直单向流:高效过滤器顶棚满布或高效过滤器侧布,地面回风;
  • 水平单向流:一侧墙面满布高效过滤器送风,对侧墙面回风。

ISO 5级是最高洁净度等级,需要采用单向流气流组织确保室内空气沿同一方向均匀流动,有效排除室内的微粒和微生物。垂直单向流的气流从上向下流动,适用于对产品保护要求高的场合;水平单向流的气流从一侧流向另一侧,适用于对人员保护要求高的场合。

4.4.3 ISO 6级及以下洁净室宜采用非单向流气流组织,送风方式可采用:

  • 顶送侧回:高效过滤器顶棚送风,侧墙下部回风;
  • 侧送侧回:侧墙上部送风,对侧墙下部回风。

非单向流气流组织通过送风稀释室内空气,带走微粒,换气效率较低但能耗也较低,适用于较低洁净度等级场所。顶送侧回是医药洁净室最常用的气流组织形式。

4.4.4 送风口应采用不易积尘、不易繁殖微生物的形式,高效过滤器出风口的安装应严密。送风口的形式和安装质量直接影响洁净室的洁净效果,送风口应当表面光滑、不易积尘,便于清洁和消毒。

4.4.5 回风口应设置在洁净室侧墙下部,距地不宜大于600mm。回风口的位置关系到气流分布和微粒排除效果,应当设置在便于排除微粒的位置。

4.4.6 洁净室内不应设置变形缝,当变形缝穿过洁净区时,应采取可靠的密封措施。变形缝是洁净室的薄弱环节,容易积尘和滋生微生物,应当尽量避免设置。


5 空气处理系统

5.1 空气处理流程

5.1.1 医药洁净厂房空调系统的空气处理流程应根据洁净度等级和温湿度要求确定,一般包括:过滤、冷却、加热、加湿、除湿等处理步骤。空气处理流程的设计应当根据当地气候条件、洁净室的使用要求和系统的运行模式确定。

5.1.2 空气处理流程应设置初效过滤、中效过滤和高效过滤三级过滤。三级过滤的配置可以有效去除空气中的尘埃粒子,保护高效过滤器和洁净室环境,延长高效过滤器的使用寿命。

5.1.3 空气处理系统应根据不同洁净区设置独立的空调系统,或采用变频调节实现不同洁净区的独立控制。不同洁净区可能有不同的温湿度要求和运行时间要求,独立控制可以提高系统的灵活性和节能效果。

5.1.4 空调系统的冷热源配置应考虑系统的可靠性和节能性,应急冷热源的配置应根据药品生产的风险评估确定。医药生产对环境的要求非常严格,冷热源故障可能导致药品损失,应急冷热源可以保证在主冷热源故障时维持洁净室的基本环境要求。

5.2 过滤器配置

5.2.1 各级过滤器的配置应符合表5.2的规定:

过滤器级别 效率 安装位置 备注
G4(初效) ≥90%(粒径≥2μm) 新风入口 可清洗
F7~F9(中效) ≥95%(粒径≥1μm) 送风总管 可更换
H13(高效) ≥99.99%(粒径≥0.3μm) 末端送风口 不可清洗
H14(超高效) ≥99.995%(粒径≥0.3μm) 要求更高时 不可清洗

初效过滤器用于预过滤,保护中效过滤器,延长其使用寿命;中效过滤器用于中级过滤,保护高效过滤器;高效过滤器用于最终过滤,保证洁净室的洁净度等级。各级过滤器的效率应当满足要求。

5.2.2 高效过滤器应设置在洁净室送风口处,不得跨越不同洁净级别。高效过滤器是洁净室洁净效果的最后保障,必须设置在洁净室的送风口处。跨越不同洁净级别会导致洁净区之间的交叉污染。

5.2.3 高效过滤器安装前应进行检漏测试,安装后应进行现场发烟测试,确认无泄漏后方可使用。过滤器安装过程中的任何损伤或安装缝隙都可能导致空气未经过滤进入洁净室,检漏测试可以确认过滤器的安装质量。

5.2.4 高效过滤器的阻力达到初阻力2倍时应进行更换,初阻力值应由过滤器厂家提供。初阻力是过滤器全新时的阻力值,当阻力达到初阻力2倍时,过滤器的过滤效果会显著下降,需要更换。

5.2.5 过滤器的更换应有记录,更换后的过滤器应进行检漏测试,确认安装正确。

5.3 温湿度控制

5.3.1 医药洁净室的温湿度控制精度应根据药品生产工艺要求确定,一般控制精度宜符合表5.3的规定:

洁净度等级 温度控制精度(°C) 相对湿度控制精度(%RH)
ISO 5 ±1 ±5
ISO 6 ±2 ±10
ISO 7 ±2 ±10
ISO 8 ±3 ±15

医药洁净室的温湿度控制精度要求较高,因为温湿度变化可能影响药品生产的质量。不同洁净度等级的洁净室对温湿度控制精度的要求不同,洁净度等级越高,控制精度要求越高。

5.3.2 温湿度控制宜采用PID控制方式,控制参数应可调整。PID控制可以实现精确的温湿度控制,比例带调整范围宜为4%10%,积分时间调整范围宜为5min15min。

5.3.3 洁净室的温度控制优先采用冷热量自动调节,加湿控制宜采用干蒸汽加湿或电加湿。蒸汽加湿可以避免水滴形成,减少微生物污染风险;电加湿响应速度快,适用于需要快速调节湿度的场合。

5.3.4 湿度控制优先采用露点控制方式,除湿工况下应防止表冷器表面结冰。露点控制是根据送风露点温度进行湿度控制的方式,可以实现精确的湿度控制。


6 通风与空调设备

6.1 空气处理机组

6.1.1 空气处理机组的材质宜采用金属或复合材料,箱体结构应牢固、严密。医药洁净厂房使用的空气处理机组应当具有良好的密封性能和耐腐蚀性能,箱体漏风率在正压1000Pa时应不大于1%。

6.1.2 空气处理机组的漏风率在正压1000Pa时应不大于1%。机组的密封性能直接关系到洁净室的洁净效果,漏风会导致未处理的空气进入洁净室。

6.1.3 空气处理机组内的冷热盘管应采用亲水膜翅片,盘管迎面风速宜控制在2.0~3.5m/s。亲水膜翅片可以减少冷凝水在翅片表面的张力,防止水滴形成和滋生微生物。

6.1.4 空气处理机组应设置必要的检测装置,包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。检测装置可以实时监测空气处理机组的运行状态,便于管理和控制。

6.1.5 空气处理机组的过滤段应设置压差监测装置,当过滤器阻力超过设定值时报警提示更换。压差监测可以及时发现过滤器堵塞,保证空气处理效果。

6.1.6 空气处理机组的冷凝水排水系统应设置水封装置,防止空气通过排水系统倒流进入洁净区。冷凝水排水系统是洁净室的潜在污染源,应当妥善设计。

6.2 风机

6.2.1 洁净室送风风机应采用变频风机,风量调节范围宜为50%~100%。变频风机可以根据洁净室的负荷变化调节送风量,实现节能运行。在低负荷时可以降低送风量,减少能耗。

6.2.2 风机应设置过滤器的压差报警装置,提醒及时更换过滤器。过滤器堵塞会影响送风量和洁净效果,压差报警可以及时提醒维护人员更换过滤器。

6.2.3 洁净区排风机应与送风机联锁,确保排风量与送风量相匹配。排风量大于送风量会导致洁净室负压,外部空气会渗入洁净区;送风量大于排风量会导致洁净室正压过高,影响门的开启。

6.2.4 风机的选用应使运行工况点在高效区,风机效率不应低于70%。风机在高效区运行可以降低能耗,提高系统能效比。

6.2.5 洁净区送风风机应设置备用风机,主风机故障时自动切换到备用风机。备用风机可以保证在主风机故障时洁净室不至于失压,确保药品生产安全。

6.3 冷热源

6.3.1 医药洁净厂房的冷热源应根据当地气候条件、能源供应情况和药品生产要求选择。常用的冷热源类型包括冷水机组、热泵机组、锅炉、热回收系统等,应当经技术经济比较后确定。

6.3.2 冷热源设备应设置备用系统,确保药品生产的连续性。药品生产过程中断可能导致药品损失和质量问题,备用冷热源可以保证在主冷热源故障时维持洁净室的环境要求。

6.3.3 冷热源系统应设置能量计量装置,便于能耗管理。能量计量可以统计系统的能耗水平,发现节能潜力,评估节能效果。

6.3.4 冷热源设备的能效比(COP/EER)不应低于国家和地方的节能标准要求。选用高效节能的冷热源设备可以降低运行费用,减少能源消耗。


7 特殊药品生产设施

7.1 无菌药品生产设施

7.1.1 无菌药品生产的洁净室应根据风险评估划分为高风险操作区和一般洁净区。不同区域的风险程度不同,应当采用不同的环境控制措施。

7.1.2 高风险操作区(如无菌灌装区、开口产品暴露区)应设置在ISO 5级区域内,并配备隔离操作器。高风险操作区的环境要求最为严格,需要采用单向流保护或隔离操作器。

7.1.3 无菌操作区的送风应经过高效过滤器过滤,高效过滤器应设置气流可视化监测装置。气流可视化监测可以确认单向流气流正常,避免气流异常影响洁净效果。

7.1.4 无菌操作区应设置连续环境监测系统,监测空气中粒子浓度和微生物浓度。连续监测可以实时掌握洁净室的环境状况,及时发现异常并采取措施。

7.1.5 无菌操作区应设置人员更衣设施,更衣流程应符合GMP要求。人员是洁净室的主要污染源之一,严格的人员更衣流程可以减少人员带入的污染。

7.2 生物制品生产设施

7.2.1 生物制品生产设施应根据产品特性设置适当的生物安全防护措施。生物制品生产可能涉及病原微生物或活性物质,需要设置生物安全防护措施。

7.2.2 活菌、活病毒操作区应设置负压隔离操作器,排风应经过高效过滤处理。负压隔离操作器可以防止活性物质泄漏到洁净区外,排风高效过滤可以防止活性物质排放到大气中。

7.2.3 动物细胞培养区应设置独立的空调系统,排风不得循环使用。动物细胞培养区可能含有过敏原或生物活性物质,独立空调系统可以防止交叉污染,排风不循环使用可以防止生物活性物质扩散。

7.2.4 生物制品生产设施的排风应设置生物安全处理装置,确保排放符合环保要求。生物安全处理装置可以杀灭排风中的病原微生物或活性物质,确保排放安全。

7.3 原料药生产设施

7.3.1 原料药生产设施应根据工艺特性设置通风和除尘系统。原料药生产可能产生粉尘、有机溶剂蒸气等有害物质,需要设置有效的通风和除尘系统。

7.3.2 粉尘产生工序应设置局部排风系统,排风应经过高效除尘处理。局部排风可以捕集和排除有害物质,减少有害物质在室内的扩散。

7.3.3 挥发性有机物(VOC)产生工序应设置排风系统和废气处理装置。VOC是重要的大气污染物,排放前应当进行处理达到环保要求。

7.3.4 原料药生产设施的洁净区设计应防止交叉污染,不同产品或不同工序之间应有适当的隔离措施。

7.4 避孕药及激素类药品生产设施

7.4.1 避孕药及激素类药品生产设施应与其他药品生产设施严格分开。避孕药及激素类药品的特殊性要求严格隔离,防止交叉污染。

7.4.2 激素类药品生产区域应保持负压,防止交叉污染。负压环境可以防止产品扩散到其他区域,避免交叉污染。

7.4.3 此类产品的空调系统不应与其他产品共用。独立的空调系统可以保证环境的隔离,防止交叉污染。


8 验证与验收

8.1 洁净室性能确认

8.1.1 医药洁净厂房竣工后应进行洁净室性能确认,性能确认应包括:安装确认(IQ)、运行确认(OQ)和工艺确认(PQ)。洁净室性能确认是验证洁净室设计和安装是否满足要求的重要环节。

8.1.2 安装确认应确认洁净室及相关系统的设计、安装符合规范要求。安装确认的内容包括设计文件审查、设备规格核查、安装质量检查等。

8.1.3 运行确认应确认洁净室及相关系统在设计参数范围内正常运行。运行确认的内容包括设备运行测试、系统联锁测试、环境参数测试等。

8.1.4 工艺确认应确认洁净室能够满足药品生产的工艺要求。工艺确认是通过模拟实际生产条件,验证洁净室能够满足药品生产的需要。

8.1.5 性能确认各阶段的测试结果应当记录归档,保存期限不应少于药品生产使用年限。

8.2 洁净度检测

8.2.1 洁净度检测应在系统调试完成、滤器安装检漏合格后进行。洁净度检测是洁净室验收的必要环节,检测结果必须达到设计要求的洁净度等级。

8.2.2 洁净度检测项目、方法及合格标准应符合表8.2的规定:

检测项目 检测方法 合格标准
粒子浓度 粒子计数器法 符合相应洁净度等级
浮游菌 空气浮游菌采样法 符合相应洁净度等级
沉降菌 沉降菌平皿法 符合相应洁净度等级
静压差 压差计法 ≥10Pa

8.2.3 粒子浓度检测应采用尘埃粒子计数器,采样点数量应根据洁净室面积确定,但不应少于5点。采样点布置应当具有代表性,能够反映洁净室各区域的洁净性能。

8.2.4 洁净度检测应在静态和动态两种状态下进行,静态为主要验收状态。静态检测是洁净室验收的主要依据,动态检测可以反映洁净室在实际生产条件下的性能。

8.2.5 洁净度检测不合格时,应分析原因并采取措施,整改后重新检测。

8.3 温湿度检测

8.3.1 温湿度检测应在洁净室正常运行状态下进行,检测方法及合格标准应符合表8.3的规定:

项目 检测方法 合格标准
温度 热电阻法或热电偶法 ±2°C
相对湿度 湿度传感器法或干湿球法 ±10%RH

8.3.2 测点布置应具有代表性,测点数量应根据洁净室面积确定。温度和湿度在洁净室内的分布可能不均匀,测点布置应当考虑室内气流组织和热湿源分布。

8.3.3 温湿度检测应在洁净室运行稳定后进行,测量时间不应少于30分钟。洁净室的温湿度控制需要一定时间才能稳定,检测应当在系统稳定后进行。

8.4 高效过滤器检漏

8.4.1 高效过滤器安装后应进行PAO检漏测试,确认无泄漏。PAO检漏测试是确认高效过滤器安装质量的重要手段,可以发现过滤器边框、滤纸等部位的泄漏。

8.4.2 PAO检漏方法应采用PAO发生器法和光度计法,扫描比例应为100%。PAO检漏法是利用PAO油雾气溶胶作为测试粒子,通过光度计检测过滤器上、下游的粒子浓度,计算透过率,判断过滤器是否有泄漏。

8.4.3 检漏合格标准:透过率不超过0.01%。透过率超过0.01%表明过滤器存在泄漏,应当修补或更换。

8.4.4 高效过滤器现场检漏测试方法应符合本规范附录B的规定。

8.4.5 高效过滤器检漏合格后,应填写检漏记录,记录内容包括检测日期、检测位置、透过率、结论等。


9 节能设计

9.1 一般规定

9.1.1 医药洁净厂房的节能设计应在满足药品生产质量要求的前提下,尽可能降低能耗。医药洁净厂房是能耗较大的建筑类型,节能设计具有重要的经济和社会意义。

9.1.2 洁净室能耗应包括空调冷热源、风机、照明、设备等能耗。洁净室的能耗主要来自空调系统和风机,降低这部分能耗是节能设计的重点。

9.1.3 节能设计应在保证洁净度等级和温湿度控制精度的前提下进行。药品生产质量是首要考虑的因素,不能为了节能而牺牲药品生产质量。

9.1.4 洁净室的节能设计应当进行技术经济比较,选择最优方案。不同的节能措施有不同的投资和节能效果,应当通过技术经济比较选择最经济有效的方案。

9.2 节能措施

9.2.1 洁净室送风量应根据实际需要设置变频调节,在低生产负荷时可降低送风量。洁净室的负荷不是恒定的,在低负荷时可以降低送风量,减少风机能耗。但降低送风量不应影响洁净度等级和压差要求。

9.2.2 过渡季节应充分利用室外空气的自然冷源或热源。当室外空气温度较低时,可以利用室外空气的自然冷源来冷却洁净室;当室外空气温度较高但湿度较低时,可以利用室外空气的自然冷源来除湿。

9.2.3 排风系统应设置热回收装置,回收排风中的冷热量。排风系统中含有冷热量,设置热回收装置可以回收这部分冷热量,用于预热或预冷新风,减少冷热源负荷。

9.2.4 冷热源设备应采用能效比高的设备,并设置台数控制和变频调节。冷热源设备的能效比越高,运行费用越低。台数控制可以根据负荷变化调节运行设备数量,变频调节可以调节设备输出功率。

9.2.5 洁净室灯具宜采用LED等高效光源,并设置照明控制系统。照明是洁净室的能耗来源之一,LED光源效率高、寿命长,是洁净室照明的理想选择。

9.2.6 洁净室的隔热保温设计应减少冷热损失,围护结构传热系数应符合国家现行节能标准的要求。良好的隔热保温可以减少冷热负荷,降低空调系统能耗。


附录A 洁净室性能确认程序

A.1 安装确认(IQ)

A.1.1 确认洁净室的设计文件和竣工文件。设计文件应当符合国家现行标准和规范的要求,竣工文件应当准确反映实际的工程情况。

A.1.2 确认设备和系统的规格、型号、数量。设备和系统的规格、型号、数量应当与设计文件一致,并具有产品合格证明文件。

A.1.3 确认公用工程系统(电力、供水、供气等)符合要求。公用工程系统是洁净室运行的必要条件,应当确认其容量、参数等满足要求。

A.1.4 确认仪表的校验证书。仪表的准确性直接影响洁净室性能确认的可靠性,应当确认仪表经过校验并在有效期内。

A.2 运行确认(OQ)

A.2.1 确认空调系统各功能段运行正常。空调系统是洁净室的核心系统,各功能段的运行状态直接影响洁净室的性能。

A.2.2 确认洁净室压差、温度、湿度符合要求。压差、温度、湿度是洁净室的主要环境参数,应当确认其达到设计要求。

A.2.3 确认高效过滤器安装正确、无泄漏。高效过滤器是洁净室洁净效果的最后保障,应当确认其安装质量合格。

A.2.4 确认报警和联锁系统工作正常。报警和联锁系统是洁净室安全运行的保障,应当确认其在异常情况下能够正确动作。

A.3 工艺确认(PQ)

A.3.1 确认洁净室能够满足正常生产工况要求。工艺确认是通过模拟实际生产条件验证洁净室的适用性。

A.3.2 确认洁净室环境持续符合洁净度等级要求。环境监测数据应当证明洁净室在生产状态下持续符合洁净度等级要求。

A.3.3 确认环境监测系统工作正常。环境监测系统是保证洁净室性能的重要手段,应当确认其工作正常并能够及时报警。


附录B 高效过滤器PAO检漏方法

B.1 原理

PAO检漏法是利用PAO(聚α烯烃)油雾气溶胶作为测试粒子,通过光度计检测过滤器上、下游的粒子浓度,计算透过率,判断过滤器是否有泄漏。PAO检漏法具有操作简便、结果直观、灵敏度高等优点,是洁净室高效过滤器检漏的标准方法。

B.2 设备

B.2.1 PAO发生器:产生粒径约为0.3μm的PAO油雾气溶胶。PAO油雾气溶胶的粒径与高效过滤器要过滤的粒子粒径相近,检测结果具有代表性。

B.2.2 光度计:测量空气中PAO粒子浓度。光度计是利用光散射原理测量粒子浓度的仪器,具有响应速度快、灵敏度高的特点。

B.2.3 采样管和采样泵。采样管用于连接光度计和采样点,采样泵用于抽取空气样品。

B.3 方法

B.3.1 将PAO发生器置于高效过滤器上游,通过采样管分别连接光度计的上游采样口和下游采样口。上游采样口用于测量进入过滤器的粒子浓度,下游采样口用于测量穿过过滤器的粒子浓度。

B.3.2 启动PAO发生器,调节发生量使上游浓度达到10~20μg/L。上游浓度过低会导致下游浓度难以检测,上游浓度过高会增加检测误差。

B.3.3 用光度计分别测量上下游浓度,计算透过率。透过率=下游浓度/上游浓度×100%。

B.3.4 对高效过滤器表面进行扫描检测,扫描速度不应大于50mm/s。扫描检测可以发现过滤器表面的局部泄漏点,扫描速度过快会导致漏检。

B.4 判定

B.4.1 单点透过率不超过0.01%为合格。单点透过率是衡量过滤器过滤效率的指标,透过率超过0.01%表明过滤器存在泄漏。

B.4.2 扫描检测发现透过率超过0.01%的区域应进行修补或更换。修补可以采用密封胶等措施,修补后应重新检测;无法修补或修补后仍不合格的过滤器应当更换。


附录C 本规范用词说明

必须:表示很严格,非这样做不可。即要求无条件做到,是法规和标准的最高级别用词,表示绝对必要的技术要求和管理规定。

应:表示正常情况下均应这样做。是法规和标准的常规要求用词,表示在正常情况下应当做到的要求,但在客观条件允许且有充分理由时,可以有所例外。

宜:表示允许有选择,在条件许可时首先应这样做。是法规和标准的推荐性要求用词,表示在条件许可时应当首先考虑这样做,但不强制要求。

不宜:表示允许有选择,但在条件许可时不宜这样做。是法规和标准的限制性要求用词,表示在条件许可时最好不要这样做,但不强制禁止。

可:表示允许稍有选择,在条件许可时这样做也无妨。是法规和标准的最低级别用词,表示在满足基本要求的前提下,可以灵活掌握的选择性要求。


附录D 引用标准名录

标准编号 标准名称
GB 50016 建筑设计防火规范
GB 50019 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范
GB 50457 医药工业洁净厂房设计标准
GB 50591 洁净室施工及验收规范
ISO 14644-1 洁净室及相关受控环境
WHO GMP 世界卫生组织药品生产质量管理规范
EU GMP 欧盟药品生产质量管理规范

主编单位:中国医药工程设计协会

批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期:2024年XX月XX日

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