無菌凍干制劑 智能醫(yī)藥工廠裝修凈化設計
本文為讀者詳細介紹了楚天科技3D打印智慧醫(yī)藥工廠模型——此方案應用到L型入墻式設計、隔離系統等，實現空間利用率，車間占地面積小，運行成本。
2015年5月19日，經簽批，中國印發(fā)《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略。報告明確智能制造是未來制造業(yè)發(fā)展的重點方向。利用自動化與信息化技術，通過兩化深度融合來促進制藥業(yè)的升級換代，構建智慧醫(yī)藥工廠，實現智能生產，保障生產合規(guī)性的同時提升生產效率，實現精益生產。
項目概述
此方案應用到L型入墻式設計、隔離系統等，實現空間利用率，車間占地面積小，運行成本。此方案配置全自動化生產設備，全自動包裝線與物流系統、機器人集成技術、自動立體庫及信息化系統等，實現生產智能化及人員少化，提高生產效率。為避免、物流交叉，此方案整個規(guī)劃設計人物流為獨立分區(qū)域集中設置，便于實現物流的全自動集成配送。整個方案的設計具有良好的可參觀性、可擴展性及前瞻性。
本項目主要生產劑型為抗藥無菌凍干制劑，西林瓶、丁基膠塞和鋁蓋密封封口的包裝。根據產品的劑型及工藝的要求，采用除菌過濾、無菌灌裝工藝生產，生產區(qū)域按照封閉系統設計，高風險的灌裝、半壓塞、凍干進出料、軋蓋均配置ISOLATOR無菌隔離器。
如何建設智能化工廠
嚴格的設計標準
設計標準按2010版中國GMP和EU GMP標準設計，兼顧FDA和歐盟的GMP要求，整個生產線中的高風險工藝操作，設計在目前背景環(huán)境要求的隔離器內進行，隔離器設計的工藝設計標準，擬按照GMP規(guī)范附錄1隔離器的如下要求執(zhí)行：2010版GMP附錄1第十四條規(guī)定，高污染風險的操作宜在隔離操作器中完成。隔離操作器及其所處環(huán)境的設計，應當能夠保證相應區(qū)域空氣的質量達到設定標準。傳輸裝置可設計成單門或雙門，也可是同滅菌設備相連的全密封系統。物品進出隔離操作器應當特別注意防止污染。隔離操作器所處環(huán)境取決于其設計及應用，無菌生產的隔離操作器所處的環(huán)境至少應為D級潔凈區(qū)。
其他工藝操作環(huán)境設計標準按照附錄1第十三條中藥品生產操作環(huán)境標準執(zhí)行：設計滿足2010 版 GMP《計算機化系統》和《確認與驗證》兩個附錄配套文件的要求。

現行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016-2014第8．5．4條提出了“地下或半地下建筑(室)、地上建筑內的無窗房間，當總建筑面積大于200m2或一個房間建筑面積大于50m2，且經常有人停留或較多時，應設置排煙設施”的規(guī)定。由于醫(yī)藥潔凈室的特點和藥品質量監(jiān)管要求，如在醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計中執(zhí)行此條規(guī)定，可能會增大藥品生產環(huán)境的風險，進而影響藥品生產質量安全，理由如下：
1)醫(yī)藥潔凈廠房多數為丙類廠房，且潔凈區(qū)多數在建筑物內區(qū)，沒有直接的對外開啟窗戶，這是為了潔凈區(qū)免受污染，保證藥品生產質量。同時根據醫(yī)藥生產工藝操作需要，醫(yī)藥潔凈室的隔墻或門上都設有固定的觀察窗。
2)醫(yī)藥潔凈廠房內，人員密度低且操作人員熟悉疏散路線，設備及管道材質基本為不銹鋼，原料為液體或藥粉(多數情況藥粉在密閉的不銹鋼容器中，不暴露在空氣中)，墻和吊頂均為不燃材料并有一定的耐火極限要求，因此發(fā)生火災的可能性比一般丙類廠房低。
3)排煙與補風系統的風口通過風管直通大氣，即使非火災時常用的防排煙閥門處于關閉狀態(tài)，其漏風率也較高，這樣勢必破壞潔凈區(qū)的密閉性，導致潔凈區(qū)被污染的可能性增加。因此排煙與補風系統會給潔凈區(qū)帶來諸多漏點，容易破壞潔凈房間的潔凈度和正壓維持量，從而給藥品生產質量安全帶來極大的風險。
綜上所述，為了提供可控的藥品生產環(huán)境，降低藥品生產質量風險，在建筑防排煙設計時，醫(yī)藥潔凈室不按地上無窗房間的定義來執(zhí)行現行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016-2014第8．5．4條的規(guī)定。
醫(yī)藥潔凈廠房中不列入潔凈級別的外走道，如有可開啟外窗，可作為自然排煙出口或自然補風進風口，但可開啟外窗的面積、窗戶形式、位置以及對外窗開啟裝置的要求應符合現行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016和《建筑防煙排煙系統技術標準》GB 51251中有關自然通風的規(guī)定。
1.2.19 醫(yī)藥潔凈廠房中的空調、通風、冷凍等機電用房，一般無人員停留，且其門為防火門，故可不設置排煙設施。
1.2.20 為了對醫(yī)藥潔凈室進行噪聲控制，需對醫(yī)藥潔凈室通風和空氣調節(jié)系統進行噪聲控制計算和降噪設計。在設置消聲器時，應采用不易產塵的消聲器，如微穿孔板消聲器等。
為減小通風及空氣調節(jié)系統噪聲，設計中需注意：
(1)選用高效率、低噪聲設備；
(2)風管內風速宜按下列規(guī)定選用：總風管為6m／s～10m／s，無送風、回風口的支風管為4m／s～6m／s，有送風、回風口的支風管為2m／s～5m／s；
(3)通風及空調設備應帶有減振、隔振裝置，必要時需設隔振器和減振基礎，設備與風管和配管的連接應設有柔性接管；
(4)風道及閥門等通風構件要有足夠的強度，以避免或減低所引起的氣流噪聲和振動；
(5)風機和設備進出風口處的風管不宜急劇轉彎、變徑，必要時彎頭等處應設導流葉片；
(6)盡可能降低系統總阻力。
1.2.21 為保證醫(yī)藥潔凈室的空氣潔凈度級別，不同空氣潔凈度級別潔凈室之間、潔凈室與一般區(qū)、潔凈室與室外均應保持一定的壓差，本標準第3．2．5條規(guī)定了小壓差值。
由于房間的壓差取決于房間的送風與回風、排風量之差，要使房間的壓差保持穩(wěn)定，首先要使送入和排出房間的風量保持恒定，具體做法較多，如在總風管上設微差壓傳感器，當風量發(fā)生變化時，即可通過變頻器改變風機轉速，使總風量保持不變；又如在進出房間的風管上設定風量閥(CAV閥)，使進出房間的風量恒定不變，也可采用在潔凈室內設差壓傳感器，當房間差壓值偏離時，自動調節(jié)設在排風管上的變風量閥(VAV閥)，以使室內壓力保持穩(wěn)定；再如可引入分區(qū)控制的概念，在保證系統核心區(qū)域穩(wěn)定的情況下盡量節(jié)省投資。先在總管上采用風量平衡系統進行宏觀控制，再將系統進一步細分為核心區(qū)、非核心區(qū)、走廊等子環(huán)路，各區(qū)域風管相對獨立，分別設置遠程測控閥。當空氣調節(jié)系統運行時，各子環(huán)路首先自動進行區(qū)域風量平衡，減少本區(qū)域風量波動對其他區(qū)域及整個大系統的影響。提高了系統的穩(wěn)定性和可控性，也便于各區(qū)域的系統風量調試和維護。
同時，應在工程中避免影響或改變房間壓差的做法：如在同一凈化空氣調節(jié)系統中，對個別房間進行排風、回風的切換或間歇性使用醫(yī)藥潔凈室排風系統(如隧道烘箱、干熱滅菌柜等工藝設備的排風)，而不采用任何措施進間壓力保護等，這些做法都會破壞房間的空氣平衡而使房間壓力發(fā)生變化。因此上述情況均應采取防止?jié)崈羰覊翰钭兓拇胧?br>
無菌藥品生產車間的改造設計探討
| 原車間存在的問題及改造思路
1.1 工藝改造1.1.1 原灌裝間進入與退出共用一個緩沖間，存在交叉污染問題。改為增加單獨的退出通道至D 級走廊，并設壓差梯度保護。1.1.2 原配液由人工完成，存在效率低、污染風險的問題。改為增加獨立配液間，并增加自動配液系統，設層流罩保護。1.1.3 原稱量與配液在同一間房間完成，存在交叉污染風險。改為增加獨立稱量間，完成稱量。1.1.4 原灌裝間百級面積過大，存在能耗大、難控制的問題。改為B 級背景+灌裝區(qū)A 級層流保護，灌裝機設置圍擋。1.1.5 原凍干后成品由人工手持托盤轉運，存在效率低、污染風險的問題。改為增加小車進行轉運。1.1.6 原軋蓋后至包裝采用人工轉運的方式，效率低、且無直接轉運通道。改為轉盤轉運，并將軋蓋背景區(qū)域潔凈級別提升為C 級。1.1.7 原軋蓋機沒有抽風裝置，也沒有自動剔除裝置，容易形成二次污染。改為替換軋蓋機帶抽風、自動剔除裝置。1.1.8 原軋蓋沒有排風，容易形成二次污染，改為增加排風。1.1.9 原兩間洗衣間存在功能重復。改為將其合并，增加大功率洗衣烘干機。1.10 原車間缺少在線粒子檢測間及設備，改為增加獨立的在線粒子檢測間及設備。1.11 原車間缺少可在灌裝間外部觀察灌裝操作的觀察窗，改為在灌裝間與準備間之間增加觀察窗。1.2 空調系統改造1.2.1 原車間時常出現溫濕度超標現象。經調查，空調設備管路、盤管堵塞，并存在滴漏現象，空調箱面板銹蝕嚴重，夏季表面結露。綜合考慮，將空調箱全部更換。
1.2.2 原車間時常出現壓差過低、關鍵區(qū)域壓差梯度不夠的問題。經調查，送回風閥門有松動現象，定位機構生銹腐蝕嚴重，難以調整。部分風管內壁銹蝕，堵塞高效過濾器，造成壓差不穩(wěn)定。改造后將其全部更換。1.3 其他改造原車間工藝排水缺少放倒流措施。改為將工藝排水集中排放，增加空氣隔段措施。
-02-
| 設計需要遵循的規(guī)范
設計需符合《藥品生產質量管理規(guī)范（2010 年修訂）》、《潔凈廠房設計規(guī)范》、《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》、《建筑設計防火規(guī)范》?！端幤飞a質量管理規(guī)范（2010 年修訂）》與98 版的《藥品生產質量管理規(guī)范》對于無菌藥品生產有著明顯的不同，主要區(qū)別見表1。
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| 設計方案
3.1 空調系統的基本形式采用全空氣系統，由室外取新風經粗效過濾器與室內回風在空調箱內混合，經表冷器降溫除濕，再經風機增壓送入加熱段再熱、加濕段加濕，經過中效過濾器二級過濾送至端高效過濾器進行三級過濾。室內潔凈度由粗、中、高效過濾器保證。溫濕度由表冷器、加熱盤管、加濕器控制。送風機提供必要的送風量，保證房間換氣次數。調節(jié)送風機、送回風閥調節(jié)房間壓差。
3.2 空調系統劃分按照潔凈級別設置空調箱。即每個級別對應獨立的空調箱。并將凈化空調與非凈化空調分別設置。3.3 過濾器的設置凈化空調箱內粗效采用G4 袋式過濾器，中效采用F8袋式過濾器，末端高效采用A/B 區(qū)采用H14（過濾效率 99.995%@0.3μm），C/D 區(qū)采用H13（過濾效率99.99%@0.3μm）。非凈化空調箱內粗效采用G4 袋式過濾器，中效采用F7 袋式過濾器。排風箱內采用F7 中效過濾器。3.4 壓差梯度設計按照GMP 要求，潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間、不同級別潔凈區(qū)之間的壓差應當不低于10 Pa。進入潔凈區(qū)的個房間設為凈化保護區(qū)，壓力為0 Pa~5Pa，第二個房間壓力為15 Pa。相同級別房間壓力依次遞增，使非凈化區(qū)至走廊形成由小到大的階梯式壓差梯度。灌裝間和走廊之間的緩沖間采用下沉式壓差梯度（非階梯式），主要考慮到灌裝區(qū)為核心區(qū)域，既要保證其壓力，免受外部污染，也要保證灌裝時產生的霧滴擴散至C、D 區(qū)，所以采用下沉式壓差梯度。潔具間、滅菌間軋蓋間采用相對負壓，防止熱濕、鋁屑等顆粒擴散。3.5 送風量、排風量、回風量、新風量設計送風量應滿足以下三個要求，并取三者大值。（1）室內潔凈度。（2）室內溫濕度。（3）室內供給的新風量。為簡化計算，送風量采用推薦值估算。根據《潔凈廠房設計規(guī)范》、《藥品生產質量管理規(guī)范（2010年修訂）》，如表 2 所示。
后，校核系統、房間的風量：系統送風量＝系統新風量＋系統回風量＝系統回風量＋系統排風量；房間送風量＝房間回風量＋房間排風量。3.6 負荷計算3.6.1 冷負荷（1）采用不穩(wěn)態(tài)法逐一計算每一個系統每一時刻的冷負荷，確定綜合值。（2）根據系統風量計算每一個空調系統的制冷量。（3）校核：系統風量計算的制冷量應大于或等于不穩(wěn)態(tài)法算的綜合值。3.6.2 熱負荷（1）采用穩(wěn)態(tài)法逐一計算每一個系統的熱負荷。（2）根據系統風量計算每一個空調系統的制熱量。（3）校核：系統風量計算的制熱量應大于或等于穩(wěn)態(tài)法計算的熱負荷。3.6.3 加濕量根據系統風量計算每一個空調系統的加濕量。3.7 材料選擇潔凈室空調系統的材料應具有耐腐蝕、使用壽命長、性能穩(wěn)定、不產塵屑的特點。故風管采用熱鍍鋅鋼板制作，閥門采用碳鋼噴塑，風口采用冷軋鋼板噴塑，空調箱外壁采用彩鋼板，內壁采用不銹鋼。

做凈化工程之醫(yī)藥車間無塵室裝修
大部分醫(yī)藥生產車間無塵室都有嚴格的無塵無菌要求，及恒溫、恒濕的要求，不僅對內的溫、濕度有嚴格的要求，而且對溫度和相對濕度的波動范圍也有嚴格的要求。
醫(yī)藥車間無塵室，醫(yī)藥無塵室裝修，凈化工程，無塵室的三大原則：禁塵、帶塵、產塵。風淋室作為進入潔凈室的緩沖通道之一，是控制帶塵的凈化設備之一，它可以限度地減少員工進出無塵潔凈室所帶來的污染問題。風淋室的兩道門電子互鎖，可以兼起氣閘室的作用，阻止外界污染和未被凈化的空氣進入無塵潔凈區(qū)域，達到生產車間所要求的生產潔凈環(huán)境。
做凈化工程之醫(yī)藥車間無塵室裝修，醫(yī)藥車間無塵室的室內空氣參數要求 ：
(1)溫濕度要求：溫度一般為24+2℃，相對濕度為55+5%。
(2)新風量大。由于這類車間內，人員比較多，可以根據以下數值應取下列的值：非單向流潔凈室總送風量的10-30%;補償室內排風和保持室內正壓值所需的新鮮空氣量;保證室內每人每小時的新鮮空氣量≥40m3/h。
(3)送風量大。為了滿足潔凈室內的潔凈度及熱濕平衡，需要較大的送風量，就300平方米的車間，吊頂高度為2.5米的，如果是萬級，送風量就需要300×2.5×30=22500m3/h的送風量(換氣次數，是≥25次/h);如果是十萬級，送風量就需要300×2.5×20=15000m3/h的送風量(換氣次數，是≥15次/h)
以上就是無塵室裝修、無塵車間工程建造施工的一些基本標準，希望對大家有幫助，青島潔凈凈化技術有限公司，從事凈化工程行業(yè)多年，有著豐富的行業(yè)經驗，電子廠、食品廠、制藥廠、化妝品廠等行業(yè)的百級至三十萬級無塵室設計施工，實驗室、無菌室的凈化，企業(yè)廠房通風、換氣、除塵、地面（環(huán)氧、自流平、抗靜電、PVC等）工程。