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1、1药 厂 洁 净 室 的 空 调 净 化 （ 新 GMP） 张 利 群 2011年 3月 22日 2药厂洁净室的空调净化目 录一、洁净室的基础知识（一）什么叫洁净室（二）洁净室的四大技术要素（三）洁净室的分类（四）洁净室洁净度等级标准（五）洁净室的占有状态（六）洁净室的污染源及其控制二、关于 GMP（一）GMP 的发展史（二）新版 GMP 的特点（三）新版 GMP 和 1998 年版 GMP 的不同之处三、药厂洁净室的空调净化设计（一）设计前的准备工作（二）药品生产用洁净室的平面布局（三）空调净化系统和排风系统（四）空调净化系统的三大平衡计算（五）空调净化系统空气处理方案的优化（六）空调净化系
2、统的总冷量、总热量、总加湿量的计算（七）空调和净化设备的选择（八）施工图的绘制四、药厂洁净室的确认和验证（一）药品生产企业的确认和验证（二）药厂洁净室的确认可分为：（三）对药厂洁净室进行正常动态的监控（四）对药品生产工艺进行验证（五）洁净室的静态检测项目五、附录附录 1 “无菌药品”中强调的主要内容附录 2 “原料药”中强调的主要内容附录 3 “生物制品”中强调的主要内容附录 4 “血液制品”中强调的主要内容附录 5 “中药制剂”中强调的主要内容3药厂洁净室的空调净化一、洁净室的基本知识（一）什么叫洁净室根据“洁净厂房设计规范”GB 50073-2002 中名词解释，洁净室就是“空气悬浮粒子（
3、灰尘、微生物）浓度受控的房间。其建造和使用方式使房间内进入的、产生的、滞留的粒子最少，同时，还要按生产工艺的要求对房间内的温度、湿度、压力、静电、振动、噪声等其他相关参数也要受控。 ”洁净室已广泛地应用在电子（微电子、光电子等） 、航天、机械、化工、农业、制药、医疗、食品、实验动物饲养、生物安全和生物工程等各行各业。并且，随着科学技术和国民经济的迅猛发展，洁净室和洁净技术的应用将越来越广泛、越深入、越重要。（二）洁净室四大技术要素从洁净室的建造、使用和维护而言，洁净室有四大技术要素：A、洁净室的净化空调系统至少应有粗效、中效和高效过滤器三级过滤措施。尤其是在终端应有高效过滤器（HEPA）或超高
4、效过滤器（ULPA ） 。B、洁净室送风应有足够的空调（消除室内余热、余湿）和净化（保持洁净度）送风量。其送风量不仅能消除室内的余热和余湿，保证室内的温度和相对湿度，同时还能消除或稀释室内的粒子污染，保证室内的洁净度要求。C、洁净室必须建立和维持必要的相对压差（正压或负压） 。D、洁净室应有合理的气流流型，以保证其室内的洁净度和温、湿度等参数。（三）洁净室的分类洁净室的分类一般按气流流型来分，还可按使用用途和主要控制对象来分。A、洁净室按气流流型分类洁净室按气流流型来分类可分为单向流洁净室、非单向流洁净室、混合流洁净室和矢流洁净室。a、单向流洁净室单向流洁净室的净化原理是活塞挤压原理，是洁净气
5、流将室内产生的粒子由一端向另一端以活塞型式挤压出去，用洁净气流充满洁净室。单向流洁净室又可分为垂直单向流洁净室和水平单向流洁净室。 垂直单向流洁净室是在其吊顶上满布（80%）高效空气过滤器（或 FFU） ，经其过滤的洁净气流从吊顶用活塞型式以一定的速度，把室内的污染粒子向地面挤压，被挤压的污染空气通过地板格栅排出洁净室，这样不断地进行循环运行来实现洁净室的高洁净度。垂直单向流洁净室可创造最高的洁净度（1 级5 级）但是，它的初投资最高、运行费最高。 水平单向流洁净室是在其一面墙上满布（80% ）高效空气过滤器，被其过滤的洁净空气以一定的速度用活塞型式将污染粒子挤压到对面的回风墙，由回风墙排出洁
6、净室，这样不断循环来实现高的洁净度等级。水平单向流可创造 5 级的洁净度等级。其初投资与运行费用也低于垂直单向流洁净室。水平单向流洁净室与垂直单向流洁净室比较，其最大的区别是垂直单向流气流是由吊顶天花流向地面，所有工作面全部被洁净的气流覆盖。而水平单向流洁净室的气流是由送风墙流向回风墙，因此，气流在第一工作面洁净度最高，后面4的工作面的洁净度会越来越差。(a) 垂直单向流 (b) 水平单向流 图 1 单向流洁净室b、非单向流洁净室非单向流洁净室的净化原理是稀释原理。是用一定量的洁净空气来充淡稀释室内产生的污染粒子。洁净空气量越多稀释后的洁净度就越高。因此洁净的送风量（换气次数）不同，室内空气的
7、洁净度等级也不相同。在“规范”中规定：6 级洁净室的换气次数为 5060 次/时；7 级洁净室的换气次数为 1525 次/时；8 级和 9 级洁净室的换气次数为 1015 次/ 时。洁净度级别不同其初投资和运行费也不相同。最常用的非单向流洁净室的气流流型主要有顶送下回、顶送下侧回和顶送顶回。(a) 顶送下回 (b) 顶送下侧回 (c) 顶送顶回图 2 非单向流洁净室c、混合流洁净室混合流洁净室是将垂直单向流和非单向流两种型式的气流组合在一个洁净室中。混合流洁净室可大大压缩垂直单向流的面积，只将其应用在必要的关键工序和关键部位中，用大面积的非单向流来替代垂直单向流。这样不仅大大地节省建造投资而且
8、也大大地节省了运行费用。这种混合流洁净室目前广泛地应用在微电子（超大规模集成电路）的光电子（液晶显示器 LCD、等离子 PDP、发光二极管 LED 和薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器 TFT-LCD）等大面积高洁净度等级的电子工业洁净厂房中。5图 3 混合流洁净室d、矢流洁净室矢流洁净室是用圆弧形高效空气过滤器构成的圆弧形送风装置，经圆弧形高效过滤器送出的气流是放射形的洁净气流，流线不产生交叉，灰尘粒子也是被放射形气流带到回风口，回风口设在对面墙的下侧。矢流洁净室可用较少量的洁净送风来实现较高洁净度级别（5级）的洁净室。这种气流流型在美国和日本较多（在日本称为对角流） ，而我国在工程中应用较少。图
9、 4 矢流洁净室B. 洁净室按用途和主要控制对象分类按使用用途和主要控制对象洁净室又可分为工业洁净室、生物洁净室和生物安全实验室。a、工业洁净室工业洁净室的主要控制对象是灰尘粒子。它广泛应用于电子工业、光电子工业、机械化工工业、光学工业、航天事业等。在电子工业中微电子（集成电路）工业对洁净室的洁净度级别要求最高。而且，随着微电子技术的不断发展，集成度的不断提高，光刻线宽的不断变小对洁净室洁净度等级的要求也越来越高。根据国际半导体工业协会（SIA）对未来集成电路发展趋势，以及对洁净生产环境中尘粒控制的趋势预测可以看到微电子工业对洁净室洁净度的要求。6SIA 对集成电路发展和对洁净生产环境控制趋势
10、的预测年代项目 1995 1998 2001 2004 2007 2010集成度 64M 256M 1G 4G 16G 64G线宽（m） 0.35 0.25 0.18 0.13 0.10 0.07控制粒径（m） 0.035 0.025 0.018 0.013 0.01 0.007空气中含尘浓度（个/m3 0.1m） 114 64 35 20 12 8洁净度等级（推荐） 2 1.5 1.5 1 1 0.5微电子工业用洁净室洁净度级别的实例洁净度等级 气流流型平均风速（m/s）换气次数（次/时） 应用实例2 单向流 0.30.5 / 光刻、严格密封的半导体加工区3 单向流 0.30.5 / 工作区
11、、半导体加工区4 单向流 0.30.5 /5 单向流 0.20.5 /工作区、多层掩膜加工区、高密度磁盘制造区、半导体服务区、公共设施区混合流 0.10.3 /6非单向流 / 70160公共设施区、多层加工区、半导体服务区7 非单向流 / 3070 服务区、表面处理区8 非单向流 / 1020 服务区b、生物洁净室生物洁凈室主要的控制对象是微生物、病菌等活的有生命的粒子，是不断地生长、繁殖的粒子。它所产生的污染不仅仅是微生物本身，而且，还有它们新陈代谢产生的二次污染。生物洁净室主要应用在医疗、制药、食品、生物工程、实验动物饲养以及生物安全等行业之中。随着党中央“以人为本”方针的深入贯彻，党和国
12、家更加重视广大人民的衣、食、住、行和身体健康。同时，随着全国人民生活水平的不断提高，人们也更加重视饮食的质量和卫生的状况，更加关心身体的健康和医疗、医药的质量和水平。为了确保医疗、医药、食品的质量卫生，为其服务的生物洁净室，生物洁净技术就是必须的环境条件。下面举例说明生物洁净室在医药、实验动物饲养、食品，医疗等行业中的应用。（a）医药行业“药品生产质量管理规范” （GMP）中规定：药品生产的洁净厂房内的生产环境参数如：温度和相对湿度以及压差等均是由生产工艺决定的，一般温度为 1824，相对湿度为45%65%。在 “药品生产质量管理规范 ”（GMP）的实施指南中规定的比较具体。即药品生产洁净厂房
13、中的温度和相对湿度是以穿洁净工作服的操作人员不产生不舒服、不舒适为基准的。 7洁净室（区）空气洁净度等级静态尘粒最大允许浓度数/m3 动态尘粒最大允许浓度数/m3洁净度等级（级） 0.5m 5.0m 0.5m 5.0mA 3500 1 3500 1B 3500 1 350000 2000C 350000 2000 3500000 20000D 3500000 20000 / /注：此表摘自药品生产质量管理规范 2010 版 。洁净区微生物监测的动态等级标准表面微生物洁净度等级 浮游菌cfu/m3沉降菌（90 mm）cfu/4h接触（55 mm）cfu/碟5 指手套cfu/手套A 级 0 101
14、3 / / 2127 65 / 3 55 150洁净走廊 0+ 0 1013 / / 2127 65 / 3 52 150更衣室 0+ / 810 / / 2127 3060 / 3 60 20012恢复室 0 0 810 / / 2225 3060 / 4 50 200清洁走廊 0+ 0+5 810 / / 2127 65 / 3 55 15013c、生物安全实验室生物安全实验室是研究对人、动物、环境等有害感染性的微生物、病菌、病毒等的特殊环境条件。因此，生物安全实验室，必须作到绝对安全，不仅要保护实验研究对象，使实验得到真实可靠的实验数据和结果，而更重要的是保护实验操作人员和周围的环境，使
15、实验人员和周围环境都能得到可靠的安全保障。根据世界卫生组织（WHO）的标准，可将感染微生物的危险度等级依它们的危险程度不同划分为 4 个不同的级别。而且不同危险度等级的生物安全实验室也要有相对应的生物安全水平。（A）根据我国农业部“兽医实验室生物安全技术管理规范”规定：级生物安全实验室的污染区、半污染区采用负压定向流全新风净化空调系统。不允许安装暖气、分体空调和电风扇。其室内温度为 232，相对湿度为 40%70%，噪声小于 60dB(A)，相对大气压清洁区为 0 Pa，半污染区为-2510 Pa，污染区为-5010 Pa。送风要经过高效过滤器，排风要经过两级高效过滤器过滤。洁净度要高于 10000 级，采用顶送对面墙下回的气流组织，保证定向流，消除死角，并设有级或级生物安全柜。级生物安全实验室要进行 500 Pa 正压密封试验，泄露 1015 -20-30 2025 3060 60 500三级、四级生物安全实验室辅助用房的主要技术指标房间名称洁净度级别ISO-14644换气次数（次/h）相邻相通房间最小压差（Pa）温度（）相对湿度（%）噪声dB(A)最低照度(Lx)主实验室的缓冲间 78 全新 1215 -10-15 1827 3065 60 20014内走廊 78 全新 1215 -10-15 1827 3065 60 200准备间 78 全新 12
