厂房设施与净化空调基础知识概述

厂房、设施与净化空调通化玉圣药业

张洪飞12/28/20221目的

本次培训作为在生产过程中对员工知识层面深度的培训主要讲厂房、设施和空调的基础知识了解我们经常看到和用到的12/28/20222目录第一章厂房与设施总论第二章厂房与设施第一节厂址选择与总图布局第二节生产厂房与设施第三章净化空调与通风第一节空气处理的目的及处理系统的功能第二节洁净室（区）的净化设施第三节气流组织12/28/20223第一章厂房与设施总论

一、GMP—《药品生产质量管理规范》二、净化空调与通风三、名词解释12/28/20224GMP—《药品生产质量管理规范》这是一项管理标准，技术法规，是药品生产企业必须遵循的基本原则，新修订的GMP已于1999年8月1日施行。国家药品监督管理局认证中心，对药品生产企业所报资料进行技术审查，对符合要求的，实施现场检查。局认证中心负责组织现场检查，现场检查组由国家药品监督管理局药品GMP检查员组成，现场检查实行组长负责制，对认证合格企业，颁发《药品GMP证书》，证书有效期5年。12/28/20225二、净化空调与通风通风量计算：Q=n·V换气次数计算：n=Q/V净化体积计算：V=Q/n净化器数量计算：X=V·n/Q其中：Q为总通风量（m3/h）n为换气次数（次/h）V为净化体积（m3）X为净化器（高效过滤器）数量（块）h为小时12/28/20226二、净化空调与通风

换气次数：

10,000级＞25次/时100,000级＞15次/时300,000级＞12次/时12/28/20227三、名词解释

1、洁净厂房：生产工艺有空气洁净要求的厂房。2、洁净室：根据需要，对空气中尘粒（包括微生物）、温度、湿度、压力和噪声进行控制的密封空间，并以其洁净度等级符合本规范规定为主要特征。3、洁净区：由洁净室组成的区域。4、空气洁净度：指洁净环境中空气含尘量和含菌量多少的程度。12/28/20228三、名词解释

5、更衣室：跨越不同级别的区域要更衣。6、气流组织：指对气流流向和均匀度按一定要求进行组织。7、单向流（层流）：具有平行流线，以单一道路、单一方向通过洁净室或区的气流。8、非单向流（乱流）：具有多个通路或气流方向不平行，不满足单向流定义的气流。12/28/20229三、名词解释9、无菌洁净室：对空气中的悬浮微生物按无菌要求管理的洁净室。10、悬浮微生物：悬浮在空气中的细菌、霉菌等微生物。11、粉尘：空气中所含粒径为数十微米以下的固体粒子。12、净化：为了达到必要的洁净度，而去除污染物质的过程。13、空气净化：去除空气中的污染物质，使空气洁净的行为。12/28/202210三、名词解释释14、静态测测试：洁净室室净化空气调调节系统已处处于正常运行行状态，工艺艺设备已安装装，洁净室内内没有生产人人员的情况下下，进行测试试。15、、动动态态测测试试：：洁洁净净室室已已处处于于正正常常运运行行状状态态下下进进行行测测试试。。16、、技技术术夹夹层层：：主主要要对对水水平平构构件件分分隔隔构构成成的的供供安安装装管管线线等等设设施施使使用用的的建建筑筑夹夹道道。。17、、技技术术夹夹道道：：主主要要对对垂垂直直构构件件分分隔隔构构成成的的供供安安装装管管线线等等设设施施使使用用的的建建筑筑夹夹道道。。12/21/202211三、名词词解释18、净净化空调调系统：：空气过过滤器加加热、冷冷却、去去湿、加加温整套套处理系系统称为为净化空空调系统统。19、洁洁净度：：洁净环环境内单单位体积积空气中中含大于于或等于于某一粒粒径的悬悬浮粒子子的允许许统计数数。20、过过滤器的的面速和和滤速：：面速是指指过滤器器迎风面面通过气气流的速速度。滤速是指指滤料面面积上气气流通过过的速度度。某过滤器器的额定定风量即即为该过过滤器的的面速。。12/21/202212第二章厂厂房与与设施12/21/202213第一节厂厂址选择择与总图图布局（略）12/21/202214一、设计计原则药品生产产厂房必必须符合合各相关关专业的的技术法法规12/21/202215空调净化化系统（（HeatingVentilationandAirConditioning)新风初效风机冷却器加加热热器加加湿器器高效洁净室回风排风中效空调净化化系统HVAC12/21/202216举例如下下：建筑设计计防火规规范、建建筑灭火火器配置置设计规规范工业企业业爆炸和和火灾危危险环境境电力设设计规范范工业“三三废”排排放试行行标准、、锅炉大大气污染染物排放放标准工业企业业噪声卫卫生标准准、工业业企业设设计卫生生标准洁净厂房房设计规规范、工工业企业业照明设设计标准准室外排水水设计规规范、室室外给水水设计规规范室外给水水排水和和热水供供应设计计规范工业与民民用建筑筑结构荷荷载规范范、建筑筑防雷设设计规范范工业企业业采暖通通风和空空气调节节设计规规范药品生产产质量管管理规范范12/21/202217二、厂房房设施1、厂房房应有防防止昆虫虫和其他他动物进进入的设设施。2、车间间入口处处宜设置置雨具存存放处。。洁净室室（区））与非洁洁净室（（区）之之间必须须设置缓缓冲设施施，人、、物流走走向合理理。12/21/202218人、物流流走向（1）人人员净化化系统（2）物物料净化化系统、、设施及及程序12/21/202219人员净化化系统人员从一一般区进进入洁净净区必须须先经人人员净化化系统，，按相应应的净化化程度净净化，以以防止污污染。人员净化化系统及及设施要要按照相相应的净净化程序序设计、、设置。。人员净净化程序序分两种种：12/21/202220人员净化化系统1、非无菌产产品、可可灭菌产产品生产产区人员员净化程程序厕所浴室换鞋脱外衣洗手穿洁净工作服手消毒非无菌产品、可灭菌产品生产区空气吹淋室或气闸室可根根据据需需要要设设置置12/21/202221人员员净净化化系系统统2、、不不可可灭灭菌菌产产品品生生产产人人员员净净化化程程序序换鞋脱外衣脱内衣洗手脸腕穿无菌内衣手消毒穿无菌外衣换无菌鞋手消毒不可灭菌产品厕所浴室气闸室空气吹淋室可根根据据需需要要设设置置12/21/202222（2））物物料料净净化化系系统统、、设设施施及及程程序序①非非无无菌菌药药品品生生产产用用物物料料从从一一般般区区进进入入洁洁净净区区，，必必须须经经物物净净系系统统（（包包括括外外包包装装清清洁洁处处理理室室和和传传递递窗窗））在在外外包包装装清清洁洁处处理理室室对对其其外外包包装装进进行行净净化化处处理理后后，，经经有有出出入入门门联联锁锁的的气气闸闸室室或或传传递递窗窗（（柜柜））进进入入洁洁净净区区。。12/21/202223物料料净净化化系系统统1、非非无无菌菌药药品品生生产产用用物物料料：：物料料物料料暂暂存存室室气闸闸室室或或传递递窗窗外包包装装清清洁洁处理理室室一般般生生产产区区三十十万万级级或或十十万万级级洁洁净净区区气闸闸室室或或传递递窗窗物料料12/21/202224②不不可可灭灭菌菌药药品品生生产产用用物物料料从从一一般般区区进进入入10,000级级洁洁净净区区，，必必须须经经物物净净系系统统。。包包括括外外包包装装清清洁洁与与消消毒毒处处理理室室、、传传递递窗窗（（柜柜））、、消消毒毒与与缓缓冲冲室室，，在在外外包包装装清清洁洁处处理理室室对对其其外外包包装装净净化化处处理理、、消消毒毒后后，，经经出出入入门门联联锁锁的的传传递递窗窗（（柜柜））到到缓缓冲冲室室再再次次消消毒毒外外包包装装，，然然后后进进入入备备料料室室待待用用。。12/21/202225物料料净净化化系系统统物料料消毒毒、、缓冲冲室室气闸闸室室或或传递递窗窗外包包装装清清洁洁消毒毒处处理理室室一般般生生产产区区万级级洁洁净净区区气闸闸室室或或传递递窗窗物料料备料料室室缓冲冲室室（气气闸闸室室））进出2、、不不可可灭灭菌菌药药品品生生产产用用物物料料：：12/21/202226药品品生生产产的的物物净净系系统统宜宜采采用用带带有有联联锁锁设设施施的的气气闸闸室室或或传传递递窗窗（（柜柜）），，若若采采用用气气闸闸室室，，气气闸闸室室的的出出入入门门要要联联锁锁，，防防止止同同时时开开启启。。气气闸闸室室不不得得作作人人行行通通道道。。12/21/2022273、、不不同同空空气气洁洁净净度度级级别别的的洁洁净净室室（（区区））之之间间的的人人员员及及物物料料出出入入，，应应有有防防止止交交叉叉污污染染的的措措施施。。12/21/2022284、、洁洁净净厂厂房房的的内内装装修修（1））厂厂房房的的内内装装修修在在设设计计和和施施工工时时应应考考虑虑便便于于清清洁洁。。洁洁净净室室（（区区））的的内内表表面面应应平平整整光光滑滑、、无无裂裂缝缝、、接接口口严严密密、、无无颗颗粒粒脱脱落落、、防防霉霉、、及及静静电电、、避避免免眩眩光光并并能能耐耐受受清清洗洗和和消消毒毒。。墙墙壁壁与与地地面面的的交交界界处处宜宜成成弧弧形形或或采采取取其其他他措措施施，，以以减减少少灰灰尘尘积积聚聚和和便便于于清清洁洁。。（2））洁洁净净室室（（区区））的的门门、、窗窗造造型型要要简简单单、、平平整整、、不不易易积积尘尘、、易易于于清清洗洗，，外外墙墙上上的的窗窗宜宜与与内内墙墙面面平平整整，，窗窗台台呈呈斜斜角角或或不不留留窗窗台台，，且且为为双双层层固固定定窗窗以以减减少少能能量量损损失失。。12/21/2022294、、洁洁净净厂厂房房的的内内装装修修（3））洁洁净净室室的的门门、、窗窗、、隔隔断断等等装装修修材材料料不不得得使使用用木木质质制制品品。。（4））洁洁净净室室（（区区））的的窗窗户户、、天天棚棚及及进进入入室室内内的的管管道道风风口口、、灯灯具具与与墙墙壁壁或或天天棚棚的的连连接接部部位位均均应应密密封封。。（5））水水、、电电、、气气、、汽汽的的主主管管线线宜宜装装在在技技术术夹夹层层内内，，洁洁净净室室（（区区））内内各各种种管管道道、、灯灯具具、、风风口口以以及及其其他他公公用用设设施施在在设设计计和和安安装装时时应应避避免免出出现现不不易易清清洁洁的的部部位位。。12/21/202230第三三章章净净化化空空调调与与通通风风第一一节节空空气气处处理理的的目目的的及及处处理理系系统统的的功功能能第二二节节洁洁净净室室（（区区））的的净净化化设设施施第三三节节气气流流组组织织12/21/202231第一节空空气处理的目目的及处理系系统的功能一、洁净室（（区）空气处处理的目的二、药品生产产对洁净技术术的要求三、洁净室（（区）有害物物质的来源12/21/202232一、洁净室（（区）空气处处理的目的随着制药工业业的发展，对对药品生产的的工艺环境的的洁净度、温温度、空气排排放、防止交交叉污染、操操作人员的保保护等各个方方面提出了各各自特殊的要要求。药品，，特别是静脉脉注射的药物物，必须确保保不受微生物物的污染，悬悬浮在空气中中的微生物大大都依附在尘尘埃粒子表面面，进入洁净净室的空气，，若不除尘控控制微生物粒粒子，药品的的质量就难以以保证，药品品生产过程中中也会产生各各种粉尘，必必须除去，以以防止药物交交叉污染和污污染大气环境境。12/21/202233二、药品生产产对洁净技术术的要求1、防止生产产过程中药物物粉尘造成不不同药物相互互污染（即交交叉污染）和和防止污染环环境。2、防止空气气中粉尘、微微生物粒子污污染的药物。。3、符合GMP对药品生生产洁净厂房房的规定。因此药品生产产洁净厂房的的空气处理系系统即净化空空调系统必须须具备通排风风除尘调节温温度和湿度的的功能。12/21/202234三、洁净室室（区）有有害物质的的来源1、粉尘来来源粉尘是指悬悬着在空气气中的固体体颗粒，洁洁净室内的的粉尘除来来自外界之之外，生产产中固体物物料的机械械粉碎研磨磨、粉状物物料的混合合、筛粉、、收集、包包装、运输输、物质的的燃烧等都都会产生粉粉末状微粒粒子机械运运动产生的的气流，受受热设备表表面产生的的热空气上上升、操作作人员的固固体物料在在空间运动动等都带动动着周围空空气运动，，运动着的的空气流带带动粉末状状的微粒子子扩散，从从静态变成成悬浮于空空气中的粉粉尘，有传传导，一般般的洁净室室内，人是是最大的污污染源，约约占80%，主要是是人体把外外界的尘粒粒带入，人人体本身散散发大量的的皮屑、衣衣服也带进进尘粒。12/21/202235三、洁净室室（区）有有害物质的的来源2、有害蒸蒸汽和气体体来源药品生产中中使用的原原辅料、溶溶剂如氯仿仿、苯、乙乙醚、酒精精、氯化氢氢等，具有有一定的毒毒性，由于于空气的流流动，造成成在室内扩扩散。铝塑塑包装工序序在塑料膜膜成型，压压合中也释释放出异味味有毒气体体。12/21/202236三、洁净室室（区）有有害物质的的来源3、余热和和余湿的来来源加热设备、、热物料等等散发出的的热量以及及煎煮、洗洗涤等散发发的蒸汽是是车间余热热、余湿的的主要来源源，影响室室内空气的的温度和湿湿度。人体体亦散发热热量和水汽汽。外界通通过外墙、、门窗和隔隔断等护围围结构向洁洁净室（区区）传递热热量。12/21/202237第二节洁洁净室（（区）的净净化设施《药品生产产质量管理理规范》（（1998年修订））的第十五五条规定进进入洁净室室内的空气气必须净化化，并根据据生产工艺艺要求划分分空气洁净净度级别，，第十七条条规定洁净净室（区））的温度和和相对湿度度应与药品品生产工艺艺要求相适适应。药品生产一一般规模较较大，其洁洁净厂房的的空气净化化，采用单单系统的和和多系统的的选用回风风或集中空空调系统源源可以达到到洁净度的的要求，又又可以节约约能源。净净化设施设设计合理与与否，直接接影响到药药品生产。。影响生产产成本。12/21/202238第二二节节洁洁净净室室（（区区））的的净净化化设设施施一、、药药品品生生产产洁洁净净室室（（区区））空空气气洁洁净净度度级级别别的的划划分分及及其其适适用用范范围围1、、药药品品生生产产洁洁净净定定（（区区））空空气气洁洁净净度度级级别别分分四四级级：：100级级、、10,000级级、、100,000级级和和300,000级级。。2、药品品生产洁洁净室（（区）内内的空气气洁净度度级别必必须满足足生产工工艺要求求。12/21/202239二、净化化空调工工程1、空气气过滤器器过滤器是是实现空空气净化化的主要要手段，，是洁净净空调的的主要设设备之一一。（1）过过滤器分分类及其其性能空气过滤滤器一般般按其过过滤效率率的高低低分为初初（粗））效、中中效、亚亚高效、、高效和和超高效效（0.1μm）。过滤器的的性能指指标有：：效率、、阻力、、容尘量量以及风风速和滤滤速。12/21/202240效率、阻阻力①过滤器器的过滤滤效率是是指在额额定风量量下，过过滤器进进、出口口空气含含尘浓度度之差与与过滤器器进口空空气含尘尘浓度之之比的百百分数。。②过滤器器阻力过过滤滤器未粘粘尘时，，通过定定额风量量的阻力力为初阻阻力。粘粘尘后阻阻力随粘粘尘量增增加而增增大。需需更换时时的阻力力为终阻阻力。终终阻力通通常定为为初阻力力的两倍倍。12/21/202241容尘量、、风速和和滤速③过滤器器容尘量量在在通过定定额风量量，过滤滤器的阻阻力到过过终阻力力时，过过滤器容容纳的尘尘粒量为为该过滤滤器的容容尘量。。④过滤器器的面速速面面速是指指过滤器器迎风面面通过气气流的速速度；滤滤速是指指滤料面面积上气气流通过过的速度度。某过滤器器的额定定风量即即为该过过滤器的的面速。。12/21/2022423、净化化空调系系统净化空调调系统是是在空气气调节系系统中加加入空气气净化设设施而成成12/21/202243（1）药药品生产产对净化化空调系系统的技技术要求求：①对进入入洁净室室（区））的空气气进行过过滤除尘尘处理，，达到生生产工艺艺要求的的空气洁洁净级别别。②调节进进入洁净净室（区区）的空空气温度度、相对对湿度。。③在满足足生产工工艺条件件的前提提下，利利用循环环回风，，调节新新风比例例，合理理节省能能源，确确保并排排除洁净净室（区区）内在在生产中中发生的的余热、、余湿和和少量的的尘粒。。12/21/202244（2）净净化空调调系统的的分类净化空调调系统通通常按送送风方式式或空气气来源来来分类。。①按送风风方式分分类有集集中式、、半集中中式和分分散式三三种净化化空调系系统。按使用的空空气来源源分类有有：直流流式、封封闭式、、回风式式三种12/21/202245空气来源分分类a、直流式式系统统使用的空空气全部来来自室外，，经洁净处处理的空气气在洁净室室（区）收收余热、余余湿、尘粒粒、毒害气气体后，全全部排出室室外。在排排出过程中中处理到符符合排放标标准。b、封闭式式系统统使用室内内再循环的的空气。这这种系统最最节能，但但缺乏新鲜鲜空气，适适用于只需需保持空气气温、湿度度，无需人人操作或甚甚至少人进进入的房间间、库房。。c、回风式式系统统使用的空空气一部分分是新风，，一部分是是室内回风风。12/21/202246分类图：12/21/202247制药工业生产产规模一般比比较大，洁净净厂房面积也也较大，较多多选用集中空空调。循环回回风有利于达达到洁净要求求，又节省能能源，所以设设计成回风式式的集中空调调系统12/21/202248集中式空调系系统图12/21/202249第三节气气流组织所谓气流组织织就是为了在在药品生产洁洁净室内达到到特定的空气气的洁净级别别，以限制和和减少尘粒对对药物、直接接接触药物的的包装材料、、设备、容器器、用具的污污染而采用的的空气流动状状态和分布状状态。12/21/202250第三节气气流组织一、气流组织织形式二、送风量与与换气次数三、洁净室正正压的调控四、净化空调调系统中应注注意的几个问问题12/21/202251气流组织形式式洁净室的空气气组织形式按按气流流动状状态有乱流和和层流。层流流又分垂直层层流和水平层层流。因而洁洁净室有乱流流洁净室和垂垂直层流洁净净室和水平层层流洁净室。。气流组织是合合理地组织进进入洁净室内内的洁净气流流的流动，使使室内空气的的温度、湿度度、速度和洁洁净度能满足足工艺和人们们的舒适感的的需要。气流流组织合理与与否关系着空空调效果与能能耗。通风口的形式式、位置、回回风口位置及及洁净室的形形状为影响气气流组织效果果的诸因素中中的重要因素素12/21/202252气流组织送风风、回风的形形式12/21/202253乱流洁净室这种洁净室从从送风口经散散流器进入室室内的洁净空空气气流迅速速向四周扩散散与室内空气气混合、稀释释室内污染的的空气，并与与之进行热交交换，混合后后的气流带着着室内的尘粒粒，在正压作作用下，从下下侧回风口排排走，室内气气流因扩散、、混合作用而而非常杂乱，，有涡流，故故有乱流洁净净室之称（见见图3-11）；乱流洁洁净室自净能能力较低，只只能达到较低低的空气洁净净度级别，通通常在100000级至至300000级范围，，换气次数一一般在10次次/时至100次/时，，其一次投资资与运行费用用均较低。12/21/202254乱流洁净室示示意图12/21/202255层流洁洁净室室层流洁洁净室室的进进风面面布满满高效效过滤滤器，，整个个送风风面是是一个个大送送风口口，送送风气气流经经静压压箱和和高效效过滤滤器的的均压压均流流作用用，从从送风风口到到回风风口气气流流流线彼彼此平平行，，充满满全室室断面面，以以均速速向前前推进进，就就像个个大活活塞，，把室室内原原污染染空气气排入入回风风口，，从而而达到到净化化室内内空气气的目目的。。由于于气流流的流流线始始终是是平行行的，，无涡涡流，，因此此层流流亦称称平行行流洁洁净室室。根根据气气流组组织形形式分分垂直直层流流洁净净室和和水平平直层层流洁洁净室室。12/21/202256（1））垂直直层流流洁净净室垂直层层流洁洁净室室顶棚棚布满满高效效过滤滤器，，地面面布满满格棚棚地板板。空空气自自上而而下，，呈垂垂直层层流状状态流流经工工作区区，吸吸收携携带工工作区区散发发的尘尘粒、、余热热、余余湿，，经格格棚地地板进进入回回风静静压箱箱12/21/202257垂直层层流示示意图图12/21/202258（2））水平平层流流洁净净室水平层层流洁洁净室室侧面面送风风墙布布满高高效过过滤器器，对对面的的回风风墙布布满中中效过过滤器器（或或与回回风格格棚组组合））。气气流通通过高高效过过滤达达到洁洁净，，并沿沿水平平方向向以层层流状状态匀匀速流流过工工作区区，带带走工工作区区散发发的尘尘粒、、余热热、余余湿，，经回回风墙墙进入入回风风静压压箱。。水平气气流必必须克克服尘尘粒的的重力力沉降降现象象，为为此水水平层层流室室内断断面风风速不不得小小于0.35米米/秒秒，高高效过过滤器器占送送风墙墙面积积≥40%。12/21/202259水平层层流示示意图图12/21/202260二、送送风量量与换换气次次数送风量量计算算：乱流（（非单单向流流）洁洁净室室送风风量=洁净净室容容积××换气气次数数。我国《《医药药洁净净厂房房设计计规范范》规规定，，10000级级洁净净室换换气次次数n≥25次次/h，100000级级洁净净室换换气次次数n≥15次次/h，300000级级洁净净室换换气次次数n≥12次次/h12/21/202261送风量与换换气次数《药品生产产质量管理理规范》（（1998年修订））规定空气气洁净级别别不同的相相邻房间