采用风机调频控制与CAV控制

1一、药品生产对环境的要求要求“洁净”生产，甚至“无菌”生产要求防止交叉污染，特别是人员对产品的污染物料、产品需要合适的贮存条件需要防止有害物质对人员的危害2工业洁净室与生物洁净室的差别比较项目工业洁净室生物洁净室研究对象（主要）灰尘、粒子只有一次污染。微生物、病菌等活的粒子不断生长繁殖，会诱发二次污染（代谢物、粪便）。控制方法净化措施主要是采取过滤方法。粗、中、高三级过滤，粗、中、高、超高四级过滤和化学过滤器等。主要是采取：铲除微生物生长的条件，控制微生物的孳生、繁殖和切断微生物的传播途径。过滤和灭菌等。控制目标控制有害粒径粒子浓度。控制微生物的产生、繁殖和传播，同时控制其代谢物。对生产工艺的危害关键部位只要一颗灰尘就能造成产品的极大危害。有害的微生物达到一定的浓度以后才能够成危害。对洁净室建筑材料的要求所有材料（墙、顶、地等）不产尘、不积尘、耐磨擦所有材料应耐水、耐腐且不能提供微生物孳生繁殖条件。对人和物进入的控制人进入要换鞋、更衣、吹淋。物进入要清洗、擦拭。人和物要分流，洁污要分流。人进入要换鞋、更衣、淋浴、灭菌；物进入要擦拭、清洗、灭菌；空气送入要过滤、灭菌，人物分流，洁污分流。检测灰尘粒子可用粒子计数器检测瞬时粒子浓度并显示和打印。微生物检测不能测瞬时值，须经48小时培养才能读出菌落数量。3

空气处理单元辅助单元：冷却、冷冻系统、加热系统等管道系统：新风、回风、送风、排风控制系统二、HVAC系统的组成空气净化:通过空气净化过滤单元，去除空气中的微粒子、细菌，从而达到药品生产所需的环境。4洁净室洁净空气处理单元冷源热源45（一）空气处理单元—净化型空调机组通过组合式净化空调机组，把空气（包括新风和回风）经过滤、加热或降温、降湿或升湿、灭菌等处理，达到生物洁净室所需洁净要求的洁净空气，用风管分别送到不同的洁净室内（送风口应装设高效或亚高效过滤器）。67混合段表冷段空箱段加热段加湿段风机段灭菌段中效段出风段初效段消声段中间段消声器亦可以安装在风管上，可节省消声段和中间段组合式空调机组基本功能段8漏风率要求漏风路线国家标准GB-T14294适用范围漏风率

机组内部正压(Pa)<3%700普通机组

<2%1000<1000級<1%1000≧1000級压板条9主要为空气处理装置提供冷、热源的辅助设施，通常包括：

冷源：冷水（风冷）机组、冷却塔热源：蒸汽、电加热器（二）辅助单元冷却塔冷水机组10系统类别系统工作压力P（Pa）密封要求低压系统P≤500接缝和接管连接处严密中压系统500<P≤1500接缝和接管连接处增加密封措施高压系统P>1500所有的拼接缝和接管连接处，均应采取密封措施风管系统

分类：

按作用分为：新风、送风、排风、回风按系统分为：高压、中压、低压11净化空调系统的自动控制净化区域温度控制净化区域温度、湿度控制低湿度净化系统温度、湿度控制独立净化空调系统运行控制多个净化空调系统运行集中控制生物安全净化系统温度、湿度、压力综合控制12二、净化系统控制目标为产品生产和操作人员提供一个适宜的内部环境Toprovideaproperindoorenvironmentforproductionandstaff.降低污染和交叉污染的危险Tolowertheriskofcontaminationandcrosscontamination.保护员工，保护周边环境Toprotectthestaffandtoprotecttheoutdoorenvironment.13压差气流组织照度自净温湿度洁净度洁净系统洁净系统控制---要素14洁净度级别我国GMP采用的洁净度标准：悬浮粒子指标

悬浮粒子最大允许数/立方米静态动态(3)≥0.5μm≥5μm(2)≥0.5μm≥5μmA级(1)

B级

C级

D级352035203520003520000202929002900035203520003520000不作规定

20 2900 29000不作规定

为了确定A级区的级别，每个采样点的采样量不得少于1m3。A级区空气尘埃粒子的级别为ISO4.8，以≥5.0μm的尘粒为限度标准。B级区（静态）的空气尘埃粒子的级别为ISO5，同时包括表中两种粒径的尘粒。对于C级区（静态和动态）而言，空气尘埃粒子的级别分别为ISO7和ISO8。对于D级区（静态）空气尘埃粒子的级别为ISO8。

测试方法可参照ISO14644-1。1、洁净系统控制---洁净度15

我国GMP采用的洁净度标准：微生物指标

表面微生物级别

A级

B级

C级

D级浮游菌

cfu/m3

1 10 100 200沉降菌（

）

cfu/4小时

1 5 50 100接触碟（

）

cfu/碟

1 5 25 50

5指手套cfu/手套

1 5

－ －162、洁净系统控制---温湿度CleannessTemperatureRelativehumidityGradeBS:22℃W:20℃45％～60％GradeC,GradDS:26℃W:18℃45％～65％此数值用于设计，参数可根据需要进行调整要求：将17、18页合成一张PPT，这一张PPT配一操作间场景，墙上有一温度计17

确定温湿度时需要关注的风险点工艺物料、产品的要求仪器稳定运行，避免潮湿、静电的影响设备、工序产湿、产热的考量，特别是动态的考虑，如清洗间、洗瓶间的空调系统的设计避免阳光照射控制微生物生长人员舒适度的需求无特殊要求时，温度可控制在18～26℃，相对湿度可控制在45%～65%。（要求：这一张PPT内容配音）183、洁净系统控制---压差洁净区与非洁净区之间、不同等级洁净区之间的压差应不低于10帕斯卡，相同洁净度等级不同功能的操作间之间应保持适当的压差梯度，以防止污染和交叉污染。

-----中国新版GMP相邻洁净区房间之间的压差应为12.5帕斯卡

-------FDA要求：这一张PPT配一车间场景，能显示出一更与车间外是10Pa，显示出操作间与车间内走道是5Pa19

压差设计风险风险点：不同洁净区域的压差控制紊乱导致污染；控制方法：气流总是从压力高的地方流向压力低的地方，合理的利用压差来控制气流的流向，从而控制交叉污染的风险，常用的方法有：①提高关键操作房间的静压差②降低产生污染的操作间静压差③采用气闸将洁净、非洁净区域隔离204、洁净系统控制---气流组织及自净应证明各种气流方式无导致污染的风险，例如，应采取适当的措施确保气流不会将操作或设备以及操作人员散发的粒子吹向洁净要求高的区域。生产操作全部结束，操作人员撤离生现场并经15～20分钟（指导值）自净后，洁净区的应达到“静态”标准。我国GMP中首次提出“有效通风”、“换气次数”的要求，对气流流型做出检测规定21（1）气流组织A、洁净车间组织气流设计基本原则最大限度地减少涡流射入气流经最短流程尽快复盖工作区气流方向能与尘埃的重力沉降方向一致回流气流有效地将室内灰尘排出室外B、气流组织形式

乱流层流（垂直层流、水平层流）辐流（矢流）

22单向流：单向流就是流向单一、速度均匀、没有旋涡的气流流动。过去也曾称为层流，分垂直单向流与水平单向流。这边能采用FLASH表现出23非单向流：方向多变，伴有气流涡流气流流动，习惯称乱流。这边能采用FLASH表现出24辐射流：在整个洁净室的纵断面上通过的气流为辐流。这边能采用FLASH表现出25C、气流组织设计风险

风险点：气流组织设计不合理，出现乱流或涡流引起的空气聚集产生污染，增加产品污染的风险；控制措施：①合理设计洁净室内部气流组织，利用气流将生产过程中的污染物及时排出室内②应对气流流型进行评估，避免，特别是产品暴露端气流的覆盖情况③关键区域气流流型应进行在位分析（可视化研究），证明其为单向流并覆盖产品2626气流方式及影响12627单向流/层流将脏空气置换乱流-紊流将脏空气稀释0.45±20%m/s（指导值）气流方式及影响227

1、单向流系统在其工作区域必须均匀送风，风速为0.36-0.54m/s（指导值）。应有数据证明单向流的状态并经过验证。2、附录1《无菌药品》第三十三条：应能证明所用气流方式不会导致污染风险并有记录（如烟雾试验的录像）

换气次数1米2.5米0.45米/秒设高效过滤器的面积为1米2，从送风口到被保护面的距离为2.5米，按送风速度0.45米/秒计每小时送风量相当的换气次数：

0.45米/秒×3600秒×1米2=1620米31620m3÷（1m2×2.5m）=648次/小时乱流100级，一般30-50次/小时工作面28（2）自净时间A、GMP要求关键区域从动态到静态的自净时间应达到15～20min（指导值），C、D级符合要求A、自净时间的设计风险风险点：自净能力不足，导致污染长时间存在，可能增加污染的几率；它是系统排出污染能力的指标控制措施：有效通风，提高换气次数，使自净时间达到设计要求，

C、C、D级的标准可参考《洁净室施工及验收规范》JGJ71-90

291、过滤2、灭菌3、排风设计4、新风设计

5、换气次数与断面风速6、送风设计7、回风设计三、HVAC设计要点30过滤器类别

过滤对象（尘粒直径）尘粒除去滤（%） （对0.3U粒径）初效>5Um<20中效1—5Um20-50高效<1Um>99.91三级过滤器1、空气净化——空气过滤器31初效过滤器

材质：无纺布、尼龙网、活性碳滤材、金属孔网等，外框材 料可选纸框、铝框、镀锌板框 结构：板式、折叠式、袋式 作用：过滤5um以上尘埃粒子 质量标准：GB/T14295-93《空气过滤器》、JG/T22-1999《一般通风用空气过滤器性能试验方法》

初始压差：≤50Pa过滤效率：对≥5微米粒子，过滤效率80%＞E≥20%32中效过滤器

材质：有机玻璃纤维、无纺布结构：板式、折叠式、袋式作用：过滤1-5um尘埃粒子质量标准：GB/T14295-93《空气过滤器》、JG/T22-1999《一般通风用空气过滤器性能试验方法》

初始压差：≤80Pa过滤效率：对≥1微米粒子，过滤效率70%＞E≥20%33有隔板高效过滤器高效过滤器（HEPA）

材质：玻璃纤维结构：有隔板、无隔板

作用：过滤≤1um尘埃粒子无隔板高效过滤器与有隔板过滤器的矩形通道相比，无隔板过滤器的V形通道进一步改善了容尘的均匀性，延长了使用寿命34高效过滤器（HEPA）

质量标准：GB13554-92《高效空气过滤器》

初始压差：≤220Pa过滤效率：按GB6165规定的钠焰法测试，其效率如下：级别

A B C D

过滤效率对≥0.5微米粒子，E≥99.9%对≥0.5微米粒子，E≥99.99%对≥0.5微米粒子，E≥99.999%对≥0.1微米粒子，E≥99.999%352、排风设计（1）排风设计的风险---哪些情况需要直排风①生产过程中散发粉尘的洁净室，经处理后仍不能避免交叉污染的②生产中使用有机溶媒，且因气体聚集可能导致火灾或爆炸危险的③病原体操作区④生产中产生大量有害物质、异味或挥发性气体的36（2）排风装置设计的风险控制

方式：全排、局排，注意避免影响室内风量，从而影响压差防倒灌措施排放含易燃易爆气体的应采用防火防爆措施高致敏性药品（如青霉素类药品）、生物安全性药品（二类以上病原体）的排风需经高效过滤器过滤后排放（设置高效过滤器的完整性监控手段）采用熏蒸消毒的洁净室应设置消毒排风设施373、新风设计

风险点：新风量设计偏小，供给不足,使系统由于局部排风及维护正压造成的风量损失得不到及时补偿而使风量不足,

甚至会造成室内负压。控制措施：在准确计算新风量的基础上,合理设计新风口的尺寸和数量。按照GB50457-2008医药工业洁净厂房设计规范，新风应取下列的最大值：（1)补偿室内排风量和保持室内正压所需新鲜空气量

(2)室内每人新鲜空气量不小于40m3/h（3）乱流洁净室总送风量的10%～30%，层流洁净室总送风量的2～4%。

384、送风设计

风险点1：风量设计偏小，无法满足净化空调系统的需要,使实际送风量远低于设计送风量控制措施：

（1）准确计算系统风量

（2）建议选用风机压头时,粗效至高效过滤器的终阻力可按初阻力 分别加50-150Pa来计算。另外,为了避免过滤器随着时间的增长而阻 力增加使洁净室风量下降可采用定风量调节器来代普通阀门，以自动 补偿过滤器增加阻力,保持风量的恒定。39

送风量的计算

按照GB50457-2008医药工业洁净厂房设计规范，新风应取下列的最大值

按换气次数计算或按室内发尘量计算，确保自净时间符合设计要求根据湿、热负荷计算的送风量向室内提供的新鲜空气量另外需要考虑：

能够满足冷却负荷能够抵消排风量+流失量能够抵消微粒40位置

风险点2：送风口设计不合理，室内不能有效通风，气流进入室内不均匀，形成局部的污染点

控制措施：（1）注意送风形式、射流参数；（2）注意房间的几何形状（考虑工艺设备，特别是产热设备及其排风），送风和回风均匀布局，均匀分配空气散流器使送风更均匀合理安排回风口的

41图高效送风口（苏净样本）425、回风设计空气进入洁净室后被污染，但其温湿度变化不大的，可以经过重新过滤处理，将其变为洁净空气再利用，设计时注意以下风险：

回风口应易于清洁回风口的布局一般采用室内侧下部回风，与送风口合理布局，保持室内气流组织的合理性回风口应远离单向流，以免影响其流向散发粉尘和危害物质的洁净室不采用走廊回风，也不应采用顶部回风有些洁净室回风口设的太少,太小,甚至不设计,从而使室内正压过大,风从门及传递窗高速压出产生啸声,不仅增加了噪声,又使系统的阻力增大,回风量减少,增加了新风需求及系统耗能。不同洁净级别的区域共用回风隔墙，而且在回风隔墙内不设置回风管，回风口直接安装在隔墙上，导致低压一侧无法回风43

对密闭房间

空气进入量=外出量

进风量+渗入量=渗出量+回风量+排风量对HVAC系统

送风量=新风量+回风量

新风量=排风量+压差风量房间HVAC系统进风排风渗出空气被相邻洁净室压力推进