风淋室在生物制品洁净厂房中的应用
GMP为药品生产质量管理规范的简称。是一整套保证药品质量的管理体系及管理方法。生物制品洁净厂房作为生物制品的生产场所，是应用GMP要求进行控制的重点。因此，生物制品洁净厂房的建筑设计要体现出GMP的要求与精神，为生物制品的生产提供一个合理合格稳定的环境。兰州生物制品研究所近年来的一些高标准厂房的建设及使用,如世行贷款疫苗项目、流感诊断等改造项目、洁净动物房,菌苗分包装大楼等,在这方面为我们提供了一些有益的经验。
1 洁净厂房的总图规划设计
GMP在这方面的要求可归纳为:良好的室外环境及大气状况,与厂区内其它单元之间的衔接隔离,协调的互不干扰的室外交通组织。洁净厂房的总图设计关系到洁净区的等级保障,设备的运行维护及生产质量的管理,这项工作的特殊性主要体现在场 地选择和场地分区交通组织两个方面。
1.1 大气环境因素及场地选择
根据有关资料,在洁净厂房洁净区安装高效过滤器的的情况下,室外大气含尘浓度的变化虽然对洁净室内的浓度影响不大,但多尘的室外环境会增大高效过滤器的负担,使厂房的运行维护费用及能耗增大,因 此洁净厂房宜设置大气污染指标低 、气候湿润,绿化条件好的地区。有严重烟气,粉尘或有害气体排放的区域内不宜设置洁净厂房。
在总图设计之前应对拟建区域内的大气污染、气象条件以及各类污染排放源有充分了解,在此基础上应把握以下几个重点:首先洁净厂房应与点线面的污染源如发尘工业区、交通要道 、锅炉房及烟囱等保持一定距离,如洁净厂房离市政交通干线应不小于50M ,离烟囱距离应为十几倍烟囱高度。其次,应将洁净厂房布 置在这些污染源的全年最多风向及最大污染风频的上风向,当存在两个较接近的最多风向时,结合最小风频将洁净厂房布置在侧 面,此时,上述距离可适当减小。处理好厂房区域内的局部环境也是洁净厂房总图设计应予以足够重视的一个方面,场地内道路路 面最好采用柔性的不易起尘的整体路面,区域内应尽可能无裸露,此类地面应进行各类人工铺砌或覆盖。厂区内应广植草坪,栽 种树木,要根据具体情况合理布置绿化。厂区不同小区之间,不同厂房之间,厂房与道路之间最好有绿化加以隔离,必要时应布置 防尘绿化带,喷水池等。还要注意洁净厂房周围不宜种植能产生 花粉、绒毛等飞扬物的植物。
1.2场地分区及交通组织
洁净厂房室外交通组织与厂区内不同部门或生产单元之间的关系是紧密相关的。在同一厂区内,生产 、行政 、辅助区应尽量 形成独立小区。按全年最多风向和最大污染风频考虑它们的相对 位置。同时应根据生物安全隔离要求在生产区内对有毒与无毒产品厂房进行分类界定,并分区隔离。 在此基础上合理安排厂区内的交通组织。主要原则有:洁净厂房应远离频繁运输线,避免此类 运输线对洁净小区的穿行干扰;同一厂房最好有两条厂区道路可 以利用,使不同性质的工作人员或物品有不同方向的出入口,即应从整体上考虑人员通路及物流通路,使不用厂房性质相似的人员或物品流动能够协调统一,避免室外通路上的干扰,同时也使 各类室外管线的走向明确简洁;联系较为紧密的厂房之间的距离 不应过远,相互之间的通路应尽量直接减少绕行,并注意通路上的其他交通对这种联系的干扰;对其它洁净厂房有可能造成较大 干扰或具有隔离要求的有毒产品厂房,应独立成区并与其它厂房保持一定距离,设单独专用的通路与厂区主干道相连。
总之,洁净厂房的总图设计是一个较为复杂的协调与组合过 程,设计前应尽可能收集足够的相关资料,自始至终贯彻GMP精 神,从洁净要求,方便生产,经济适用的角度出发,为下一步的厂房平面设计创造一个良好的条件。
2 洁净厂房的内部平面设计
这项工作应以围绕洁净技术与生产工艺要求为中心展开,对建筑空间进行合理的限定、分割及定性。GMP要洁净厂房的平面 布局遵循以下原则:平面布置合理 、严格划分区域 、防止交叉污染、方便操作生产。洁净车间内部的平面设计因工艺规模的差异而各不相同,但以整体而言,洁净车间大体上包括生产洁净区 、生产辅助区 、辅助机房及管道管线等几部分。这几个区域即要严格区分以避免相互 交叉污染,又要保持相互间的便利联系。 在考虑它们之间的平面 关系时,要以洁净区域为核心。而其它区域本质上都是生产洁净区的服务和保障系统。因此,将洁净区布置在中心,其它区域围绕 这个中心布置是较为合理的做法。 在确定具体的相互位置关系 时,应考虑各个区域的相应条件,根据不同的性质确定人员和物 品出入口,最终是整体平面布局与各区域的具体布局协调统一。
2.1洁净生产区域
生物制品生产洁净区往往包括几种不同的洁净等级,同时还包括人净、物净、洁净通道、生活用室等。不同洁净等级的洁净室 之间的平面关系因生产工艺 、气流组织 、生物安全隔离以及空调 系统的划分等因素影响而受到制约。满足生产工艺要求不仅仅是为各个工序划分不同的空间,同时还要确保生产流程的顺畅和走向合理,各功能区相互衔接有序,严格区分人流与物流,避免流程 出现交叉和混乱。在此应注意每个生产环节产生的成品或半成品 和污物不能使用同一个出入口。同一厂房内具有多种产品以及存在有生物安全隔离要求的区域时,在平面上要严格划分区域,采 取完善的隔离措施,组织好相应的人流及物流走向,避免各分区之间的交叉污染。在满足上述条件的前提下,洁净等级相同的生产用室应尽量集中布置,洁净区入口处布置洁净等级较低的房间, 高洁净等级的房间最好接近空调机房,以缩短大断面风管。
人净和物净是洁净区域内的重要部分,这些用室的合理安排 是满足GMP对人员和物品严格管理、 防止出现交叉污染及方便 操作生产的必要条件。在平面上要严格划分人流和物流走向,程 序明确,对每个步骤及细节都要仔细考虑,并给予相应的安排。人净和物净的安排不仅要满足GMP的环境保障要求,还要满足GMP的管理要求。一般而言,人净用室集中布置有利于厂房面积 的有效利用及生产中的日常管理,当洁净区内各部分人净要求差别较大时,将风淋室、高级更衣室分别 紧靠所服务的洁净区安排,将初级更衣室、鞋帽间置于总入口处。 其他如卫生间 、淋浴 、休息因其具有较大的污染,宜布置在人净程序的换洁净服之前的区 段。洁净区物料出入口应根据规范要求单独设置,其位置应避免 与人流路线发生交叉或干扰,尽量减少物料在洁净区内的运输距 离。物料粗净化间可设于非洁净区,而精净化间需设在洁净区内 或与洁净区相邻。多层厂房内,粗净化间可分层或集中设置,而精净化间只能分层设置。
在洁净区内 , 不同洁净等级区域之间 、生产性质有较大差别的区域之间 、需要避免发生交叉和干扰的区域之间 、根据工艺要求需要相互隔离的区域之间 、以及人净物净房间的出 入口等部位 , 必须设置缓冲设施 , 缓冲设施主要有气闸 、风淋室 、缓冲间。缓冲设施要保证同一时间只能有一个门开启,其洁净等级应同于将要进入的区域。原则上应将缓冲设 施的设置看作是避免叉污染和保障洁净生产区环境的手段。
2.2辅助机房及管道管线空间组织
生物制品洁净厂房辅助机房主要有:空调制冷机房 、注射用水制备间 、泵房 、电控等。 各类机房应集中成区设置,同时应各有与生产部分互不干扰的人员及室外管线出入口,机房与生产区域之间只应有管线的联系。此外, 应根据各类机房不同的性质,要避免某些机房对生产区域的不利影响,如产生振动 、噪音 、水气粉尘等干扰因素的机房应远离生产区域布置, 供气站应符合防火防爆等规定; 空压 、冷冻泵房的位置应有利于限制噪音与振动要求;电控间应注意防潮 、检修及通风等问题。空调机房是各类机房中面积最大,也是最为关键的机房,其面积取决于空调制冷量,洁净区面积及洁净度等。通常空调机房与洁净区面积在1:3-1:1之间波动。空调机房可集中布置也可分散布置,取决于个洁净室的规模和洁净等级、空调系统的组织划分以及管理和设备水平等因素。采用集中式机房时,机房位置应综合厂房的整体考虑, 以达到合理利用建筑空间, 风管合理布置的目的。生物制品洁净厂房的注射用水系统是GMP验证的重要部分,其制备间的主要要求有便于清洁卫生、防水防潮、排水顺畅 、内部管线整齐划一等,在建筑设计中应给予足够的重视。
洁净车间内的管线组织是与各类机房的布置统一考虑的,在二者能够协调统一的情况下对各类管线的敷设进行统筹安排,采取不同的隐蔽措施,围绕洁净区的上下左右划分出用于管线敷设的空间, 如上下技术夹层、技术夹道、竖井等。这些隐蔽空间的划分与布置应综合各专业要求, 力求统一, 合理。形成以洁净区域为核心,上下左右被各种隐蔽管道空间和辅助用室紧紧包围的布局。管道隐蔽空间的设计中,管道竖井作为各类管线竖向集中空间, 应尽量毗邻机房布置, 技术夹层作为管线水平分散空间, 要为管线的穿行及检修提供足够的空间,二者的相互位置关系应力求保障各类管线的走向明确简洁。在此基础上技术夹道作为局部的管线空间可根据具体情况灵活布置。
3 工程实例分析
L501工程位于兰州生物制品所,厂区内绿化状况良好,生产区 、辅助区、办公区等相对独立,生产区相对集中,道路组织完善 有序,该项目的室外条件优越,对室内平面布局没有太多的约束。该项目标准平面图如图1所示。
该项目为分包装、多糖、菌苗多层综合生产大楼,该厂房不同的生产车间使用单独的楼层, 只有非洁净区的门厅 、楼梯及电梯厅共用,物流电梯分开使用。各层平面从整体上分为机房区域、洁净生产区域、办公辅助区域 , 各区域严格隔离, 划分明确。避免了相互之间的交叉污染,人流物流采用不同的出入口,不同性质的物品设置了单独的出入口,并对人员及物品进入洁净区的过程进行了详细周密的安排。
在洁净生产区内,将有可能产生交叉干扰的生产按单元单独设置,各单元有各自专用的洁净走廊与公共洁净走廊相连,满足了各单元即相互隔离又能相互联系的要求。整个洁净区域外侧被环形非洁净走廊包围,该走廊即是物料流动的单独通道,也成为便于洁净区域管理的缓冲走廊。
该平面设计成功的保障了生产工艺的流畅,人流和物流没有发生交叉和相互干扰,物流没有出现迂回和反复,洁净人流与非洁净人流分离,辅助机房靠近生产区域,管道竖井紧邻洁净区域和辅助机房,且衔接面大,保证了通往洁净区的各类管线布置合理, 走向明确。各个不同区域之间的缓冲设置合理有效。该平面较为完善的满足了G M P对洁净厂房的环境要求与管理要求。
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