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深圳、成都药厂洁净空调系统工程设计与施工要点
2025-07-20 17:04:35

在深圳、成都医药生产领域,洁净空调系统是保障药品质量的核心设施之一,其设计与施工质量直接关系到生产环境的洁净度、温湿度稳定性及压差控制精度,更是满足 GMP(良好生产规范)要求的关键。本文将详细梳理深圳、成都药厂洁净空调系统工程设计与施工的核心要点,为相关项目实施提供全面参考。


一、项目规划与需求分析:奠定系统设计基础

药厂洁净空调系统的设计需以生产实际需求为出发点,前期规划需覆盖以下核心内容:


  • 生产流程深度调研:明确药品剂型(如注射剂、口服固体制剂等)、生产工艺(如无菌灌装、冻干、混合等),分析各环节对环境的特殊要求(如无菌区需避免交叉污染,高活性药物生产区需控制粉尘扩散)。

  • 洁净室等级精准定位:根据《药品生产质量管理规范》及 ISO 14644 标准,确定各洁净区的等级(如 A 级、B 级、C 级、D 级),明确对应区域的悬浮粒子浓度、微生物限度等指标。

  • 环境参数细化确认:确定各区域的温度(通常 18-26℃)、相对湿度(通常 45%-65%)、压差(不同洁净等级区域间压差≥10Pa,洁净区与非洁净区压差≥10Pa)等关键参数。

  • 前瞻性布局设计:预留未来产能扩展或工艺升级的空间,如风管尺寸、空调机组负荷、控制系统接口等均需具备可扩展性,避免后期改造对生产的影响。


二、系统设计原则:以 GMP 为核心,兼顾高效与稳定

洁净空调系统设计需严格遵循 GMP 规范及行业标准,核心原则包括:


  • 合规性优先:系统设计方案需满足国家药品监督管理局(NMPA)、FDA、EMA 等监管机构的要求,确保空气处理、气流组织等环节符合药品生产环境控制标准。

  • 高效节能:采用低能耗设备(如变频风机、高效热回收装置),优化风管布局以减少风阻,通过智能控制实现负荷动态调节,降低运行能耗。

  • 稳定可靠:关键设备(如空调机组、过滤器、控制系统)需选用质量可靠的品牌,系统设计需考虑冗余(如备用风机、过滤器压差报警),避免单点故障导致生产中断。

  • 易操作与验证:控制系统界面简洁直观,便于操作人员监控;系统需具备可验证性,预留采样点、监测接口,满足 PQ(性能确认)、IQ(安装确认)、OQ(运行确认)的要求。


三、空调系统选型:匹配洁净需求与工艺负荷

空调机组的选型直接影响洁净度控制效果,需结合以下因素综合确定:


  • 洁净度等级匹配:A 级洁净区需采用自带高效过滤器(HEPA)的层流单元(LAF),B 级及以下区域可选用组合式空调机组,配备初效、中效、高效三级过滤系统,高效过滤器效率需达到 H13 级及以上。

  • 负荷计算精准:根据洁净室面积、层高、设备发热、人员数量、通风次数(如 A 级区≥300 次 /h,B 级区≥200 次 /h)等参数,计算冷负荷、热负荷及风量需求,确保机组风量、风压满足设计要求。

  • 能效与环保:优先选择能效比(EER)高的机组,采用环保制冷剂(如 R32、R134a),减少对环境的影响。

  • 特殊功能需求:对于高湿度要求区域(如中药提取车间),需配备除湿功能;对于有防爆要求的区域,机组需采用防爆设计。


四、气流组织设计:避免污染与死角,保障洁净均匀性

合理的气流组织是控制洁净室污染的关键,设计需注意:


  • 气流形式选择:A 级洁净区采用单向流(层流),气流垂直或水平匀速流动,可快速带走污染物;B 级及以下区域可采用非单向流(乱流),通过充分混合稀释空气中的污染物。

  • 送回风布局优化:送风口需均匀分布,覆盖整个洁净区域,避免局部气流紊乱;回风口设置在污染物易积聚的位置(如设备下方、墙角),并控制送回风比例以维持压差。

  • 与工艺设备协同:气流方向需与生产操作流程一致(如从洁净度高的区域流向低的区域),避免设备排风对洁净环境造成干扰,必要时为产尘设备设置局部排风装置。


五、风管系统设计:确保气密性与洁净性

风管是空气输送的通道,其设计与材质选择需满足洁净要求:


  • 材质选择:优先采用不锈钢(304 或 316)或镀锌钢板(镀锌层厚度≥80μm),内壁需光滑平整,避免锈蚀或颗粒物脱落;焊接或连接部位需密封处理,防止漏风。

  • 布局简化:风管尽量短直,减少弯头、三通等管件(如需设置,曲率半径需≥1.5 倍风管直径),降低风阻和涡流,避免污染物沉积。

  • 气密性保障:风管制作完成后需进行漏风检测(漏风率≤2%),法兰连接采用无毒密封胶,风管支架与墙体接触部位做防腐处理。

  • 清洁要求:风管安装前需彻底清洗(用中性清洁剂擦拭,压缩空气吹扫),并密封端口防止二次污染。


六、控制系统设计:实现精准调控与智能运维

控制系统是维持环境参数稳定的核心,设计需具备以下功能:


  • 多参数实时监控:通过传感器实时采集温度、湿度、压差、风速、过滤器压差等数据,在中央控制室集中显示,数据可存储至少 3 年(满足 GMP 追溯要求)。

  • 自动调节功能:当参数偏离设定值时,系统自动调节风机频率、加湿器、加热器等设备(如湿度偏高时启动除湿模式,压差不足时调高风机转速)。

  • 报警与连锁控制:设置多级报警(如参数超标、设备故障),报警方式包括声光报警、短信通知;关键参数超标时可连锁停机(如高效过滤器压差过高时自动关闭风机)。

  • 数据追溯与分析:具备数据导出、趋势分析功能,便于管理人员评估系统运行状态,优化维护计划。


七、施工准备与管理:确保施工合规性与效率

施工前的准备工作直接影响工程质量,需重点关注:


  • 图纸会审与交底:组织设计、施工、监理、业主方共同审核图纸,明确技术要求(如洁净区施工禁忌、风管安装精度),对施工人员进行 GMP 知识、操作规程培训。

  • 材料与设备验收:所有材料(如风管、过滤器、密封胶)需提供质量证明文件,设备开箱验收时检查型号、规格是否与设计一致,过滤器需核对效率等级标识。

  • 施工方案制定:制定详细的施工进度计划,明确各工序(如风管安装、管道保温、设备就位)的先后顺序,避免交叉作业污染;洁净区施工需划分洁净施工区,进入人员需换洁净服、风淋。


八、施工过程质量控制:严控关键环节达标

施工过程中需对以下环节进行重点管控:


  • 风管安装质量:风管水平度偏差≤3mm/m,垂直度偏差≤2mm/m,法兰连接紧密;穿越不同洁净等级区域的风管需设密封阀,防止交叉污染。

  • 过滤器安装:高效过滤器安装前需检测完整性(如扫描检漏),安装时边框与静压箱密封严密(采用液槽密封或凝胶密封),确保无渗漏。

  • 保温与防结露:风管、水管保温采用难燃材料(如橡塑保温棉),保温层厚度符合设计要求,接缝处用胶带密封,防止结露污染环境。

  • 清洁与保护:施工完毕后及时清理现场(清除建筑垃圾、灰尘),设备、风管端口用塑料膜密封,等待调试。


九、调试与验证:确认系统性能达标

系统安装完成后需通过调试与验证确认其满足设计要求:


  • 分阶段调试:先进行单机调试(如风机启停、阀门开关),再进行联动调试(如控制系统与设备的协同运行),最后进行全系统性能调试(调整参数至设定值)。

  • 洁净度检测:按《洁净室施工及验收规范》(GB 50591)进行悬浮粒子、沉降菌、浮游菌检测,检测点覆盖洁净区所有区域,确保符合对应等级要求。

  • GMP 验证:完成 IQ(安装确认,验证设备安装符合图纸)、OQ(运行确认,验证设备在不同负荷下的稳定性)、PQ(性能确认,连续 3 批生产过程中环境参数达标)。


十、后期维护与管理:保障系统长期稳定运行

系统投入运行后,需建立完善的维护机制:


  • 定期维护计划:初效过滤器每 1-3 个月更换,中效过滤器每 6-12 个月更换,高效过滤器每年检测完整性(失效后立即更换);风机、电机每半年保养(加润滑油、检查皮带松紧)。

  • 日常巡检:操作人员每日检查参数是否正常,每周清洁回风口、检查密封情况,每月校准传感器(确保测量精度)。

  • 应急处理预案:制定设备故障、停电、参数超标等突发情况的处理流程,定期演练(如高效过滤器失效时的临时隔离措施)。

  • 周期性再验证:每年进行一次系统再验证,确保性能持续符合 GMP 要求;工艺变更或设备大修后需重新验证。


通过严格遵循以上设计与施工要点,深圳、成都药厂洁净空调系统可实现对生产环境的精准控制,为药品质量提供可靠保障。在实际项目中,建议结合企业生产特点、场地条件及监管要求,制定个性化方案,必要时咨询专业的医药净化工程服务商,确保系统合规、高效、稳定运行。


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