高效過濾器在空調凈化系統中的應用
采暖通風與空氣調節（heating ventilation and air conditioning，HVAC)系統，在我國藥品gmp中稱為空調凈化系統。HVAC系統主要通過對進人室內的空氣進行處理，控制藥品生產環境的空氣溫度、濕度、懸浮粒子、微生物、壓差等指標，確保環境參數符合藥品質量的要求，避免空氣污染和交叉污染的發生，同時為操作人員提供舒適的環境。另外。藥廣 HVAC系統還可起到減少和防止藥品在生產過稗中對人造成的不利影響，并且保護周圍的環境。
一、空調凈化系統整體設計
空調凈化系統整體機組及其各部件應依據環境要求進行設計。機組主要包括加熱、冷 卻、加濕、除濕、過濾等各個功能段，其他組成部件，包括排風機、回風機、熱能回收系統等，見圖3-7。HVAC系統內部結構不能有脫落物產生，縫隙盡可能小，以防止塵埃聚集。 HVAC系統必須容M清潔，能耐受必要的熏蒸和消毒。
(一）HVAC系統類型
空調凈化系統可劃分為直流型空調系統（圖3-8)和再循環型空調系統（圖3-9)。直流型空調系統，即將經過處理的、能滿足空間要求的室外空氣送入室內，然后又將這些空氣全部排出，系統全部使用室外新風。再循環型空調系統，即潔凈室送風由部分經處理的室外新風與部分從潔凈室空間的回風混合而成。由于再循環型空調系統具有初投資和運行費用低的優勢，故在空調系統設計中應盡可能合理采用再循環型空調系統。某些特殊生產區的空氣不 能循環使用，如生產過程散發粉塵的潔凈室（區），室內空氣如經處理仍不能避免交叉污染時；生產中使用有機溶劑，且因氣體積聚可構成爆炸或火災危險的工序；病原體操作區；放 射性藥品生產區；生產過程中產生大量有害物質、異味或揮發性氣體的生產工序。
一種藥品生產區通常可分為若干不同潔凈等級的區域（空氣潔凈度級別），不同潔凈區域應配備獨立的空氣處理機組。各個空調系統實現物理分隔，以防止產品之間出現交叉污染。獨立空氣處理機組還可用于不同的產品區，或分隔不同的區域，通過嚴格的空氣過濾實現對有害物質的隔離， 防止通過風道系統產生交叉污染，如生產區、輔助生產區、倉儲區、行政管理區等應分別設置空氣處理機組。對于運行班次或使用時間不同，對溫濕度控制要求差別較大的生產區域， 其空調系統亦應分開設置。
(二）功能及措施
1.加熱與冷卻
生產環境應與生產要求相適應，當藥品生產無特殊要求時，C級和D級潔凈區溫度范圍可控制在18?26度，A級和B級潔凈區溫度范圍可控制在20?24度在潔凈室空調系統中，可釆用帶有傳熱翅片的冷熱盤管、管狀電加熱等方式對空氣實現加熱與冷卻，將空氣處理至潔凈室所要求的溫度。在新風量較大的情況下，應考慮對新風進行預加熱，以防止下游的盤管凍結。或者采用冷熱溶劑處理，如冷熱水、飽和蒸汽、乙二醇、各種制冷劑。
2.加濕與除濕
潔凈室的相對溫度應與藥品生產要求相適應，應保證藥品的生產環境和操作人員的舒適感，當藥品生產無特殊要求時，C級和D級潔凈區相對濕度控制在45%?65%，A級和B 織沽凈度相對濕度控制45%?60%。
無菌粉狀產品或多數固體制劑，需要較低的相對濕度生產環境，可考慮應用除濕機和后冷卻器進行除濕、由于較高的投資和運行費，通常需要露點溫度低于5度時才使用。而較高濕度的生產環境，可利用工廠蒸汽、純化水制備的純蒸汽或通過蒸汽加濕器來維持。
當潔凈室有相對濕度要求時，夏季的室外空氣應先經過冷卻器冷卻后再經加熱器做等濕加熱，用以調節相對濕度。如需要控制室內靜電，則應在寒冷或干燥氣候條件下考慮增濕。
3.過濾
新風及回風中的塵埃粒子和微生物數量能通過HVAC系統中的過濾器降至最低限度， 使生產區達到正常的潔凈要求。在空調凈化系統中，空氣過濾一般分為預過濾（初效過濾器）、中間過濾（中效過濾器）和最終過濾三級（高效空氣過濾器）每級使用不同材質的過濾器。預過濾效率最低，安裝在空氣處理機的初端， 可捕集空氣中較大顆粒（粒徑3微米以上）。中間過濾位于預過濾的下游，安裝在空氣處理 機組中部、回流空氣進人的位置，用于捕集較小的微粒（粒徑0.3微米以上）。最終過濾設在空氣處理機組排出段，可保持管道清潔、延長終端過濾器的使用壽命。
當房間潔凈級別較髙時，最終過濾下游設有高效過濾器作為終端過濾裝置。終端過濾裝置位于空氣處理機末端，安裝在房間的天花板或墻上，可保證供應最清潔的空氣，用于稀釋或送出房間內釋放的微粒，比如B級潔凈區或B級背景下的A級空氣送風口。
4.壓力控制
大多數潔凈室保持正壓，而通向這個潔凈室的前室依次保留越來越低的正壓，直到非受控空間（一般建筑物）的零基準水平。潔凈區與非潔凈區之間、不同級別潔凈區之間的壓差應當不低于10帕斯卡。必要時，相同潔凈度級別的不同功能區域（操作間）之間也應當保持適當的壓差梯度。潔凈室維持的正壓，可通過送風量大于排風童來實現，改變送風量可調 節各室間的壓差。特殊藥品生產，如青霉素類藥品產塵量大的操作區域應當保持相對負壓。
(三）送風形式
1.單向流
單向流潔凈室的進風面布滿高效過濾器，整個送風面是一個大送風口（如：高效送風口），送風氣流經靜壓 箱和高效過濾器的均壓均流作用，從送風口到回風口氣流流線彼此平行，充滿全室斷面，以 勻速向前推進，把室內原空氣排人回風口，以達到凈化室內空氣的目的^由于氣流的運動流線幾乎是平行的，無渦流，因此稱為單向流（或層流）。單向流形式空氣凈化能力強，轉換空氣所需時間短，并且通常在空調機組末端使用高效過濾器，因此，單向流適用于A級潔 凈房間或B級、C級背景下的A級潔凈區?由于A級潔凈室需要大量經過處理的風量才能 達到單向流狀況，因此潔凈室的空氣一般采用再循環型方式，按照空氣流動方向，單向流又分為垂直單向流（圖3-10)和水平單向流（圖3-11)?氣 流方向取決于工作形式或操作步驟，特別逛要考慮操作人員的影響和其他潛在的污染源，核 心的崗位搡作活動必須盡置靠近單向流保護面?同時使搡作人員置于下風向（圖3-12K如果送風過濾器安裝位置過高，那么空氣到達關鍵操作面之前，氣流流型可能會變差，所以送 風口應保持小面積，并使高效過濾器盡可能靠近關鍵位置。
2.紊流
紊流潔凈室從送風口經散流器進人室內的潔凈空氣氣流迅速向四周擴散，與室內空氣混合，稀釋室內污染的空氣，并與之進行熱交換，在正壓作用下，從下側回風口排走。室內氣流因擴散、混合作用而非常紊亂，有渦流，所以稱為紊流（或亂流），見圖3-13;紊流潔凈室自凈能力較低，適用較低的空氣潔凈度級別（C級和D級），最高可達到8級％換氣次數一般在10?100次/小時，其一次投資與運行費用均較低。紊流送入的潔凈空氣必須與房間空氣充分混合以達到稀釋的作用，在房間的角落區域，空氣流動性較差，往往會成為微粒濃度非常高的地方。送入房間的空氣必須比房間需要保持的潔凈級別更高，通過潔凈空氣的送 入、混合與排出，可將空間所產生的微粒帶出，并保持動態的環境條件。
(四）排風系統
潔凈室（區）的排風系統，應符合下列規定：
① 應采取防止室外氣體倒灌的措施？
② 排放含有易燃、易爆物質氣體的局部排風系統，應采取防火、防爆措施；
③ 對直接排放超過國標排放標準的氣體，排放時應采取處理措施；
④ 青霉素等特殊藥品生產區的空氣均應經高效空氣過濾器過濾后排放；二類危險度以 上病原體操作區及生物安全室，應將排風系統的高效空氣過濾器安裝在潔凈室（區）內的排風口處；
⑤ 采用熏蒸消毒滅菌的潔凈室（區），應設置消毒排風設施。
排風可采用獨立系統，用以去除工作區的固體微粒、氣體或蒸汽等空氣中的污染物。下列情況的排風系統，應單獨設置：
①不同空調凈化系統；
② 散發粉塵或打宵氣體的區域；
③ 排放介質_性為現行W家標準《職業性接觸舶物危肖程度分級》GB 5044中規定盼 中度危滇以上的區域；
④ 排放介質混合后會加劇腐蝕、增加毒性、產生燃燒和爆炸危險性或發生交叉污染的 區域；
⑤ 排放易燃、易爆介質的區域。
二、空調凈化系統的管理
1. HVAC系統的清潔和消毒
將已經清潔的設備及風管先密封再進行安裝。在設備和風管的安裝過程中，HVAC系 統必須盡可能保持干凈，容易清潔，而且能耐受必要的熏蒸和消毒，但隨著時間的延長， HVAC系統內污物累積也會導致微生物滋生，所以系統應定期清洗和消毒。可采盡能夠殺死微生物的溶液清洗HVAC;用消毒劑完整地擦拭風管，消毒劑不能降解其接觸到物質； 對部分或全部系統用消毒劑進行熏蒸；在生產區進行消毒劑循環熏蒸，例如，采用高效的過氧乙酸、甲醛作為熏蒸劑，需要后續通風以有效地排除熏蒸殘留物。
2. 定期監測
為驗證HVAC系統是否運行有效，需要對潔凈區的空氣懸浮粒子進行靜態、動態的監測，對潔凈區的微生物進行動態監測，如果發生了超過正常操作范圍的變化，但還是在工藝限度之內，此時需要額外的環境監控。例如，送風機風量過小，或房間壓力小于正常值，必須增加其他重要參數的收集，以判斷房間環境是否依然受到有效控制。必要時應采取措施， 及時對HVAC系統進行全面徹底的清潔和消毒，或更換和調整某些部件等。
