《空調系統(tǒng)GMP實施指南》中對藥品生產(chǎn)車間的空氣溫度、濕度、懸浮粒子、微生物等的控制和監(jiān)測，凈化級別劃分以及空調系統(tǒng)調試、確認和運行等方面有較為詳細的描述，但在空調系統(tǒng)區(qū)域劃分方面沒有較為系統(tǒng)的解析。藥品生產(chǎn)企業(yè)進行凈化車間設計時更多關注空調系統(tǒng)的性能以及設計參數(shù)是否滿足生產(chǎn)要求，往往忽視了空調區(qū)域劃分的重要性。
在實際運行過程中，合理的空調系統(tǒng)區(qū)域劃分有助于降低交叉污染風險，維持凈化區(qū)壓差和溫濕度穩(wěn)定，降低空調運行能耗?？照{系統(tǒng)的區(qū)域劃分必須與生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)方式、環(huán)境要求等密切結合。筆者結合一些工作經(jīng)驗和實例，就如何合理劃分凈化空調系統(tǒng)區(qū)域進行解析。
1、凈化生產(chǎn)區(qū)平面布局和工藝流程解析
劃分合理的凈化空調系統(tǒng)區(qū)域，必須先對凈化區(qū)的工藝布局、工藝流程作深入解析了解。不同劑型的藥品的工藝布局、工藝流程會有較大差異。本文以較為典型的口服固體制劑（片劑、膠囊劑）為例，從功能分區(qū)、生產(chǎn)流程、環(huán)境要求等方面進行解析。口服固體制劑凈化生產(chǎn)車間通過人流、物流走道與一般生產(chǎn)區(qū)相連，原輔料經(jīng)過粉碎、過篩、稱量配料、制粒、總混、壓片（膠囊充填）、包衣、內(nèi)包裝送出凈化生產(chǎn)區(qū)，進行外包裝后成品入庫，中間產(chǎn)品在中間站內(nèi)暫存周轉，器具在專設清洗間內(nèi)清洗干燥，各功能間通過凈化走廊相連。

1.1從使用功能方面解析
凈化區(qū)可分為以下5個基本區(qū)域：人流走道、物流走道、凈化走廊為走道區(qū)；中間站、原輔料暫存、包材暫存為存儲區(qū)；清洗間為清洗區(qū)；粉碎、過篩、稱量配料、制粒、總混、壓片（膠囊充填）、包衣為生產(chǎn)區(qū)；內(nèi)包裝為包裝區(qū)。5個區(qū)域中走道區(qū)是凈化區(qū)人員進出和物料運輸?shù)闹鞲傻?，人員活動、物料流動頻繁。存儲區(qū)主要用于物料存放，人員活動不多，相對處于靜態(tài)的時間比較長。清洗間用于清洗生產(chǎn)后的器具，可能使用蒸汽和熱水，環(huán)境相對比較惡劣。生產(chǎn)區(qū)是進行生產(chǎn)活動的主要區(qū)域，生產(chǎn)操作活躍，是凈化區(qū)內(nèi)發(fā)生交叉污染風險較高的區(qū)域。包裝區(qū)多采用機械化操作，生產(chǎn)人員勞動強度較低。
1.2從生產(chǎn)組織方面解析
走道區(qū)是凈化區(qū)開展生產(chǎn)活動必須使用的區(qū)域。存儲區(qū)是各種物料周轉的場所，沒有進行生產(chǎn)活動時也有一些物料和中間產(chǎn)品存放。清洗區(qū)在生產(chǎn)操作完成后使用較多，除具有清洗功能外還有清洗后器具的存放功能。生產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)活動比較復雜，每個功能間根據(jù)生產(chǎn)計劃安排決定使用時間，由于中間產(chǎn)品基本上都有一定的中控檢驗周期，而且受各種產(chǎn)品銷售情況變化的影響，一般情況下各功能間同時使用的情況較少。包裝區(qū)作為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的后續(xù)工序通常是一個獨立的生產(chǎn)節(jié)點。
1.3從環(huán)境控制方面解析
走道區(qū)處于凈化區(qū)與非凈化區(qū)交接處，人流、物流走道是阻擋外部污染物進入凈化區(qū)的屏障，潔凈走廊是防止各生產(chǎn)功能間交叉污染的重要防線，需要與相鄰區(qū)域維持穩(wěn)定的壓差。存儲區(qū)在停止生產(chǎn)時有部分中間產(chǎn)品和原料存放，需要維持合適的溫濕度。清洗區(qū)濕度較大，存放的器具需要保持空氣流通，維持室內(nèi)干燥。生產(chǎn)區(qū)中粉碎、稱量、總混有較多粉塵散發(fā)，需采取有效的捕塵、除塵措施；制粒間生產(chǎn)過程有較多熱量散發(fā)，換氣次數(shù)和供冷量需相應增加；壓片、膠囊充填雖有粉塵散發(fā)，但目前生產(chǎn)設備已經(jīng)采取了一些有效的粉塵控制措施，對操作間環(huán)境影響不大；生產(chǎn)泡騰片、軟膠囊的功能間對相對濕度要求較高；生產(chǎn)過程有揮發(fā)性氣體排出的工序需要進行全排風處理。包裝區(qū)個別包裝設備在封裝過程中會有一些異味散發(fā)，需要作局部排風處理。
2、凈化生產(chǎn)區(qū)空調系統(tǒng)區(qū)域劃分思路
凈化生產(chǎn)區(qū)空調系統(tǒng)區(qū)域劃分必須因地制宜、從實際出發(fā)，只有結合場地布局、生產(chǎn)特點、環(huán)境要求進行統(tǒng)籌解析，才能合理劃分空調系統(tǒng)區(qū)域。以下結合上述對口服固體制劑車間工藝布局和工藝流程的解析，簡述劃分空調系統(tǒng)區(qū)域的思路。
2.1按功能組合進行分區(qū)
將功能類似或相同的功能間劃為一個空調區(qū)域，例如將走道區(qū)、存儲區(qū)、清洗區(qū)、包裝區(qū)、生產(chǎn)區(qū)分別設置為獨立的空調系統(tǒng)送風區(qū)域。由于使用功能的差異，不同功能區(qū)的送風換氣次數(shù)、正壓控制、溫濕度要求各不相同：走道區(qū)關鍵要控制好凈化區(qū)與非凈化區(qū)、凈化走廊與操作間的壓差，符合人員、物料進出的凈化要求；儲存區(qū)主要維持符合物料存放要求的溫濕度；清洗區(qū)需要盡可能地降低環(huán)境濕度；生產(chǎn)區(qū)和包裝區(qū)要根據(jù)生產(chǎn)工藝和設備特點對環(huán)境進行控制。一套空調系統(tǒng)不可能*上述功能區(qū)的參數(shù)要求，以溫度控制為例，生產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)活動頻繁，散發(fā)的熱量會比其他區(qū)域多，送風溫度要求較低，集中送風的空調系統(tǒng)可以通過調節(jié)功能間送風閥開度控制送風量，滿足不同房間換氣次數(shù)要求，但是不能通過風閥調節(jié)控制供冷量。如果以生產(chǎn)區(qū)環(huán)境參數(shù)作為空調系統(tǒng)設計依據(jù)，會導致輔助區(qū)域的送風溫度過低，造成能源浪費。按照功能分區(qū)劃分空調系統(tǒng)區(qū)域，可以根據(jù)功能間的使用特性，在環(huán)境要求相對一致的條件下設計空調系統(tǒng)，避免需符合多種參數(shù)要求而增加設計和控制難度。
2.2按運行同時性分區(qū)
藥品生產(chǎn)受中間環(huán)節(jié)質量控制、生產(chǎn)計劃安排等各方面影響，生產(chǎn)過程基本是斷續(xù)性的，如片劑、膠囊劑的制粒、總混、壓片、膠囊充填等工序的中間產(chǎn)品，基本上都需要在中間站暫存一段時間后再進入下一工序，各操作間同時運行的機會不多。對于產(chǎn)能規(guī)模比較大，可以通過管道輸送方式實現(xiàn)前后工序聯(lián)動的生產(chǎn)線，各工序會同步運行，但是此方式多為多條聯(lián)動線并列設置，受產(chǎn)能調節(jié)和設備維護保養(yǎng)的影響，各聯(lián)動線同時運行的機會也比較少。如果將整個生產(chǎn)區(qū)域設置為一個空調系統(tǒng)，會造成空調能源的浪費。
可根據(jù)功能間的運行同時性進行分區(qū)，例如：走道區(qū)是整個凈化區(qū)的主干道，只要凈化區(qū)內(nèi)有生產(chǎn)活動，就要使用該區(qū)域，宜設置為獨立的空調區(qū)域；存儲區(qū)在凈化區(qū)沒有生產(chǎn)活動的狀態(tài)下，也會有中間產(chǎn)品存放，有物料存放就需要維持凈化度要求，宜設置為獨立的空調區(qū)域；生產(chǎn)區(qū)需根據(jù)日常生產(chǎn)安排情況進行分區(qū)，宜將多個同時運行頻率較高的功能間或生產(chǎn)流水線劃為一個空調系統(tǒng)；包裝區(qū)也可結合包裝規(guī)格特點和生產(chǎn)安排進行分區(qū)。按此方式劃分空調系統(tǒng)區(qū)域，當凈化區(qū)內(nèi)只有個別功能間有生產(chǎn)活動時，可以對沒有生產(chǎn)活動的功能間采取只送風不供冷或少供冷的方式降低空調能耗。對停止生產(chǎn)活動仍需保持溫濕度要求的存儲區(qū)可以值班風機方式獨立運行。
2.3環(huán)境差別組合分區(qū)
環(huán)境條件差別主要在生產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)。由于生產(chǎn)設備、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品特性等因素的影響，生產(chǎn)區(qū)不同工序、生產(chǎn)不同產(chǎn)品的功能間的空氣環(huán)境要求會有較大差異，例如：生產(chǎn)泡騰片要求相對濕度較低，有揮發(fā)性氣體散發(fā)的工序需要全排風，粉碎工序捕塵、除塵要求較高，干燥工序設備散熱量較大。從環(huán)境條件差別方面考慮，有特殊相對濕度要求的功能間應獨立設置空調系統(tǒng)，有利于在空調設備中有針對性地配置除濕設備。產(chǎn)熱量差異較大的工序不宜設為一個空調系統(tǒng)，常規(guī)的空調系統(tǒng)是利用回風溫度作為空調冷量的控制參數(shù)，回風溫度是同一系統(tǒng)的多個功能間室內(nèi)回風混合后的空氣溫度，如果房間之間的溫度差異大，房間的實際溫度與混合空氣溫度的偏差會比較大，空調風柜根據(jù)混合溫度調節(jié)表冷器閥門開度，直接體現(xiàn)為調節(jié)送風溫度，造成散熱量大的房間送風溫度略高，散熱量小的房間送風溫度略低。全排風與回風方式不宜在同一個空調系統(tǒng)中采用，全排風和回風混合使用的系統(tǒng)，需要大量補充新風的是全排風的功能間，回風的功能間只需少量新風，但是新風的分配比例無法通過風閥進行控制，當排風過濾器使用一段時間后受積塵影響，排風量發(fā)生變化，需要調整新風閥調節(jié)新風量時，對整個系統(tǒng)的送風量會造成影響，設定的壓差也會被破壞。
3、實例解析
大型藥品生產(chǎn)車間生產(chǎn)區(qū)域面積較大，功能間數(shù)量較多，工藝布局較為復雜，為節(jié)約投資成本和減小空調機房面積，往往采用多個功能區(qū)域或多個生產(chǎn)工序集中使用一個空調系統(tǒng)的方式。雖然此方式具有對車間夾層空間要求不高、設備投入較少、機房建設成本低等優(yōu)點，但在實際運行過程中會存在以下問題：
（1）熱負荷差異大的功能間溫度均衡難度大。藥品生產(chǎn)車間部分功能區(qū)域、生產(chǎn)工序熱負荷差異大，雖然可以通過增大送回風量或在送風管路上增設冷盤管的方式應對超常的熱負荷，但是由于大型藥品生產(chǎn)凈化車間內(nèi)部布局復雜，在實際調試過程中難以實現(xiàn)穩(wěn)定的大送風量。增設冷盤管增加了送回風管的復雜程度，冷盤管一般需要設在吊頂夾層，不便于維護保養(yǎng)，使其成為凈化區(qū)潛在的污染源。此外，由于空調系統(tǒng)送出的冷量不便按各功能間的實際耗冷量進行分配，使送風溫度要求差異大的功能間之間溫度達到均衡的難度較大。
（2）生產(chǎn)單位能耗高。生產(chǎn)區(qū)域制粒、混合、膠囊充填等工序斷續(xù)性生產(chǎn)情況較多，同時運行情況較少。為保持整個生產(chǎn)區(qū)域凈化度符合GMP規(guī)范要求，只要有一個工序的操作間進行生產(chǎn)，就必須啟動整個空調系統(tǒng)，如無相應的控制措施將難以對沒有生產(chǎn)運作的功能間少送風、少供冷，滿負荷生產(chǎn)和低負荷生產(chǎn)的供冷量相差不大，導致生產(chǎn)單位能耗高。
（3）壓差調節(jié)困難。調整壓差時常出現(xiàn)先調整好壓差的房間到后又發(fā)生變化的情況，需要反復多次調整才能符合要求，而且在生產(chǎn)運行過程中壓差不穩(wěn)定，波動較大。系統(tǒng)功能間較多，全排風、回風方式并存，各功能間的送風量難以通過人工調節(jié)方式按比例分配，相互之間容易造成影響，導致壓差調整過程各控制點出現(xiàn)波動。全排風系統(tǒng)對房間正壓比較敏感，新風量和排風量稍有變化就會引起壓差發(fā)生較大改變，對其他采用回風方式的功能間也會造成較大影響。