《空調(diào)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(diào)系統(tǒng)調(diào)試、確認和運行等方面有較為詳細的描述，但在空調(diào)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(shè)計時更多關(guān)注空調(diào)系統(tǒng)的性能以及設(shè)計參數(shù)是否滿足生產(chǎn)要求，往往忽視了空調(diào)區(qū)域劃分的重要性。
在實際運行過程中，合理的空調(diào)系統(tǒng)區(qū)域劃分有助于降低交叉污染風(fēng)險，維持凈化區(qū)壓差和溫濕度穩(wěn)定，降低空調(diào)運行能耗。空調(diào)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(jié)合。筆者結(jié)合一些工作經(jīng)驗和實例，就如何合理劃分凈化空調(diào)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(diào)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(zhuǎn)，器具在專設(shè)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)闹鞲傻溃藛T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(fēng)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(zhuǎn)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(fù)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(yīng)增加；壓片、膠囊充填雖有粉塵散發(fā)，但目前生產(chǎn)設(shè)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(fēng)處理。包裝區(qū)個別包裝設(shè)備在封裝過程中會有一些異味散發(fā)，需要作局部排風(fēng)處理。
2、凈化生產(chǎn)區(qū)空調(diào)系統(tǒng)區(qū)域劃分思路
凈化生產(chǎn)區(qū)空調(diào)系統(tǒng)區(qū)域劃分必須因地制宜、從實際出發(fā)，只有結(jié)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(diào)系統(tǒng)區(qū)域。以下結(jié)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(diào)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(diào)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(shè)置為獨立的空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)區(qū)域。由于使用功能的差異，不同功能區(qū)的送風(fēng)換氣次數(shù)、正壓控制、溫濕度要求各不相同：走道區(qū)關(guān)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(shè)備特點對環(huán)境進行控制。一套空調(diào)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(fēng)溫度要求較低，集中送風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)可以通過調(diào)節(jié)功能間送風(fēng)閥開度控制送風(fēng)量，滿足不同房間換氣次數(shù)要求，但是不能通過風(fēng)閥調(diào)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(diào)系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)，會導(dǎo)致輔助區(qū)域的送風(fēng)溫度過低，造成能源浪費。按照功能分區(qū)劃分空調(diào)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(shè)計空調(diào)系統(tǒng)，避免需符合多種參數(shù)要求而增加設(shè)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(zhì)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(shè)置，受產(chǎn)能調(diào)節(jié)和設(shè)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(shè)置為一個空調(diào)系統(tǒng)，會造成空調(diào)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(shè)置為獨立的空調(diào)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(shè)置為獨立的空調(diào)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(diào)系統(tǒng)；包裝區(qū)也可結(jié)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(diào)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(fēng)不供冷或少供冷的方式降低空調(diào)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(fēng)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(shè)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(fēng)，粉碎工序捕塵、除塵要求較高，干燥工序設(shè)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(yīng)獨立設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，有利于在空調(diào)設(shè)備中有針對性地配置除濕設(shè)備。產(chǎn)熱量差異較大的工序不宜設(shè)為一個空調(diào)系統(tǒng)，常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)是利用回風(fēng)溫度作為空調(diào)冷量的控制參數(shù)，回風(fēng)溫度是同一系統(tǒng)的多個功能間室內(nèi)回風(fēng)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(diào)風(fēng)柜根據(jù)混合溫度調(diào)節(jié)表冷器閥門開度，直接體現(xiàn)為調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度，造成散熱量大的房間送風(fēng)溫度略高，散熱量小的房間送風(fēng)溫度略低。全排風(fēng)與回風(fēng)方式不宜在同一個空調(diào)系統(tǒng)中采用，全排風(fēng)和回風(fēng)混合使用的系統(tǒng)，需要大量補充新風(fēng)的是全排風(fēng)的功能間，回風(fēng)的功能間只需少量新風(fēng)，但是新風(fēng)的分配比例無法通過風(fēng)閥進行控制，當排風(fēng)過濾器使用一段時間后受積塵影響，排風(fēng)量發(fā)生變化，需要調(diào)整新風(fēng)閥調(diào)節(jié)新風(fēng)量時，對整個系統(tǒng)的送風(fēng)量會造成影響，設(shè)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(fù)雜，為節(jié)約投資成本和減小空調(diào)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(diào)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(shè)備投入較少、機房建設(shè)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(fēng)量或在送風(fēng)管路上增設(shè)冷盤管的方式應(yīng)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(fù)雜，在實際調(diào)試過程中難以實現(xiàn)穩(wěn)定的大送風(fēng)量。增設(shè)冷盤管增加了送回風(fēng)管的復(fù)雜程度，冷盤管一般需要設(shè)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(diào)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(fēng)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(diào)系統(tǒng)，如無相應(yīng)的控制措施將難以對沒有生產(chǎn)運作的功能間少送風(fēng)、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(dǎo)致生產(chǎn)單位能耗高。
（3）壓差調(diào)節(jié)困難。調(diào)整壓差時常出現(xiàn)先調(diào)整好壓差的房間到后又發(fā)生變化的情況，需要反復(fù)多次調(diào)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(fēng)、回風(fēng)方式并存，各功能間的送風(fēng)量難以通過人工調(diào)節(jié)方式按比例分配，相互之間容易造成影響，導(dǎo)致壓差調(diào)整過程各控制點出現(xiàn)波動。全排風(fēng)系統(tǒng)對房間正壓比較敏感，新風(fēng)量和排風(fēng)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(fēng)方式的功能間也會造成較大影響。