負(fù)壓潔凈室設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試注意事項(xiàng)

隨著國內(nèi)新版GMP規(guī)范的頒布，我國越來越重視醫(yī)藥的開發(fā)。加之近年來SARS的出現(xiàn)，禽流感的爆發(fā)，鑒于目前市場的行情，各地的生物實(shí)驗(yàn)室、獸用疫苗生產(chǎn)廠房便迅速地發(fā)展起來。本文將介紹生物實(shí)驗(yàn)室、獸用疫苗車間中的負(fù)壓潔凈室在設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試過程中需要注意的一些事項(xiàng)。 

1負(fù)壓潔凈室簡介 

    目前負(fù)壓潔凈室的應(yīng)用越來越廣泛，大多集中在醫(yī)院手術(shù)室和病房、制藥廠、生物安全實(shí)驗(yàn)室、動物房等。不同類型、不同用途的負(fù)壓潔凈室，工藝布局、生產(chǎn)流程其對潔凈區(qū)域的環(huán)境要求也各有特點(diǎn)，在滿足通用潔凈室環(huán)境要求前提下，如有的需要對高效排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行檢漏；有的需要對潔凈室內(nèi)沉降菌的含量進(jìn)行檢測；有的需要對壓差進(jìn)行特別關(guān)注。下面主要針對負(fù)壓潔凈室進(jìn)行介紹，其從設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試檢測等負(fù)壓潔凈室都要比正壓潔凈室難度要大。 

1.1 潔凈室的正壓與負(fù)壓的概念 

    潔凈室中正壓、負(fù)壓是相對于大氣壓而言的（絕對正、負(fù)壓）。簡單而言正壓就是壓力高于大氣壓，負(fù)壓就是壓力小于大氣壓。主要是對凈化空調(diào)系統(tǒng)的氣流方向和送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)控制。如果只是要保證工作環(huán)境潔凈，一般用正壓潔凈室，這是潔凈室中見到的最多的情形，如電子廠房、光伏等。如果是要保證工作環(huán)境潔凈又不能對周圍環(huán)境造成污染，就需要用負(fù)壓潔凈室，如滅活疫苗生產(chǎn)車間、動物房等。當(dāng)然具體情況會相對復(fù)雜，有的廠房是既有正壓又有負(fù)壓，具體以正壓為主還是以負(fù)壓為主，要根據(jù)實(shí)際情況來配置。 

1.2負(fù)壓潔凈室的特點(diǎn) 

    負(fù)壓潔凈室需要的氣流流向不僅要保護(hù)產(chǎn)品不受外界污染空氣的干擾，還要保證操作區(qū)域內(nèi)的污染物不會泄露到外界。 

    負(fù)壓區(qū)域必須形成有序的壓差梯度，根據(jù)各房間防毒等級不同，污染物毒性越大的房間負(fù)壓絕對值越高，使每個(gè)房間的壓力成階梯排列，以保證這些房間內(nèi)存在的污染物絕對不會擴(kuò)散到潔凈走廊，更不會擴(kuò)散到外界大氣。這一點(diǎn)對負(fù)壓潔凈室的生產(chǎn)安全性是至關(guān)重要的。 

    負(fù)壓潔凈室的壁板、門窗安裝比較關(guān)鍵，因?yàn)閲o(hù)結(jié)構(gòu)滲露對負(fù)壓潔凈室來說是最大的隱患。如有形的孔洞，安裝時(shí)封堵不完全導(dǎo)致滲漏；細(xì)小的隙縫，安裝時(shí)無法封堵導(dǎo)致的滲漏，都會造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)密封不完全，100%不滲漏是很困難的。 

    負(fù)壓潔凈室壓差梯度的維持比較困難，開門關(guān)門，人員進(jìn)出，設(shè)備自身的排氣運(yùn)行等，都會對壓差產(chǎn)生干擾。 

    負(fù)壓潔凈室的排風(fēng)系統(tǒng)比較重要，要求高的負(fù)壓潔凈室，排風(fēng)機(jī)組通常要設(shè)計(jì)成一用一備的狀態(tài)，且要定期對排風(fēng)機(jī)組的高效進(jìn)行檢漏。 

    負(fù)壓潔凈室成“黑洞”效應(yīng)，最負(fù)壓的房間，潔凈度最差，干擾最多。 

2 設(shè)計(jì)部分 

2.1 大面積負(fù)壓潔凈室設(shè)計(jì)采用無柱結(jié)構(gòu) 

    對于負(fù)壓潔凈室來說，其土建結(jié)構(gòu)的柱子或鋼結(jié)構(gòu)柱子，是圍護(hù)結(jié)構(gòu)泄露的最大隱患。雖然施工過程中會采用凈化彩鋼板進(jìn)行包柱處理，但是靠柱子一側(cè)根本沒有空間，沒有辦法進(jìn)行密封處理。像實(shí)驗(yàn)室這樣較小的負(fù)壓潔凈室還好，可以通過空間布局排布進(jìn)行規(guī)避處理，像大面積的負(fù)壓潔凈廠房，不但柱子比較多而且工藝流程比較復(fù)雜，房間的布局不是特別好調(diào)整。對于這樣的負(fù)壓潔凈室，在設(shè)計(jì)時(shí)最好采用如汽車站、火車站類似的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屋頂，這樣整個(gè)一個(gè)大空間將沒有柱子。這樣的無柱結(jié)構(gòu)，既節(jié)省出了空間、房間布局美觀又解決了包柱泄露問題。如圖1-1所示：

2.2正壓源負(fù)壓匯 

    負(fù)壓潔凈室由于“黑洞”效應(yīng)，周圍微小粒子會隨著壓差梯度不斷地向負(fù)壓絕對值最高的區(qū)域吸附，毫無疑問這就是負(fù)壓匯，對與這個(gè)房間的選擇通常是毒性最大的房間或者是病毒最容易擴(kuò)散的房間。 

    正壓源就是在整個(gè)負(fù)壓區(qū)入口的第一個(gè)房間（緩沖間），設(shè)計(jì)成正壓，潔凈送風(fēng)，無排風(fēng)或回風(fēng)，壓力控制在+10Pa~+15Pa，形成一個(gè)正壓源。如此設(shè)計(jì)，潔凈空氣通過門縫滲透到負(fù)壓區(qū)，同時(shí)隔斷了外界的污染空氣進(jìn)入負(fù)壓區(qū)的路徑，負(fù)壓區(qū)內(nèi)的病毒也無法通過正壓源（緩沖間）擴(kuò)散到外界，就像安裝了一個(gè)氣閘一樣。如圖1-2 所示：

2.3增強(qiáng)滲漏測的潔凈度 

    負(fù)壓潔凈室（尤其在靜壓差很大的房間）任何細(xì)小的縫隙都會對房間的潔凈度產(chǎn)生較大的影響，會使房間內(nèi)的懸浮粒子增多。通常的醫(yī)藥潔凈廠房的壁板圍護(hù)施工，氣密性不是特別好，即使再好的施工質(zhì)量也會形成很多細(xì)小的縫隙，很難完全的密封，要達(dá)到100%的不滲漏是非常困難的。 

    如果我們只從圍護(hù)結(jié)構(gòu)考慮，致力于不斷提高氣密性，將會花很大的代價(jià)。從另一個(gè)思路考慮，既然有污染空氣從外部滲透進(jìn)來，如果增強(qiáng)滲漏測的潔凈度，滲透到負(fù)壓區(qū)的微小粒子將會減少很多。對與圍護(hù)結(jié)構(gòu)來說，吊頂上的區(qū)域?qū)⑹亲畲蟮臐B漏源，設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮在吊頂區(qū)域增加空調(diào)自凈系統(tǒng)，將會很有效的控制負(fù)壓潔凈室的潔凈度。如圖1-3 所示：

2.4 壓差梯度設(shè)計(jì)、換氣次數(shù) 

    負(fù)壓潔凈室，壓差梯度設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)合理，優(yōu)化平面布局，盡量減少開向普通區(qū)域的進(jìn)口。“一路負(fù)到底”是生物安全控制的一條經(jīng)典理論，即從換鞋間開始一直到最高級別的負(fù)壓潔凈室，不斷加大負(fù)壓差，可以形成一條有序的負(fù)壓梯度，再采用“正壓源”原理，將進(jìn)入負(fù)壓區(qū)的第一個(gè)口設(shè)計(jì)成正壓，可以有效地控制潔凈度。這種情況對與比較小的負(fù)壓潔凈室是比較好的，如果負(fù)壓區(qū)比較大房間比較多，這樣可能會導(dǎo)致級別最高的房間負(fù)壓差非常高，這樣也是不利的。 

    換氣次數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮余量，當(dāng)潔凈度滿足不了要求時(shí)，在保證壓差梯度的時(shí)候，同時(shí)加大送風(fēng)量和排風(fēng)量，以此沖淡微小顆粒。負(fù)壓潔凈室存在漏風(fēng)、高效過濾器堵塞、送風(fēng)機(jī)組與排風(fēng)機(jī)組要匹配協(xié)調(diào)等，由于現(xiàn)在大多采用空調(diào)自控系統(tǒng)，適量考慮換氣次數(shù)余量，可以通過自控系統(tǒng)調(diào)節(jié)措施滿足工藝要求。 

2.5 高效排風(fēng)機(jī)組設(shè)計(jì) 

    排風(fēng)機(jī)組是形成負(fù)壓的關(guān)鍵因素，重視負(fù)壓潔凈室的排風(fēng)，不僅在于其排風(fēng)量，而且還在于其除菌的有效性。所以有些對負(fù)壓要求特別嚴(yán)的潔凈室，排風(fēng)機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)通常為一用一備的狀態(tài)；排風(fēng)機(jī)組為了阻止病毒向外滲漏需要設(shè)置高效過濾器，按照規(guī)范要求必須逐一對高效過濾排風(fēng)口進(jìn)行檢漏，因此在設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮檢漏的操作空間，否則到檢測驗(yàn)收時(shí)再來更換，代價(jià)就非常大了。如圖1-4所示：

3 施工部分 

3.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu) 

    負(fù)壓潔凈室，圍護(hù)結(jié)構(gòu)安裝時(shí)一定要重點(diǎn)關(guān)注：壁板安裝時(shí)馬槽、可調(diào)地軌固定好后要與地面間打膠處理，壁板、頂板的拼縫要雙面打膠處理，且在固定圓弧角R條底座前打一次膠，固定好圓弧角R條底座后進(jìn)行打膠處理，最后安裝圓弧角R條，安裝完成后再次打膠處理，這樣處理后能有效控制縫隙滲漏；回風(fēng)夾道內(nèi)部能打膠的地方全部打膠密封處理；潔凈門易選用密閉鋼制門，負(fù)壓潔凈室的門最好是帶門檻，因?yàn)閽叩貤l氣密性差，本來就有間隙，如果地面再不平整，漏風(fēng)量將會很大（門鎖、門鉸鏈、門插銷孔、門固定孔都要用發(fā)泡劑進(jìn)行密封處理）；觀察窗易選用成品觀察窗，氣密性比較好；PVC地面或環(huán)氧地面與墻板間也要處理好，打膠要牢固、砂漿吸附要緊密。如圖1-5所示：

3.2 技術(shù)夾層上的施工 

    負(fù)壓潔凈室吊頂上技術(shù)夾層管線施工時(shí)，不能按常規(guī)的潔凈室施工方式，頂板上除了必須要開孔的地方開孔，管線的固定、支架的安裝都盡量不要固定在頂板上，小到一顆螺絲眼。施工時(shí)盡量固定在龍骨上、吊筋上，避免對頂板完整性的破壞。 

    頂板上所有孔洞進(jìn)行打膠處理，頂板靠土建墻的邊縫、靠土建結(jié)構(gòu)柱的邊縫用發(fā)泡劑進(jìn)行封堵。 

    技術(shù)夾層，要保持清潔，維持滲漏測的潔凈環(huán)境，有利于負(fù)壓潔凈室的潔凈度。如圖1-6所示：

3.3 負(fù)壓潔凈室內(nèi)的設(shè)備密封 

    負(fù)壓潔凈室內(nèi)所有的設(shè)備要進(jìn)行密封處理： 

    大型設(shè)備（傳遞窗、滅菌柜、凍干機(jī)等）：需要在兩個(gè)房間之間互通的設(shè)備，首先要對設(shè)備自身的氣密性進(jìn)行檢查密封，如設(shè)備的外框、設(shè)備的門散、設(shè)備的把手鎖芯、設(shè)備的儀表指示燈等，很多地方都有泄漏點(diǎn)，其次是設(shè)備嵌墻安裝的部位要重點(diǎn)關(guān)注，做好密封。如圖1-7所示：

    電氣設(shè)備（開關(guān)、插座、燈具、煙感探頭等）：開關(guān)、插座的接線盒最好采用專用的密閉性接線盒，且穿線接線完畢后將管口進(jìn)行打膠密封；負(fù)壓潔凈區(qū)的燈具最好采用吸頂式安裝方式，減少對頂板的完整性破壞，且吸頂式燈具在進(jìn)線口處做完密封后將燈具的邊框與頂板間、燈罩與燈具邊框都要打膠密封，密封效果比較好；煙感探頭等底座先打膠，密封后安裝探測器，探測器與底座間再打膠密封。如圖1-8所示：

    管道設(shè)備（進(jìn)入潔凈區(qū)管道、消防箱等）：進(jìn)入潔凈區(qū)的管道無需保溫的，裝飾環(huán)與壁板間、裝飾環(huán)與管道間，做好密封處理；需要保溫的管道，保溫套管易采用成品的保溫套管，密封性能較好；消防箱采購時(shí)與現(xiàn)場核對好，盡量少開孔，管道安裝完畢后要把孔洞的間隙進(jìn)行封堵密封，消防箱也是很大的滲漏源。如圖1-9所示：

    通風(fēng)設(shè)備（高效過濾器、回風(fēng)口、排煙口等）：這些設(shè)備孔洞開的都比較大，壁板開完洞后先做護(hù)邊處理之后才能安裝設(shè)備，高效箱邊框處需安裝密封墊。設(shè)備安裝就位后，且在保溫前（切記）將潔凈室內(nèi)、吊頂上設(shè)備邊框間隙處做好密封處理。如圖1-10所示：
3.4 高效過濾器及閥門選擇 

    高效過濾器滲漏是個(gè)常談?wù)摰脑掝}，對醫(yī)藥潔凈室（特別是負(fù)壓潔凈室）來說，高效過濾器盡量采用液槽形式的，采用機(jī)械式密封保證不滲漏，基本上很難達(dá)到。 

    由于負(fù)壓潔凈室，因受到的干擾比較多，壓差維持比較困難，在與潔凈室高效送風(fēng)口、回風(fēng)口、排風(fēng)口處的閥門，一定要選擇無級調(diào)閥桿形式的閥門，否則壓差將會非常難調(diào)，當(dāng)然更好的可以選用變風(fēng)量閥、定風(fēng)量閥。 

4 調(diào)試部分 

4.1換氣次數(shù)的檢測要求 

    對與動物房、獸藥GMP中C級區(qū)域換氣次數(shù)規(guī)范中要求是≥15次即可，但是GMP第三方測試認(rèn)證時(shí)，是要求換氣次數(shù)達(dá)到≥20次[7]，這個(gè)還是比較關(guān)鍵的，前期施工前就要仔細(xì)看圖紙，核算一下?lián)Q氣次數(shù)，確保滿足GMP第三方測試認(rèn)證的要求。 

4.2 自帶換氣的設(shè)備對調(diào)試的影響 

    很多實(shí)驗(yàn)室、動物房的設(shè)備都自帶換氣系統(tǒng)，壓差調(diào)試時(shí)，最好將這些設(shè)備開啟到正常的運(yùn)行工況，否則當(dāng)房間整體壓差調(diào)平衡后，正常生產(chǎn)時(shí)再開啟這些設(shè)備的換氣系統(tǒng)，壓差又會受到干擾，超過允許波動的范圍，又要重新調(diào)試。 

4.3 潔凈度粒子分析原因 

    負(fù)壓潔凈室在測試潔凈度時(shí)，如果5.0μm顆粒不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，則表示潔凈室內(nèi)大顆粒比較多，潔凈清掃做的不到位，還要仔細(xì)打掃衛(wèi)生；如果0.3μm顆粒不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，則表示潔凈室內(nèi)微小粒子比較多，房間可能存在滲漏，要仔細(xì)排查滲漏點(diǎn)，進(jìn)行堵漏。 

5 結(jié)論 

    以上只是對負(fù)壓潔凈室在設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試過程中遇到的問題略作闡述，希望能夠?yàn)橄囝愃频墓こ探ㄔO(shè)起到一定的幫助作用，我想隨著科技的發(fā)展，新版GMP規(guī)范的頒布，潔凈室建設(shè)水平的不斷提高，負(fù)壓潔凈室的技術(shù)將會越來越成熟。