新版GMP洁净度B级净化区换气次数探讨

陆 军

（上海新亚药业有限公司，上海 201209）

我国《药品生产质量管理规范》（2010年修订）（以下简称新版GMP）实施以来，关于B级洁净区的送风量、换气次数设计时应取多少？目前还有较大的争论，工程师设计取值差异较大，少的30次/ h，多的达到100次/ h。笔者就着重B级区的换气次数作一次计算分析和探讨，供大家参考。

新版GMP对于洁净度的要求如表1：

表1 洁净度要求

即：B级洁净区动态时粒子数为一万级，静态时粒子数为一百级。

对于分级洁净室，还有洁净室自净时间的要求：“生产操作全部结束，操作人员撤离生产现场并经15～20 min自净后，洁净区的悬浮粒子应达到表中的“静态”标准。药品或敞口容器直接暴露环境的悬浮粒子动态测试结果应达到表中A级的标准。灌装或分装时，产品的粒子或微小液珠会干扰灌装点的测试结果，可允许这种情况下≥5.0 μm微粒的测试结果并不始终符合标准。即静态状态下，一定时间自净后要求粒子数达到静态的级别标准，而且对自净的时间有明确的要求。

那么，我们从两方面来看换气次数究竟要多少，一是自净时所需的换气次数，二是B级动态所需的换气次数。首先，看自净所需要的换气次数。

目前，许多设计院设计B级空调净化的过滤器布置流程如下图：

图 B级空调净化的过滤器布置流程

M－大气含尘浓度；(粒/L)

η1－初效过滤器效率；(%)（计数效率）

η2－中效过滤器效率；(%)（计数效率）

η3－末端过滤器效率；(%)（计数效率）

n－换气次数；(次/h)

V－洁净室体积；(m3)

G－室内单位体积的发尘量；(粒/m3•min)

Nt－某时间T（min）的室内含尘浓度；(粒/L)

N－室内稳定含尘浓度；(粒/L)

No－室内原始含尘浓度，即T = 0时的含尘浓度；(粒/L)

S－回风量对送风量之比；(%)

ηn－新风通道上过滤器的总效率，如果有多个过滤器组合，可计算总效率；（%）

ηn=1-(1-η1)(1-η2)(1-η3)

ηr-回风通道上过滤器的总效率，如果有多个过滤器组合，可计算总效率；（%）

ηr= 1- (1-η2) (1-η2) (1-η3)

根据相关计算公式，洁净室内瞬时的含尘浓度是：

我们就单个房间举例来进行计算，对S≤1，ηr＞99.99%，静态室内条件下，室内发尘量可以忽略，可以将上式简化为：

n = 493/t

当t = 15～20 min，计算得出：

n = 25～33次/ h

有关≥5μm粒子数的计算也是一样的。

注：详细计算公式推导见《空气洁净技术原理》。

如果是多个房间组合而成的空调净化系统，计算原理也是一样的。事实上，我们多个房间平均粒子数浓度是不可能高于一万级允许标准的，设计过滤器组合一般都是偏保守的，有的系统甚至有二级中效过滤器，甚至还有F9这样的过滤器。（类似我国的亚高效过滤器）

所以，换气次数的计算应该偏保守的，是可以接受的。而且大颗粒粒子，一般都在比较低的水平，一般都很少，甚至只有几粒。所以，国外相关的工程设计B级净化区取值一般为40～50次/ h，也是有依据的。

我们就某制药厂目前万级房间的二间分装间的自净时间进行了实测。

表2 分装间自净时间实测

从以上比较看出实测和理论计算还是比较接近的。

另外，比较重要的洁净房间也就是B+A级的房间，比如灌装间，房间内另有A级区（百级净化装置），它是单向流，它具有超强的自净能力，如果考虑这部分因素，事实上计算得出换气次数有相当富余量。

另外，动态B级需要的换气次数是多少呢？显然这和室内的发尘量有关系。

那么假定一间洁净室为6 ×6 m，层高为2.6 m。假定，目前室内有4人，那么动态时人的发尘量为4×5×105粒/人· min。

工艺设备的发尘量一般较难计算，大多为实测。跟据技术手册资料，一般来讲设备发尘量远小于室内人员的发尘量，那么我们就假定工艺设备的发尘量和人员发尘量相等，即为20×105粒/人· min。

建筑材料的发尘量，目前已经很少了，可以忽略不计，但跟据相关资料取8 m2的地面的室内建材发尘量为一个人静止时的发尘量。那么建材发尘量为4.5个人静止时的发尘量，即为4.5×105粒/人· min。

在不均匀分布时Nυ＝ΨN

Ns－为送风的含尘浓度，粒/ L

Ψ－为不均匀系数

Nυ－为按不均匀分布计算的含尘浓度

经计算，n＝16.3次/h，跟据技术手册表格Ψ取值为1.4左右。

那么n＝23次/h。

也就是说一般来讲，动态万级所需要的换气次数小于自净所需要的换气次数。

所以，根据理论计算和工程实测数据，B级区的换气次数最低建议为40～50次/ h，一般不超过60次/ h。否则房间的气流组织比较乱，回风口难以布置。气流组织甚至会影响A级区域的气流。另外，计算B级区域的换气次数建议可扣除A级区域的体积，如果计算时不扣除，那就有足够的余量了。当然风量还是要进行负荷的校核计算。如发尘量大的，还要进行动态的风量计算。

另外，需要指出的是，高效过滤器应采用H13或以上级别的效率。高效过滤器是经现场DOP检漏测试合格。

[1] 许钟麟, 著. 空气洁净技术原理[N]. 上海：同济大学出版社, 1998.