医药洁净厂房消防安全现状及优化设计探讨

■ 张星际 中国建筑科学研究院有限公司

为了有效推动医药行业的健康发展，我国加大了在GMP 医药洁净厂房消防安全防护工作上的投入力度，但是因为各方面原因，导致消防安全堪忧，消防管理工作问题众多，安全隐患多发，严重影响着厂房后期的建设、运营工作。对此需要相关部门严格遵循国家消防安全法律法规、洁净厂房设计要求等，对消防设计、设施、管理等工作进行优化处理，以此有效解决GMP 医药洁净厂房建设和消防安全规范之间的平衡问题。

一、GMP 医药洁净厂房建筑结构视角下的消防安全现状

（一）空间封闭

GMP 医药洁净厂房建设要求，要保证医药洁净厂房空间结构封闭、围护结构气密，这种结构形式导致出现火灾事故后室内热量急剧上升，室内大面积燃烧，火势大。且因为厂房内工艺设备特殊，燃烧不彻底会出现烟雾浓度大，烟量不易排出的问题，致使室内能见度低下，这种情况下，工作人员呼吸困难，无法有效进行人员疏散。因为大面积区域内都没有窗户，不易及时发现失火区域，对消防扑救工作产生消极影响。

（二）内隔断易燃

当前医药市场形势复杂，GMP 医药洁净厂房生产工艺、设备不断更新，且GB 50457-2019《医药洁净工业厂房设计标准》明确指出，洁净厂房的建筑面积和空间设计需要保证可延展性，并在生产的过程中做好室内温度控制，对墙体、吊顶材料耐火等级，耐火极限时间都提出了严格要求，但在实际生产建设的过程中，大部分医药企业都没有严格遵循相关设计规范。为了降低建设成本，厂房内的墙体和面板甚至采用规范明确禁止使用的耐火等级B1级的建筑材料；有些虽然使用了正确的建筑材料，但却忽视了“规范”对建筑局部耐火极限时间的把控，构造做法不到位，存在巨大消防安全隐患。

（三）工艺流线布置蜿蜒曲折

基于医药洁净厂房工艺流程特点，医药洁净厂房内部平面构造复杂，洁净区内一般只有一个进入口，人们要经过一更、二更、缓冲，最少三道消毒更衣流程才能进入工作区域，算下来工作人员要想出来要经过至少四道门才能走到疏散走廊，何况要求更严格的项目，流程还要更加复杂。但是如果出现火灾，人们容易因为紧张和惊恐而失去方向和判断力，净化路线蜿蜒曲折，严重影响消防安全疏散效率。

二、GMP 医药洁净厂房生产工艺存在的问题

（一）原材料多为易燃易爆产品

对于GMP 医药洁净厂房而言，药品生产原材料和生产工艺中会释放出高温蒸汽、压缩空气、酒精、乙醇、甲醛、环氧乙烷、丙酮等易燃易爆炸的化学危险物品，这些物品本身容易爆炸，且在厂房内特殊的环境中，制剂工艺和灭菌工艺下的火焰法生产中更容易发生爆炸。

（二）风管贯通

GMP 医药洁净厂房中的工艺管道、电气线路套管、通风空调风管、技术夹层多、复杂，导致洁净区工作间相互贯通，相互影响，如果出现火灾，不仅会加速火势蔓延，因为隐蔽性强，人们也不易发现火灾。且在空气净化系统不断送风下，风管会将火苗转化为烟，最终流通到其他管道中，加剧火情的蔓延。

（三）可燃物较多

在GMP 医药洁净厂房中医药产品包装工序复杂，需要用到大量的塑料、棉花、泡沫、纸板等一些易燃物品。GB 50016-2014（2018 年版）《建筑设计防火规范》，第3.3.6.2 条明确指出“甲、乙、丙类中间仓库应采用防火墙和耐火极限不低于1.50h 的不燃性楼板与其他部位分隔”。有些业主无视法律法规，自行取消耐火极限3小时的防火墙，直接采用彩钢板加岩棉的做法，使其耐火极限时间大打折扣，这直接为医药洁净厂房消防安全埋下了祸根。

（四）人员配置待优化

《洁净厂房设计规范》对医药行业洁净区工作人员人数进行了限制，且因为洁净区是多个独立的工作间，空间范围小，房间数量多，各个工作间的人员数量少，如果出现火灾事故，将无法第一时间通报、处理[2]。

三、GMP 医药洁净厂房消防设施存在的问题

（一）火灾报警系统自动化程度不高

当前GMP 医药洁净厂房内虽然设有火灾自动报警系统，但是因为技术水平限制，其需要人工值守监管，还有一些医药企业将消防控制中心都设置在门卫值班室或者管理办公室内，工作人员进入洁净区流程多，工序复杂，主机容易出现判断失误的情况。在此过程中，值班人员没有接收到火灾报警信号，容易忽视火灾隐患，导致后期火灾事故危害性增大，无法补救。另外，厂房内的火灾自动报警系统自动化、信息化水平低，严重影响着火灾隐患的预防、识别、控制工作，导致GMP 医药洁净厂房消防安全堪忧。

（二）误报概率大

GMP 医药生产的过程中需要进行粉碎、制粒、压片、蒸汽等工艺，在此过程中会产生大量的粉尘和碎屑、水蒸气等，如果对这些产出物不进行处理会干扰洁净区内的火灾自动报警系统，导致系统出现误报、错报的情况。因为误报致使值班人员认为系统出现问题，采取其他方法处理警情，比如暂停系统或者人工干预火灾报警系统，最终造成了火灾事故的发生。

（三）夹层复杂

GB 50016-2014（2018 年版）《建筑设计防火规范》中对机械排烟系统的排烟量标准作出了明确规定，对防烟分区的设置也有明确要求。制药企业生产线长，洁净区作业区间面积小，为了合理划分防烟分区，确保排烟风量要求，防排烟系统较为复杂，暖通风管长度过长，直接影响通风系统、空调系统、电气系统的运行效率，进一步加剧厂房内各个系统运行负荷，为后期检查维修工作带来了较大的难度。

（四）报警滞后

因为设备机房和洁净区的特殊关系，该设备控制系统采用人工操控，如果出现火灾事故，无法第一时间启动。虽然防火阀会在温度超标时自动隔离，但是因为室内温度上升快，火势已经蔓延，不利于后期的控制[3]。

（五）防火封堵材料

当前在GMP 医药洁净厂房内的给排水管道和气体管道，在其穿越洁净区墙壁和楼板处均设置了预留套管，且指明该套管材质必须采用防燃和不产尘的密封材料，但是大部分医药企业为了节省成本，节省空间会采用石棉绳作为封堵材料，导致密封性和防火等级不符合要求。使用该类型的材料也会产生大量的灰尘，不利于人体健康。

四、GMP 医药洁净厂房消防安全设计的优化

（一）优化厂房平面布置

在GMP 医药洁净厂房方案设计阶段，在有条件的前提下，尽量将易燃易爆类原材料库，分区域合理布置，严格执行GB 50016-2014（2018 年版）《建筑设计防火规范》之相关条文要求，使用≥3h 时的防火墙及甲级防火门将其与其他区域房间隔离，做好防燃防爆处理，确保其状态稳定；如果必须要在生产上、加工上和其他房间进行贯通时需要设置缓冲通道或者门斗。另外，在具体设计时需要遵循国家相关规范法律法规，采取科学的方法确保各房间内空气流通，避免各种易燃易爆气体存在或者粉尘的产生。另外，在进行GMP 医药洁净厂房地面和门窗设计时，需要选择耐火、坚固性强的原材料，并在贯通处设置泄压管道，如果是高层建筑，地面材料耐火等级应达到A 级。

（二）加强原材料采购管理

GB 50073-2013《洁净厂房设计规范》明确指出，洁净室的顶棚和墙壁需要采用防燃材料，禁止使用有机复合材料，对于顶棚和疏散通道的耐火极限值都进行了明确的规定，对此需要工作人员定期检查和处理。且在具体采购该材料时需要加强重视，把握市场价格，严格根据相关要求选择芯燃材料，注重对材料的数量、等级、性能进行测试。一般洁净区房间隔墙材料必须使用彩钢板内芯、矿棉和岩棉等材料，禁止使用泡沫和塑料芯材料。

（三）优化报警系统设置

因为GMP 医药洁净厂房内的工作间相互独立、封闭，面积小，因此需要考虑到信号接收和集中控制问题，在不同的工作间、疏散通道处都需要安装自动报警系统。并积极引进自动控制系统、自动化系统对报警系统进行升级改造，确保其可以自动识别、预测、判断、处理、报警、阻断，以此完善报警系统功能，有效代替传统的人工控制模式。且对于一些重要工序和系统中需要设置火灾应急广播和声光报警系统，比如空气净化系统、送回风管等，确保在烟气流通时可以第一时间发现、处理，以此有效预测火灾危险，及时通知各工作间人员撤离。

（四）科学选择防火封堵材料

在选择防火封堵材料时既需要遵循“规范”相关要求采购，也需要考虑人体健康问题，还要考虑对洁净区的影响，在洁净区管道交叉、穿墙和楼板处的套管密封材料和防火材料需要遵循GB 50016-2014（2018 年版）《建筑设计防火规范》、GB 50222-2017《建筑内部装修设计防火规范》、之相关要求，禁止按照普通厂房设计。一般可以选择玻璃纤维布，将其套封在管道外侧，促使套管在穿越墙壁时可以和墙体紧密衔接，并根据其密封程度在套管两侧灌注密封橡胶或者其他制剂等[4]。

（五）优化自动灭火系统

医药洁净厂房为高层建筑时，必须采用自动喷淋灭火系统；在启动时会污染洁净区，这一点对普通级别的实验室影响不大，但是到了P3 甚至PP4 级别以后，就是致命的缺陷（在污染洁净区的同时会导致病毒泄露，造成灾难性后果）。因此，需要针对此问题做出专门的应对方案。需要对传统的消防系统进行改造升级，根据各个工作间工作性质和特殊性来设置相应系统，比如可以在仓储区、原材料加工区设置自动喷水灭火系统。在其他有大型仪器设备的电气房间设置洁净气体灭火系统，在操作时先对烟雾气体进行处理，再发挥其他功能，在处理气体的过程中需要选择符合要求的灭火剂，禁止采用危害人体健康的灭火剂。

（六）优化防排烟设置

对于以上GMP 医药洁净厂房封闭性强，火灾发生后人们不易逃出的问题，需要合理增加安全疏散出口，并优化疏散通道空间、尺寸，按规范设置自动防排烟系统，排风系统；高温消防排烟风机，在满足日常排风需求的同时，可以在发生火灾后及时排出浓烟，避免影响人体健康，确保人员顺利疏散至安全区域。

（七）做好人员疏散工作

针对工艺流线要求造成的蜿蜒曲折的疏散路径，应加强重视，优化平面布置，根据各个工作间布局适当调整疏散通道尺寸、空间范围，梳理疏散方向。在满足日常工作人员进出需求的同时，合理增加专用疏散门，打开求生通道。在日常生活中做好消防疏散演练工作，确保在火灾发生后人们可以稳定有序地逃生[5]。

（八）优化通风排烟设计

第一，做好易燃易爆危险品工作间的通风排烟设计。医药洁净厂房生产车间内容易散发各种有害气体，需要进行以下几点优化设计：设置独立控制和运行的排风系统，并对排风系统定期进行检查和维护；在送风系统内设置防倒灌装置，排风机需要选择防爆型，并在事故多发处设置自动控制开关，将其与净化空调系统进行联动设计。第二，做好洁净区的排烟设计。需要按规范要求设置防排烟系统，便于在空调系统关闭后可以自动排烟。

五、结语

总之，GMP 医药洁净厂房在医药企业生产建设的过程中发挥着重要的作用，厂房设计和建设的好坏直接关系着社会用药的稳定，对此需要遵循相关要求，确保工艺无菌，科学处理厂房空间布局和消防安全设计规范之间的平衡问题。综合考虑各方面需求，不断优化性能设计，做好消防安全防护工作，确保GMP 医药洁净厂房顺利运行。