生物制药洁净车间净化空调及通风系统设计施工注意事项（一）

根据生物制药生产工艺要求的特点分析，从空调负荷计算、空调通风系统划分、房间温湿度控制、节能环保要求等方面总结阐述了生物制药厂空调通风系统的设计要点。

近年来，中国生物医药产业发展迅速。不仅大量海外科学家回国成立生物医药科技公司，而且传统医药巨头也开发了生物医药领域。生物医药产业已被国家定义为战略性新兴产业。一些初创生物医药公司正在完成研发Ⅰ期临床、Ⅱ临床实践结束后，开始建设商业化生产厂房，同时，一些生物制药 CDMO（Contract Development and Manufacturing Organiza-tion）R&D生产代工企业也在大量建设生物制药生产基地。

生物制药行业的分类及工艺特点：

生物制药厂设施建设需要围绕生物制药行业的工艺特点进行，以满足不同工艺生产单位对设施环境的特殊要求。除了基本的温度、湿度和压差控制外，我们还非常重视避免污染和交叉污染，以满足药品生产质量管理规范的要求（GoodManufacturing Practice of Medical Products，GMP）。

生物制药行业分类：

生物药物是指从生物体中提取或通过生物工程合成的药物，本质上不同于传统的可以完全人工合成的化学药物。传统的化学药物通常是小分子，而生物药物通常是复杂的混合物或生物大分子，主要包括四类：血液制品、疫苗、重组蛋白和单克隆抗体。

生物制药行业的工艺特点：

简单地将生物制药定义为“利用细胞生产产品”，通常是蛋白质或细胞本身(细胞治疗)。将含有目的蛋白质的细胞注入生物反应器（也称为“细胞工厂”）进行培养。在完成大量细胞生长后，它们被分离和纯化，以获得具有一定纯度的目的蛋白质或细胞。最后，它们被灌装，以完成可用于治疗疾病的注射制剂的生产。典型的生物制药工艺流程如图所示 1 所示。根据 GMP 要求每个生物制药生产环节都必须有效隔离。不同的工艺生产单元有不同的生产设备，对车间的生产配套辅助设施有不同的要求。由于生物制药技术基本上是在封闭或半封闭的技术设备中进行的，因此对车间环境温度、湿度控制和规范要求的设计参数一般可以满足大多数生产企业的要求。空气清洁度等级为A 级、B 级、C 生产车间级温度范围 20~24 相对湿度范围为45%~60%。空气清洁等级为 D 生产车间级温度范围相对湿度范围为18~26℃ 45%~65%。当然，也有企业会对温湿度精度控制范围提出要求，高于国家标准。

对不同的生产工艺环节，房间的清洁等级也有不同的要求，需要结合起来 GMP 确定企业自身的要求和企业标准。国家食品药品监督管理局在 2022 年 1 月 6 《药品生产质量管理规范-细胞治疗产品附录（征求意见稿）》于日发布。第十二条规定了细胞产品的清洁度水平，直接用于细胞产品生产的基因修饰载体或其他初始生物材料。

生物制药厂空调及通风系统设计要点：

计算空调负荷：

与舒适空调系统的负荷计算相比，工艺空调系统的负荷计算需要注意工艺设备的热值。生物制药生产中使用的设备和仪器种类繁多，不同工艺设备的热值也不同。应特别注意以下设备的热值计算：

1)冰箱。生物制药的原料和半成品通常需要储存在冰箱或冰箱中，包括 2~8 ℃冰箱、-20 ℃冰箱、-80 摄氏度冰箱，单台冰箱用电功率在 0.4~3 kW，当室温材料刚刚放入冰箱冷却时，冰箱的散热量将高于功耗。根据项目经验，建议冰箱设备的加热负荷取值系数 1~1.5。

2)生物反应器配有温度控制单元。每个生物反应器将配备一个具有精确温度控制功能的相应温度控制单元（TCU），温度控制单元有两种类型：风冷式和水冷式。如果选择风冷式，同时布置在房间内，则在计算空调负载时需要考虑温度控制单元的热值。

3）高压灭菌柜。材料可以通过高温高压清洁蒸汽进行灭菌。清洁蒸汽可以通过普通工业蒸汽或电加热制备。虽然高压灭菌柜有保温壳，但在使用过程中和打开柜门时会散发出大量的热量和湿度。因此，建议在高压灭菌柜所在房间配备局部排气和足够的制冷能力。

空调和排气系统的划分：

系统的合理划分是空调和排气系统设计的原则问题。除了根据不同清洁度、不同温度、不同湿度、不同运行时间的基本原则外，还需要充分结合生物制药技术的特点进行划分。

1）应单独设置无菌和非无菌生产区域的净化空调系统。

2）不同生产区域的空调系统应单独设置，存在交叉污染风险。

3）生物安全风险（BSL2）或化学毒性生产区域的空调应独立设置，并应采用新风系统的形式。在具体的项目设计中，暖通空调设计师应与技术专业人员充分沟通，确定各工艺室的功能和各工艺环节之间的关系，以充分落实上述系统划分原则。同时，系统划分应考虑经济性，而不是系统划分越多越好。在满足上述基本原则的前提下，减少系统划分的数量可以降低项目的工程成本。