制藥廠房設計用戶需求標準的編寫要點

田耀華

制藥廠房設計用戶需求標準的編寫要點

田耀華

（上海新亞藥業(yè)有限公司，上海201203）

以制藥廠房改造類項目為例，從目的、范圍、依據(jù)的法律、法規(guī)及標準、工藝簡述、技術(shù)描述、設備描述、相關(guān)要求、項目進度、文件要求等方面，闡述了廠房設計用戶需求標準編寫的要點，以供參考。

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0　引言

隨著大規(guī)模藥廠GMP改造項目的結(jié)束，人們不得不反思在實施這些項目過程中所存的問題，筆者歸納存在的問題主要有：用戶考慮不周或提不出相關(guān)廠房設計的用戶需求標準；設計方經(jīng)驗不足或方案不細，甚至為趕進度草率完稿，其后果便是邊施工邊改圖，最終導致邊試車邊增改。大多項目工作從事者會認為，廠房設計的用戶需求標準是設計院的事，與藥廠無關(guān)，這純屬不負責思想或由業(yè)務能力有限所致。

新版GMP第140條明確規(guī)定：“設計確認應當證明廠房、設施、設備的設計符合預定用途和本規(guī)范要求”。用戶需求標準的提出是廠房設計確認的基礎(chǔ)。為此，筆者以改造類項目為例，闡述廠房設計用戶需求標準編寫的要點，以供參考。

1　廠房設計用戶需求標準的框架

廠房設計用戶需求標準的框架（但不限于）包括：

（1）背景；

（2）目的；

（3）范圍；

（4）依據(jù)的法律、法規(guī)及標準；

（5）工藝簡述；

（6）技術(shù)描述；

（7）設備描述；

（8）相關(guān)要求；

（9）項目進度；

（10）文件要求；

（11）其他。

2　廠房設計用戶需求標準編寫要點

2.1目的項可編入（但不限于）內(nèi)容

用戶需求標準是廠房設計的基本依據(jù)。其總括了用戶對該項目的GMP要求、質(zhì)量要求與工藝要求，描述了用戶對該項目功能的期望，主要包括相關(guān)法規(guī)符合度和用戶的具體需求，這份文件是構(gòu)建起項目和系統(tǒng)文件體系的基礎(chǔ)，同時也是系統(tǒng)設計和驗證的可接受標準的依據(jù)。

設計方應在規(guī)定的時間內(nèi)完成并達到本用戶需求的設計目標和可接受的標準。本文件內(nèi)容涉及產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程、產(chǎn)量、設備配置、人員的配備情況、系統(tǒng)要求等，所有這些將支持本公司車間設計的合理性及合法性，以確保廠房設計的要求得以準確、完整表達，從而確保設計方能夠準確理解并在設計方案中得以體現(xiàn)，并為以后的驗收驗證工作提供標準。

設計方應提供迄今為止被證實的標準技術(shù)，尤其是被證實符合本項目的標準，同時設計方需指出其標準與本用戶需求標準的不符之處，并提供相應的解決方案及措施。

2.2范圍項可編入（但不限于）內(nèi)容

（1）本標準適用于某改造的工程設計，包括：工藝平面布局設計、設備平面布局設計、工藝管道設計、車間排污管路設計、HVAC以及電氣線路的設計，總體設計要求達到某一水平，并符合新版GMP要求。

（2）本標準中的“必須”條款，需設計方設計時必須達到的部分，設計方不可用其他技術(shù)或要求代替；“期望”條款，設計方設計時可選用不同的技術(shù)或要求，但最終需符合使用方的需求。

（3）本標準中用戶僅提出基本的技術(shù)要求，并未涵蓋和限制設計方更高的設計與標準。供應商應在滿足本標準前提下，能夠達到更高的標準和功能設計及其相關(guān)服務。

（4）設計方的總體設計方案應滿足國家有關(guān)設計、消防、防火、防爆、安全、衛(wèi)生、環(huán)保等規(guī)程規(guī)范和強制性標準要求。如與設計方所執(zhí)行的標準發(fā)生矛盾時，應按最高標準執(zhí)行（強制性標準除外）。

2.3依據(jù)的法律、法規(guī)及標準項可編入（但不限于）內(nèi)容

（1）《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（GMP），2010修改版；

（2）適當參照歐盟現(xiàn)行最新GMP的相關(guān)規(guī)定和有關(guān)的GMP指南；

（3）《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》，GB 50073—2013；

（4）《建筑設計防火規(guī)范》，GB50016—2006；

（5）《建筑內(nèi)部裝修設計防火規(guī)范》，GB50222—95（2001年局部修訂）；

（6）《建筑滅火器配置設計規(guī)范》，GB50140—2005；

（7）《建筑防雷設計規(guī)范》，GB50057—94（2000年修訂）；

（8）《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》，GB50116—98；

（9）《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》，GB50058—92；

（10）《爆炸危險場所安全規(guī)范》，勞動部（1995）56號；

（11）《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》，GBZ1—2002；

（12）《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》，GBJ87—85；

（13）《工業(yè)企業(yè)照明設計標準》，GB50034—92；

（14）《采暖、通風和空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》，GB50019—2003；

（15）《污水綜合排放標準》，GB8978—1996；

（16）《大氣污染物綜合排放標準》，GB16297—1996；

（17）工程指南第3卷——無菌生產(chǎn)廠房設施，ISPE；

（18）潔凈室，ISO14644。

2.4工藝簡述項可編入（但不限于）內(nèi)容

（1）工藝流程圖；

（2）工藝流程說明。

2.5技術(shù)描述項可編入（但不限于）內(nèi)容

2.5.1產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模

例如：產(chǎn)品名稱、單位、產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模等。

2.5.2生產(chǎn)能力

例如：由4條生產(chǎn)線組成，設計產(chǎn)能每條線25萬瓶/天，以300天計，年設計總生產(chǎn)能力3億瓶。

2.5.3包裝形式及規(guī)格

例如：0.5 g/瓶，1 000瓶/箱。

2.5.4設備配置

例如：設備名稱、主參數(shù)、臺/套數(shù)等項。

2.5.5人員配置

（1）各崗位配置：崗位名稱、單班定員、生產(chǎn)班制、總定員。

（2）總?cè)藛T配置：生產(chǎn)班制、總定員。

2.5.6可提供公用系統(tǒng)的要求

主要對原廠址可提供公用系統(tǒng)的描述，可按自來水、循環(huán)水、低溫水、純化水、注射用水、蒸汽、壓縮空氣、電等項逐一描述。

2.5.7車間布置要求

2.5.7.1布置原則

例如：根據(jù)工藝設備及建筑物現(xiàn)狀，在滿足新版GMP和節(jié)省投資的前提下，改造現(xiàn)有生產(chǎn)線的工藝布局使其更合理；區(qū)域劃分合理，便于管理；生產(chǎn)流水線內(nèi)部的人流、物流避免混雜和交叉污染；為保證人員的安全，設置足夠的安全門供緊急疏散時用。

2.5.7.2車間總體

例如：利用某建筑進行改擴建，某建筑位于廠區(qū)的某部，為單層排架結(jié)構(gòu)，設置1條粉針生產(chǎn)線、無菌原料混粉及取樣系統(tǒng)。

2.5.7.3生產(chǎn)線

例如：按工藝流程進行布局，自南向北設置洗瓶、隧道烘箱、分裝、軋蓋、目檢、包裝工序。車間南部設置人員總更設施，北部設置取樣系統(tǒng)及物流進出口，西部設置空調(diào)機房、制水等輔助設施。

人流途徑：人員由車間南部的總更設施，經(jīng)換鞋、更衣、存物，換上車間統(tǒng)一工作服通過內(nèi)走道進入生產(chǎn)區(qū)；退出人員根據(jù)需要，經(jīng)淋浴、更衣后離開生產(chǎn)車間。

物流途徑：原輔料、包裝材料從倉庫領(lǐng)出，由車間北面的物流入口進入車間待用，混粉成品送至倉庫待驗，檢驗合格后入庫或運至車間粉針線分裝。生產(chǎn)成品在暫存區(qū)交接，送至倉庫待驗，檢驗合格后上貨架。

2.5.8土建要求

2.5.8.1單體設計要求

（1）總體：功能分區(qū)合理，人流、物流清晰，滿足相關(guān)消防規(guī)范。

（2）生產(chǎn)線：第1層為人員總更、一般工作服洗滌、潔凈工作服洗滌及消毒、混粉生產(chǎn)線、取樣、制水系統(tǒng)、空調(diào)機房、車間辦公、維修等；第2層為生產(chǎn)流水線、輔助區(qū)，屋面局部改造為空調(diào)機房。建筑內(nèi)各個不同的區(qū)域設有封閉樓梯和安全出入口，滿足各點的疏散距離要求。

2.5.8.2裝修標準

（1）樓地面面層：環(huán)氧自流平地面（潔凈生產(chǎn)區(qū)）；防滑同質(zhì)地磚，地面墊層采取防潮措施（樓梯、廁所及門廳處）；耐磨水泥地面（公用工程區(qū)）。

（2）頂棚：巖棉夾芯彩鋼板（潔凈區(qū)）；普通水泥砂漿頂棚，乳膠漆（其他房間）。

（3）內(nèi)墻面：瓷磚墻面（廁所及制水間）；乳膠漆（無吊頂區(qū)域）；巖棉夾芯彩鋼板（潔凈區(qū)）。

（4）內(nèi)門：巖棉夾芯彩鋼板門（潔凈區(qū)）；鋼質(zhì)防火門（變配電器室、空調(diào)機房、樓梯間）；成品鋼質(zhì)門（其他房間）。

2.5.9通風及潔凈空調(diào)要求

2.5.9.1潔凈區(qū)要求

D、C級凈化區(qū)空調(diào)系統(tǒng)送風經(jīng)過初效、中效、高效三級過濾，高效過濾器安裝在系統(tǒng)末端，送回風方式一般采用頂送、下側(cè)回方式。

B級凈化區(qū)空調(diào)系統(tǒng)送風經(jīng)過初效、中效、高效三級過濾，高效過濾器安裝在系統(tǒng)末端，送回風方式一般采用頂送、下側(cè)回方式。高效過濾器采用液槽密封方式密封。

潔凈區(qū)通風系統(tǒng)：產(chǎn)生熱濕氣體較多的潔凈室，空調(diào)風不回用，采用離心式排風機進行排風，并在排風機前設中效過濾器，以防停機時室外的污濁空氣倒灌入潔凈室。所有排風機考慮置于空調(diào)機房、車間屋面或吊裝于設備夾層內(nèi)。

潔凈區(qū)除塵系統(tǒng)：產(chǎn)生粉塵較多的潔凈室，空調(diào)風不回用，采用除塵凈化機組進行除塵，除塵器考慮置于車間屋面或?qū)Ｓ贸龎m機房內(nèi)。

B、C級凈化空調(diào)系統(tǒng)均采用甲醛消毒，并設置甲醛消毒排風機。

正壓設計：潔凈室均維持一定的正壓，潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差≥10 Pa，潔凈區(qū)與室外之間的壓差≥10 Pa。

2.5.9.2非潔凈區(qū)要求

舒適性空調(diào)系統(tǒng)送風經(jīng)過初、中效兩級過濾，方形散流器安裝在系統(tǒng)末端，送回風方式一般采用頂送、頂回方式。

2.5.9.3防火、排煙要求

空調(diào)系統(tǒng)應與車間火災報警系統(tǒng)聯(lián)鎖，當確定有火災發(fā)生時，應關(guān)閉所有空調(diào)送、排風機。

空調(diào)機組送、回、排風機與其相應的送、回、排風管上的防火閥聯(lián)鎖。

高溫排煙通風機與排煙口聯(lián)鎖。

2.5.10儀表及自動控制要求

2.5.10.1總體要求

主要工藝設備為單機或聯(lián)動線，其檢測儀表、執(zhí)行機構(gòu)和控制系統(tǒng)由設備廠成套帶來，自動完成其過程的操作控制，因此儀表及自動控制設計的主要是公用工程物料的計量系統(tǒng)和空調(diào)自動控制系統(tǒng)。

2.5.10.2流體計量要求

設置有流體計量的檢測裝置，在車間就地設置儀表盤，可控制、顯示各種參數(shù)，達到“按產(chǎn)計量能量消耗”的目的。

2.5.10.3凈化空調(diào)系統(tǒng)要求

設置DDC控制系統(tǒng)，用于控制、顯示各種參數(shù)；主要潔凈間設置壓差顯示及溫濕度遙測，高效過濾器前后設壓差顯示?？照{(diào)機組低溫水進出口設置溫度、壓力顯示，蒸汽進口設置壓力顯示。自控方式為在回風管上設電動兩通閥，根據(jù)房間回風溫濕度調(diào)節(jié)閥的開啟度。

2.5.11電氣及控制要求

2.5.11.1車間內(nèi)電話（略）

2.5.11.2車間閉路監(jiān)控要求

在裝置內(nèi)設彩色電視監(jiān)控攝像頭，分布區(qū)域為裝置內(nèi)重要生產(chǎn)設備、裝置主出入口及樓層等；前端設備包括硬盤錄像機、圖像顯示器。

2.5.11.3車間內(nèi)計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)要求

在機房內(nèi)設置主交換機1臺，下設各分交換機，以星型結(jié)構(gòu)組成局域網(wǎng)。主干網(wǎng)絡線路采用快速以太網(wǎng)技術(shù)，每個接入端口為用戶提供交換速率。

2.5.11.4車間內(nèi)火災報警系統(tǒng)要求

廠區(qū)消防站內(nèi)設置一套火災報警控制主機，控制室內(nèi)應有119消防報警專用電話。電源采用UPS供電，主機內(nèi)置蓄電池。消防站設火災報警顯示盤。各裝置的生產(chǎn)、辦公場所設光電式感煙探測器、火警鈴，在主要進出口處設手動報警按鈕。所有探測器的信號均送至火災報警控制主機。聯(lián)動對象為打開火警鈴、啟動消防泵噴淋泵、關(guān)閉風機、切斷空調(diào)電源。

2.5.12環(huán)境保護要求

2.5.12.1廢氣排放要求

車間內(nèi)滅菌設備排放的水蒸氣，應不含有污染物，直接通過換氣風機高空排放至室外。擦拭清潔用的乙醇揮發(fā)廢氣，經(jīng)過換風機高空排放。

2.5.12.2廢水排放要求

洗瓶、洗膠塞廢水進入廠區(qū)污水處理站經(jīng)處理達標后納入污水總管，最后入污水處理廠。真空泵排水排入廠區(qū)污水處理設施達標后納入市政污水管網(wǎng)。制純水和注射水排水屬于清凈下水，直接納入污水管網(wǎng)。

2.5.12.3固廢處理要求

廢瓶、廢膠塞如果接觸到生產(chǎn)中使用的原料或產(chǎn)品，應作為危險廢物處理，委托有相應資質(zhì)的單位處理。廢消毒用品、不合格藥、廢包裝材料、廢超細聚丙烯纖維膜屬于危險廢物，應委托有相應資質(zhì)的單位處理。濾渣、廢乙醇屬于危險廢物，應委托有相應資質(zhì)的單位處置。

2.5.12.4噪聲排放要求

經(jīng)采取消聲、減振、隔聲等降低噪聲措施后，廠界噪聲應低于《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》2類標準。

2.6設備描述項可編入內(nèi)容

2.6.1設備主要參數(shù)

列明（但不限于）：安裝地點、名稱、型號、主要參數(shù)、公用系統(tǒng)配套參數(shù)、臺/套數(shù)、擬定供貨商等內(nèi)容。

2.6.2設備平面圖

在相關(guān)調(diào)研時，應向制造商索取設備的CAD圖，注意相關(guān)操作方向、公用管路接口方向等應在圖中有所標示。

2.6.3其他說明

例如：裝粉鋁瓶對接要求、鋁蓋傳遞要求等。

2.7相關(guān)要求項可編入內(nèi)容

2.7.1GMP相關(guān)要求，即法規(guī)明列條款以外，可羅列細化條款，但不限于以下內(nèi)容：

（1）保證產(chǎn)品安全，保證人員安全，保證廠房設施、設備安全。

（2）潔凈廠房的設計，應當盡可能避免管理或監(jiān)控人員不必要的進入。B級潔凈區(qū)的設計應當能夠使管理或監(jiān)控人員從外部觀察到內(nèi)部的操作。

（3）室內(nèi)易產(chǎn)生污染工序、工藝的設備應安排在回、排風口附近。

（4）對物料外表面進行清潔工作時，應設在潔凈區(qū)域之外，靠近原輔料暫存室為宜。

（5）潔凈室（區(qū)）內(nèi)設置的稱量室和備料室，空氣潔凈度級別應與生產(chǎn)要求一致，并有捕塵和防止交叉污染的措施?；仫L和排風閥自動互鎖，稱量操作時塵氣直接排放。

（6）制劑的原輔料稱量應在專門設計的稱量室內(nèi)進行，原輔料稱量配制室應靠近配料間或套設于配料間內(nèi)，潔凈級別與配料間相同。為有效控制活性粉料的交叉污染最好為其設置獨立的HVAC單元。

（7）根據(jù)生產(chǎn)工藝設置在適當位置，無菌生產(chǎn)線應考慮消毒液的過濾工藝與B級區(qū)域的關(guān)系和聯(lián)系。

（8）需要在潔凈室（區(qū)）內(nèi)清洗的工具及容器具，其清洗室的空氣潔凈度等級應與該區(qū)域相同。A、B級無菌室（區(qū)）的設備及容器具應在本區(qū)域外清潔，其清洗室的空氣潔凈度不應低于D級，洗滌后應經(jīng)過干燥處理。進入B級無菌室的容器具應經(jīng)過滅菌處理。

（9）工衣洗滌、干燥室宜靠近更衣室，潔凈級別可低于生產(chǎn)區(qū)一個級別，B級區(qū)使用的無菌服整衣應由層流罩空氣保護。

（10）高溫高濕的功能間（如濃配間、稀配間、容器具潔凈洗滌間等），控制設計排氣口與回風口自動互鎖。產(chǎn)濕氣時，開啟鼓風機，打開排風口，關(guān)閉回風口，此時的氣流組織形式為全送全排。不產(chǎn)濕氣時，關(guān)閉排風口，關(guān)閉鼓風機，打開回風口，此時的氣流組織形式為頂送下側(cè)回。

（11）應當綜合考慮藥品的特性、工藝和預定用途因素，確定廠房、生產(chǎn)設施和設備多產(chǎn)品共用的可行性，并有相應評估報告。

（12）更衣室和盥洗室應當方便人員進出，并與使用人數(shù)相適應。盥洗室不得與生產(chǎn)區(qū)和倉儲區(qū)直接相通。

（13）車間各工藝房間層高應根據(jù)工藝需求分別設計。綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)、工藝操作、設備維修空間和供熱通風與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)節(jié)能運行等綜合因素。

（14）醫(yī)藥潔凈室內(nèi)的設備排水以及重力排水管道，不建議與排水地漏直接相連。排水地漏建議采用上部水封密封，加上地面上下部U型彎水封雙水封密裝置。排水立管不應穿過A級和B級醫(yī)藥潔凈室（區(qū)）。排水立管穿過其他醫(yī)藥潔凈室（區(qū)）時，不得設置檢查孔。

（15）清潔工具洗滌、存放室宜設在潔凈區(qū)域外。如需設置在潔凈區(qū)內(nèi)，其空氣潔凈度等級應與本區(qū)域相同。避免已清潔的設備部件、模具和未清洗設備部件、模具共處同一儲存區(qū)域。設有清洗間，清洗間大小和功能齊全，能夠清洗各類生產(chǎn)設備、設備部件、容器、篩網(wǎng)、濾袋、軟管、器具等。洗滌后的設備、物品、工器具等應盡快干燥，并在適宜的環(huán)境下保存。

2.7.2其他相關(guān)要求包括（但不限于）以下內(nèi)容：

（1）能夠滿足預期生產(chǎn)和質(zhì)量要求，應考慮到實際生產(chǎn)能力與理論能力的差異，要求滿負荷生產(chǎn)使用不低于20年。

（2）生產(chǎn)匹配：按前述各劑型/規(guī)格年產(chǎn)量，單班生產(chǎn)配置，配齊生產(chǎn)線各設備及水、空調(diào)、壓縮空氣、氮氣系統(tǒng)、燃氣系統(tǒng)。

（3）合理確定室內(nèi)層高，滿足工藝要求的前提下盡量降低室內(nèi)層高。

（4）豎向設計：確定建筑物、構(gòu)筑物、溝渠、管網(wǎng)的設計標高，確保生產(chǎn)車間的排水標高最高。

（5）空氣潔凈度等級相同的潔凈室（區(qū)）宜相對集中。

（6）廠房主體結(jié)構(gòu)的耐久性應與室內(nèi)裝備、裝修水平相協(xié)調(diào)，并應具有防火、控制溫度變形和不均勻沉陷性能。廠房伸縮縫不宜穿過醫(yī)藥潔凈室（區(qū)）。當不可避免時，應有保證氣密性的措施。同時要符合國家建筑物節(jié)能設計的相關(guān)要求。

（7）建筑平面和空間布局應具有適當?shù)撵`活性。2層以上應充分考慮承載能力。

2.8項目進度項可編入（但不限于）內(nèi)容

2.8.1項目實施方式

由設計方指定具體的項目負責人，確保項目的設計質(zhì)量、設計進度。負責項目實施過程中的事務溝通，提前通知需方在設計關(guān)鍵節(jié)點控制時的確認。

2.8.2進度要求

例如：要求設計方在某年某月中旬提供整套工藝平面布局圖、設備平面布局圖初稿以及FDS（電子版）。在某年某月某日前進行審核，提出修改意見，根據(jù)意見修改。其他后續(xù)的詳細設計要求在某年某月底以前全部完成。

2.9文件要求（但不限于）以下內(nèi)容

（1）設計方需提供詳細的設計說明及確認表單；

（2）設計方需提供設計確認；

（3）各專業(yè)設計自檢表單（給排水、電氣、熱工、采暖、自控、結(jié)構(gòu)、建筑、空調(diào)、工藝）記錄；

（4）設計單位資質(zhì)應為醫(yī)藥專業(yè)設計甲級或乙級。

（5）設計方應提供相關(guān)的廠房竣工圖及清單。

3　結(jié)語

本文以制藥廠房改造類項目為例，從目的、范圍、依據(jù)的法律、法規(guī)及標準、工藝簡述、技術(shù)描述、設備描述、相關(guān)要求、項目進度、文件要求等方面，闡述了廠房設計用戶需求標準編寫要點，以供參考，期待日后醫(yī)藥廠房設計能真正體現(xiàn)GMP要求，并符合預定用途和規(guī)范要求。

2015-01-04

田耀華（1960—），男，上海人，高級工程師，《機電信息·制藥裝備》編審，研究方向：制藥工程及制藥裝備的應用與技術(shù)。