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生物洁净室设计和施工中的问题
发布时间:2013-3-5  访问:1406  


    
 
 
 
      摘要:本文介绍了几种不同类型生物洁净室的不同特点和设计方法,并针对在生物洁净室设计施工中出现的几个问题提出自己的看法和意见。
生物洁净室的应用越来越广泛,目前集中在医院手术室和病房、制药厂、生物安全实验室、动物房等。同样级别的洁净室,由於应用领域不同,要求也有很大区别,笔者检测的若干生物洁净室中,出现了各种不同问题,很多是由於对各种生物洁净室的特点和要求缺乏瞭解造成的。
  首先,不同类型的生物洁净室必须遵循相应的规范要求,不瞭解这些规范,是无法进行设计施工的。目前针对不同类型生物洁净室的一些规范如表 1所列。只有熟悉各行业的特点,充分掌握各规范的要求,才能切实做好生物洁净室的设计、施工、调试等工作。表2中将各参数作了详细的比较。应当指出,表2中的参数要求并不详尽,应以原规范為准。
表 1 应用于各种生物洁净室的规范 
编号  名称  简称  适用范围 
GB 50073-2001  洁净厂房设计规范  设计规范  一切洁净室,尤其是电子厂房 
Code for design of clean room 
GB 50333-2002  医院洁净手术部建筑技术规范  手术部规范  医院洁净手术部 
Architectural technical code for hospital clean operating department 
YFB 004-1997  军队医院洁净护理单元建筑技术规范  护理病房规范  医院血液病房等 
Architectural Standard on Bioclean Nursing Unit For Military Hospital 
1998  药品生產品质管制规范  人药 GMP  人用药品的生產 
Good manufacture practice for drug 
2002  兽药生產品质管制规范  兽药 GMP  兽用药品的生產 
Good manufacture practice for veterinary drug 
YY 0033-2000  无菌医疗器具生產管理规范  医疗器具 GMP  无菌医疗器具的生產 
Good manufacture practice for sterile medical devices 
GB xxxx-200x  生物安全实验室建筑技术规范  生物安全实验室规范  生物安全实验室的建设 
Architectural and Technical Code for Biosafety Laboratories 
GB 14925-2001  实验动物 环境与设施  动物房规范  各种实验动物繁育、实验设施的建设 
Laboratory animal—Requirements of environment and housing facilities 


表 2 各参数在不同规范中的不同要求 
参数  级别  设计规范  手术部规范  护理病房规范  生物实验室规范 
截面风速 (m/s)  5(百)  0.2~0.5  0.25~0.30  0.18~0.25  — 
 6(千)  50~60  —  —  — 
7(万)  15~25  30~36  > 25  ≥12~15 
8(10万)  10~15  18~22  > 15 
( 30万)  12~15  —  — 
静压差 (Pa)  不同级别之间  ≥5  ≤30  > 5  — 
洁净区对非洁净区  ≥5  ≥10  —  — 
洁净区对室外  ≥10  ≥15  > 15  — 
相对负压  —  —  —  -10~-15 
杂讯 dB(A)  非单向流洁净室  ≤60  ≤52  ≤50  ≤60 
单向流洁净室  ≤65  ≤50  45~50 
照度 (lx)  主要工作区  750~2500  ≥350  —  ≥200 
一般区  100~500  ≥150~200  —  ≥150 
温度 (℃)  工作区  冬季  20~22  22~25  22~24  18~27 
夏季  24~26  24~26 
辅助区  冬季  16~20  21~27  20~26  20~26 
夏季  26~30  25~29 
相对湿度 (%)  工作区  冬季  30~50  35(40)~60  45~60  30~70 
夏季  50~70 
辅助区   —  ≤60  < 65  — 
表 2(完) 
参数  级别  药监局 GMP  兽药 GMP  医疗器具 GMP  动物房规范 
截面风速 (m/s)  5(百)  —  ≥0.25  ≥0.30  — 
换气次数 (h-1)  5(百)  —  —  20~50 
6(千)  —  —  — 
7(万)  ≥20  ≥20  10~20 
8(10万)  ≥15  ≥15  — 
( 30万)  ≥10  ≥12 
静压差 (Pa)  不同级别之间  ≥5  ≥5  ≥5  20~50 
洁净区对非洁净区  —  ≥10  ≥5 
洁净区对室外  ≥10  ≥12  ≥10 
杂讯 dB(A)  非单向流洁净室  —  ≤60  —  ≤60 
单向流洁净室  —  ≤65 
局百房间  —  ≤63  — 
照度 (lx)  主要工作区  300  ≥150  150~300 
一般区  —  ≥100 
温度 (℃)   18~26  18~26  18~28  20~26 
相对湿度 (%)   45~65  30~65  45~65  40~70 

  瞭解了不同生物洁净室的不同要求,下面谈谈在生物洁净室设计施工中遇到的几个问题。
  首先是平面佈置方面的问题。这个问题在药厂洁净厂房和生物安全实验室的平面设计中尤為突出,主要的问题就是平面过於复杂。的确,在药厂平面设计中,应儘量保证洁净区不受污染,做到合理分区,洁污分开,人流、物流明显,但一定要避免矫枉过正。由於一些行业主管部门在制订验收标準时,缺乏专业知识,对洁净室的原理和特点瞭解不够,往往将洁净室过於神秘化,复杂化,因此对洁净室平面佈局过於苛刻,造成很多不必要的麻烦。这个问题在缓衝室的设置上尤為突出。例如某药厂人员进入洁净厂房的过程是这样的:换鞋、一更、缓衝、二更、洗手、消毒、缓衝、洁净走廊、三更、缓衝或手消、毒高级别洁净室,由此,工作人员在进入高级别洁净室工作前,需要进出 9个房间,开啟关闭18扇门,其复杂程度可想而知。另外,很多药厂由於规模小投资少,厂房十分紧凑,以至於每间辅助间的面积只有几平方米,甚至只有2平方米,於是工作人员在几乎不能同时容下2人的房间里,不停的开门、转身、关门,以至於近乎晕头转向。要求严格是好事,但如果矫枉过正就会适得其反,很多工人為了进出方便,往往很多门都不关,很多房间形同虚设。将可以合併的房间合併,将没有必要设置的房间取消,是解决这一问题的办法。例如洗手消毒完全可以当作缓衝间,另外对於低级别洁净室之间,如万级和10万级洁净室之间,不一定非要设置缓衝室,有些场合,三更的设置也是可以考虑的。缓衝间的设置主要是通过进出两门的不同时开啟起到气闸的隔离作用,如果严格管理,一些辅助房间如二更等,完全可以起到缓衝作用。另外,在10万级和万级房间也没有一定设置缓衝的必要。10万级房间和万级房间内的空气含尘浓度不象一些非专业人士想像的那样相差10倍,门一开啟就会污染。事实上,两者相差不多,例如兽药GMP(2002)中规定,10万级房间最低换气次数是15次/h,万级房间最低换气次数是20次/h,相差不多,另外由於房间体积普遍较小,例如对於4m2的房间,5次/h的换气次数仅有50m3/h左右的送风量,而这50m3/h的送风量是较难调整的,另外,无论设计施工都要适当留有一定餘量,所以,从笔者检测的若干药厂来看,在人员进出路线上的一些小房间,除了名义上的洁净度级别不同外,其换气次数和空气含尘浓度没有什麼区别。有时所谓的10万级房间的含尘浓度比万级房间还要低。以上的观点是想证明不能以主观意识制订验收标準,应该充分以实际出发考虑问题。精简平面并不影响实际功能,而且可以使人员进出方便简单,节省工程造价,扩大有效使用面积,何乐而不為。同样的问题还出现在三级生物安全实验室的建设中,行业主管部门除了要求加设很多缓衝外,还要求做到人流、物流、洁物、污物各走不同路线,完全分开,但事实上是不可能做到的,也没有必要。一些政策制订人為强调重视程度或迎合一些需要,提出的“生物安全怎麼强调都不过份”的说法是不负责任的,对於工程技术人员来讲必须一切从实际出发,凡事都要有度。只要能完全满足安全需要即可,层层加码是专业知识不足,缺乏自信心的表现。笔者认為,自SARS以来提出的P3实验室设“三区两缓”(即实验室分為清洁区,半污染区和污染区,不同区域之间必须设缓衝)的要求有待商榷,从国外的一些资料也可以看到,一些发达国家的生物安全实验室平面比我们简单的多,一些危险度不高的实验室设置“两区一缓”就足够了。制订“三区两缓”的人可能设计工作接触不多,事实上,由於生物安全实验室对压差要求极為严格,“三区两缓”往往要6、7层房间,层层负压,而且要严格保证,无论从设计、施工以及自控上,都是极难保证的。所以还是要从实际出发,让生物安全实验室真正做到安全、实用、经济、可行。
  在生物洁净室施工中有一个突出的问题就是圆弧角的使用。生物洁净室主要以控制细菌等微生物為根本目的,而微生物极易在一些角落里滋生,因此生物洁净室应易於清扫,儘量减少死角,因此在 JGJ 71-90《洁净室施工及验收规范中》的第 2.3.8条规定:踢脚板部分施工时应与墙面齐平或略缩进2~3mm。当踢脚板与地面材料相同时可做成小圆角,其圆角半径R应大於等於50mm;当踢脚板与地面材料不同时,应用弹性材料嵌固。除地面与墙面的交角要求可设圆角外,对其他部位并未做规定。现在普遍的做法是将所有交角均加装铝合金圆角,由於製作粗糙,使得很多工程的圆角流於形式,甚至作用适得其反。对於墙壁之间,墙壁与顶棚之间的圆角,本来作用不是很大,现在成了施工单位掩盖粗糙接角的“遮羞布”。对於墙面与地面的交角,其实是十分关键的,但往往成為藏污纳垢,滋生细菌的场所。原因在於:由於圆弧角有厚度,在圆角与板壁和地面的两个交角处,便会形成两个细小的接缝,由於地面、板壁不平,在接缝处往往有很多缝隙,很多施工单位偷工减料,没有打胶密封,有的即使打胶了,也会有开裂的现象。因此本来的目的是為了消除卫生死角,而实际情况却增加了很多隐患。这种情况在平时不明显,在洁净室进行卫生清扫时就会暴露无遗,地面上一旦有水,水会通过缝隙渗到隔壁房间,圆角下经常满是水渍,成為细菌滋生的绝好场地。造成这种情况的根本原因是对规范的规定没有真正领会,只是流於形式。笔者认為对於我国的生物洁净室建设,我们已不能仅仅满足於那种解决“有与没有”的层面,必须提高层次,做到真正实用,而不是应付认证工作,不仅要建,而且一定要建好。有几种做法值得推荐:1.安装圆角之后,铺设一定厚度的自流坪地面,彻底消除地面接缝;2.安装圆角之后,铺装整体卷材地面,然后将卷材沿圆角上铺至壁板,使圆角和地面成為一体。3.採用建筑材料(如胶砂)砌筑圆弧状的壁板基座,基座与地面做同样的处理,如刷涂料等,使地面和基座成為一体,而且基座作為踢脚部分与墙面齐平或低於墙面。
  作為洁净室地面,现浇水磨石具有耐磨、完整、耐腐蚀、耐刷洗、造价低廉的特点,在低级别洁净室中是完全可以採用的。但一些採用水磨石地面的工程却出现了问题:空气中的含尘浓度居高不下,尤其是 ≥5μm的大颗粒严重超标,排除筛检程式洩露的可能外,发现根本原因在与水磨石地面。很多地方掉灰,甚至可以用指甲划出粉末。出现这种问题的原因是因為水泥标号不够。在JGJ 71-90《洁净室施工及验收规范》的第2.2.2条中对洁净室的地面做法有这样的规定:洁净室涂料地面水泥砂浆基底的水泥标号不得低於425号;水磨石地面应现浇,所用小石子直径為6~15mm,水磨石磨细后,宜用不挥发的护面材料打涂。一些认证人员认為水磨石地面不可行的观点是片面的,只要遵守规范规定,现浇水磨石完全可以是一种物美价廉的地面材料。一些施工单位偷工减料,採用低标号水泥,玻璃嵌条,而且表面不做任何处理。由此提醒广大建设单位和设计单位注意这个问题,把好品质关。
  生物洁净室的特点还很多,实际工程中的问题也很多,我们只有充分瞭解不同类别洁净室的不同要求和特点,熟悉规范的规定,才能真正把生物洁净室建设好。 
 


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