Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Опыт проектирования предприятий фармацевтической промышленности с чистыми помещениями .
Раздел 1.1 Развитие предприятий фармацевтической промышленности. 10-21 стр.
1.1.1 Этапы становления и развития производств с чистыми помещениями за рубежом .
1.1.2 Внедрение и развитие производств с чистыми. помещениями в России 29-32 стр
Раздел 1.2. Размещение фармацевтических производств ГЛС. 32-35 стр.
Раздел 1.3 Нормирование и классификация чистых производств на предприятиях фармацевтической отрасли . 35-41 стр.
1.3.1 Развитие норм GMP за рубежом 42-45 стр.
1.3.2 Внедрение норм GMP в России 45-51 стр.
Выводы по главе I 52-54 стр.
Глава II. Особенности архитектурно планировочной структуры фармацевтических предприятий по производству готовых лекарственных средств (ГЛС).
Раздел II. 1 Технико-производственные особенности фармацевтических производств ГЛС. 55-59 стр.
Раздел II.2 Организация объемно-планировочной структуры фармацевтического производства. 60-63 стр.
П.2.1 Чистые помещения - основное архитектурно-планировочное ядро здания. 63-69 стр.
П.2.2 Объемно-планировочное решение и конструктивные схемы. 69-79 стр.
П.2.3 Инженерно-техническое обеспечение зданий. 79-85 стр.
II.2.4 Административно-бытовое обслуживание. 85-89 стр.
И.2.5 Транспорт и складское хозяйство. 89-91 стр.
Концепция формирования зданий с чистыми помещениями для размещения производств ГЛС. 91-94 стр.
3.1 Основополагающие принципы формирования 94-96 стр.
архитектуры производственных зданий ФП
Выводы по главе II. 96-99 стр.
Глава III. Совершенствование пространственно-планировочной структуры зданий фармацевтических производств ГЛС. 100 стр.
Раздел III. 1 Совершенствование типологических особенностей зданий по производству ГЛС. 100-103 стр.
III. 1.1 Основное производство с чистыми помещениями. 103-106 стр.
III. 1.2 Инженерно техническое обеспечение зданий. 106-110 стр.
III. 1.3 Инженерно технологическое обеспечение зданий. 110-114 стр.
III. 1.4 Бытовое обслуживание. 115-116 стр.
III. 1.5 Строительные материалы и отделка помещений. 116-120 стр.
Раздел Ш.2 Оптимизация объемно-планировочного решения здания фармацевтического производства ГЛС . 121-118 стр.
Ш.2.1 Зонирование производства, организация потоков 119-124стр.
сырья, продукции и персонала.
Ш.2.2 Объемно-планировочное решение 124-126 стр.
Ш.2.3 Конструктивные схемы и ограждающие 127-130 стр.
конструкции здания.
Ш.2.4 Инженерно-техническое обеспечение. 131-133 стр.
Ш.2.5 Энергосберегающие арх. строительные и 133-135 стр.
инженерные решения
Выводы по главе III. 13 8-140 стр.
Заключение. 140-143 стр.
Список используемой литературы.
- Этапы становления и развития производств с чистыми помещениями за рубежом
- Нормирование и классификация чистых производств на предприятиях фармацевтической отрасли
- Чистые помещения - основное архитектурно-планировочное ядро здания.
- Инженерно техническое обеспечение зданий.
Введение к работе
С развитием экономики страны, появлением новых технологий возникает задача развития фармацевтической промышленности (ФП) как жизненно важной, стратегической отрасли государства, а также как прибыльного сектора промышленности в условиях рыночной экономики. Развитие производства в крупном масштабе связано с активным ростом объемов фармацевтического рынка. Доля России в мировой Фарминдустрии пока чуть более 1%, однако, темпы роста в нашей стране выше. Мировой фармрынок увеличивается на 6-7% в год, темпы роста рынка в России в 2005 году составили более 30%, это абсолютный рекорд за последние пять лет, когда показатели не превышали 12-15% в год (70).
Одним из условий развития ФП является необходимость создания высокотехнологичных производственных зданий, ядром которых являются чистые помещения (ЧП), в которых, за счет инженерных систем обеспечения, поддерживаются стерильные условия внутреннего климата. Используемые в ЧП методы обеспечения стерильности оказывают непосредственное влияние на размеры зоны инженерного обеспечения и, соответственно, на общую объемно-планировочную структуру производственного здания.
Множество научных исследований и разработок в области производственных технологий и оборудования для производств с чистыми помещениями внедренные на практике пока не нашли отражения в общей объемно-планировочной структуре производственного здания. Исследования в области архитектуры производственных зданий ФП в последние годы пока не затрагивают инженерно-технические и технологические возможности позволяющие формировать рациональную объемно-планировочную структуру.
Вследствие интенсивного развития новых технологий должна происходить перестройка сложившихся принципов объемно-планировочной организации ФП. Переход государства к рыночной экономике и выход на международные рынки потребовал изменения нормативной базы в соответствии с международными стандартами GMP - (Good Manufacturing Practice -Надлежащая Производственная Практика). Идеологической основой концепции GMP является общепризнанное на мировом уровне представление о том, что качество фармацевтических препаратов не может быть обеспечено только путем испытаний готовой продукции; оно должно создаваться в процессе производства. В основном, стандарты GMP касаются методов правильной организации производства, но также затрагивают и вопросы проектирования, выбор строительных материалов, подготовку квалифицированного персонала и т.д. (4,41)
В отечественной практике осуществляется поэтапный переход деятельности фармацевтических предприятий в соответствии с нормами GMP.
На отечественных фармацевтических предприятиях до начала 90-х годов действовала развитая система отраслевых документов, регламентировавшая организацию производства и контроля качества лекарственных средств, включая ведение технологических процессов. Эта система, однако, уступала правилам GMP в части комплексности, (пл.8)
Важнейшим фактором развития фармацевтической отрасли является увеличение мощности отечественных предприятий за счет нового строительства, а также реконструкция и перепрофилирование существующих производств, что позволяет заменить импорт отечественной продукцией. В этой ситуации необходимы исследования в области формирования архитектуры производственных зданий с чистыми помещениями для ФП, обеспечивающих функционирование и развитие новых технологий, и адаптацию человека в технологической сфере приобретают особую актуальность.
Не были выявлены и разработаны основополагающие принципы компоновки ЧП, с учетом современных требований норм GMP: решения инженерно-технических и конструктивных вопросов, микроклиматического построения производственной среды ФП, вопросы организации эффективного энергосбережения, являющиеся основой для формирования оптимальной архитектурно-пространственной среды подобных объектов.
Цель исследования заключается в выявлении закономерностей и разработке принципов методологических основ комплексного архитектурного формирования перспективных типов производственных зданий ФП с чистыми помещениями.
Поставленная цель определила следующие задачи исследования:
- выявление прогрессивных тенденций в объемно-планировочной организации ФП
- выявление основных формообразующих факторов новых технологий и характера их влияния на формирование объемно-планировочные решения зданий ФП
- разработка научно-обоснованных принципов формирования объемно-планировочных решений ФП - выявление специфики архитектурно-эстетического формирования ФП
Изучение структуры подобных предприятий, их архитектурно-технологическая классификация позволили выделить наиболее массовый тип предприятий связанных с выпуском лекарственных средств (ЛС). Это крупные, отечественные (разработанные с участием автора) и зарубежные частные предприятия, которые и были выбраны в качестве объекта исследования. Предмет исследования - выявление закономерностей комплексного формирования функциональной, объемно-планировочной структуры и архитектурной образности решений производственных зданий ФП с чистыми помещениями и способы решения адаптации работающих в условиях технологического режима.
Глубокие качественные перемены, происходящие в фармацевтической промышленности, подтверждают необходимость выработки принципов и выявления перспективных направлений архитектурно-пространственного формирования ФП. Специфические особенности внутреннего климата производственных помещений определяют технологическую специфику и выдвигают область проектирования ФП в отдельное технологическое и архитектурно-типологическое направление. Проблема совершенствования архитектурно-планировочных и объемных решений зданий ФП находит отражение в ряде работ архитекторов, инженеров и технологов в области фармацевтического производства и организации чистых помещений на ряде производств других отраслей. Значительным вкладом в решение вопросов формирования архитектурно-планировочной структуры фармацевтических предприятий явились исследования архитектора Миронова В.И. в кандидатской диссертации «Формирование архитектурно-планировочной структуры предприятий химико-фармацевтической промышленности» (1980г). В данной работе представлены принципы формирования генерального плана крупных предприятий ФП, его архитектурно-планировочной структуры, разработанные с учетом инженерно-технических особенностей ФП. В исследованиях архитекторов Бахчиванской Т.Б., Блинкова СВ., Мельниковой А.А. «Предприятия нового типа для производств медицинской промышленности (Формирование предприятий на основе модульно-блочных элементов)», была дана классификация предприятий по типу производимой продукции, определены компоновочные решения блоков технологического оборудования (в соответствии с уровнем развития технологии на момент выхода исследования), на основе которых были разработаны типы заводов-модулей. В работах архитекторов Волкова Р.И., Парецкого Я.Ю. (27) рассмотрены перспективы организации производств с чистыми помещениями в зданиях на предприятиях машиностроения. В Великобритании, архитекторы Ричард Роджерс, Норманн Фостер, Николас Гримшоу занимались проектированием производственных зданий с ЧП для электронной промышленности. (57,60)
Научные и проектно-экспериментальные разработки большепролетных конструктивных систем и инновационных систем инженерно-технического обеспечения энергоэффективных производственных зданий проводились в комплексных исследованиях ЦНИИПромзданий, ПИ-2, АВОК, Б. Ароновым, В. Граневым, А. Гиндояном, Л. Гольденгер-шем, Э. Кодышем, Л. Кологривовой, А. Наумовым, М. Салановым, Ю. Табунщиковым, Ф. Шехтером, Е. Шилькротом и др.
Наряду с существенными достижениями в области технологического оснащения производства, разработкой эффективного производственного оборудования, появлением современных специализированных отделочных материалов - все еще малоизученными остаются общие механизмы архитектурного формирования ФП, как объектов со специфической производственной направленностью, представляющей фрагмент определенной предметно-пространственной среды. В результате, проектами не учитывается влияние многих формообразующих факторов социально-экономического, экологического, эстетического характера, что возможно только при комплексном рассмотрении проблемы.
В советский период на ФП использовали технологическую концепцию -финишной стерилизации ЛС. Такой подход не требовал обеспечения технологической чистоты на всех стадиях производства. На смену ему пришла технологическая концепция асептического производства или «чистых помещений», суть которой сводится к обеспечению технологической чистоты и исключению возможности попадания загрязнений в ЛС на всех стадиях производства.
Границы исследования - поставленные цель и задачи работы предполагают исследование объемно-планировочных решений, специфики архитектурно-эстетического формирования производственных зданий ФП в условиях промышленно-селитебных образований, либо крупных промышленных районов в пределах городской среды, размещаемых в средней полосе России и Европы. Технология и организация производства изучены в той мере, в какой они необходимы для решения поставленных задач.
В соответствии с целью и задачами работы, методика исследования предусматривает необходимость качественного переосмысления накопленного эмпирического материала. Это обусловливает следующие этапы исследования:
- обобщение отечественного и зарубежного опыта проектирования производственных зданий ФП
- выявление и систематизация факторов влияющих на формирование объемно-планировочных решений ФП
- классификация натурного и проектного материала по типологическим признакам
- выявление закономерностей и разработка принципов оптимизации объемно-пространственной и архитектурно-эстетической организации ФП
Работа выполнялась с учетом результатов натурного обследования ряда ФП, а также на основе изучения проектных материалов и литературных источников, консультаций со специалистами фармацевтической отрасли, участия в процессе проектирования ФП, выполнения в процессе работы экспериментальных проектных и научно-исследовательских проработок по теме исследования. Научная новизна исследования, состоит:
- в разработке концептуальных принципов формирования архитектуры производственных зданий ФП с чистыми помещениями
- в определении перспективных тенденций формирования объемно-пространственной организации предприятий ФП с учетом внедрения новых технологий, (для иллюстрации, даны варианты объемно-пространственного построения ФП)
- в выявлении специфики архитектурно-эстетической организации зданий ФП Личный вклад автора в развитие исследуемой проблемы состоит в разработке и научном обосновании нетрадиционного объемно-планировочного решения для производственных зданий ФП с чистыми помещениями.
Определены основополагающие принципы формирования архитектуры производственных зданий ФП с чистыми помещениями с нетрадиционными объемно-планировочными и конструктивными схемами, гибкими архитектурно-строительными и инженерно-техническими решениями, обеспечивающими изменения в создании новых пространственных форм интеграции научной, производственной и предпринимательской деятельности, обусловливающими формирование экологичных и энергосберегающих решений. На защиту выносятся:
- Принцип преобразования линейной схемы организации плана в центрическую, с формированием монолитного ядра жесткости, внутри которого расположен вертикальный транспорт и технологические трубопроводы.
- Принцип построения зданий ФП на основе модульно-контейнерного метода из блок-контейнеров являющихся крупными несущими модульными элементами, ориентированных на один или несколько этапов технологического процесса, подключаемых к системе инженерно-технологического и инженерно-технического обеспечения формируемых на основании сквозной модульной системы.
- Принцип вертикального построения зданий ФП на основе центричного принципа организации плана, который позволяет повысить плотность застройки, оптимизировать общую протяженность инженерных коммуникаций, исключить нежелательные пересечения потоков на одном уровне.
- Принцип выноса складской зоны из производственного здания через использование складских терминалов за пределами ФП, которое позволит оптимизировать внутреннее пространство, увеличить соотношение площадей в пользу основного производства. Практическая ценность заключается в возможности использования разработанных принципов и рекомендации по формированию архитектуры производственных зданий предприятий ФП: многофункциональных, экологичных, энергоэффективных, с высоким архитектурно-художественным потенциалом. Ряд положений и выводов данной работы, в частности принципы формообразования, варианты объемно-пространственных компоновок, приемы архитектурно-эстетической организации, возможны для применения не только в области проектирования фармацевтического производства, но и для проектирования производств с аналогичными требованиями к параметрам внутреннего климата производственных помещений (чистых помещений): электронной, био-технологической, пищевой промышленности. Апробация и внедрение результатов исследования.
Предложенные принципы формирования архитектуры зданий ФП использованы при непосредственном участии автора при разработке научно-исследовательских работ в рамках федеральной целевой программы «Национальная технологическая база» НИР 2004 года «Концепция формирования новых типов энергосберегающих зданий» и в разработке экспериментальных проектов новых типов зданий. В этих работах значительное внимание уделено совершенствованию объемно-планировочных решений, как основному виду энергосберегающих мероприятий, основой которых является подход к зданию как к единой энергетической системе и экологическому компоненту окружающей среды. Использованы энергосберегающие объемно-планировочные, архитектурно строительные решения, в том числе, и на ряде объектов производственного и общественного назначения (в работе над спортивным комплексом «Динамо» в Крылатском, в ООО «Архинж»).
При участии автора, под руководством архитектора Бурцева A.M. в ОАО КИПФ «Бином» (бывший институт «Гипробиопром») был разработан проект нового производственного здания по производству ГЛС, а также выполнен ряд работ по реконструкции ФП.
Этапы становления и развития производств с чистыми. помещениями за рубежом
Существуют сведения о лабораториях для приготовления лекарств в странах древнего мира (Китай, Египет, Рим). Первоначально учреждением для приготовления, хранения и отпуска лекарств и других медицинских товаров была аптека (от греч. apotheke - склад, кладовая). (32) Как регламентированное государством учреждение аптека возникла в 8 в. в Багдаде. Для аптек того периода характерно наличие при них лаборатории, где готовили и синтезировали сравнительно сложные лекарства. Производство имело незначительные объемы, поэтому в течение длительного времени такое соседство было закономерным. Лишь в 19-20 вв. развитие фармацевтической промышленности привело к тому, что лаборатории при аптеках утратили своё значение.
В 1581 году англичанин Дж. Тренч, присланный британской королевой Елизаветой по просьбе Ивана Грозного для нужд двора, открыл в Москве самую первую аптеку для царской семьи. При Алексее Михайловиче, отце Петра І, в 1672 году открывается вторая аптека в новом гостином дворе на Ильинке, теперь уже для всех сословий. Для упорядочения и развития фармацевтической деятельности в конце XVII века в Москве был учрежден Аптекарский приказ. Распространившиеся по всей России многочисленные зелейные и москательные лавки, свободно и бесконтрольно торговавшие разного рода травами и отварами (зельем), специальным постановлением Аптекарского приказа с 1699 года начинают закрываться. В это время Петр Великий для предупреждения "мора" от приема "непотребных трав и лекарств" начал борьбу с вредными лекарствами, продаваемыми в зелейных лавках. Поводом для такого решительного шага послужила смерть видного боярина П. П. Салтыкова, наступившая после приема купленных в зелейном ряду лекарств. Тем же указом предписывалось учреждение нескольких частных аптек, а также расширялись функции и деятельность Главной аптеки на Красной площади. Открытие первых частных аптек растянулось на целых 12 лет. Петр I охотно приглашал в Россию иностранцев, особенно немцев, имевших опыт в аптечном деле. Поэтому неудивительно, что владельцы известных московских аптек носили откровенно "басурманские" фамилии: Феррейн, Кёлер, Гофман, Форбрихер, Ганц, Глен... К концу XVIII века в России насчитывалось уже до сотни аптек. (22)
В 1701 году в Москве в Китай-городе, на Никольской улице, была учреждена одна из первых частных аптек, которая и сегодня значится под номером 1. Здание напоминает нам о том, что это была всего лишь одна из восьми так называемых "вольных", то есть частных, аптек, основанных по льготной грамоте Петра Первого в конце декабря 1701 года (по старому стилю), и способствовал развитию частного аптечного дела в России.. Основал ее русский предприниматель Даниил Гурчин. Современное здание, предназначенное для аптеки и химико-бактериологической лаборатории, выстроено А.Э. Эрихсоном в 1894—99 в формах эклектики. Выходящий на Никольскую улицу фасад получил, несмотря на свои небольшие размеры, особую представительность благодаря монументально трактованным формам «неоренессансного» и «необарочного» декора, применению крупного рельефного руста в первом этаже в сочетании с раскрепованными полуколоннами большого ордера во втором этаже; пластику фасада подчёркивают статуи, поставленные над колоннами в аттиковом этаже. Глухая стена здания, обращенная в сторону Лубянской площади, к бывшей Китайгородской стене, оформлена наподобие средневекового замка. Частично сохранились интерьеры здания, в том числе отделка парадной лестницы
искусственным мрамором, кованые решётки и осветительная арматура. Известность же она приобрела много позже, при шестом владельце, обрусевшем немце Карле Ивановиче Феррейне (1802-1887). Популярность аптеке принесло не только очень удачное месторасположение - в самом центре, рядом с Кремлем, но и колоссальнейший выбор лекарств, физиотерапевтических средств и внимательное отношение к посетителям. К середине XIX века здесь обслуживалось до 50 тысяч рецептов в год. Уже во второй половине XIX века предприятие Феррейна располагало не только плантацией лекарственных растений под Подольском, но и фабрикой химических продуктов в городе Мологе, а также стеклодувной мастерской для изготовления аптечной посуды. Расширилась сеть розничных магазинов, в которых торговали специализированными фармацевтическими, косметическими, парфюмерными и другими товарами. Магазины располагались на основных транспортных и оживленных торговых артериях центра Москвы - Тверской, Никольской и Арбате.
Расцвет предприятия пришелся на период, когда оно после смерти в 1887 году Карла Феррейна перешло к его сыну Владимиру. К началу XX века Владимир Карлович превратил аптеку своего родителя вместе с некоторыми другими, также принадлежащими семье, а также всеми фармацевтическими и химико-бактериологическими лабораториями, складами, мастерскими и фабрикой в паевое "Товарищество В. К. Феррейнъ" с весьма внушительным оборотным капиталом (примерно 3 миллиона золотых рублей).
В этот же период аптечная продукция предприятия была представлена на нескольких Всероссийских выставках, где удостоилась высшей награды империи за качество - Орла, с указанием года его получения.
Нормирование и классификация чистых производств на предприятиях фармацевтической отрасли
Фармацевтические производства должны работать в соответствии с разработанной и действующей системой обеспечения качества, чтобы иметь подтверждение, что произведенные лекарственные средства обладают необходимым качеством для предназначенной цели применения. Для обеспечения надлежащего качества фармацевтической продукции нормативные документы должны иметь комплексный характер и отслеживать обеспечение качества на протяжении всего жизненного цикла лекарственного продукта. (80)
Реальных успехов в обеспечении безопасности конечного продукта можно достичь только в правильно организованном производственном процессе. К такого рода стандартам относятся, стандарты GMP (Good Manufacturing Practice - Надлежащая производственная практика), которые стали широко применяться в фармацевтическом производстве.
Руководящий принцип GMP состоит в том, что качество закладывается в процесс изготовления продукции, а не только проходит проверку в готовом продукте. На производстве, организованном в соответствии GMP, происходит переход от «контроля качества» - к «обеспечению качества» ЛС. Конечный результат «контроля качества» сводится к отделению плохой части продукции от хорошей. «Контроль качества» всегда обращен в прошлое. «Обеспечение качества», полностью включая в себя понятие «контроль качества» в виде одного, не самого главного компонента, нацелено на профилактику дефектов на основе комплексного подхода, и потому обращено в основном в будущее. (19) Объектом пристального внимания, наряду с качеством готового продукта, становится сам процесс производства, а также такие производственные факторы, как помещения, персонал и т.п.. Организация и ведение процесса производства в соответствии с принципами, требованиями и нормами GMP гарантирует выпуск эффективных и безопасных ЛС требуемого качества.
Согласно определению, предложенному Всемирной Организацией Здравоохранения, под надлежащей практикой (организации) производства (GMP) подразумевается «тот объем мероприятий по обеспечению качества продукции, благодаря которому достигаются соответствующая организация производства и стандарты определенного качества с учетом предполагаемого характера использования этих препаратов и требований, оговоренных в выданном разрешении на торговые операции с такой продукцией». Правила GMP касаются всех аспектов процесса производства, включая следующее: заданный производственный процесс; важнейшие валидированные технологические этапы; отвечающие установленным требованиям производственные и складские помещения и транспортные средства; квалифицированный и профессионально подготовленный производственный персонал и персонал, занимающийся контролем качества; адекватные лабораторные службы; утвержденные письменные процедуры и инструкции; формуляры, фиксирующие все этапы выполнения установленных процедур; полную возможность контроля изготовления продукции с помощью протоколов сопровождения партии препарата и журналов учета распределения готовой продукции; и системы отзыва препаратов и рассмотрения жалоб. (4)
Существует немало способов контроля данного процесса. Валидация составляет именно тот раздел правил GMP, благодаря которому обеспечивается контроль как за состоянием технологических систем, оборудования и процессов, так и за порядком проведения испытаний, что позволяет выпускать неизменно качественную продукцию.
Валидация проводится по результатам аналитических испытаний, параметрам эксплуатации оборудования и технологических систем, а также по характеристикам таких процессов, как производство, санитарная очистка, стерилизация, стерильный розлив, лиофилизация и т.д. Такой метод является наиболее контролируемым. На практике существует разграничение на обязательные и добровольные документы: технические регламенты и стандарты.
Чистые помещения - основное архитектурно-планировочное ядро здания.
В соответствии со стандартом ГОСТ Р ИСО 14644-1-2000 «Чистые помещения и связанные с ним контролируемые среды», чистое помещение определяется как: «помещение, в котором контролируется счетная концентрация аэрозольных частиц и которое построено и используется так, чтобы свести к минимуму поступление, генерацию и накопление частиц внутри помещения, и в котором, при необходимости, контролируются другие параметры, например, температура, влажность и давление».(2) По классификации ЧП делается различие между чистым помещением и чистой зоной, под которой понимается определенное выгороженное пространство с контролируемой средой, где производятся наиболее ответственные технологические операции. Подобные чистые зоны могут быть обеспечены чистыми скамьями, рабочими местами,- минизонами и изоляторами, стандарты на которые также должны приниматься во внимание проектировщиком.
За прошедшие годы было дано много определений ЧП. В некоторых стандартах содержатся следующие определения: «Помещение, в котором контролируется концентрация аэрозольных частиц и которое содержит одну или более чистую зону». (16) Это формулировка содержит важное для проектирования утверждение, в котором подчеркивается, что чистые помещения могут иметь несколько чистых зон. В ней также подтверждается важная новая концепция создания в ЧП мини и микрозон, которая получила развитие в 1990-е гг.
Для характеристики ЧП используют понятие "класс чистого помещения", который характеризуется максимально допустимой счетной концентрацией аэрозольных частиц определенного размера в 1 м . При классификации чистых помещений рассматриваются частицы размерами от 0,1 до 5 мкм. Различная чистота технологической среды достигается за счет различной скорости подачи воздуха и использования устройств с однонаправленным воздушным потоком или изоляторов в критических зонах, (пл.9)
Существуют и специализированные системы классификации чистых помещений и чистых зон. Например, в правилах GMP используется классификация, учитывающая особенности чистых помещений для производства лекарственных средств и изделий медицинской техники (14):
А - локальная зона для проведения операций, представляющих высокий риск для качества продукции, например зоны наполнения, укупорки, вскрытия ампул и флаконов, соединения частей оборудования в асептических условиях. Как правило, в таких зонах используется однонаправленный (ламинарный) поток воздуха, обеспечивающий в незамкнутой чистой зоне однородную скорость 0,36 - 0,54 м/с (рекомендуемое значение). Поддержание однонаправленности воздушного потока должно быть подтверждено при аттестации (валидации). В закрытых изолирующих устройствах и перчаточных боксах можно использовать однонаправленный поток воздуха с меньшей скоростью;
В - зона, непосредственно окружающая зону А и предназначенная для асептического приготовления и наполнения; С и D - чистые зоны для выполнения менее ответственных стадий производства стерильной продукции.
Для зон или помещений классов чистоты А, В и С система снабжения воздухом должна иметь соответствующие фильтры, например, высокоэффективные воздушные фильтры НЕРА (High Efficiency Particle Air). Для достижения классов чистоты В, С и D необходима кратность воздухообмена, учитывающая размер помещения, находящееся в нем оборудование и персонал. Производство нестерильных лекарственных средств должно осуществляться в помещениях классов чистоты С и D). При этом предусматривается нормирование содержания жизнеспособных микроорганизмов в воздухе. Нормирование содержания механических частиц, как правило, не предусматривается.
В помещениях класса чистоты С производства стерильных лекарственных средств допускается не более 200 жизнеспособных микроорганизмов в 1 куб.м воздуха, в помещениях класса чистоты D производства нестерильных лекарственных средств - не более 500.
Инженерно техническое обеспечение зданий.
Анализ особенностей и факторов, влияющих на формирование производственных зданий фармацевтической промышленности (ПЗФП), отечественного и зарубежного опыта проектирования фармацевтических предприятий позволил наметить перспективные способы формирования систем инженерно-технического обеспечения. Среди всех инженерных систем входящих в состав ПЗФП, основополагающее значение имеет система вентиляции и кондиционирования. Многоступенчатость системы подготовки очищенного воздуха для ЧП основного производства зависит от требований конкретного технологического процесса фармацевтического производства. Эффективное формирование зоны инженерных систем подготовки воздуха возможно за счет выявления мест оптимального ее размещения в объеме производственного здания, определении модульных строительных параметров, рационального соотношения величин площади и строительного объема зоны в структуре здания, их зависимости от технических характеристик вентагрегатов и принципиальных схем подготовки и раздачи воздуха.
Концепция системы воздухоподготовки сводится к обеспечению ПЗФП чистым воздухом, прошедшим следующие стадии (30): - подогрев, охлаждение, по необходимости увлажнение; - циркуляция воздуха; - 3 ступенчатая фильтрация подаваемого воздуха;
В основе предлагаемого автором решения лежит принцип максимально допустимой оптимизации габаритов зоны технического пространства производственного здания с использованием перспективных типов инженерного оборудования и схем их компоновки в объемно-планировочной структуре ПЗФП при соблюдении высоких требований стерильности основного производства, взрыво-пожаро-безопасности, и других.
Рассмотренные в работе варианты расположения зоны инженерного обеспечения, позволили выявить оптимальный тип расположения относительно зоны ЧП. Наибольший эффект имеет расположение вентагрегатов непосредственно над зоной ЧП, с подачей однонаправленного потока воздуха «сверху-вниз». Применение схем с использованием рециркуляции воздуха в замкнутой системе воздухообеспечения, т. е. возврат воздуха из помещения на повторную очистку и использование значительной часть уже подготовленного по температуре и влажности воздуха, позволяет повторно использовать 80% подготовленного воздуха и 20% наружного воздуха. (20) Обязательным условием использования рециркуляционного воздуха является его повторное прохождение через приточные НЕРА фильтры, которые используются для этой зоны. Поступление воздуха из одной зоны в другую допускается в том случае, если вытяжной воздух проходит через два последовательно установленных НЕРА-фильтра. При этом должны быть предусмотрены непрерывный контроль целостности первого фильтра и средства безопасного удаления вытяжного воздуха в случае повреждения этого фильтра для помещений всех классов чистоты должны проектироваться самостоятельные приточные и вытяжные системы вентиляции с механическим побуждением для каждого технологического блока.
Широкое распространение получили блоки «фильтр-вентилятор». В некоторых конструкциях фильтр бывает сменным, в других случаях по истечении срока службы заменяется весь блок. К поставке предлагаются различные типоразмеры для встраивания в ячеистую структуру. Вентиляторы комплектуются электродвигателями, рассчитанными на разное напряжение, что позволяет использовать различные схемы электроснабжения. Некоторые сложные системы регулирования предусматривают возможность индивидуальной регулировки каждого блока, регистрации энергопотребления, подачи сигналов о неисправности электродвигателей, регулирования групп фильтр-вентиляторов и изменения скорости вращения вентиляторов по времени суток. Блоки «фильтр-вентилятор» применяются для всех классов чистых комнат. Замена приточных воздуховодов в надпотолочном пространстве ЧП на фильтровентиляционные блоки, которые имеют меньшие габариты и более умеренный расход электроэнергии, дает оптимизацию пространства до 60%, позволяет значительно сократить количество эксплуатационных затрат на 30-40% по сравнению с централизованной схемой кондиционирования и фильтрации воздуха с рециркуляционными кондиционерами. (37)
Большинство чистых комнат с жестким и средним режимом оборудованы фильтрами в потолке. Фильтры могут быть сгруппированы и присоединены к общему модулю приточной системы, что облегчает установку в потолке, либо могут устанавливаться по отдельности, с индивидуальными приточными воздуховодами. Такое размещение, напоминающее перевернутую букву «Т», образует ячеистую структуру под потолком. При этом фильтры тщательно уплотняются в корпусе для предотвращения пропуска неочищенного воздуха. Кроме того, до сих пор применяются и фильтры, встроенные в приточные камеры. Однако вытесняющие их модульные схемы позволяют лучше обеспечить регулирование параметров и подвижности воздуха.
Для чистых комнат умеренного режима часто используются вентиляторные блоки или смесительно-распределительные камеры с фильтрами НЕРА на стороне нагнетания. При этом фронтальная скорость воздуха в фильтрах НЕРА достигает 2,54 м/с, что соответствует большему перепаду давлений, чем при потолочной установке.
Установка фильтров HEPA/ULPA непосредственно в потолке чистых комнат продиктована намерением свести к минимуму или вообще исключить возможность накопления пыли на каких-либо поверхностях (например, на стенках воздуховодов) по ходу воздуха от фильтра к чистой комнате. Удаленное размещение фильтров НЕРА характерно для чистых комнат умеренного режима, так как количество частиц, попутно сдуваемых со стенок воздуховодов после фильтров, находится в допустимых пределах.
