Проектирование чистых помещений очень ответственная задача, решение о проектировании чистых помещений нужно принимать после тщательной оценки всех технических условий и параметров проектируемого помещения.Строительство чистых помещений требует больших инвестиций в технологии, оборудование и системы контроля технологических параметров.

Stitched Panorama

Чистые помещения служат для защиты производимой продукции от воздействий окружающей среды, персонала и сырья из которого производится продукци.В том случае, если на предприятии имеется производство стерильной продукции, обязательно зана стерильного прроизводства должна быть обустроена в строгом соответствии правилам GMP. Все помещения, в которых производятся действия по обеспечению стерильности либо предотвращению наличия микробной контаминации, должны соответствовать требованиям, предъявляемым к чистым помещениям. При выполнении производственных операций, в ходе которых продукт может подвергнуться воздействию окружающей среды и может произойти контаминация (заражение чужеродным биологическим маиериалом), которая может быть вызвана:

микроорганизмами
частицами
перекрестная контаминация

Вопросы, которые необходимо решать при проектировании чистых помещений

При проектировании чистых помещений следует уделить особое внимание путям поступления исходного сырья на критические производственные операции и оборудование и его дальнейшее перемещение. Также должны быть тщательно продуманы пути входа и выхода персонала в чистые зоны и его подготовку к работе в этих зонах. Подача энергоносителей и других элементов, обеспечивающих поизводство, техническая поддержка и мониторинг помещений также должна быть учтена.

Требования, которые необходимо учитывать при проектировании чистых помещений

Чистое помещение должно всегда находиться в чистой окружающей среде.
Риск появления контаминации от производственных процессов должен быть максимально ограничен или совсем устранен.
Риск появления контаминации от нахождения персонала в чистых помещениях должен быть максимально ограничен или полностью устранен.
Возможность возникновения перекрестной контаминации должна быть предотвращена.
Должна быть обеспечна максимальная защита персонала.
Потоки исходного сырья и потоки материалов должны быть спланированы с учетом выполнений требований GMP.
Перемещение персонала в чистых помещениях должно быть оптимальным, шлюзы для персонала должны быть спроектированы с учетом требований GMP.
Для персонала, находящегося в чистых помещениях, должны быть созданы необходимые климатические условия.
Для исходного сырья должны быть созданы необходимые климатические условия в соответствии с требованиями техпроцесса.

Выполнение данных требований надо стремиться обеспечить с максимальной эффективностью, при этом стоимость реализации требований должна быть оптимальной. При проектировании чистых помещений необходимо обеспечить безопасность и простоту их использования. Обслуживание и ремнот чистых помещений должны быть максимально простыми и удобными для сервисных служб. Система мониторинга процессов, происходящих в чистых помещениях, должна предоставлять максимально полную и удобную для анализа информацию.

Определение требований к чистому помещению

Перед тем, как проектировать и строить чистое помещение, необходимо иметь четкое представление о назначении чистого помещения и функциях, которое оно должно выполнять. Необходимо понимать, какой продукт будет производиться, знать его параметры и риски, связанные с его производством. Должен быть определен перечнень критических операций и перечень требований, предъявляемых к ним. Требуется создать перечень всех помещений, определить их категорийность согласно требований GMP. Нужно разработать требования, предъявляемые к потокам исходного сырья и материалов, персонала, к сервисному обслуживанию помещений и их мониторингу. Должна быть продумана система контроля качества продукции. Необходимо предусмотреть методы складирования готовой продукции и ее хранения. Должна быть разработана процедура ликвидации отходов производства.

Правила проектирования чистых помещений

Для того, чтобы создать проект чистого помещения с учетом всех воздействующих факторов, необходимо:
провести анализ всех этапов производства.
определить перечень всех операций, которые будут проводиться в чистых помещениях.
определить требования к качеству среды
определить требования к чистому помещению.
составить перечни производимой продукции, производственных процессов и технологических циклов.
определить взаимосвязь всех помещений согласно технологических процессов, предусмотреть корректное перемещение сырья, материалов и персонала согласно правил GMP.
определить необходимость классификации чистых помещений и их размещение.потребностей по размещению чистых зон
разработать планы помещений с размещением технологического оборудования и с учетом технологических процессов.
разработать концептуальный проект.
разработать детальный проект со спецификациями.

Среда в чистых помещениях должна быть полностью управляемой:

Число микроорганизмов должно контролироваться и регулироваться.
Число небиологических (твердых неживых) частиц должно регулироватьтся и контролироваться.
Температура, влажность, объемы подаваемого и удаляемого воздуха и другие технические параметры должны контролироваться и регулироваться.

Необходимо устранять потенциальные источники контаминации

прописать процедуры удаления отходов производства с предотвращением возникновения контаминации.
соответствующим образом обрабатывать контаминированное исходное сырье
проводить обучение персонала правилам движения в категорийных помещениях

Проектные решения должны обеспечивать надлежащую фильтрацию воздуха с применением HEPA фильтров.

поддерживать постоянную скорость и объем подаваемого и удаляемого воздуха
качество фильтров должно быть высоким.

Пути поступления стерильных материалов в шкафы:

через автоклав (растворы, наполняющие помпы, фильтры)
через стерилизаторы
после фильтрации (растворы)
крупные узлы после дезинфекции

Подготовка концепции системы воздухоподготовки

Система воздухоподготовки должна обеспечивать подогрев, охлаждение воздуха в помещениях, при необходимости обеспечивать его увлажнение в соответствии с заданными параметрами.

Кроме того, система воздухоподготовки при необходимости должна обеспечивать циркуляцию и рециркуляцию воздуха.

при этом обеспечивается низкая энергоемкость системы и низкие производственные затраты.
однако при рециркуляции возникает опасность контаминации воздуха.

Согласно требований GMP в чистые помещения должен подаваться только свежий воздух в том случае если в помещении производятся порошки или опасные материалы.

Этот способ более энергозатратный т.к. возможно применение рекуператоров.

При этом возможна контаминация воздуха, подаваемого в чистое помещения, поэтому очень важно правильно спроектировать систему фильтрации.
Фильтрация воздуха, подаваемого в чистые помещения

При подаче воздуха в чистые помещения применяется, как правило, система фильтрации воздуха, состоящая из трех ступеней:
первые два фильтра устанавливаются непосредственно на приточно-вытяжном блоке (обычно типа G4).
на входе в чистую зону устанавливается HEPA фильтр, учитывающий категорийность помещения (H11-H14).
в каналах удаления воздуха из чистого помещения устанавливаются фильтры с учетом типа производимых продуктов (обычно F5, F9).

Кратность обмена воздуха, подаваемого в чистые помещения

В стандарте GMP в настоящее время нет конкретных указаний по кратности обмена воздуха в чистых помещениях, однако там определяется время для достижения класса чистоты после завершения производственного процесса или после очистки (до 20 минут).
Как правило, достаточно для ввыполнения требований GMP для помещений класса D достаточно 20 — 25-кратного обмена воздуха.

Проектирование перепадов давления между чистыми помещениями и средой

При проектировании чистых помещений следует учитывать перепад давления по отношению к окружающей среде.
Необходимо создание вакуума при работе с патогенными организмами в чистых помещениях.
С целью предотвращения перекрестной контаминации и изоляции помещений необходимо создавать подпоры воздуха, т.е. дифференцировать значения давления в помещениях.
Следует регулировать расход подаваемого и удаляемого воздуха, и поддерживать постоянный объем воздуха на приводной и отводящей ветках.
Чистые помешения должны быть разделены в зависимости от тепловой нагрузки.
Между чистым помещением и средой разница давления должна составлять не менее 15 Па.
Между отдельными зонами внутри чистого помещения разница давления должна быть не менее 10 Па.
При использовании стерилизационного туннеля (для комплексных ампульных и флаконных производств) давление должно устанавливаться с учетом его влияния на температуру.
Как правило, наиболее критическими операциями являются перемещение сырья и персонала из одного чистого помещения в другое.
Поэтому при проектировании чистых помещений следует применять тамбур-шлюзы, подпоры воздуха и пр. с целью избежания пперекрестной контаминации и перепада давлений.

Существуют две системы подачи воздуха в чистые помещения:

Система с ламинарными потоками (прямоточными) позволяющая регулировать содержание в воздухе микроорганизмов и загрязнителей,
поддерживать заданную температуру и влажность.
Такие системы как правило, применяются в чистых помещениях класса А, в производственных помещениях монтируются под потолком в операционных — непосредственно над операционным столом. Конструкция представляет собой камеру подачи воздуха из нержавеющей стали с НЕРА фильтром и решеткой ламинизатора, обеспечивающей ламинарный поток.
Ламинарный поток может течь как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Места притока и удаления воздуха располагают друг против друга с целью получить равномерный поток воздуха. Вблизи места притока воздуха (после фильтра) располагается самое чистое место.Поэтому в чистом помещении сразу за фильтром располагается чистая операционная зона, замем персонал, материалы и пр.
При использовании ламинарных систем обеспечивается максимально возможная защита критических операций в чистых помещениях.
При этом рекомендуется скорость потока воздуха 0,45 м/с ± 20%.
Система турбулентной (непрямоточной) подачи воздуха.
В такой системе воздух подается системой кондиционирования через установленные на потолке воздухораспределители.
При этом объем воздуха, подаваемого в помещение, значительно больше, чем в в ламинарной системе.
В чистом помещении создается избыточное давление, чтобы направить воздух в сторону менее чистых участков.