洁净室是指将一定空间范围内空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物排除，并将室内温度、湿度、洁净度、压差、风量、气流速度与气流分布、噪声、振动、照度及静电控制在相关标准需求范围内而特别设计的房间 ^[1]。自洁净室被发明以来，洁净室的压差控制一直是洁净室质量控制的重点内容之一。我们通过调研北京市 30 家无菌医疗器械生产企业的洁净室，发现由于法规标准的迭代更新，加之企业自身对洁净室压差控制存在误区，导致很多企业对洁净室的压差控制未形成清晰可行的方案，仍然存在很多问题。通过对存在的问题进行整理分析，结合对相关理论资料的汇总解读，我们对洁净室的压差控制问题提出了相应的解决思路，希望能够帮助企业完善洁净室质量控制、优化洁净室压差控制方法。

1  压差形成的原因

洁净室的压力是由房间的送风量与回风量决定的，而压差则是不同房间的压力差。通常情况下，对于不同气流系统的洁净室，新风量 = 排风量 ±压差风量。根据此公式基本可以判断相邻两个房间的相对压差，如相邻两个房间 A 和 B，房间 A 的新风量为 1 600 m³ /h、排风量为 1 400 m³ /h，房间 B 的新风量为 2 000 m³ /h、排风量为 1 600 m³ /h，根据上述公式，房间 A 的压差风量为 200 m³ /h，房间 B 的压差风量为 400 m³ /h，房间 B 的压差风量大于房间A 的压差风量，因此房间 B 相对于房间 A 为正压。

2  影响压差的因素

2.1  空调系统

由于压差的形成取决于新风量和排风量，因此空调系统的运行状态成了影响洁净室压差的最主要原因。随着空调系统使用时间的增加，过滤器（此处的过滤器不仅包括高效过滤器，还包括初、中效过滤器）阻力会逐渐增大，进而对洁净室的新风量和排风量产生影响，从而影响压差。对于空调机组的要求，不仅应满足各个房间的送风量能够达到相应级别的要求，还应为压差调节留有余量，即压差风量。

2.2  洁净室的密封性

密封性是调节洁净室压差的前提条件，房间的密封性越高，越容易控制相对压差。对于洁净室的密封性，应符合洁净室的设计和验收规范，满足相应的国家及行业标准；此外，我们亦应重视由于洁净室的运行使用、人员的流动等造成的洁净室密封性下降问题。

2.3  室外温度

不同温度下的气体质量不同，室外温度的变化会影响新风量的变化，从而影响洁净室的压差。

2.4  室外风压

室外风压会对洁净室的压差造成影响，因此，在不同地区、不同季节，均应进行室外风压复核，使洁净室对大气至少保持≥ 10 Pa 的正压。室外风压的计算方法：P=CpV² ·ρ/2（Cp 为风压系数，平均取 0.9 ；V 为迎风面计算风速，单位为 m/s ；ρ 为空气密度，常温下取 1.2 kg/m³ ；P 为迎风面压力，单位为 kN/m² ，即 kPa）。

3  压差控制的目的

在无菌医疗器械的生产中，一般通过洁净室间的压差形成的压差梯度来确定较为稳定的气流流型，使洁净室的气流只能由洁净区流向非洁净区，由高级别洁净区流向低级别洁净区，由核心生产功能区流向辅助生产功能区，以达到保证洁净区洁净度及减少交叉污染的目的。

4  压差控制的法规要求

本研究中所提到的压差均为洁净室系统中的静压差。关于洁净室静压差的要求，国内外的标准、规范不尽相同，医药行业采用的主要是以下几个标准的要求作为控制参考。在国内标准中，以GB 50457-2019《医药工业洁净厂房设计标准》、GB 50073-2013《洁净厂房设计规范》、GB 50591-2010《洁净室施工及验收规范》和《药品生产质量管理规范》（2010年修订）为例，其中的压差要求为洁净室（区）与非洁净室（区）、不同级别洁净室（区）之间的压差应>5 Pa，个别规定压差应>10 Pa^[2]；对于医疗器械行业，YY 0033-2000《无菌医疗器具生产管理规范》中规定不同级别洁净室（区）及洁净室（区）与非洁净室（区）之间的压差应≥5 Pa，洁净室（区）与室外大气之间的压差应≥10 Pa^[3]。欧盟药品生产质量管理规范推荐医药工业洁净室不同级别的相邻房间之间需保持10~15 Pa的压差。世界卫生组织在《非无菌空调系统指南》-2018中指出，为防止洁净室相邻区域之间发生交叉污染，建议压差最小值为5~15 Pa，这一推荐值符合中国2010年修订版药品生产质量管理规范、欧盟药品生产质量管理规范等的要求，已经越来越广泛地被采用^[4]。

除了上述法规要求的压差外，针对一些产品环境的要求，也涉及负压控制相关要求，如《体外诊断试剂生产实施细则》规定阴、阳性血清、质粒或血液制品的处理操作区域应与相邻区域（房间）保持相对负压。对于无菌医疗器械，同级别洁净室（区）内，针对不同生产工序也应区别对待，如注塑间与相邻同级别功能间应有压差梯度，以防止污染。

5  调研中发现的压差控制的问题及注意事项

在针对北京市 30 家无菌医疗器械生产企业的调研中，发现许多洁净室的压差控制出现了混乱甚至是偏差。调研结果显示，所有的企业对洁净区与非洁净区、不同级别洁净区之间的压差控制均满足了 YY 0033-2000《无菌医疗器具生产管理规范》要求，但是针对内部质控的压差梯度，只有 70% 的企业能够满足要求。针对这一现象，现对一些洁净室压差控制的注意事项作出讨论分析。

5.1  压差表的选择

针对洁净室压差的监测，绝大多数无菌医疗器械生产企业选用的是机械指针式压差表和电子压差监测系统，且以前者居多。以机械指针式压差表为例，其量程应能包含洁净室房间的压差范围，对于有不同压差范围要求的洁净室应安装不同量程的压差表，负压洁净室应安装相应负压量程的压差表，且压差表量程不宜过大。

5.2  压差表的计量

所有压差表均应经过第三方计量机构计量校准，否则不能将其作为洁净室压差监测设备使用；计量周期应根据压差表的产品说明和企业的内部管理制度确定。

5.3  数字压力计与预留采样口

数字压力计作为压差监测的辅助设备使用，方便调节压差。调研中发现，由于部分企业未预留压差采样口，导致部分房间的压差监测困难，因此，应为压差监测预留采样口，并将数字压力计作为压差监测的备用比对设备。

5.4  压差表的安装

调研中发现，部分企业压差表示数为正值，而使用数字压力计监测到的实际数值为负值，出现此种状况的原因可能是由于压差表反接，应重新安装并与数字压力计进行对比。

5.5  压差表的调零

调研中发现，部分企业未对安装后的压差表进行调零并使用未调零的压差表进行了监测。正确的做法为，在安装压差表后，应对其进行调零处理，该调零为相对调零，必须在洁净室各房间都关闭的状态下对压差表进行调零。以机械指针式压差表为例，可通过调节压差表下方的调零螺钉进行调零，调零螺钉位置见图 1。

图1 压差表调零螺钉示意图

6  压差控制的基本方法

探讨压差控制方法的前提是洁净室正常运行且密封性良好，本研究只讨论压差控制的基本方法，并以定风量控制法作为主要讨论对象（实际调节中可能涉及多个步骤重复叠加）。

6.1  定风量控制法

基于定风量控制法调节压差的流程见图 2，应先确定整个空调系统风机的基准运行频率 [ 先利用风速仪测量总送风管中的平均截面风速，然后通过公式（总送风量 = 平均截面风速 × 截面面积）算得总送风量，并反复测试调节，直至总送风量与设计风量一致，可将此时的空调风机频率作为基准频率 ]，并维持这一基准频率进行压差调节；待基准频率确定后，应确定新风比例，同样可以通过利用风速仪测量新风管中的平均截面风速来确定，除了新风调节依靠新风电动阀外，其他基本与送风量的测量一致，可参考送风量的测试方法，调节至新风量与设计的新风量一致时即可；在上述状态下，对洁净走廊的压差进行调节，调节过程主要为调整洁净走廊的回风阀，并使回风阀角度为 40°~ 80°，如不在此范围内，应重新调整新风电动阀至合适并记录此时新风电动阀的位置，然后进行后续压差调节。优先调节洁净走廊的原因是无菌医疗器械生产企业的洁净走廊一般相邻房间较多，且洁净走廊是一个相对较大的区域，只有先将走廊的压差调整至合适状态，其他房间的压差调节才有比较的基准（其他房间的调节方法与洁净走廊一致）。

图2 基于定风量控制法调节压差的流程图

需要注意的是，压差调节时各房间的门均应处于关闭状态，确保密封措施到位，防止从缝隙中损失或灌入大量的空气而影响调节；压差调节后的数值建议高出设计值3~5 Pa，压差不宜过大，以免资源浪费；走廊、各房间的压差调节是一个反复的过程，需要多次调节，且每次调节完成均应与压差梯度图进行对比，并对不合理的压差进行调整；对于有直排风机的房间，应先确定直排风机的种类，如直排风机的排风量一定，则需要在直排风机排风量满足设计要求的情况下，通过调整房间的送风阀、回风阀来调节压差，使压差达到设计要求，如排风是根据工艺变化的，则需要送风量恒定，排风与回风以等风量相互切换，即需要启动直排风机时，直排风机与排风阀自动打开，回风阀自动关闭，需要停止直排风机时，直排风机与排风阀自动关闭，回风阀自动打开，而对于排风量不一定的系统，在进行压差调节时，应先在不排风的状态下将房间的送风阀、回风阀调节至合适位置，维持房间压差稳定，然后再调节直排风机，利用新风电动阀的开度调整，使排风量等于回风量 ^[5] 。

总之，由于医疗器械行业的洁净室相对面积较小，风量的细小变化即会引起压差波动，而压差调节又是一个多次、逐渐接近设定值的过程，因此，我们需要不断地摸索，反复试验才能将压差调节到设计值。

6.2  变风量控制法

此种方法的前提与定风量控制法一致。压差调节流程为：在确保洁净室空调系统在设计频率下运行的前提下，直接调节洁净室的送风、回风和排风管道的风阀，将洁净室的压差调节至设计值附近，然后对各个房间的风量进行校核，整理分析风量不符合设计值的房间并对其进行系统微调，使风量和压差均能达到设计要求。相较于定风量控制法，变风量控制法更为复杂烦琐，需要多次调节校核才能逐步满足要求，一般对于较少房间的压差调节可以采用此种方法，对于较多房间的压差调节不建议采用此种方法。

6.3  死循环控制法

此种方法同样是优先将各个房间的压差调节至设计值附近，然后通过余压阀控制、余风量控制、混合控制等方式进行房间风量的修正校核。需要注意的是，此种方法对空调机组的设备要求较高，需要能够实时监测到余风量的变化，从而方便调节，维持压差恒定，自动化程度及控制系统精度高的空调机组较为适用。

7  小结

洁净室作为医疗器械行业生产的必要生产环境及设施，承担着保证产品质量的重要责任。洁净室压差调节是厂房质量控制的重要环节之一，但调节过程相对复杂烦琐，不建议频繁进行，对于已经确定符合要求的房间，应遵循可不调节就不轻易调节的原则，对于需要调节的洁净室，要求调节人员具有一定的经验，并能够在反复调节过程中获得适用于本厂房的调节思路，以便提升日后的调节维护工作效率；同时，每次进行压差调节时均应做好相应的文件记录，且记录应尽量细致精确，并总结经验，以便为日后的压差控制工作提供参考；此外，在进行压差调节时，应根据洁净室空调系统的实际运行状况选择压差控制法，其中，定风量控制法相对简单、高效，但并非对所有的洁净室均适用。

【参考文献】

［1］肖定生 . 洁净室常规项目检测结果不确定度评定 [J]. 广州化工，2021，49（15）：149-154，164.

［2］林喜云 . 微电子洁净厂房的设计分析 [J]. 制冷与空调（四川），2019，33（1）：25-29.

［3］国家药品监督管理局 . YY 0033-2000 无菌医疗器具生产管理规范 [S]. 北京：中国标准出版社，2000.

［4］邱济夫.医药工业洁净室压差控制要求及控制方法 [J]. 医药工程设计，2012，33（6）：58-62.

［5］刘金卯.医药洁净室压差调试方法及常见问题探讨 [J]. 黑龙江科技信息，2016（10）：39.

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