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潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范
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ISO14644-1 (2015英文版全文)

2026-04-29

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的相關(guān)工作組歷時(shí)多年修訂,2015版 ISO14644-1?Cleanrooms and associated controlled environments — Part 1:Classification of air cleanliness by particle concentration (潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境第一部分:空氣潔凈度分級(jí))終于2015年12月15日已經(jīng)正式發(fā)布,它是潔凈室級(jí)別判定的綱領(lǐng)性文件。
根據(jù)本人淺薄的知識(shí),斗膽對(duì)2015版(新版)和1999版(老版)的四個(gè)主要差別進(jìn)行粗陋的“揣讀”。

1 潔凈度分級(jí)表
分級(jí)表中規(guī)定了在各個(gè)潔凈度級(jí)別下對(duì)應(yīng)各個(gè)粒徑的上限濃度(the maximum particle concentration at variousparticle sizes)。
iso14644潔凈等級(jí)表

2000版iso14644潔凈等級(jí)表

在新版中,將老版ISO 5級(jí)(俗稱百級(jí))的≥5μm的粒子的上限濃度值29粒/m3去掉了,大家可以對(duì)照看上下兩個(gè)新老表。
因?yàn)楝F(xiàn)在ISO認(rèn)為,在該級(jí)別使用低濃度限值來(lái)分級(jí)是不合適的,而且對(duì)于大于1μm的粒子可能存在采樣損失。實(shí)際應(yīng)用中如果需要規(guī)定≥5μm粒子(大粒子,macroparticle)的濃度,可以使用“M描述符”(下面會(huì)介紹)。
ISO一直認(rèn)為采樣讀數(shù)在20以下不足以進(jìn)行級(jí)別判定,這可能是它取消5μm上限值的初衷。不過(guò),考慮到歐盟、國(guó)際藥品認(rèn)證合作組織和世界衛(wèi)生組織的制藥行業(yè)GMP的需要,它推薦采用“M描述符”(M descriptor,老版也有這個(gè)東西,新版對(duì)測(cè)量方法進(jìn)行了內(nèi)容擴(kuò)充)。

也就是說(shuō),ISO的分級(jí)表沒有對(duì)ISO5級(jí)≥5μm的粒子進(jìn)行規(guī)定,但是,權(quán)威機(jī)構(gòu)、用戶、設(shè)計(jì)單位或承包商可以協(xié)商確定要求。比如,我國(guó)人藥GMP分級(jí)表中要求≥5μm的上限濃度是20粒/m3;潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范沿用的是老版ISO標(biāo)準(zhǔn),即29粒/m3;獸藥GMP和醫(yī)院手術(shù)部規(guī)范要求“在規(guī)定的方法下”不得檢出。

2 大粒子
標(biāo)準(zhǔn)的資料性附錄C中,介紹了大粒子(macroparticles,5~20μm)的描述和檢測(cè)方法。例如,“ISO M (29; ≥ 5 μm); LSAPC”表示,采用光散射懸浮粒子計(jì)數(shù)器(LSAPC)方法要求≥5 μm的粒子濃度不超過(guò)29粒/m3。
檢測(cè)方法要點(diǎn)如下:
測(cè)量大粒子的LSAPC和測(cè)量≥0.1 μm粒子的LSAPC計(jì)數(shù)器是一類東西,只是對(duì)1 μm以下的粒子測(cè)量沒有較高的敏感性要求。但是,必須使用流量在28.3L/min及以上的計(jì)數(shù)器。
而且,由于粒徑大了,在單向流區(qū),必須采用等動(dòng)力采樣(isokinetic sampling),在非單向流區(qū),采樣口要朝上或迎著主要?dú)饬鳌?br /> 采樣管(從采樣口 the inlet of sampling probe 到計(jì)數(shù)器之間的transit tube)長(zhǎng)度要按照計(jì)數(shù)器廠家的要求,通常不超過(guò)1m,以盡量減少粒子附著在管道中。(潔凈室http://m.gxshunjiang.com/)
測(cè)量時(shí),不僅要記錄要觀測(cè)的大粒子的濃度,還要記錄比大粒子小一等粒徑的濃度,以便判別儀器是否正常。
采樣流量的確定方法與常規(guī)粒徑(0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1μm)是相同的。而且,為了保證測(cè)量和讀數(shù)的穩(wěn)定性,用戶和承包商可以約定在每個(gè)測(cè)點(diǎn)按一定時(shí)間間隔進(jìn)行3個(gè)和以上的多次采樣。

3 采樣點(diǎn)數(shù)量
在老版中,最少采樣點(diǎn)數(shù)量(the minimumnumber of sampling locations,俗稱測(cè)點(diǎn)數(shù)量)是采用房間“面積開根”的方法,而新版是根據(jù)其提供的表格確定最少采樣點(diǎn)數(shù)量。

當(dāng)面積大于1000平方米時(shí),按下面照公式計(jì)算。其中,A是面積m2。

例如,4平方米的潔凈室,老版和新版都是2個(gè)測(cè)點(diǎn);而100平方米老版要10個(gè)測(cè)點(diǎn),新版要16個(gè)點(diǎn);625平方米,老版25個(gè)點(diǎn),新版要26個(gè);1225平方米老35個(gè)點(diǎn),新版33個(gè)點(diǎn)。
所以,不能一概說(shuō)新版測(cè)點(diǎn)數(shù)量增加了,工作量增加了。但是,對(duì)于常用的幾十、幾百平方米的潔凈室來(lái)說(shuō),工作量增加了50%左右!

4 級(jí)別判定方法
老版中,在記錄每個(gè)測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)后,如果測(cè)點(diǎn)只有1個(gè)或10個(gè)以上,每個(gè)測(cè)點(diǎn)或每個(gè)測(cè)點(diǎn)的多次濃度讀數(shù)平均值都滿足級(jí)別要求,那么全室就滿足了。
如果測(cè)點(diǎn)在2~9個(gè)之間時(shí),還要進(jìn)行95%置信上限UCL(the95% upper confidence limit)計(jì)算——利用各測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算,然后判定房間是否滿足潔凈度等級(jí)。這種做法可能會(huì)出現(xiàn):各點(diǎn)單獨(dú)都滿足要求,而經(jīng)過(guò)UCL計(jì)算的結(jié)果卻超標(biāo)。(這是因?yàn)楦鼽c(diǎn)濃度讀數(shù)參差不齊。)
ISO認(rèn)為UCL既不適用,而且長(zhǎng)期以來(lái)也沒有被始終如一地使用,因此新版中放棄了UCL方法。老版的理論基礎(chǔ)是假定房間內(nèi)粒子服從正態(tài)分布,但是新版中不再假定任何分布。
新版判定方法是每個(gè)測(cè)點(diǎn)都要滿足濃度要求。如果每個(gè)點(diǎn)測(cè)一次,那么每個(gè)測(cè)點(diǎn)的濃度(theconcentration in a single sample volume at each sampling location)不能超過(guò)相應(yīng)的級(jí)別限值要求;如果每個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行多次采樣,那么多次讀數(shù)平均值(the average in multiple sample volumes at eachsampling location)需要滿足限值要求。
我們說(shuō)過(guò),在幾十和幾百平方米的潔凈室中,測(cè)點(diǎn)增加了很多,所以ISO認(rèn)為,如果使用新方法(新的測(cè)點(diǎn)數(shù)量+每個(gè)測(cè)點(diǎn)判定)判定潔凈室滿足ISO級(jí)別,那么理論上就可以有95%的置信度認(rèn)為:全室90%的區(qū)域是滿足級(jí)別要求的。

舉例
下面舉個(gè)例子(該例子不在標(biāo)準(zhǔn)附錄中,屬本人杜撰)。
比如,某25平方米潔凈室,設(shè)計(jì)級(jí)別為ISO Class5; at-rest; 0.5μm; ISO M (20; ≥ 5 μm); LSAPC,即俗稱靜態(tài)百級(jí):≥0.5μm的粒子濃度不能超過(guò)3520粒/m3,同時(shí)≥5μm的粒子濃度不能超過(guò)20粒/m3。
(1) 查表得測(cè)點(diǎn)7個(gè)。
(2) 每個(gè)測(cè)點(diǎn)的采樣流量是根據(jù)下面公式確定的,注意是按照要觀測(cè)的最大粒徑(the largest selectedparticle size)允許上限濃度計(jì)算。同時(shí)保證:每個(gè)點(diǎn)至少測(cè)2 L,至少1分鐘。


那么,我們的采樣流量就是:20/20×1000 = 1000 L。哇,1 m3!如果使用28.3L/min的計(jì)數(shù)器,需要35.3分鐘完成一次測(cè)量。如果嫌測(cè)量時(shí)間長(zhǎng),可以買大流量的計(jì)數(shù)器,或者與用戶商量采用標(biāo)準(zhǔn)附錄D推薦的順序采樣法(sequential sampling procedure)。
每個(gè)測(cè)點(diǎn)都有讀數(shù)后,就逐點(diǎn)進(jìn)行判定,如果每個(gè)點(diǎn)都滿足,那么全室就滿足級(jí)別要求了。

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ISO14644-1?2015版全文如下: